一粒系小麦遗传多样性分析及抗病性鉴定

一粒小麦是普通小麦种质改良的重要资源。为了从一粒小麦中发掘有用基因,选取了100对位于普通小麦(Triticum aestivum,2n=6x=42,AABBDD)A染色体组上的SSR标记,对34份一粒小麦材料进行了遗传多样性分析,并对其进行了白粉病及叶锈病的抗病性鉴定。结果表明,有69对标记在34份一粒小麦上检测出多态性,这些多态性位点包括670个等位变异,每个位点上有3~19个变异,平均每个位点上的变异为10个,位点多态性信息量(PIC)变幅为0.167~0.936,平均为0.694。通过聚类分析,将这些材料分为3个类群。通过对这些材料进行抗病性分析,共鉴定出15份抗小麦白粉病材料,21份抗小麦叶锈病材料,12份兼具白粉病及叶锈病抗性材料。这些研究结果表明:一粒小麦材料中蕴含了丰富的遗传变异,抗病材料丰富,可以作为普通小麦遗传改良的重要基因资源。     

兼抗白粉和条锈病小滨麦种质系山农6343的细胞学和SSR鉴定

利用抗性接种鉴定、细胞学和SSR分子标记技术相结合的方法,对从八倍体小滨麦和普通小麦烟农15杂种后代选育出的兼抗白粉病和条锈病的小滨麦种质系山农6343进行了鉴定.结果表明,山农6343的根尖细胞染色体数目2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MI)绝大多数细胞内可观察到21个二价体,平均染色体构型为2n=21Ⅱ,与普通小麦烟农15杂种F1的花粉母细胞内观察到2n=19Ⅱ+1Ⅳ的染色体构型,四价体出现频率为24.1%.利用SSR分子标记技术,在1283对SSR和EST-SSR引物中筛选出两对特异引物BARC236-4A和KSUM134,均能稳定地在山农6343中扩增出滨麦草的特异标记BARC236255和KSUM134245,且两个标记在小滨麦易位系山农0096中得到了验证.初步确定山农6343是一个小滨麦易位系.由于在目前已命名的小麦白粉病和条锈病抗性基因中尚未有来自滨麦草的,推测山农6343可能为新的白粉病和条锈病抗源,对小麦白粉病和条锈病的抗性遗传改良将具有重要的利用价值.     

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.     

15个小麦农家品种抗叶锈基因分析

本研究旨在明确小麦农家品种中可能含有的抗叶锈病基因,为抗源的选择和利用提供理论依据。以15个小麦农家品种、感病对照品种郑州5389和36个含有已知抗叶锈病基因的载体品种为材料,苗期接种19个具有鉴别力的叶锈菌生理小种进行基因推导,同时利用12个与抗叶锈病基因紧密连锁的分子标记进行分析。为明确其成株期抗性,分别于2016-2017年和2017-2018年在河北保定对小麦农家品种、感病对照品种郑州5389与慢锈品种SAAR进行田间接种,调查并记录田间严重度及普遍率。基因推导和分子标记检测结果显示,在15个小麦农家品种中共检测到7个抗叶锈病基因,其中部分品种还有多个抗性基因,如红狗豆含有Lr1和Lr46;黄花麦含有Lr13和Lr34;大白麦含有Lr14b和Lr26;洋麦含有Lr37和Lr46;成都光头含有Lr34和Lr46;墨脱麦和西山扁穗含有Lr26和Lr46。部分品种含有1个成株期慢叶锈病抗性基因,如同家坝小麦、武都白茧儿、边巴春麦-6、白花麦含有Lr34;红抢麦、白扁穗和白火麦含有Lr46。这些携带有效抗叶锈病基因的农家品种,可为小麦抗叶锈病育种提供抗源。     

宁夏国外小麦种质资源考察、引进和利用

国外小麦种质资源引进在宁夏小麦引种中发挥着重要的作用。碧玉麦、阿勃、墨卡(卡杰姆F-71)、WC-20(宁春37)、9186(宁冬6号)等国外小麦品种在宁夏生产上直接利用。宁夏春小麦的品质杂交选育始于1953年,利用国外小麦种质资源先后培育出斗地1号、宁春4号等50余个春麦品种。1990年宁夏国外冬麦种质资源的引进带动了宁夏引黄灌区冬麦北移和耕作改制的研究,也引发了宁夏冬麦品种杂交选育的研究。宁夏引黄灌区冬小麦品种的杂交选育的工作始于1991年,经过15年的努力,杂交选育出第一批冬麦品种宁冬10号、宁冬11号,2010年在冬麦生产上取代了明丰5088,不仅实现了宁夏引黄灌区冬小麦品种第3次更新、实现了小麦品种的5次更新,而且使宁夏小麦生产水平跃上新台阶,有力地促进宁夏引黄灌区耕作制度改善和种植业结构的调整。     

182份黄淮海麦区小麦品种（系）苗期抗叶锈病基因分析

利用KHST、FHKT和FHJT②3个小麦叶锈菌混合菌株对182份小麦品种(系)进行苗期抗叶锈鉴定,对筛选出的抗性品种利用15个小麦叶锈菌生理小种进行基因推导,结合与20个抗叶锈基因连锁的25个分子标记进行抗叶锈基因分析。182份小麦品种(系)中,14个品种(泰科麦5303、驻麦305、豫圣麦118、存麦18号、轩麦6号、农丰川、丹麦118、郑麦103、郑麦119、赛德麦5号、郑麦369、许科918、豫麦668和AF116-120)表现抗性,其余品种(系)均表现高感;基因推导结果显示,驻麦305、存麦18号、农丰川、郑麦119、赛德麦5号、郑麦369、许科918含有抗叶锈基因Lr33+34;郑麦103含有抗叶锈基因Lr10和Lr33+34;AF116-120含有抗叶锈基因Lr10、Lr16、Lr20和Lr33+34;泰科麦5303、豫圣麦118、丹麦118和豫麦668可能含有其他抗叶锈基因;分子检测结果显示,农川丰、轩麦6号、郑麦103和许科918含有抗叶锈基因Lr1和Lr26;泰科麦5303、豫圣麦118、郑麦119和郑麦369含有抗叶锈基因Lr1;驻麦305、存麦18号和豫麦668含有抗叶锈基因Lr26;AF116-120含有抗叶锈基因Lr1和Lr2c;丹麦118含有抗叶锈基因Lr26和Lr37。所检测小麦品种含抗叶锈基因丰富度低,缺乏有效抗叶锈基因。182份黄淮海麦区小麦品种对小麦叶锈菌的抗病性及抗性品种中抗性基因组成的分析,可以为该地区小麦品种推广、合理布局及叶锈病防治与抗病育种提供科学依据。     

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。     

小麦主栽品种中的1RS分布和兰考90(6)系列白粉病新抗源

利用黑麦染色体臂1RS的特异性PCR标记,对黄淮麦区138个小麦主栽品种、系进行了PCR扩增,结果表明：有42．0%的小麦品种、系携带1RS染色体臂。以六倍体小黑麦Mzalenod Beer为黑麦染色体供体,培育的兰考90(6)系列小麦品系是新的小麦-黑麦1BL／1RS易位系。这些品系对小麦白粉病具有很高的抗性,是小麦抗白粉病育种的新抗源。对兰考90(6)系列品系白粉病抗性进行了研究,结果表明,兰考90(6)系列品系的抗谱与许多已经知道的小麦抗白粉病基因的抗谱不同,并具有数量抗性特点。     

小麦赤霉病新抗源的发掘与抗性位点的检测分析

小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的世界性重要病害,发掘优异的抗性种质资源、培育抗病品种是持续防治赤霉病最经济且环境友好的措施。为发掘新的赤霉病抗源,本研究于2017—2021年在弥雾保湿大棚中,采用单花滴注法对642份小麦种质资源的赤霉病抗扩展性进行鉴定,同时利用已知抗赤霉病基因/位点Fhb1~Fhb7的分子标记对筛选出的抗性种质基因型进行分析。结果表明,不同年份间赤霉病病小穗率的相关性均达到极显著水平。筛选到3年及以上赤霉病抗性优于扬麦158的种质81份,主要来自长江中下游麦区,其中33份种质连续4年抗性优于扬麦158;筛选到3年及以上抗性与苏麦3号相当的种质9份,分别为望水白、Grandin、浩麦1号、剑子麦、魁小麦、农林26、软秆洋麦、苏麦2号和武农6号,其中剑子麦、软秆洋麦、苏麦2号和Grandin连续4年抗性与苏麦3号相当。对抗性种质携带的抗赤霉病基因/位点进行分析发现,浩麦1号、冀师7225-28、南农13Y110、石优17和武农6号不携带任何已知抗赤霉病基因/QTL,为小麦抗赤霉病研究和品种培育提供了新的种质资源和理论依据。     

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.     

河南省16个主栽小麦品种抗叶锈基因分析

为了明确河南省小麦品种的抗叶锈性及抗叶锈基因的分布,为小麦品种推广与合理布局、叶锈病防治及抗病育种提供依据,本研究利用2015年采自河南省的5个小麦叶锈菌流行小种混合菌株,对近几年河南省16个主栽小麦品种进行了苗期抗性鉴定,然后选用12个小麦叶锈菌生理小种对这些品种进行苗期基因推导,同时利用与24个小麦抗叶锈基因紧密连锁(或共分离)的30个分子标记对该16个品种进行了抗叶锈基因分子检测。结果显示,供试品种苗期对小麦叶锈菌混合流行小种均表现高度感病;基因推导与分子检测结果表明,供试品种可能含有Lr1、Lr16、Lr26和Lr30这4个抗叶锈基因,其中先麦8号含有Lr1和Lr26;郑麦366和郑麦9023含有Lr1;西农979和怀川916含有Lr16;中麦895、偃展4110、郑麦7698、平安8号、众麦1号、周麦16、衡观35和矮抗58含有Lr26;周麦22中含有Lr26,还可能含有Lr1和Lr30;豫麦49-198和洛麦23可能含有本研究中检测以外的其他抗叶锈基因。因此,河南省主栽小麦品种的抗叶锈基因丰富度较低,今后育种工作应注重引入其他抗叶锈性基因,提高抗叶锈性,有效控制小麦叶锈病。     

小麦梭条花叶病抗性遗传和育种研究进展

由土壤真菌禾谷多粘菌(Polymyxa graminis)传播的小麦梭条花叶病在我国长江流域和黄淮平原麦区已成为危害小麦生产的一种严重病害。本文系统地综述了我国在小麦梭条花叶病种质资源筛选、抗性机理、抗性遗传、抗病基因的分子标记以及抗病育种方面的进展。研究表明,在我国地方品种和改良品种中存在着较丰富的抗病资源;植物体内某些酶的活性和可溶性糖含量与抗性有密切的联系;抗病性表现为数量性状的遗传特征,可能受1~3对显性基因控制。通过抗感品种间杂交,可以育成抗病丰产的新品种。文中还对今后开展小麦抗梭条花叶病育种提出了几点建议。     

黄淮麦区小麦品种(系)中Yr26基因的SSR检测

选用与Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm11和Xgwm18结合田间抗性鉴定,对239份黄淮麦区小麦品种(系)进行检测,以明确Yr26基因在黄淮麦区小麦品种资源中的分布.结果表明:共有35份品种(系)含有与Yr26紧密连锁的SSR标记Xgwm18或Xgwm11的特征带,占检测样本的14.6%.在这35份材料中,31份田间抗性鉴定表现免疫至中抗,4份表现中感.分子标记检测与田间抗病性检测吻合度较好,该标记可以用于Yr26基因的分子标记辅助选择.综合分子标记和田间鉴定,31份小麦(系)含有Yr26基因,占102份抗病材料的30.39%.     

大穗黑麦草抗性的有关生理生化指标的研究

通过对大穗黑麦草生物学性状观察及测定叶绿素含量 ,丙二醛含量 ,抗坏血酸氧化酶活性等生理生化指标 ,并与湖北省当前推广的小麦品种鄂恩 1号、鄂恩 4号作比较 ,结果表明它具有较高的抗性 ,为小麦的抗性育种提供了新的野生种资源     

宁夏小麦种质资源粒重基因KASP标记检测及验证

为挖掘高粒重小麦种质资源,连续2年在宁夏引黄灌区生态条件下测定了 209份小麦种质资源的千粒重、粒长、粒宽和粒厚4个籽粒相关性状,同时用4个粒重相关基因TaGW2-6B、TaGASR、TaGS-D1和TaCWI-4A的KASP标记对参试材料进行基因型检测.结果表明,宁夏小麦种质资源籽粒表型性状较丰富.千粒重、粒长、粒宽...     

小麦品种潍麦8号成株抗叶锈QTL定位

小麦品种潍麦8号是一个良好的抗叶锈病资源,为了解其抗叶锈基因在染色体上的位置,对潍麦8号×郑州5389杂交组合的179个F2∶3家系进行了抗叶锈病QTL分析。在染色体2AS上检测到一个主效的QTL,暂命名为QLr.hbau-2AS。QLr.hbau-2AS由抗病亲本潍麦8号提供,位于SSR标记Xcfd36和Xbarc1138之间,区间长度为2.58 c M,2010-2011年度、2011-2012年度和2012-2013年度,QLr.hbau-2AS分别解释了25.79%、71.55%和60.72%表型变异。本研究筛选出与QLr.hbau-2AS连锁的13个分子标记。     

优异大麦种质资源的抗性鉴定和评价

1998～1999年,将1997年筛选出的191个农艺性状表现优良的大麦品种进行大麦黄花叶病、大麦白粉病、大麦赤霉病、大麦条纹病及耐盐等抗性的鉴定评价,结果表明,抗及高抗大麦黄花叶病品种60份,抗大麦赤霉病品种59份,高抗大麦条纹病品种89份,抗大麦白粉病品种19份,芽期耐盐品种17份,苗期耐盐品种2份.     

兼抗抗白粉病和黄矮病小麦育种材料的创造与鉴定

白粉病和黄矮病是小麦生产上的重要病害,近几年来这两种病害经常在我国一些小麦产区同时发生。为解决该问题,本研究通过杂交、回交方法将抗黄矮病的Bdv2基因（源自于YW642）和抗白粉病的Pm21基因（源自于CB037）聚合在一起,育成了兼抗黄矮病和白粉病的小麦新材料。通过田间抗病性鉴定与分子标记辅助选择相结合,得到聚合了Bdv2基因和Pm21基因的BC1代小麦22株,F2代小麦51株。农艺性状调查显示,这些含Pm21和Bdv2基因的双抗白粉病和黄矮病小麦新材料的农艺性状优于感病植株和原先的亲本,可以在小麦白粉病和黄矮病兼性抗病育种中作为优异种质资源加以利用。     

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。     

人工合成小麦CI184条锈病成株抗性基因的鉴定及分子标记定位

以硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI184、感病品种‘铭贤169’及其杂交组合的正反交F1以及CI184/‘铭贤169’F2、F2:3家系为材料,鉴定其条锈病抗性,对CI184条锈病抗性进行遗传分析;采用SSR分子标记技术和集群分离分析法进行多态性筛选,以F3抗病鉴定数据为依据,对CI184中条锈病抗性基因进行分子标记定位。结果显示:(1)CI184在苗期抗性鉴定中,对30种小麦条锈菌生理小种表现抗性,但对中国四川新出现的条锈菌生理小种V26表现苗期感病;在田间成株抗性接种鉴定中,CI184对中国流行的小麦条锈菌生理小种条中32、条中33、水源4、水源5、水源7和V26等表现出成株抗性。(2)CI184中条锈病抗性由隐性基因位点控制。(3)仅检测到一个控制条锈病抗性的QTL位点,位于1B染色体上Xgwm18和Xwmc626之间,暂时命名为Qyr.zz_1B,在四川和北京2个环境中可分别解释CI184中13.36%和18.07%的成株抗性贡献率。(4)Qyr.zz_1B位点的3个SSR标记和Yr15的1个SSR标记可以区分该位点与1B染色体上的其他抗条锈病基因,如Yr15、Yr24和Yr26/YrCH42。表明Qyr.zz_1B位点在小麦条锈病的抗病育种中具有潜在的应用价值。