抗条锈病小麦品种9365在抗病育种中的利用与评价

9365是陕西省小麦研究中心创制的抗条锈病小麦品种.经多年观察、利用发现,9365对条锈病表现高抗,其穗大、成穗率高、落黄好、高产、综合农艺性状好,是陕西省小麦抗条锈病育种可资利用的抗条锈小麦品种.其缺点是植株偏高、成熟偏晚、抗性受隐性基因控制.     

低聚糖诱导小麦抗条锈性及相关酶活性变化的研究

用自行设计的方法从植物细胞壁中得到的低聚糖提取物5号对小麦浸种和苗期喷雾处理,均使接种条锈菌的小麦叶片产生了明显的过敏性坏死反应。对几种与抗病性密切相关的酶活性变化的分析表明,经低聚糖预先处理能显著提高小麦叶片的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨基酸解氨酶(PAL)的活性。     

质谱非标记定量分析小麦抗条锈病近等基因系蛋白质变化

利用基于液相色谱串联Orbitrap质谱(Q Exactive)的非标定量(Label-free)技术,对小麦抗病单基因近等基因系Taichung29*6/Yr10和背景品种Taichung29叶片的蛋白质表达进行了比较分析。经MASCOT软件搜库,在两个样品中共同鉴定到2 257个蛋白,其中有准确定量信息的蛋白共1 549个,含量变化大于2倍的差异蛋白有102个。对102个差异表达蛋白进行了Gene Ontology(GO)功能注释和分析,发现他们多数定位于细胞基质和核糖体等细胞器,具备结合、催化等功能,主要参与代谢、细胞过程、应激等生物学进程,其中超氧化物歧化酶、甲硫氨酰氨肽酶、溶酶体-β-葡萄糖苷酶和铁蛋白等可能与小麦抗病单基因近等基因系Taichung 29*6/Yr10的抗病性有一定相关性。     

小麦抗条锈病基因YrCN19的诊断检测和遗传分析

用小麦条锈病抗性基因YrCN19的诊断标记Xgwm410对19个小麦品种或品系进行PCR筛选,其中川农19、新抗5号、爱民5号和爱民6号扩增出与条锈病抗性基因YrCN19共分离的特征片断,其大小为391个碱基,而在其他的小麦品种或品系中未能检测到该片断。系谱分析和抗性鉴定结果表明川农19、新抗5号、爱民5号和爱民6号含有小麦条锈病基因YrCN19。抗性遗传分析发现小麦条锈病抗性在川农19,新抗5号和爱民5号中的遗传符合单个显性基因的遗传规律(3抗:1感);杂交组合烟辐188/爱民6号的抗性遗传也符合单个显性基因的遗传规律,而另外一些杂交组合(如R25/爱民6号,鲁955159/爱民6号和苏3110/爱民6号)中的抗性分离则符合两对基因互补的遗传规律(9抗:7感)。本研究揭示了小麦条锈病抗性基因YrCN19在不同遗传背景和杂交组合的抗性表达和分离有差异,从而加速YrCN19在小麦抗条锈育种中的开发与利用。     

小麦抗条锈病基因定位及分子标记研究进展

本文综述了小麦抗条锈病基因染色体定位及抗条锈病基因分子标记的研究进展,并对几种分子标记技术的应用潜力作了比较分析,特别是对ＳＳＲ、ＩＳＳＲ、ＡＦＬＰ等新型分子标记在小麦遗传育种中的应用前景作了初步探讨。     

一粒小麦抗白粉病和条锈病基因的分析

一粒小麦是普通小麦抗性改良的宝贵资源.本研究对24份一粒小麦分别进行了白粉病和条锈病混合菌种苗期接种鉴定,进一步分别用一套白粉病菌菌株(15个)对2份乌拉尔图小麦和条锈病菌小种(21个)对1份栽培一粒小麦进行接种鉴定,其中乌拉尔图小麦UR206能抵抗所有供试白粉菌菌株,UR204除对白粉菌菌株E11感病外,对其余菌株表现抗性;栽培一粒小麦MO205对不同条锈菌小种表现出不同的抗性反应,研究表明乌拉尔图小麦UR206、UR204和栽培一粒小麦MO205分别含有与已知抗白粉病和抗条锈病基因不同的新基因.对乌拉尔图小麦UR204、UR206和栽培一粒小麦MO205分别进行抗白粉和条锈病基因的遗传分析,结果表明乌拉尔图小麦UR204和UR206分别含有一对显性抗白粉病基因,栽培一粒小麦MO205含有两对独立遗传的显性抗条锈病基因.     

小麦条锈菌鉴别寄主抗条锈病基因Yr9的微卫星标记

以含有Yr9的抗条锈病近等基因系Taichung29＊6／Yr9及其轮回亲本Taichung29为材料,用目的基因所在1B染色体上32对微卫星引物对其基因组DNA进行PCR扩增,发现引物Xgwm582在近等基因系与轮回亲本间可扩增出特异性DNA片段。经F2代分离群体177个抗、感单株检测证实,该片段位点与抗条锈病基因Yr9紧密连锁,遗传距离为3．7cM,确定Xgwm582可作为抗条锈病基因Yr9的标记。     

小麦种质抗纹枯病性的鉴定和遗传分析

对2300余份创新种质和引进种质抗纹枯病性进行了自然病地初步鉴定,在此基础上选择一批抗性好的种质进行了人工病圃鉴定,共评选出高抗纹枯病的创新种质14份,引进种质21份。这些种质都兼抗1－3种其它病害,且综合性状较好,其中创新种质最好,为抗纹枯病育种提供了良好的种质材料。还选用7个抗纹枯病性不同的亲本组配成半双列杂交组合。采用Hayman法进行了基因效应分析,结果表明,抗纹枯病性的遗传不符合加性－显性模型。     

28份人工合成小麦对禾谷孢囊线虫、纹枯病、条锈病和叶锈病的抗性

为了发现具有兼抗多种病害的小麦种质,本研究采用田间病圃法和人工接种法,对28份人工合成小麦的禾谷孢囊线虫、纹枯病、条锈病和叶锈病进行了抗性鉴定。人工合成小麦对这些病害表现不同程度的抗性反应。C2和C20对鉴定的4种病害都具有抗性,C5、C10和C25对这些病害都表现感病。8份材料对Heterodera avenae和H. filipjevi两种病原线虫都表现抗性反应型,也有的材料只抗一种线虫。供试材料对纹枯病的抗性表现较好,其中19份材料表现抗性反应型。9份材料对接种的条锈菌小种CY30、CY31、CY32和CY33均表现抗性反应型,5份材料对叶锈菌小种THT和PHT都具抗性。     

条锈菌诱导的抗锈小麦种质的基因表达分析

以条锈菌接种前后的抗条锈病种质N 95175的小麦幼苗叶片为材料,利用抑制消减杂交技术,构建了条锈菌接种初期小麦抗性种质叶片的SSH-cDNA文库。通过对文库中随机选取的50个阳性克隆提取质粒,进行测序,共获得已知功能的EST序列14条,如蛋白激酶、锌指蛋白、细胞色素P 450和OM T 1等抗病相关基因,它们涉及植物的信号传导、转录调控、丙烷代谢途径及防卫反应等方面。     

小麦农家品种大籽糙抗条锈性的遗传分析

以抗条锈病的农家品种大籽糙作父本、感病品种铭贤169作母本杂交获得F1代杂交种,F1代植株自交获得F2代种子,F1代植株与铭贤169回交获得 BC1代种子。在人工控制条件下,用我国小麦条锈菌优势小种条中28号和条中32号,分别对F1、F2、BC1代及其亲本的幼苗进行人工接种,研究了它们的抗性表现和杂交后代中抗条锈性的分离情况。结果表明,大籽糙对条中32号小种的抗性由一对隐性基因控制;对条中28号小种的抗性由一对显性基因和一对隐性基因的互补作用控制。 Abstract:Dazicao,a native wheat variety with stripe rust resistance from Henan,China,was crossed with susceptible cultivar Mingxian 169 as the female parent.The F1 progeny was selfed to produce F2 progeny and backcrossed with Mingxian 169 to produce BC1 progeny.In air-conditioned greenhouse,seedlings of the F1,F2,BC1 progenies and their parents were inoculated with the prevalent races CY28 and CY32 of Puccinia striiformis respectively.The phenotypes of the F1,F2 and BC1 plants were analyzed for resistance to the two races.The results indicated that the resistance in the Dazicao to race CY32 was controlled by one recessive gene,and the resistance to race CY28 by complementary action of one dominant gene and one recessive gene.     

小麦抗纹枯病种质资源筛选

近年来,随着耕作制度的改变和气候的变化,纹枯病在我国黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区广泛发生,并呈逐年加重的趋势。为了筛选出可在生产或育种中利用的抗病材料,本试验对从国内外收集到的79份小麦材料及1份小麦近缘材料荆州黑麦,同时在温室和大田进行纹枯病抗性鉴定,结果表明,品种间存在纹枯病抗性差异,在小麦品种中进行小麦纹枯病抗源选择是有效的,温室和大田同时抗性表现较好的有14份材料:CI 12633、丽麦16、ARz、Cooker 983、FHB143、Italy-2、GUADA-LYPE、Ovontun、白火麦、山红麦、山农12号、小偃22、紫秆子和荆州黑麦,为纹枯病抗病育种提供稳定可靠的抗源。     

小麦新抗源CH5383抗条锈病基因的遗传分析及分子定位

CH5383是新育成的源于中间偃麦草的渗入系,对小麦条锈病和白粉病均表现免疫。为明确其抗性来源、遗传方式和抗病基因在染色体上的位置,将CH5383的系谱材料及其与高感条锈病品种(系)杂交的F1、F2和F2:3家系群体进行条锈病抗性鉴定。结果表明,CH5383对条锈病的抗性源于中间偃麦草,对条锈病生理小种CYR32的抗性由一对显性核基因控制,将此基因暂时命名为YrCH5383。从476对SSR引物中筛选到3对引物Xgwm108、Xbarc206和Xbarc77与抗病基因连锁,遗传距离分别是8.2 cM、10.7 cM和13.6 cM。根据这两对标记在染色体上的位置,将抗病基因定位到3B染色体的长臂上。3B染色体的长臂还未见有正式命名的抗条锈病基因的报道,推测YrCH5383可能是一个源于中间偃麦草的新抗条锈病基因。     

小麦品种Triticum spelta album中抗条锈病基因Yr5的RAPD标记

共用520个10碱基随机引物对小麦抗条锈基因Yr5的近等基因系进行了RAPD分析,发现了3个特异性DNA片段S1496、S14181950与Yr5基因连锁,其中S1496761与Yr5基因紧密连锁,遗传距离为2．7cM。经对特异性DNA片段S1496 761进行克隆,测序,设计了PCR扩增用专化引物SC－S1496 761a和SC－S149676b,用该引物可扩增出与原RAPD引物扩增出的相似的特异DNA片段,由于该引物还可扩增出迁移率极为相近的另1条非特异带,在琼脂糖凝胶上难以分辨,需用聚丙烯酰胺凝胶电泳结合银染进行检测,经用F2分离群体及部分相关品种材料检测,已证明该标记的可靠性。     

抗条锈病小麦—中间偃麦草异附加系的生化与分子标记

对小麦-中间偃麦草部分双二倍体无芒中4、异附加系C076、宛7107和中国春进行了肽链内切酶（EP-1）等电聚焦电泳。结果表明,肽链内切酶在阳极处有一特异带。肽链内切酶已定位于小麦第7部分同源群,故附加的染色体为第7部分同源群的2条染色体,对中间偃麦草,无芒中4、C076和宛7107进行了RAPD分析。获得了可用于检测C076中外源染色体的3个RAPD标记,即OPI05-800、OPI10-600、OPK01-900。     

另辟蹊径破解小麦条锈病的基因密码

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis f. sp. tritici, Pst)引起的真菌病害,在全世界范围内危害小麦(Triticumaestivum)生产。培育和种植持久抗性小麦品种是控制小麦条锈病最有效的方法。由于病原体突变导致免疫受体逃避检测,因此抗病基因经常失效。而易感基因(S基因)突变介导的抗性常具持久性与广谱性。近日,西北农林科技大学植物免疫研究团队在揭示小麦受S基因保护的分子机制方面取得显著进展,为抗病育种提供了有力工具。他们发现小麦感染条锈菌后,真菌诱导受体样细胞质激酶TaPsIPK1与效应子PsSpg1特异性互作,通过增强激酶活性和TaPsIPK1进入细胞核促进寄生。TaPsIPK1磷酸化转录因子TaCBF1d。TaCBF1d的磷酸化改变了其下游基因的转录活性。因此, TaPsIPK1和PsSpg1增强TaCBF1d磷酸化可能会重新编程靶基因表达,干扰植物防御反应,从而促进病原体感染。在2年的田间试验中,小麦中TaPsIPK1的CRISPR-Cas9失活赋予了对Pst的广谱抗性,且不影响重要的农艺性状。该研究首次揭示了由PsSp...     

普通小麦Qz180中一个抗条锈病基因的分子作图

普通小麦(Triticum aestivum L.)材料Qz180具有良好的抗条锈病特性,经基因推导发现其含有一个优良的抗条锈病的基因,暂定名为YrQz.用Qz180与感病材料铭贤169和WL1分别杂交构建了两个F2群体,用条中30号条锈菌小种对这两个群体进行的抗性测验表明,YrQz为显性单基因遗传.通过SSR和AFLP结合BSA的方法对这个基因进行了分子作图,结果鉴定出与YrQz连锁的2个SSR标记和2个AFLP标记.根据SSR标记的染色体位置,该基因被定位在2B染色体的长臂上,位于两个SSR位点Xgwm388和Xgwm526之间;两个AFLP标记P35M48(452)和P36M61(163)分别位于该基因的两侧,遗传距离分别为3.4 cM和4.1cM.     

小麦农家品种红麦(京2747)主效抗条锈病基因的RAPD标记

小麦农家品种红麦(京2747)可抗中国小麦条锈菌多个生理小种。遗传分析表明,该品种对于小麦条锈菌条中19号生理小种的抗性由1对显性基因控制。本研究采用铭贤169×红麦的F2分离群体建立抗、感DNA池,用RAPD方法进行DNA多态性分析。共筛选236个10碱基随机引物,其中引物S1167所扩增出的1条约245 bp的多态性DNA片段只出现在抗病DNA池和红麦中,而不出现在感病DNA池和感病品种铭贤169中。经用201株杂交F2植株对多态性DNA片段S1167245与目的基因的遗传连锁性进行分析,在164株抗病单株中有156株可稳定扩增出该特异DNA片段,而在37株感病单株中则有34株不能扩增出该特异DNA片段,经统计共有11株发生了交换,标记S1167245与目的抗病基因间的遗传距离为6.1cM。本研究得到的RAPD标记S1167245表现稳定、重复性强,可用于小麦抗锈育种中的标记辅助选择,促进红麦的抗条锈基因的利用。     

小麦条锈病典型越夏区孢子传输的数值模拟

在阿坝和陇南越夏区使用HYSPLIT-4沉降模型对条锈病菌孢子进行连续多年的数值模拟,并使用ArcGIS 9进行叠加计算,得出越夏区孢子传播的沉降概率分布。结果表明:在风场合适的条件下,陇南越夏区的条锈病孢子可以传播到黄淮冬麦区、长江中下游及华北平原冬麦区的部分地区影响其秋苗感病,而阿坝越夏区对其影响甚微;根据模拟结果推测陇南越夏区的条锈病菌可对关中地区的秋苗发病有直接影响;阿坝和陇南地区均可以为四川盆地和陕西南部冬繁区提供冬繁菌源;阿坝和陇南越夏区之间可以进行很好的菌源交流,进一步证明了前人关于西北和川西北越夏区连成一片的论断。