中国小麦条锈菌陇南核心越夏区小麦品种抗条锈基因分析

论文摘要

由条形柄锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）引起的小麦（Triticum aestivum L.）条锈病是一种气传性大区流行病害,对我国小麦生产危害严重。甘肃陇南地区是中国小麦条锈菌核心越夏区,不仅在每年秋季和翌年春季向我国东部麦区传播大量的菌源,而且,该地区也是我国小麦条锈菌新毒性小种最重要的策源地。越夏区小麦生产品种抗病基因的群体结构影响着病原菌的毒性结构以及毒性变异的方向。因此,明确该地区小麦品种抗条锈病基因结构,有助于进一步研究该地区小麦品种抗病基因群体结构对条锈菌群体毒性结构的影响,从而为以全国条锈病持续控制的角度指导越夏区小麦抗病育种方向和抗条锈病基因的合理使用提供依据。本研究征集了陇南和陇东地区当前主要小麦品种和高代系83份,分别在室内苗期分小种（条中32、条中33）人工接种、杨凌田间成株期混合小种（条中23、条中25、条中29、条中31、条中32、条中33、水源11-4和水源-11-7）人工接种和和天水自然发病三种条件下,鉴定小麦品种条锈病抗病性。分别以下列抗条锈病基因的已知分子标记进行小麦品种抗条锈基因型检测:Yr5、Yr10、Yr15、Yr24/Yr26、Yr9、Yr17、Yr18。结合育种系谱、抗病鉴定和分子检测结果,对每个品种可能携带的抗条锈病基因进行分析。根据20052009年各主要品种在该区播种面积,初步分析了陇南天水地区小麦品种抗病基因的群体结构。本研究获得以下结果:1.抗病鉴定结果苗期分小种鉴定结果显示,参试的83份小麦材料中,53份苗期对CYR32小种表现抗病性,30份表现感病性（IT≥3）,59份对CYR33有抗病性的,24份表现感病性。42份品种同时对这两个小种表现出来抗病性,而同时表现感病性的只有14份。成株期人工混合小种圃和天水自然发病普鉴定结果显示,参试的83份小麦材料中,感病材料有34份（包括完全感病和慢锈）占参试品种数的41%,其余表现为抗病,具有成株期抗病性的有23份,占参鉴品种的27.7%。2.分子检测与抗病基因分析结果利用已知基因的分子标记对83份小麦材料进行分子检测,结合抗谱鉴定和育种系谱分析,结果显示,参试83份小麦材料中,8份携带Yr5基因,占参试品种数的9.64%;18份携带Yr9基因,占21.68%;2份携带Yr15基因,占2.4%;15份携带Yr17基因,占18.07%;15份携带Yr18的品种占18.07%;7份携带Yr26基因,占8.43%;没有检测到携带Yr10基因的品种。Yr5、Yr10、Yr15和Yr24/26等有效抗病基因的分布不均衡。3.陇南核心越夏区小麦品种抗病基因群体结构初步分析根据天水市农业部门提供的20052009各主要小麦品种播种面积的数据资料,对天水地区小麦品种抗条锈病基因的群体结构进行初步分析。结果显示,陇南核心越夏区小麦品种所携带的丰富的抗病性基因,携带Yr17品种播种面积最大;带有Yr26基因的小麦品种播种面积有持续增长的趋势;携带Yr5、Yr15、Yr10基因品种播种面积所占比重非常小;具有持久抗病基因Yr18的品种栽培面积持续降低,另外还有一部分未知基因的抗源在使用,如贵农系列抗源和中间偃麦草衍生的抗源等。本研究表明,该地区虽然使用的抗源类型较多,但主栽品种仍是少数几个基因,特别是Yr26基因已被大量使用,应引起有关方面重视,避免重蹈Yr9和繁6等抗源的覆辙。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 小麦条锈病
• 1.1.1 小麦条锈病发生与危害
• 1.1.2 小麦条锈病的流行
• 1.1.3 陇南地区在小麦条锈病大区流行中的特殊地位
• 1.1.4 陇南“易变区”的形成与治理
• 1.2 小麦抗条锈性研究
• 1.2.1 抗病性类型的划分
• 1.2.2 小麦抗条锈性遗传研究方法
• 1.3 Yr 基因及其分子标记技术的研究进展
• 1.3.1 常用的分子标记技术类型
• 1.3.2 Yr 基因及其分子标记研究
• 1.3.3 Yr 基因分子标记的应用
• 1.4 本文研究的目的和意义
• 1.5 技术路线
• 第二章 小麦条锈菌陇南越夏区小麦品种抗条锈性评价
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 苗期抗病性
• 2.2.2 成株期抗病性
• 2.3 讨论
• 2.4 结论
• 第三章 陇南小麦品种已知抗条锈病基因的分子标记检测与分析
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 分子标记的有效性验证和分子标记检测
• 3.2.2 Yr 基因的分子标记检测
• 3.3 讨论
• 3.3.1 利用分子标记检测分析抗病基因的有效性
• 3.3.2 陇南核心越夏区已知Yr 基因的分布与条锈菌生理小种出现频率之间的关系
• 3.3.3 陇南条锈菌核心越夏区小麦品种的合理布局
• 3.4 结论
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介