小麦条锈病和白粉病成株抗性研究进展与展望_何中虎

格式：pdf
大小：1.40 MB
文档页数：23

下载文档原格式

/ 23

小麦品系101—3中未知的白粉病和条锈病抗性基因的分子标记的开题报告

小麦品系101—3中未知的白粉病和条锈病抗性基因的分子标记的开题报告1. 研究背景和意义小麦是我国主要粮食作物之一，也是全球重要的粮食作物之一。

白粉病和条锈病是小麦上常见的两种重要病害，对小麦产量和品质造成严重影响，是制约小麦生产的主要因素之一。

因此，研究小麦抗性基因对于增强小麦的抗病能力，提高小麦产量和品质，具有重要意义。

2. 研究目的本研究旨在寻找小麦品系101—3中未知的白粉病和条锈病抗性基因的分子标记，为今后开展小麦抗病育种提供参考，推动相关科学研究的发展。

3. 研究内容和方法本研究拟采用基因定位和基因克隆的方法，先将101—3小麦品系中的白粉病和条锈病抗性对应的基因进行定位，再利用分子标记技术对基因进行克隆。

具体步骤如下：3.1 品系筛选从101—3小麦品系中筛选出白粉病和条锈病表现较好的苗系，进行杂交育种以获得F1代杂交种。

3.2 F2代及后代表型观察将F1代种子培育成实生苗，并进行F2代及后代的观察，记录其白粉病和条锈病的表型。

3.3 SSR标记筛选将表现抗性的F2代和后代进行SSR标记筛选，寻找可能的抗性基因。

3.4 基因克隆对于筛选出的抗性基因进行基因克隆，获取其分子标记。

4. 研究预期结果本研究预计将获得小麦品系101—3中未知的白粉病和条锈病抗性基因的分子标记，并分析其遗传特性与功能。

这将有助于深入研究小麦抗病机理，为小麦抗病育种提供科学依据，推动小麦生产的可持续发展。

5. 研究意义通过研究小麦品系101—3中未知的白粉病和条锈病抗性基因的分子标记，可以有效提高小麦抗病能力，提高小麦产量和品质，有助于解决我国小麦生产中的病害问题，促进小麦生产的可持续发展。

此外，该研究成果还可以为其他作物的抗病育种提供借鉴和参考。

新疆冬小麦品系白粉病、条锈病的抗性鉴定

收稿日期：2021-04-25基金项目：国家重点研发计划“七大农作物育种”专项（2017YFD0101003）；兵团科技计划（2016AC027、2019AB021）作者简介：桑伟（1980-），女，硕士、副研究员，研究方向为小麦育种和品质。

E-mail ：******************通讯作者：穆培源（1968-），男，研究员，研究方向为小麦育种和品质。

E-mail ：************新疆冬小麦品系白粉病、条锈病的抗性鉴定桑伟，刘鹏鹏，聂迎彬，孔德真，崔凤娟，韩新年，徐红军，穆培源（新疆农垦科学院作物研究所/谷物品质与遗传改良兵团重点实验室，新疆石河子832000）摘要：小麦白粉病和锈病是新疆小麦产区的主要病害，为得到抗白粉病、锈病的小麦种质资源及品种，通过2018—2020年采用诱发行的方法，对36份新疆冬小麦高代稳定品系进行鉴定，得到5份高抗白粉病品系，4份慢条锈病品系，1个抗白粉病且成株慢条锈病品系，针对抗病品系的亲本组合配制进行分析，为今后新疆小麦抗病品种选育提供理论依据。

关键词：新疆冬小麦品系；白粉病；条锈病；抗性鉴定Resistance Evaluation of Powdery Mildew and Stripe Rust of Winter Wheat Varieties in XinjiangSANG Wei ，LIU Peng-peng ，NIE Ying-bin ，KONG De-zheng ，CUI Feng-juan ，HAN Xin-nian ，XUHong-jun ，MU Pei-yuan（Institute of Crop Research ，Xinjiang Academy of Agri-Reclamation Sciences /Key Lab of Xinjiang Production andConstruction Corps for Cereal quality Research and Genetic Improvement ，Shihezi 832000，Xinjiang ）Abstract ：Powdery mildew and stripe rust of winter wheat are major disease in Xinjiang.To obtain wheat varieties resistant topowdery mildew and rust ，36winter stabilizing lines were evaluated by using the method of natural inducement in field ，5high powdery mildew resistance lines ，4slow stripe rust resistance lines and 1adult powdery mildew resistance slow stripe rust line were obtained.And the parental combination of disease-resistant varieties was analyzed.These studies can provide theoretical basis for thebreeding of resistant wheat varieties in Xinjiang.Key words ：Xinjiang winter wheat varieties ；Powdery mildew ；Stripe rust ；Resistance identification小麦是世界上种植面积最大的粮食作物，小麦病害是影响农业健康发展的重要因素之一。

小麦慢白粉病QTL对条锈病和叶锈病的兼抗性

1
Institute of Crop Science/ National Wheat Improvement Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS), Beijing 100081, China; 2CIMMYT-China
Office, c/o CAAS, Beijing 100081, China; 3Crop Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu 610066, China; 4Wheat Research Institute, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 5Department of Plant Pathology, College of Plant Protection, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China
本研究由国家重点基础研究发展计划项目 (2013CB127700), 国家自然科学基金项目 (31261140370), 国家高新技术研究发展计划 (863 计划 )项目 (2012AA101105)和国家现代农业产业技术体系建设专项 (CARS-3-1-3)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 夏先春, E-mail: xiaxianchun@, Tel: 010-82108610
小麦慢白粉病 QTL 对条锈病和叶锈病的兼抗性
刘金栋 1
1
陈新民 1
何中虎 1,2
伍玲3

国内外153份小麦种质条锈病抗性鉴定与评价

国内外153份小麦种质条锈病抗性鉴定与评价周警卫;叶博伟;张朋飞;张宇庆;郝敏;尹毓若;袁婵;李志康;李顺达;夏先春;何中虎;张宏军;兰彩霞【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2024(57)1【摘要】【目的】条锈病是威胁小麦安全生产的重要真菌病害,了解国内外育种材料抗性水平和抗病基因的分布,发掘新的抗性资源,为提高抗病基因利用效率提供依据。

【方法】利用中国当前条锈菌优势生理小种CYR33和CYR34对153份国内外小麦育种材料进行苗期抗性鉴定,于2018—2019、2019—2020和2020—2021年,在湖北鄂州,利用这两个小种对供试材料进行成株期抗性鉴定;结合已知抗性基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和YrSP等功能标记或紧密连锁分子标记进行基因型检测。

【结果】苗期结果显示,10份材料对CYR33表现免疫(反应型IT为0),包括7份国内材料(即山农28、漯麦163、石麦13、中意6号、郯麦98-2、中麦175和泰山21)和3份国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)材料(CIM-53、CIM-60和CIM-71);仅2份国内材料在苗期对CYR34小种表现免疫(郯麦98-1和山农102)。

此外,成株期条锈病田间鉴定显示,64份材料在田间3年均表现出稳定抗性(最终严重度≤5%),包括7份国内材料和57份CIMMYT材料。

利用抗病基因功能标记或紧密连锁分子标记检测显示,153份材料中携带Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和YrSP抗性基因的材料分别有31、23、73、2、4、50和2份,未检测到含有Yr5和Yr15的材料。

综合苗期和成株期表型,仅CIM-53对2个生理小种在苗期和成株期均表现为免疫(IT=0,严重度为0),分子标记检测显示,该材料可能含有已知抗病基因Yr17和Yr29。

【结论】国内外153份小麦种质对当前条锈菌流行生理小种的抗性主要以成株抗性为主,其中国内小麦品种主要携带Yr9、Yr10和Yr26抗性基因,而CIMMYT小麦品系则携带Yr17、Yr18和Yr29为主,表明通过聚合1—2个非免疫苗期抗性基因和2—3个成株抗性基因,在成株期多个环境条件下均表现出近免疫抗性水平,是CIMMYT小麦品系保持持久抗性的主要原因。

小麦锈病及白粉病的发生与防治

小麦锈病及白粉病的发生与防治摘要：随着人类生活质量的提升，越发关注自身饮食安全及饮食质量，小麦作为人类饮食结构中不可分割的一部分，其安全生产与国民日常生活有着密不可分的联系。

近年来，小麦种植业虽已取得可喜成绩，但是在生长过程中也会受到诸多不利因素的影响，为此，需在践行小麦优质高产栽培技术的同时，做好小麦病害的防治工作。

其中以小麦锈病和白粉病为主，文章分别阐述小麦锈病和白粉病的危害症状及防治方法，希望能减少两种病害对小麦生长的影响，促使小麦种植业增收增效。

关键词：小麦锈病；小麦白粉病；发生；防治小麦锈病和白粉病作为小麦生长环节尤为常见的病害，对小麦产量及质量均可产生重大影响，为从最大限度上减少小麦病害的威胁，就要综合分析小麦病害的发生特点，并根据各类型病害采取针对性防治措施，在生产无公害小麦品种的基础上，保障农业经济得以稳健发展。

1.小麦锈病该病害还有另一别称，名为黄疸。

小麦一旦受到锈病的影响，就会使体内叶绿素遭到严重破坏，在麦皮、麦秆、麦叶上产生大量孢子堆，抑制小麦对养分的吸收，影响小麦生长质量。

小麦在染病初期，可在其麦叶上发现浅绿色斑点，随后形成黄色粉孢，粉孢一旦破裂，就会有铁锈状粉末溢出，最后形成黑色孢斑。

一般来讲，小麦锈病主要包括以下三种类型：其一，条锈病，该病害主要以危害小麦叶鞘、茎秆为主，最初可在以上部位形成褪绿的条斑，接下来逐渐形成卵圆形鲜黄色的夏孢子堆，在叶脉上呈纵向排列，这是小麦条锈病尤为典型的症状[1]。

到了生长后期，表皮慢慢破裂，有黄色粉末溢出，将其称之为夏孢子。

小麦进入成熟期后，可在夏孢子堆发现排列整齐的暗黑色凸起斑点。

其二，叶锈病，该病害会威胁小麦叶片正面，也极有可能侵染小麦叶鞘，夏孢子堆生长初期和后期颜色不同，分别为橘红色、黄褐色，形状以椭圆形为主，这些夏孢子堆不规则的分散在小麦叶片中，与小麦条锈病和秆锈病相比，形态较大，一旦破裂，就可溢出橘红色夏孢子。

小麦进入成熟期后，就可在夏孢子堆繁殖的地方产生冬孢子堆。

小麦白粉病成株抗性研究现状

小麦白粉病成株抗性研究现状李晓华;郭慧娟;畅志坚;张晓军;李欣;乔麟轶;高伟;詹海仙【摘要】由白粉菌引起的小麦白粉病是一种世界性病害.培育抗病品种是防治小麦病害最有效的措施,而合理利用小麦白粉病成株抗性基因对小麦持久抗病育种十分重要.从小麦白粉病成株抗性研究现状出发,分析了小麦白粉病致病机理、抗病基因鉴定、基因定位及成株抗白粉病基因有效利用,可为我国小麦白粉病持久抗性研究提供极大的便利.%Powdery mildew caused by Blumeria graminis f.sp.tritici is a major wheat disease worldwide.The most effective strategies of controlling the disease and reducing yield loss are the breeding of resistant varieties.The reasonable use of adult-plant resistance (APR) genes is very important for the development of durable resistant cultivars.From the status in APR to wheat powdery mildew,the paper analyzed the pathogenic mechanism,identification methods,localization of resistance genes and application of APR genes.This study provides convenience for APR to powdery mildew in wheat.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2017(045)004【总页数】7页(P653-658,673)【关键词】小麦;白粉病;成株抗性;致病机理;基因定位【作者】李晓华;郭慧娟;畅志坚;张晓军;李欣;乔麟轶;高伟;詹海仙【作者单位】山西大学生物工程学院，山西太原030006;山西省农业科学院作物科学研究所,作物遗传与分子改良山西省重点实验室，山西太原030031;山西省农业科学院作物科学研究所,作物遗传与分子改良山西省重点实验室，山西太原030031;山西省农业科学院作物科学研究所,作物遗传与分子改良山西省重点实验室，山西太原030031;山西省农业科学院作物科学研究所,作物遗传与分子改良山西省重点实验室，山西太原030031;山西省农业科学院作物科学研究所,作物遗传与分子改良山西省重点实验室，山西太原030031;山西省农业科学院作物科学研究所,作物遗传与分子改良山西省重点实验室，山西太原030031;山西省农业科学院作物科学研究所,作物遗传与分子改良山西省重点实验室，山西太原030031【正文语种】中文【中图分类】S435.121.4+6小麦白粉病是由白粉菌（Blumeria graminisf.sp. tritici）导致的一种在小麦种植区普遍存在的病害。

一种筛选抗白粉病小麦的方法及其专用引物[发明专利]

专利名称：一种筛选抗白粉病小麦的方法及其专用引物专利类型：发明专利
发明人：陈新民,罗英皓,何中虎,夏兰芹,陈孝
申请号：CN200410090822.X
申请日：20041115
公开号：CN1775953A
公开日：
20060524
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种筛选抗白粉病小麦的方法及其专用引物。

本发明所提供的用于筛选抗白粉病小麦的引物，是由序列表中序列1的核苷酸序列和序列2的核苷酸序列组成的一对引物。

筛选抗白粉病小麦的方法，是以待测小麦基因组DNA为模板，以序列表中序列1的核苷酸序列和序列2的核苷酸序列为引物，进行PCR扩增，检测扩增产物中是否有197bp和193bp大小的条带。

本发明的方法及其专用引物将在小麦抗白粉病基因Pm16的筛选和小麦抗病育种中发挥重要作用。

申请人：中国农业科学院作物育种栽培研究所
地址：100081 北京市海淀区中关村南大街12号作物所
国籍：CN
代理机构：北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：关畅
更多信息请下载全文后查看。

中国小麦育种进展与展望

作物学报
ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(2): 202215 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
/zwxb/ E-mail: xbzw@
பைடு நூலகம்
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.00202
通小麦 -簇毛麦 6VS/6AL 易位系在全国小麦育种中发挥了重要作用 , 育种技术研究也取得重要进展。但育种工作也存在 4 个主要问题。从育种角度评述分子标记辅助育种中连锁标记和功能标记的研究现状和存在的主要问题 , 并提出今后的重点领域。概括小麦品质研究中与育种密切相关的实用技术和方法 , 即面包、面条和饼干品质育种中的品质评价方法和选择指标 , 建议今后加强 5 个方面的工作。对未来小麦育种中的 4 个重要问题做了分析 , 提出国内进一步加强高产潜力研究的初步设想 , 建议加大持久抗性的研究力度 , 重视抗旱、抗热及适应性等与气候变化相关性状的研究 , 还分析了种业商业化等问题。关键词 : 育种 ; 分子标记 ; 产量潜力 ; 加工品质 ; 抗病性 ; 普通小麦
本研究由引进国际先进农业科学技术计划 (948 计划 ) 重大国际合作项目 (2006-G2) ，现代农业产业技术体系专项资金和国家高新技术发展计划 (863 计划 )项目 (2006AA100102)资助。第一作者联系方式 : E-mail: zhhecaas@, Tel: 010-82108547 Received(收稿日期 ): 2010-05-05; Accepted(接受日期): 2010-12-14.
Progress of Wheat Breeding in China and the Future Perspective

小麦抗白粉病分子育种的研究现状及研究进展

小麦抗白粉病分子育种的研究现状及研究进展刘国圣【摘要】小麦白粉病成为小麦种植过程中主要病害之一,在防治该病时采用抗病品种是最为有效、经济的措施。

近年来,分子标记技术的研究与发展成为了抗白粉病技术中比较科学的技术,这种技术为抗白粉分子育种提供极大的便利。

基于此,从抗白粉病的分子育种研究现状出发,分析小麦抗性的三种类型及小麦抗白粉病的基因克隆,然后从基因定位角度探讨研究发展。

【期刊名称】《生物化工》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P84-86)【关键词】小麦抗白粉病;分子育种;研究发展【作者】刘国圣【作者单位】河南大学生命科学学院【正文语种】中文【中图分类】S435.121.46小麦白粉病属于专性寄生白粉病菌造成的世界性病害［1］。

随着我国改善水肥条件，加大种植密度，种植矮秆品种，以及麦田比较遮蔽，白粉病的危害日渐严重，逐渐成为了危害小麦生产的最大病种。

采用化学控制确实有成效，但是极难应用到大面积中，而且防治成本较高，还会污染环境，对生态环境造成破坏。

所以，采用培育抗病品种是一种最有效、最经济的办法。

在这种形势下，研究小麦抗白粉病分子育种及研究发展具有实用价值。

1.1 抗性三种类型从小麦抗白粉菌表现的抗性，可以将此抗性划分成三种类型，针对这三种类型进行研究。

1.1.1 质量抗性这种质量抗性具体体现在对某个确定白粉菌的生理小种有效，对于其他小种却无效。

也就是符合Flor提出“基因对基因”的假说［2］，对于白粉菌表现的质量抗性主要是由单基因控制。

如今已经对小麦7个部分的同源染色体上进行定位，总共为24个位点，总共有35个抗白粉病的基因属于这种类型。

除开已经定位Pm基因之外，其中Mld基因就处于小麦品系的Hallel3471、H8810/47、MarisDove中4B染色体上，主要源于T.durum，而抗德国白粉菌的2号小种Abo、Courtot以及Aristide中都含有Mlar基因。

小麦抗锈育种的研究进

河南农业大学农业植物病理学课程论文论文题目：小麦抗锈育种的研究进展学院: 植物保护学院专业：植物保护专业班级： 06级植物保护1班学号： 0607101030姓名：朱腾义小麦抗锈育种的研究进展【摘要】小麦锈病有条锈病、叶锈病和秆锈病三种。

其发病特点为：条锈猖獗、叶锈普遍、秆锈成灾。

人们不懂或无视锈病的发生规律。

我国农民一般采取大水漫灌的灌溉方式，并且由于水利条件差或自身原因大量降水后不能及时排去田间积水，造成田间湿度大；再者播种时不能出去带菌种子，并且有时播得过于稠密，造成田间通风透过条件不良等一系列不合理的农业措施造成锈病的大发生而蒙受重大的农业损失。

关键字：抗锈育种二线抗源【正文】小麦锈病有条锈病、叶锈病和秆锈病三种。

其发病特点为：条锈猖獗、叶锈普遍、秆锈成灾。

小麦锈病的发生规律为锈菌冬孢子一般不危害，主要是夏孢子在麦株上越夏越冬，完成周年侵染循环。

夏孢子较轻能随气流在高空作远距离的广泛传播。

条锈病菌夏孢子不耐高温，在小麦生长后期随风吹到高寒地区，在晚熟的春麦和冬麦的自生麦苗上越夏秋季再随流传回，发病后以潜伏茵丝越冬，早春长出孢子再侵染危害。

秆锈病菌能耐夏季较高的温度，除可在北方高寒地区的晚熟春麦和许多冬麦区的自生麦苗上繁殖越夏，也可以在江淮流域的自生麦苗上繁殖越夏。

秋苗发病病菌越冬地区仅限于我国南方麦区。

冬后随气流向北部麦区传播。

条锈病菌侵染的最适温度9 12～16 12，发病最早。

秆锈病的最适温度l8℃～25℃，发病较晚，对晚播迟熟小麦威胁最大。

叶锈病菌的最适温度l5℃～22℃。

麦株上必须有水珠或孢子表面凝有水膜时才能发芽侵染。

3—5月份温暖、多雨、多露水、多雾，利于锈病发生流行。

地势低洼，土质粘重，排水不良，氮肥过多过迟、植株密茂柔嫩，贪青晚熟均有利于病菌的侵入和危害。

以上了解了小麦锈病的发病规律，接下来分析一下小麦锈病流行并造成严重损失的原因。

1、由于锈菌夏孢子传播途径存在特殊性。

小麦三种锈病的病原菌都是严格的专性寄菌，主要以夏孢子不断延续为害。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070; 4Crop Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu 610066)
Abstract: Stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici, and powdery mildew, caused by Blumeria graminis f. sp. tritici, are the devastating diseases in common wheat (Triticum aestivum L.) worldwide. Use of adult-plant resistance (APR) genes is an important method for the development of durable resistant cultivars. A total of 72 quantitative trait loci (QTLs) for APR to stripe rust and 82 QTLs for APR to powdery mildew were integrated into a linkage map based on the information of DNA markers linked to individual QTL. Eight gene clusters (≥5 QTLs) conferred resistance to both stripe rust and powdery powdery, among them, Yr18/Lr34/Pm38, Yr29/Lr46/Pm39, and Yr46/Lr67 showed resistance to stripe rust, leaf rust and powdery mildew. Yr18/Lr34/Pm38 and Yr36 have been cloned. Xiannong 4 and Xiaoyan 6 were very important resistant germplasm for APR to stripe rust and powdery midew. The application of APR to wheat breeding in China was summarized. The use of APR genes will be a major method for improving stripe rust and powdery mildew resistance in wheat breeding. The strategies for APR on wheat breeding were also discussed.
1 成株抗性鉴定
小麦成株抗性基因与主效基因的研究策略差别很大，传统的成株抗性鉴定方法是在苗期选用尽可能多的条锈菌或白粉菌生理小种进行鉴定，在成株期则选用 1 个或几个优势小种接种鉴定，只有在苗期对所有生理小种均表现为感病，成株期表现为中抗或高抗的小麦品种（系）才被视为成株抗性材料。常用的成株抗性鉴定指标是反应型（infection type，IT）[18]、
关键词：小麦；条锈病；白粉病；成株抗性；分பைடு நூலகம்定位；基因克隆
Progress and Perspective in Research of Adult-Plant Resistance to Stripe Rust and Powdery Mildew in Wheat
HE Zhong-hu1,2, LAN Cai-xia1,3, CHEN Xin-min 1, ZOU Yu-chun 4, ZHUANG Qiao-sheng 1, XIA Xian-chun1
中国农业科学 2011,44(11):2193-2215 Scientia Agricultura Sinica
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.11.001
小麦条锈病和白粉病成株抗性研究进展与展望
何中虎 1,2，兰彩霞 1,3，陈新民 1，邹裕春 4，庄巧生 1，夏先春 1
（1 中国农业科学院作物科学研究所/国家小麦改良中心，北京 100081；2 国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）中国办事处，北京 100081； 3 华中农业大学植物科学技术学院，武汉 430070；4 四川省农业科学院作物研究所，成都 610066）
摘要：利用成株抗性是小麦抗病育种的重要方向，本文综述了小麦条锈病和白粉病成株抗性鉴定方法、基因定位和克隆及其在育种中的应用。将报道的 72 个条锈病成株抗性数量性状遗传位点（quantitative trait loci， QTL）和 82 个白粉病成株抗性 QTL 整合到一张连锁图谱上，控制 2 种病害的基因簇（≥5 个 QTL）有 8 个，其中位于 7DS 的 Yr18/Lr34/Pm38 和 1BS 的 Yr29/Lr46/Pm39 对条锈病、叶锈病和白粉病均表现成株抗性，位于 4DL 的 Yr46/Lr67 位点可能也对白粉病表现成株抗性，Yr18/Lr34/Pm38 和 Yr36 已被克隆，Yr29/Lr46/Pm39 的克隆已取得良好进展，为培育兼抗和成株抗性相结合的品种提供了可用基因。总结了成株抗性在中国小麦育种中的应用现状，并用实例证实了培育成株抗性品种的可行性，建议对兼抗条锈病和白粉病成株抗性的咸农 4 号和小偃 6 号等进行遗传分析，育种工作者和品种审定部门需要转变观念，将成株抗性利用作为国内条锈病和白粉病抗性育种的重要内容。
2194
中国农业科学
44 卷
0 引言
中国小麦生产中的主要病害包括小麦条锈病、白粉病、赤霉病、纹枯病和全蚀病等。由小麦条锈病菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）引起的小麦条锈病曾是全国第一大病害，由于粉锈宁的普遍使用等原因，其相对重要性较以前有所下降，2004—2009 年中国条锈病每年平均发生面积约 420 万 hm2[1-6]，对四川省、重庆市、云南省、陕西省、甘肃省、湖北省十堰和襄樊地区及河南省信阳和南阳地区来说，条锈病仍是当地小麦生产第一大病害，因此，抗条锈病是上述地区除产量外的最基本育种目标。20 世纪 70 年代以前，由小麦白粉病菌（Blumeria graminis f. sp. tritici）引起的小麦白粉病主要在中国湿润多雨的西南地区及山东沿海地区流行；20 世纪 80 年代以后，该病在中国主要冬麦区逐渐从次要病害上升为主要病害，且常年发生[7]。2004—2009 年白粉病在全国平均发生面积为 685 万 hm2[1-6]。对北部冬麦区和黄淮冬麦区而言，白粉病是最重要的小麦病害；在长江中下游和西南麦区，白粉病是仅次于赤霉病或条锈病的第二大病害，因此，抗白粉病也是上述地区最基本的育种目标。
(1Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS)/National Wheat Improvement Center, Beijing 100081; 2International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) China Office, c/o CAAS, Beijing 100081; 3College of Plant Science
鉴于研究成株抗性对中国小麦生产和育种的重要性和紧迫性，本文综述了小麦条锈病和白粉病成株抗性鉴定方法、基因定位和克隆及其在育种中的应用，并利用各个 QTL 间连锁信息，将已定位的条锈病和白粉病成株抗性 QTL 整合到同一张遗传连锁图谱中，目的是利用分子标记培育成株抗性品种，为实现抗病育种思路转变提供方法和信息。
AUDPC）缩小 50%—99%[18]、抗病性持久并稳定等特点[19]。选用单个生理小种或混合小种接种时，苗期表现为感病，成株期的严重度或病害发展速率则较低，而非免疫或坏死反应。以往的研究认为成株抗性由若干个微效基因所控制[15,19]，而现有研究表明聚合 4—5 个效应相对较大的微效基因即可培育出接近免疫的成株抗性品种，也就是说成株抗性并非像以前报道的那样复杂[9,11]。国际上多数国家已将成株抗性的利用作为小麦抗病育种的主要方向[20]。20 世纪 60 年代至今，国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）对成株抗性的应用进行了深入系统的研究，形成了一套行之有效的育种方法，育成一大批成株抗性品种，并在生产上大面积推广，如含有 Yr18 或 Yr29 及 2—3 个微效基因的小麦品种 Jupateco 73R、Parula、Trap、Cook、Tonichi 81、 Sonoita 81、Yaco、Chapio、Tukuru、Kukuna、Vivitsi、 Pavon 76、Attila 和 Amadina [21-22]，其抗性已保持 30 多年[23-25]。目前，CIMMYT 约 60%的小麦品系均携带成株抗性基因，其中，最典型的例子是抗多种病害的抗性位点 Yr18/Lr34/Pm38，当其单独存在时产量损失可达 31%—52%，与 3—4 个微效基因并存时，产量损失则小于 10%[18]。因此，通过聚合 Yr18/Lr34/Pm38、 Yr29/Lr46/Pm39 和 Yr46/Lr67 等几个成株抗性基因，获得兼抗几种病害的持久抗性是 CIMMYT 小麦抗病育种的主要策略。美国对高温成株抗性进行了深入研究并成功用于生产实践[16]，澳大利亚的研究重点近 10 年已从垂直抗性转向成株抗性[26]，欧洲也有类似趋势[27-28]。
由于小麦条锈病和白粉病分布广泛、病原菌生理小种复杂多变等特点，常常导致品种抗性频繁丧失，因此，防治和控制这 2 种病害不仅十分重要，而且是一项长期任务。尽管通过化学药剂等措施可以有效防治病害，但应用抗病品种是防治病害最经济、有效、安全的途径[8]，利用分子标记辅助选择技术聚合多个抗病基因是培育持久抗性小麦品种的重要手段[9-11]。小麦的抗病性主要有 2 类：一类是垂直抗性，又称生理小种专化抗性[12]、苗期抗性[13]、全生育期抗性[14] 或主效基因抗性[15]，它由 1 个或少数几个主效基因控制，对病原菌的侵染产生过敏性坏死反应，从而表现出高抗或免疫，具有病原菌生理小种专化性，即随着生理小种的变化常导致抗性丧失，致使抗病性不持久、不稳定[12]；另一类是水平抗性，又称非小种专化抗性[12]、成株抗性[14]、高温成株抗性[16]、慢病性[12]或部分抗性[17]，这些名称从不同侧面反映了同一遗传现象，因此，对于遗传育种工作者而言，其实质是相同的，故本文统称为成株抗性。该类抗性基因对病原菌无小种专化性或专化性弱，减少了品种对病原菌生理小种的选择压力，从而表现为潜育期延长 14%—49%、孢子堆缩小 34%—78%、产孢量下降 42%—98%、病程曲线下面积（area under the disease progress curve，