黑龙江省不同年代主栽春小麦品种的遗传多样性分析

为了从分子水平探讨黑龙江省春小麦种质资源的遗传多样性,对黑龙江省34份不同年代主栽春小麦品种进行SSR标记分析,计算遗传相似系数(GS)和位点多态性信息含量(PIC),并利用SSR标记的数据结果对供试品种进行聚类分析.14对SSR引物共扩增出73个等位变异,平均每对引物扩增出5.2个等位变异.遗传相似系数的变化范围为0.32～0.88,总体平均值为0.64.位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.16～0.87,平均0.56.聚类分析表明,SSR标记将34个品种相互区分开并分为五大类,分类结果与品种系谱比较吻合.据此认为,SSR标记揭示出黑龙江省主栽小麦品种具有较高的遗传多样性.     

黄淮麦区小麦新品种(系)抗条锈水平与抗病基因分析

了解黄淮麦区近几年小麦育成品种(系)对条锈菌主要流行小种的抗性表现及其抗条锈病基因的分布状况,利用当前流行的条锈菌小种条中32、条中33和条中34,对近年参加审定的150份小麦品种(系)进行苗期分小种鉴定,同时分别在杨凌设置人工接种病圃,在天水和江油设置自然诱发病圃,进行成株期抗条锈性鉴定,并结合 Yr5、 Yr7、 Yr9、 Yr10、 Yr17、 Yr18、 Yr26和YrSP等8个已知抗条锈病基因的分子标记进行分子检测。结果表明,在150份材料中,47份表现为成株期抗性(占31.3%),31份表现为慢锈性(占20.7%),未发现具有全生育期抗锈病材料,其余材料均表现感病;11份材料检测含有 Yr7(占7.3%),104份检测含有 Yr9(占69.3%);13份检测含有 Yr17(占8.7%);10份同时检测到含有 Yr9和 Yr17(占6.7%);3份同时检测到含有 Yr9和 Yr18(占2%);2份同时检测到含有 Yr9、 Yr17和 Yr18(占1.3%),含有 Yr7和 Yr17, Yr7和 Yr9, Yr9和YrSP的材料各1份(占0.7%),未检测到含有 Yr5、 Yr10和 Yr26的材料,可能个别品种携带抗条锈病新基因。以上结果说明,黄淮麦区小麦品种(系)综合抗性较10年前已获得大幅度提高,其抗性主要来自于基因组合,如 Yr17、 Yr18与其他基因组合会增强小麦抗性。部分具有良好抗性的材料的抗性基因有待进一步遗传解析。     

2007-2008年我国小麦秆锈菌小种种群结构及其对Ug99抗性新种质的毒性分析

为明确我国目前小麦秆锈菌小种种群结构,利用复合鉴别寄主体系对2007-2008年采于黑龙江、四川和云南等地的59个菌株进行了小种鉴定,共鉴定出21C3CTH、21C3CFH、21C3CPH和34MKG四个小种。其中21C3CTH为优势小种,出现频率为72.9%,未发现新的小种和Ug99。利用47个Sr单基因系测定了21C3CTH和21C3CFH等的毒力谱,将我国优势小种与Ug99的毒力谱进行了比较。结果表明,Ug99能够克服Sr5、Sr9e、Sr11、Sr21、Sr30、Sr31、Sr38等我国大多数有效抗秆锈病基因,对我国小麦生产具有潜在威胁。利用我国优势小种21C3CTH、21C3CFH和34MKG对从CIMMYT引入的131份抗Ug99的小麦材料进行了成株期抗性鉴定。结果表明,有近30％的材料只对其中一个或两个小种具有抗性或者全无抗性;有92份材料对全部供试小种具有良好的抗性,可做为今后育种的抗源材料。     

小麦对秆锈菌新小种Ug99的抗性研究进展

为了及时了解国际小麦育种的发展动态,介绍了国外在小麦秆锈病新小种Ug99抗性方面的研究进展,主要包括成立国际锈病研究协作网,负责全球范围的小麦锈病研究;基本明确了Ug99的可能传播路线;在肯尼亚对17个国家和组织的4 157份小麦品种进行了抗性鉴定,337份表现抗病,为抗病育种提供了重要亲本;明确了现有抗性基因的利用价值,建议利用Sr2、Sr24、Sr26、Sr36、SrTmp和来自1A/1R易位的未知抗性基因,采用持久抗性与主效基因相结合的策略,通过分子标记辅助选择提高品种选育效率.最后提出了国内技术储备的主要内容.     

小麦对秆锈菌新小种Ug99的抗性研究进展

为了及时了解国际小麦育种的发展动态,介绍了国外在小麦秆锈病新小种Ug99抗性方面的研究进展,主要包括成立国际锈病研究协作网,负责全球范围的小麦锈病研究;基本明确了Ug99的可能传播路线;在肯尼亚对17个国家和组织的4157份小麦品种进行了抗性鉴定,337份表现抗病,为抗病育种提供了重要亲本;明确了现有抗性基因的利用价值,建议利用Sr2、Sr24、Sr26、Sr36、SrTmp和来自1A／1R易位的未知抗性基因,采用持久抗性与主效基因相结舍的策略,通过分子标记辅助选择提高品种选育效率。最后提出了国内技术储备的主要内容。     

穗发芽相关基因Vp1B3不同等位变异在山东小麦中的分布与演变

为了探讨穗发芽相关基因Vp1B3不同等位变异在山东小麦中的分布与演变规律,利用Vp1B3的功能标记对山东小麦385份农家品种、101份历史品种和25份当前主栽品种进行鉴定.结果表明,Vp1B3的不同等位变异在不同历史时期的山东小麦中具有不同的分布特点:25份当前主栽品种中有17份含有抗穗发芽类型的等位变异(Vp1B3b、Vp1B3c),占68.0%;101份历史品种中抗穗发芽的类型有58份,占57.4%;而385份农家品种中只有100份属于抗穗发芽类型,仅占26.0%.在山东省四大麦区的地方品种中Vp1B3的等位基因分布规律亦不同:在胶东丘陵晚熟麦区及鲁西北平原冬性、半冬性、晚熟麦区的地方品种中抗穗发芽类型所占比例较小,分别为16.2%和9.9%;在鲁中山丘川半冬性、冬性中熟麦区和鲁西南平原湖洼半冬性早熟麦区的地方品种中抗穗发芽类型所占比例相对较大,分别为44.7%和37.8%.     

153份四川小麦主推品种和后备品系抗病基因的分子检测

为了解四川现有主栽小麦品种的抗病现状,发现并推广多抗性小麦品种,选用四川省153份小麦主要推广品种和后备品系,采用条锈菌接种诱发鉴定的方法于2018—2019和2019—2020年度进行条锈病成株期抗性鉴定与分析,同时利用已知抗病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26、Pm21和Fhb1的分子标记分别对其进行抗条锈病、赤霉病和白粉病基因检测。结果显示,在153份供试小麦材料的条锈病成株期抗性鉴定中,两年度均表现为抗病的材料有122份,占供试材料的79.7%。分子标记检测结果表明,可能携带抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的小麦材料分别有12、25、77、12、4和90份,分别占供试材料的7.8%、16.3%、50.3%、7.8%、2.6%和58.8%;可能携带抗白粉病基因Pm21的小麦材料有40份,占供试材料的26.1%;可能携带抗赤霉病基因Fhb1的小麦材料有12份,占供试材料的7.8%;有15份抗病材料未检测到本研究所测基因。     

小麦四个多效抗病基因的分子检测

锈病和白粉病是小麦的主要病害,目前小麦中已发现的多效抗病基因有四个,包括 Lr34/ Yr18/ Pm38/ Sr57、 Lr27/ Yr30/ Sr2、 Lr46/ Yr29/ Pm39/ Sr58和 Lr67/ Yr46/ Pm46/ Sr55,这些基因在我国的利用程度不高。为了明确这4个多效抗病基因用于育种的情况,本研究对来自世界各国的367个小麦品种(系)进行了分子标记检测。在所有检测的材料中,有174份材料至少携带1个多效抗病基因,其中携带 Lr34的有23份,携带 Sr2的有12份,携带 Lr46的有138份,携带 Lr67的仅有对照品种;有8份材料携带2个基因,分别是郑麦9023、西农1376、德抗961、Pavon76、TX03A0148、lasen、MV LAURA和Mason/Jagger;仅有Aca 801携带3个基因。     

小麦矮秆基因 Rht-B1b和 Rht-D1b的检测及其验证

为研究矮秆基因 Rht-B1b、 Rht-D1b在小麦品种中的分布及其对株高的影响,以3个小麦群体（中国冬麦区白粒小麦品种、中国小麦历史品种、春小麦育种材料）共321份小麦品种为材料,检测矮秆基因 Rht-B1b和 Rht-D1b的分布频率,并分析比较它们对春小麦育种材料株高的影响。结果表明,在检测的321份材料中,共有193份材料含有 Rht-B1b矮秆基因,分布频率为60.1%,其中,中国冬麦区白粒小麦品种、中国小麦历史品种、春小麦育种材料中含有 Rht-B1b矮秆基因的材料分别有29、77和87份,分布频率分别为 34.5%、72.6%和66.4%;共有135份材料含有 Rht-D1b矮秆基因,分布频率为42.1%,其中,中国冬麦区白粒小麦品种、中国小麦历史品种、春小麦育种材料中含有 Rht-D1b 矮秆基因的材料分别有41、21和73份,分布频率分别为48.8%、19.8%和55.7%;共有78份材料同时含有 Rht-B1b和 Rht-D1b矮秆基因,分布频率为 24.3%,其中,中国冬麦区白粒小麦品种、中国小麦历史品种、春小麦育种材料中同时含有 Rht-B1b和 Rht-D1b矮秆基因的材料分别有15、17和46份,分布频率分别为17.6%、15.9%和35.1%。对已被鉴定株高表型的91份春小麦育种材料进一步分析发现,同时携带 Rht-B1b和 Rht-D1b矮秆基因的材料株高较低。     

部分国外小麦种质及东北麦区生产、后备品种抗秆锈性分析

在面临Ug99及其强毒力变异菌株可能侵入我国的高风险下,为筛选和储备新的小麦抗病品种或种质,并了解东北春麦区小麦生产、后备品种对秆锈病的抗性,于2015年用小麦秆锈菌生理小种21C3CTHTM、34C3RTGQM及混合小种对190份国外小麦材料和100份黑龙江省小麦材料进行田间成株期秆锈病抗性鉴定。结果表明,190份国外小麦材料中有169份对所有供试菌种表现出抗性,其中表现免疫的有119份,表现高抗的有50份;100份黑龙江小麦材料中有71份对所有供试菌种表现出抗性,其中表现免疫的有45份,表现高抗的有23份,表现高抗-中抗的有3份。国外小麦材料和黑龙江小麦材料对我国小麦秆锈菌的抗性较高,但仍有部分国外小麦材料和部分黑龙江小麦材料对我国小麦秆锈菌表现出高度感病,这种现象应得到重视。     

东北春麦区小麦生产品种和后备品系抗秆锈性分析

为了解当前东北春麦区小麦生产品种和后备品系对中国小麦秆锈菌生理小种21C3CTH、21C3CFH和34MKG的抗性水平,于2006-2010年对来自辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古的68份小麦品种和947份后备品系进行了苗期和/或成株期抗秆锈病鉴定。结果表明,有48份小麦生产品种和877份后备品系对秆锈病表现抗性,占供试材料的70.56%和92.61%,这说明东北春麦区小麦生产品种和后备品系对小麦秆锈病的抗性普遍较强,但仍存在部分感病品种和感病后备品系,秆锈病发生与流行的威胁依然存在。     

宁夏小麦品种慢锈基因Lr34/Yr18的分子检测

Lr34/Yr18是重要的小麦慢叶锈/慢条锈基因,可用于小麦锈病抗性改良。为了明确Lr34/Yr18基因在宁夏小麦中的分布特点,利用STS标记csLV34对111份宁夏小麦品种中慢锈基因Lr34/Yr18的等位变异进行了分子检测,并且进行了成株期条锈病抗性鉴定。结果表明,20份材料携带Lr34/Yr18基因,占18.0%。不同来源的小麦品种中Lr34/Yr18基因分布频率不同,农家品种中分布频率最高,占90.9%;引进品种中所占比例为14.3%;育成品种中所占比例最低,仅占7.7%。含有Lr34/Yr18基因的品种对条锈病具有较好的抗性,可作为今后宁夏小麦抗锈病育种的重要抗源。     

粗山羊草苗期抗叶锈性离体鉴定及抗叶锈基因推导

为明确来自加拿大的17份粗山羊草含有的苗期抗叶锈病基因,选用15个小麦叶锈菌菌株和42个小麦叶锈病近等基因系,采用苗期离体叶片对其抗叶锈性进行鉴定和抗叶锈基因推导。结果表明,17份粗山羊草材料中,30942对15个菌株均表现免疫,30941对13个菌株表现免疫,说明这两个材料抗锈谱广,含有效的抗叶锈基因。经基因推导,这些粗山羊草材料中可能含有Lr1、LrB、Lr2b、Lr18、Lr21、Lr32、Lr33及未知抗叶锈基因。     

Variation in Puccinia graminis f. sp. tritici detected on wheat and triticale in South Africa from 2009 to 2013

To determine phenotypic diversity of Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt), the cause of stem rust of wheat, samples of infected stems were collected during 2009–2013 from commercial wheat fields, experimental plots, and rust trap nurseries across major wheat growing regions of South Africa (SA). Pgt races were identified based on their avirulence/virulence profiles on seedlings of 20 standard and five supplemental differential lines. Nine Pgt races were identified from 521 isolates pathotyped. Predominant races were TTKSF (2SA88, South African race notation) with 39%–85% frequency and BPGSC + Sr27,Kiewiet,Satu (2SA105) with 10%–20% frequency. Race TTKSF is virulent on major resistance genes such as Sr5, Sr6, Sr9e, and Sr38 and is one of the variants of the highly virulent Ug99 race group originally detected in East Africa. Race TTKSP (2SA106), also a member of the Ug99 lineage, was detected in 2009 and 2010. A new race virulent on Sr31, PTKST (2SA107), was detected in 2009. Two new races, TTKSF + Sr9h (2SA88 + Sr9h) and BFBSC (2SA108), were identified in 2010. Race TTKSF + Sr9h is similar to TTKSF except for its virulence on Sr9h. Race BFBSC appears related to Pgt races characterized by avirulence for Sr5 and often attacking triticale. Simple sequence repeat (SSR) analysis indicated that race BFBSC forms part of the non-Ug99 group of South African Pgt races. Despite some similarity in avirulence/virulence phenotype with the non-Ug99 races, BFBSC represents a third distinct genetic lineage within this group. Genes Sr13, 14, 22, 25, 26, 29, 32, 33, 35, 36, 37, 39, 42, and 43 that are effective against the new and other Pgt races can be used in resistance breeding in SA. Races like PTKST and TTKSF + Sr9h were also reported in other Southern African countries suggesting that they probably spread to SA from neighbouring regions. The new races are additions to nearly 30 Pgt races identified since the early 1980s, and suggest continued variability of the Pgt population in SA. Therefore, surveys should be conducted regularly to timely detect and manage new races, and utilize the latter in screening and identification of effective sources of resistance.     

新疆新源县小麦条锈菌生理小种鉴定

为了明确新疆新源县小麦条锈菌生理小种的构成,于2018年在新源县采集100份小麦条锈菌标样,利用19个中国鉴别寄主对标样进行生理小种鉴定。结表果明,37份标样未明确鉴定,63份明确鉴定的标样中鉴定出23种已知生理小种类型,其中条中33号、条中32号和条中34号发生频率较高,其频率分别为17.5%、11.1%和11.1%,为当地的优势生理小种,其余的生理小种鉴出频率低于7%;致病类群以水源11、Hybird 46和贵农22类群为主,出现的频率分别为33.3%、25.4%和22.2%;毒性基因v9、vsu、v3b+4b和v10的发生频率分别为85.7%、79.3%、43%和22.2%,其中v9和vsu发生频率高于75%,表明抗性在逐渐丧失。新疆新源县的小麦条锈菌生理小种类型丰富,但演化过程滞后于内地;条中34号生理小种已呈显著上升趋势。监测结果可对预测新疆小麦条锈病的发生流行及抗病育种提供理论依据。     

2011年西藏地区小麦条锈菌生理小种群体结构分析

为了解西藏地区小麦条锈菌生理小种群体结构,2011年对采自西藏地区的130份小麦条锈菌标样进行鉴定并进行了群体结构分析。结果表明,西藏地区小麦条锈菌群体结构复杂,小种类型丰富;共监测到26个小种(类型),分别是CYR17、CYR18、CYR19、CYR20、CYR26、Lov10-2、Lov10-3、Lov10-14、Lov10-15、Lov13-4、CYR31、CYR32、HY-6、HY-13、CYR33、Su11-1、Su11-2、Su11-3、Su11-4、Su11-5、Su11-6、Su11-8、Su11-10、Su11-25、Su11-35、Su11-45。其中,CYR32频率最高,达到31.54%;其次为CYR33,频率为28.46%;跟随其后的Su11-1和Su11-4频率均为6.15%。这4个小种为西藏地区优势小种,是当前西藏地区抗条锈病育种的主要考虑对象。其他小种(类型)频率均低于5%。毒力频率分析表明,Yr1、Yr3、Yr6、Yr9、YrA等抗性基因在西藏地区已经失效。     

天选系列冬小麦品种抗条锈性分析

天选系列冬小麦品种是陇南麦区最重要的冬小麦品种之一,具有抗条锈性强、丰产性好的特点,为陇南小麦条锈病的持续控制发挥了重要作用。为明确13个天选系列冬小麦品种抗条锈性及其所含抗条锈病基因,选用26个国内外条锈菌单孢菌系对其进行苗期、成株期抗病性鉴定,并结合系谱分析进行了基因推导。结果发现,在苗期,天选44号、天选46号和天选50号的抗性谱与已知基因载体品种洛夫林13基本一致,可能含有Yr9及未知抗条锈病基因;天选43号、天选48号和天选51号的抗性谱与已知基因载体品种Moro一致,可能含有Yr10+Yrmor;天选52号、天选53号和天选55号的抗性谱与Line R55基本一致,可能含有Yr26,其余品种抗性谱与已知基因载体品种不一致,初步推测含有未知抗条锈病基因。天选43号、天选44号、天选46号、天选48号、天选50号、天选51号、天选52号、天选53号和天选55号对条锈菌新菌系G22-9和G22-14表现感病,对其余供试小种(菌系)表现抗病;天选47号和天选49号对CYr33、G22-9和G22-14表现感病;天选45号和天选54号对所有供试小种(菌系)均表现抗病。在甘肃省不同生态区的7个试验点进行成株期抗条锈性评价,发现除天选44号、天选45号和天选54号表现抗病外,其余品种均表现感病。     

云南省小麦品种(系)抗秆锈性分析

为了解当前云南省小麦品种对小麦秆锈病的抗性,于2012-2013年用小麦秆锈菌生理小种21C3CTHQM、34MKGQM和混合小种对收集到的云南省102份小麦生产品种和68份农家品种进行了抗秆锈病鉴定。结果表明,凤麦39、靖麦10号、玉麦3号等65份生产品种及云0072、云0300、云0205等3份农家品种对小麦秆锈病表现抗性,分别占供试品种(系)的63.7%和4.4%。表明云南省小麦农家品种的抗性水平总体较差;生产品种对小麦秆锈病的抗性总体处于中等水平,一些新育成的优良品种以及大面积推广品种对小麦秆锈菌表现高度感病,这种情况应引起高度重视。