36个小麦审定和区试品种(系)的抗白粉病基因推导

明确我国当前小麦审定和区试品种含有的抗白粉病基因, 可为这些品种在小麦抗病育种中的应用及品种合理布局和轮换提供依据。本研究采用24个不同毒性的小麦白粉菌菌株对36个小麦审定和区试品种(系)进行抗白粉病基因推导, 参试品种(系)与46个已知抗病基因小麦品种(系)抗谱比较的结果表明, 11个小麦审定品种中有5个品种对所有供试白粉菌菌株表现抗性, 结合亲本溯源, 推测其中有3个品种可能携有Pm21基因; 另外6个审定品种中有5个品种可能含有抗病基因Pm2, 且其对应的亲本或亲本组合中含有抗病基因Pm2。25个区试品种(系)中有3个可能含有Pm21, 10个含有Pm2, 1个含有Pm2+6,2个含有Pm4b,1个含有Pm8。另外, 参试的36个品种(系)中还有9个品种(系)和已知基因品种抗谱存在一定差异。总体上, 推导出已知基因的品种以含有Pm2基因的品种最多, Pm21基因的品种次之, 建议在生产上加强对Pm21基因品种(系)特别是已审定的携有Pm21基因品种的推广和应用, 应该注意一些省份在育种和生产上应慎用或少用含Pm2基因的品种(系)。     

小麦白粉菌无毒位点的遗传特性

 通过小麦白粉菌菌株之间的有性杂交,获得1个白粉菌杂交分离群体。对该群体中各个体在鉴别寄主上进行了无毒性/毒性反应的测定,结果表明:对应于小麦抗病基因Pm 4a、Pm4b和品种白免3号、Era抗性的小麦白粉菌无毒性分别由1对基因控制;对应于Pm 3b的无毒性/毒性分离在杂交群体中偏离1对或2对基因的分离比例。对应于Pm4a、Pm 4b和白免3号抗性的3个无毒位点之间完全连锁,在杂交群体中共分离;该3个位点与Era抗性对应的无毒位点之间不具有连锁性。     

陕西省小麦白粉菌群体毒性结构及遗传多样性

为明确近年来陕西省小麦白粉菌Blumeria graminis f. sp. tritici群体毒性及遗传变异情况,利用32份已知抗白粉病基因小麦品种(系)对2013年和2014年陕西省小麦白粉菌群体毒性结构进行测定,并应用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记对2014年陕西省西安市、咸阳市、渭南市、宝鸡市及陕西省毗邻的甘肃省天水市5个小麦白粉菌地理群体共118株白粉菌菌株进行遗传多样性分析。毒性监测结果显示,供试小麦白粉菌群体对Pm1c、Pm2、Pm3d、Pm4a、Pm4b、Pm5b、Pm13、Pm21、Pm24、Pm30、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm4b+5b、Pm4+?、Pm5+6的平均毒性频率在0～17.23%之间,表明这些基因抗性保持较好;对Pm1a、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm7、Pm8、Pm19、Pm1+2+9的平均毒性频率介于69.17%～99.60%之间,表明这些基因抗性已丧失。用筛选出的6对AFLP标记共扩增出831个多态性位点,多态性位点百分比为94.86%;小麦白粉菌群体遗传多样性指数和香农信息指数分别为0.1151和0.2036,遗传变异主要来源于群体内变异。群体间基因流为4.7939,表明5个小麦白粉菌群体间基因交流广泛。群体间遗传距离和地理距离两者显著正相关。     

61个小麦后备品种对白粉病的抗性分析及抗病基因推导

为明确中国61个小麦后备品种对白粉病的抗性水平及其抗病基因,将2016年从黄淮海冬麦区、长江中下游冬麦区及东北春麦区的9个市采集分离的269株单孢子堆白粉病菌,分别接种于61个小麦后备品种进行抗性测定;用NTSYSpc 2.10e软件对供试品种表型数据进行聚类分析;用35株鉴别菌株对29个含已知抗白粉病基因小麦材料和61个小麦后备品种进行鉴别,比较其抗谱并推导61个小麦后备品种所含抗白粉病基因。结果显示,61个小麦后备品种间的抗谱存在明显差异,国豪麦5号和7号、BL5008、绵麦系列、黔麦系列、楚麦16号、内麦101和366等18个品种抗谱较宽,抗性频率均大于97.0%;泰科麦5303、邯11-5272和临Y8222等10个品种的抗性频率在42.0%～56.1%之间;郑麦0943等33个品种的抗性频率小于37.9%。聚类分析可将61个小麦后备品种分成5大类,第I类有11个品种,其中8个品种的抗性频率在42.0%～56.1%之间;第II类和第III类共30个品种,抗性频率均小于32.7%;第IV类有2个品种,抗性频率分别为53.5%和53.2%,第V类有18个品种,抗性频率均大于97.0%;聚类显示来自于同一地区且抗性频率相近的品种具有相似或相近的抗性遗传背景。本研究推导出21个小麦后备品种含抗病Pm基因,其中,邯11-5272含有Pm30,安科1503含有Pm2、Pm5a、Pm6、Pm19和Pm30,临Y8222含有Pm5a、Pm6、Pm19和Pm30,云154-15含有Pm5a、Pm6、Pm7、Pm19和Pm2+ta,泰科麦5303等6个品种含有Pm2和Pm30,华麦7号等5个品种含有Pm5a、Pm6和Pm19,扬麦24号等6个品种含有Pm5a、Pm6、Pm19和Pm2+ta。研究表明,54.1%的小麦后备品种对白粉病菌群的抗性频率小于37.9%,存在适宜条件下小麦白粉病暴发流行的风险,因此这些小麦后备品种推广种植时需加强病害预警和监测。     

甘肃省主要小麦生产品种及高代品系的抗白粉基因推导

［目的］ 采用基因推导法对目前甘肃省小麦主要生产品种及高代品系进行抗白粉基因分析,为甘肃省白粉病的抗病育种和品种使用及布局提供依据。［方法］ 利用21个小麦白粉菌株,结合品种系谱对甘肃14个小麦生产品种及28个高代品系进行抗白粉基因推导。［结果］ 14个生产品种中,1个含Pm8,1个含Pm4b,4个含未知抗病基因,其余8个对所有供试菌株全部表现感病;28个高代品系中,5个含Pm8〖STBZ〗,2个含Pm〖STBX〗3〖STBZ〗a,1个含Pm〖STBX〗4〖STBZ〗b,1个含Pm〖STBX〗30〖STBZ〗,5个含未知抗病基因,其余14个对所有供试菌株全部表现感病。［结论］ 目前甘肃小麦生产品种及高代品系中缺乏抗白粉病基因,一旦条件适宜,小麦白粉病在甘肃地区极易发生和流行,应该引起生产管理部门和育种专家的注意和重视。     

25份北欧小麦抗白粉性评价及抗白粉病基因标记鉴定

采用苗期人工接菌的方法鉴定了25份北欧小麦对河南省7个不同地区小麦白粉病菌分离物的抗性,同时利用与已知抗白粉病基因Pm2、Pm3f、Pm4、Pm6、Pm13、Pm16、Pm21和Pm24连锁的分子标记对其中抗性优良的材料进行基因检测。结果表明,8份材料对所有接种的白粉病菌菌株表现高抗或免疫;其中NGB7476和NGB7809携带Pm4a和Pm16基因, NGB7481和NGB9954携带Pm6和Pm16基因,NGB9955和NGB9956同时携带Pm4a、Pm6和Pm16基因,8份材料均不携带Pm2、Pm3f、Pm4b、Pm13、Pm21 和Pm24基因。     

50个小麦生产及后备品种(系)的抗白粉病基因推导

为明确我国小麦品种(系)中抗白粉病基因的组成,利用25个不同毒性的小麦白粉菌菌株对50个小麦生产及后备品种(系)进行抗白粉病基因推导,结果表明,参试的50个小麦品种(系)中有8个小麦品种(系)对供试的25个菌株全部感病,5个品种含有抗病基因Pm8,2个品种含有Pm4a,9个品种含有Pm2+6,4个品种含有Pm2,22个品种(系)可能含有供试基因之外的其他抗性基因或新基因。此研究结果可为小麦抗病育种以及品种利用提供依据。     

陕西省小麦抗白粉病基因及新育成小麦品种(系)抗白粉病分析

为明确已知小麦抗白粉病基因载体品种以及2005—2007年陕西省新育成小麦品种(系)的抗病性,采集陕西关中不同地区小麦白粉病菌作为菌源,分年度在人工诱发病圃中对32份已知抗白粉病基因品种及578份新育成小麦品种(系)进行鉴定。结果表明,目前在陕西省仅Pm21、Pm4a、Pm5 6、Pm2 Talent及小黑麦具有优良的抗病性;Pm4b、Pm5(Mli)、Pm13、Pm19、Pm"Era"、Pm2 Mld的抗病性较弱;其它基因抗病性较差。新育成的小麦品种(系)中绝大部分对白粉病表现感病,苗期和成株期均抗病的材料仅27份,占4.67%,成株期抗病性的46份,占7.96%,其中,簇毛麦后代材料抗病性较高。     

甘肃小麦白粉病抗源材料的筛选及抗病基因库的组建

2002-2005年,对收集到的30份已知抗白粉病基因载体品种在甘肃省的不同生态区进行了抗病性监测,结果表明:Pm1、Pm3 a、Pm3 b、Pm3 c、Pm3 f、Pm4 a、Pm5、Pm6、Pm7、Pm8、Pm17在田间抗病性丧失,失去利用价值;Pm2、Pm19、Pm4+8、Pm4、Pm5+6、Pm13在田间抗病性较低,不宜单独作为亲本利用;Pm1+2+9、Pm2+6、Pm2+mld、Pm2+talent、Pm4+2 x、Pm4 b、Pm4 b+5、Pm20、Pm21、Pmxbd在田间抗性表现良好,在今后的育种工作中应充分加以利用。同时经过4年抗病性监测,从省内外2 638份小麦品种(系)材料中筛选出了抗病性强、综合农艺性状优良的92R137、贵农21等优异材料10余份,初步组建了抗白粉病基因库。文中还对抗病基因现状和利用及今后如何避免由于抗源单一化带来的白粉病流行进行了初步探讨。     

小麦品种(系)抗白粉病基因推导及分子标记鉴定

利用基因推导法和分子标记对我国主要麦区的小麦品种(系)进行了抗白粉病基因的鉴定。结果表明,南30-10等15个品种(系)含有Pm8,新麦2号等9个品种(系)含有Pm4,中植4号等9个品种(系)含有Pm21,郑麦113含有Pm4b+5b,杨09-111和新紫1号含有Pm2+mld。研究发现,基因推导和分子标记相结合,可大大提高小麦品种(系)抗白粉病基因鉴定结果的准确性,鉴定结果可为抗病育种和品种布局及白粉病的防治提供依据。     

A major gene for powdery mildew resistance transferred to common wheat from wild einkorn wheat

ABSTRACT A major gene for resistance to wheat powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici = Erysiphe graminis f. sp. tritici) has been successfully transferred into hexaploid common wheat (Triticum aestivum, 2n = 6x = 42, AABBDD) from wild einkorn wheat (Triticum monococcum subsp. aegilopoides, 2n = 2x = 14, AA). NC96BGTA5 is a germ plasm line with the pedigree Saluda x 3/PI427662. The response patterns for powdery mildew resistance in NC96BGTA5 were tested with 30 differential isolates of B. graminis f. sp. tritici, and the line was resistant to all tested isolates. The analyses of P(1), P(2), F(1), F(2), and BC(1)F(1) populations derived from NC96BGTA5 revealed two genes for wheat powdery mildew resistance in the NC96BGTA5 line. One gene, Pm3a, was from its recurrent parent Saluda, and the second was a new gene introgressed from wild einkorn wheat. The gene was determined to be different from Pm1 to Pm21 by gene-for-gene and pedigree analyses. The new gene was identified as linked to the Pm3a gene based on the F(2) and BC(1)F(1) populations derived from a cross between NC96BGTA5 and a susceptible cultivar NK-Coker 68-15, and the data indicated that the gene was located on chromosome 1A. It is proposed that this new gene be designated Pm25 for wheat powdery mildew resistance in NC96BGTA5. Three random amplified polymorphic DNA markers, OPX06(1050), OPAG04(950), and OPAI14(600), were found to be linked to this new gene.     

Structure of populations of wheat powdery mildew (Erysiphe graminis DC f.sp. tritici Marchal) in Central Europe in 1993–1996: I. Dynamics of virulence

In 1993–1996, the virulence of regional populations of the wheat powdery mildew pathogen (Erysiphe graminis DC f. sp. tritici Marchal) from the Czech Republic, Austria, Hungary and Slovakia against 13 resistance genes was investigated. The populations differed mainly at the regional level. Populations from the Czech Republic, mainly from the western regions, showed higher values of virulence against the Pm4b gene. Lower frequency of virulence against Pm4b was found in Austria, and the lowest value was observed in Hungary. The differences in frequencies of virulence against Pm4a and Pm4b showed a similar geographic pattern across the four countries: a continuous decline from west to east and from north to south. Virulence against Pm2 decreased in all countries considered; virulence to pm5, Pm6, Pm8 and Mli was high throughout. Genes and gene combinations that can ensure a relatively effective biological protection against this pathogen across Central Europe at present are Pm3b, Pm2+Mld and Pm1+2+9. Czech and Slovak populations were the most complex: virulence complexity reached a maximum in Slovakia in 1994. A similar evolution, though less significant, was observed in the Czech Republic. Data on complexity of isolates suggest that Central European populations of wheat powdery mildew tend to reach an intermediate level representing the optimal number of virulence genes. This process is probably a consequence of stabilizing selection.     

小麦新品系抗白粉病基因分析

 本文对6个小麦新品系所含的抗白粉病基因进行了遗传分析。将感病品种Liaochun10分别与SM 20121、SM 203390、SM 20125、SM 200332、SM 20126、SM 20005杂交和自交,并将这6个品系互配成半双列杂交组合。用小麦白粉菌15号小种的单孢堆菌系对各杂交组合的亲本、F₁、F₂代群体及F₃代家系进行了苗期抗病性鉴定。遗传分析表明,供试的6个品系对小麦白粉菌15号小种的抗性均由1对显性基因控制。等位性分析推断:SM 20121、SM 203390、SM 20125和SM 200332含有抗白粉病基因Pm12;SM 20126含有抗白粉病基因Pm21;SM 20005含有抗白粉病基因Pm16。建议将这6个品系作为优良抗病亲本利用。     

甘肃南部小麦白粉菌群体的毒性及多基因片段分析

 为了解甘肃小麦白粉病菌的毒性变化动态及其群体遗传结构,利用毒性监测及多基因家系法,对采自甘肃省大陇南地区陇南、天水两市的49个小麦白粉菌的单孢子堆分离物进行群体遗传结构研究。毒性监测结果显示:供试菌株对抗病基因Pm12、Pm16、Pm18、Pm21的毒性频率均低于10%,表明上述抗病基因可以在育种和生产中继续使用;近些年定名的抗病基因Pm23、Pm25、Pm30、Pm34、Pm35的毒性频率为35%～95%,并在陇南、天水两市间存在差异,说明这些基因的利用需要慎重;对Pm4b的毒性频率已大幅度上升;在相似系数为0.752时,除11号菌株之外,其余聚为四类。选择AOX、EFA、PKA、PPA、TUB五个基因片段对供试菌株的多基因家系分析表明:基因序列聚为两类,病菌在陇南、天水两市间及各县市间存在传播。甘肃省大陇南地区病菌毒性多态性较高;白粉菌在各地区间存在交流的同时,也存在一定的独立进化。     

抗白粉病小麦新品系的选育及其抗性基因分析

 通过花药培养选育出RW02,RW04,RW07,RW08,RW09,RW11等6个抗白粉病小麦新品系。其中以RW02的杂交组合CA8646/贵农88-1的培养能力最强,平均每百个花药再生绿苗1.94株。用美国、德国和英国的17个白粉病菌系和21个已知基因品系对上述6个小麦新品系进行抗性基因推导,发现RW04、RW07携带有Pm2基因,RW02、RW08和RW09携带有Pm4a基因,而RW11可能有一个新基因,尚需与Pm18基因进行比较,才能最后确认。