50個小麥生產(chǎn)及后備品種(系)的抗白粉病基因推導(dǎo)

王振花, 劉 偉, 徐 志, 范潔茹, 彭云良, 周益林*

(1. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 植物病蟲害生物學(xué)國家重點實驗室, 北京 100193; 2. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 成都 610066)

調(diào)查研究 Investigations

50個小麥生產(chǎn)及后備品種(系)的抗白粉病基因推導(dǎo)

王振花1, 劉 偉1, 徐 志2, 范潔茹1, 彭云良2, 周益林1*

(1. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 植物病蟲害生物學(xué)國家重點實驗室, 北京 100193; 2. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 成都 610066)

為明確我國小麥品種(系)中抗白粉病基因的組成,利用25個不同毒性的小麥白粉菌菌株對50個小麥生產(chǎn)及后備品種(系)進(jìn)行抗白粉病基因推導(dǎo),結(jié)果表明,參試的50個小麥品種(系)中有8個小麥品種(系)對供試的25個菌株全部感病,5個品種含有抗病基因Pm8,2個品種含有Pm4a,9個品種含有Pm2+6,4個品種含有Pm2,22個品種(系)可能含有供試基因之外的其他抗性基因或新基因。此研究結(jié)果可為小麥抗病育種以及品種利用提供依據(jù)。

小麥; 小麥白粉菌; 小麥抗白粉病基因; 基因推導(dǎo)

小麥白粉病是由專性寄生真菌Blumeriagraminis f.sp.tritici引起的一種世界性小麥病害。在我國自20世紀(jì)70年代末以來,其流行范圍和發(fā)病面積逐漸增大,對小麥生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失,僅1990年就造成小麥損失達(dá)14.38億kg[1],目前已成為嚴(yán)重制約小麥生產(chǎn)的重要病害。培育和推廣抗病品種是防治小麥白粉病最經(jīng)濟(jì)、安全和有效的途徑。由于病原菌具有易變異,傳播速度較快等特點,大面積長期種植單一抗病品種易給病原菌群體造成選擇壓力,使其相應(yīng)毒性結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,逐漸形成適應(yīng)該品種的優(yōu)勢毒性小種,導(dǎo)致該品種抗性“喪失”[2]。因此,明確小麥品種(系)中的抗病基因組成對抗病育種以及品種合理使用有重要的指導(dǎo)意義。

抗病基因推導(dǎo)法是Loegering[3]根據(jù)Flor[4]的基因?qū)驅(qū)W說提出來的,1978年Loegering對此方法進(jìn)行了改進(jìn)和發(fā)展[5],即用不同毒性的病原菌菌株接種一套已知抗白粉病基因的鑒別寄主和參試材料,對反應(yīng)型進(jìn)行比較,分析參試材料中含有的抗病基因。該方法不僅操作簡便,能夠在短期內(nèi)分析大量的材料,還可以分析參試材料中含有的抗病基因及推測可能新的抗病基因。此方法在小麥條銹病[6]、小麥葉銹病[7]和小麥白粉病[8-9]等的抗性基因研究中應(yīng)用比較廣泛。本研究對50個小麥生產(chǎn)和后備品種(系)的抗白粉基因進(jìn)行了基因推導(dǎo),明確了抗白粉病基因組成,為這些小麥品種(系)在生產(chǎn)上的合理利用和布局提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

參試的50個小麥品種(系)的系譜和育種單位或提供單位見表1,44個攜帶已知抗白粉病基因的鑒別寄主由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所白粉病組保存(表2),感病品種‘Chancellor’為對照。用于基因推導(dǎo)的25個不同毒性的小麥白粉菌菌株采自我國不同的小麥生態(tài)區(qū),為單孢堆分離物,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所小麥白粉病組保存(表2)。

表1參試小麥品種(系)的系譜和來源

Table1Pedigreeandoriginofthetestedwheatcultivars(lines)

序號Number品種(系)名稱Cultivar(line)系譜Pedigree育種單位或提供單位Unitofbreedingorproviding1川育23R59∥鄭9023/H435中國科學(xué)院成都生物研究所2川農(nóng)19黔1104A/R935四川農(nóng)業(yè)大學(xué)3資麥1號綿陽29/川麥25四川萬發(fā)種子開發(fā)有限公司4川育20SW3243∥35050/21530中國科學(xué)院成都生物研究所5綿麥43綿陽92?8/88?304四川省綿陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所6川育21周88114/G159中國科學(xué)院成都生物研究所7百農(nóng)64百農(nóng)8717×[(偃大72—629—52×石82—5594)F2×百農(nóng)84—4046—1]F2河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所8魯麥21魯麥13號/寶豐7228山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院9京冬8號[(阿夫樂爾/5238?016)F1/紅良4號]F4/(有芒紅7號/洛夫林10號)F7北京市農(nóng)林科學(xué)院作物研究所10中麥895周麥16/荔墾4號中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所11揚(yáng)麥16號揚(yáng)91F138×揚(yáng)90?30江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所12川麥182601?3570/R138四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所13蜀麥126川育23(30389)/B1291四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所14易122?32995NA07CVS/6AL∥NH92001云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所15云126?8R17/光頭麥云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所16綿麥1302綿2417?5?1?2/間3四川省綿陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院17川輻9號60Co?γ輻照組合(5061/生25833)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所18川麥82Singh6/3?1231四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所19川育27川育23/SW8588/3/G349∥30024/NE7060中國科學(xué)院成都生物研究所20渝麥1902321/內(nèi)29387∥內(nèi)2938重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院21良星99(穩(wěn)千1號/魯麥14)F1/PH85?16山東良星種業(yè)有限公司22鄭麥369鄭麥366/良星99河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所23龍科1221良星99/淮0208安徽皖墾種業(yè)股份有限公司24DH51302DH6388/蘭考矮早8∥良星99山東登海種業(yè)股份有限公司25漯麥9566510/3/溫6/L152∥溫6河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院26許科91804中36/AK58河南省許科種業(yè)有限公司27子麥603自選系07557/07949∥09906河南子圣元種業(yè)科技有限公司28汶農(nóng)28汶農(nóng)5號/汶農(nóng)169∥汶農(nóng)5號山東省泰安市汶農(nóng)種業(yè)有限責(zé)任公司29石10?4393石優(yōu)17/濟(jì)麥22河北省石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院、河北省小麥工程技術(shù)研究中心30鄭麥132矮抗58/濟(jì)麥22河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所31中麥23濟(jì)麥22/淮9701中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所、中農(nóng)發(fā)種業(yè)集團(tuán)股份有限公司32濟(jì)麥32泰農(nóng)18/濟(jì)麥22山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所、山東魯研農(nóng)業(yè)良種有限公司33石11?4195濟(jì)麥22/金禾9123河北省石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院34冀麥485太谷核不育材料/良星66河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所35嬰泊700太谷核不育/濟(jì)93?5031河北嬰泊種業(yè)科技有限公司36圣麥104石03?4391/石03?5455山東圣豐種業(yè)科技有限公司37泰科麥5303邢麥6號/淮0458山東省泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院38冀麥631太谷核不育群體河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所

續(xù)表1Table1(Continued)

序號Number品種(系)名稱Cultivar(line)系譜Pedigree育種單位或提供單位Unitofbreedingorproviding39中麥4072984121/煙5286中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所40京生麥136京農(nóng)01?223/京生麥0318北京農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心41川麥182701?3570/R139四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所42川農(nóng)27川農(nóng)19/R3301四川農(nóng)業(yè)大學(xué)43川麥55SW3243/SW8688四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所44川育16(30020/8619?10)/晉麥30中國科學(xué)院成都生物研究所45內(nèi)麥10號綿陽26/92R178四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所46西科麥2號川育11/墨444選西南科技大學(xué)47良麥2號綿陽26/異源2號四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所48綿麥3796EW37/綿陽90?100四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所49航2566SPLM2/輪選987中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所50CA12003CA0431/輪選987∥輪選987中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所

1.2 試驗方法

試驗在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所溫室進(jìn)行。具體方法參見文獻(xiàn)[10]:將小麥品種‘Chancellor’(高感小麥白粉病)播種于直徑10 cm的花盆中，擴(kuò)繁基因推導(dǎo)所需的小麥白粉菌菌株,備用。將47個鑒別寄主和50個供試小麥品種(系)播種于36 cm×25 cm×10 cm的塑料方盒內(nèi),并以感病材料‘Chancellor’為對照,每品種(系)播種10粒左右種子。為防止小麥苗被雜菌污染,用鐵絲架支撐透明塑料袋罩在方盒上形成封閉空間,置于18～20℃的溫室中培養(yǎng)5～6 d小麥長至一心一葉期時,將擴(kuò)繁備用的新鮮小麥白粉菌通過抖接法均勻接種在小麥苗上,每個鑒別寄主和參試的小麥品種(系)接種一個小麥白粉菌菌株,溫室培養(yǎng)10～12 d調(diào)查病情,調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)參照司權(quán)民的“0～4”級法[11-12],反應(yīng)型0～2型為無毒性菌株,小麥表現(xiàn)為抗病反應(yīng);3～4型為有毒性菌株,小麥表現(xiàn)為感病反應(yīng)。對已知抗病基因品種(系)和參試小麥品種(系)的系譜進(jìn)行比較分析,如果參試材料與某個含已知抗病基因的品種(系)的抗譜相同或非常接近,則認(rèn)為參試材料含有該品種(系)所含的抗病基因。

2 結(jié)果與分析

已知抗白粉病基因的載體品種及參試小麥品種(系)對25個小麥白粉菌菌株的反應(yīng)型分別見表2和表3,其中‘百農(nóng)64’、‘魯麥21’、‘云126-8’、‘川麥82’、‘川育27’、‘石11-4195’、‘京生麥136’和‘川麥1827’共8個參試小麥品種(系)對25個小麥白粉菌菌株全部表現(xiàn)為感病,此結(jié)果未在表3中列出。由表3可知,小麥品種(系)‘中麥895’與Pm8的抗譜基本一致,僅在個別菌株上存在差異,推測其含有Pm8?！┒?號’、‘易122-329’、‘川麥55’和‘川育16’ 4個品種,推測除含有Pm8外可能還含有其他抗病基因?！ㄞr(nóng)19’和‘許科918’與Pm4a的抗譜基本一致,推測其含有Pm4a?！d麥43’、‘子麥603’、‘汶農(nóng)28’、‘濟(jì)麥32’、‘冀麥485’、‘嬰泊700’、‘泰科麥5303’、‘良星99’和‘CA12003’共9個小麥品種(系)的抗譜與Pm2+6一致,推測其均含有抗病基因Pm2+6?！瓺H51302’和‘川農(nóng)27’含有抗病基因Pm2,‘綿麥37’和‘中麥4072’推測除含有抗病基因Pm2,還含有其他抗病基因。另外,‘渝麥19’和‘圣麥104’等對所有的菌株都表現(xiàn)抗病?！Y麥1號’、‘川育20’、‘川育21’、‘揚(yáng)麥16號’、‘川麥1826’、‘綿麥1302’、‘川輻9號’、‘鄭麥132’、‘石10-4393’、‘內(nèi)麥10號’、‘西科麥2號’、‘良麥2號’、‘龍科1221’、‘航2566’、‘川育23’、‘蜀麥126’、‘漯麥956’、‘冀麥631’、‘中麥23’、‘鄭麥369’等共20個品種(系)與供試的已知基因的抗譜都不同,這些品種(系)可能含有供試基因之外的其他抗性基因。

3 討論

對參試的50個小麥生產(chǎn)及后備品種(系)進(jìn)行基因推導(dǎo),共推測出4個已知抗病基因,一些品種間抗譜存在較大差異,其中有8個小麥品種(系)對25個菌株全部感病,5個品種含有抗病基因Pm8,2個品種含有Pm4a,9個品種抗譜與抗病基因Pm2+6一致,占參試材料的19.61%,4個品種推測含有Pm2基因,有22個小麥品種可能含有供試基因之外的其他抗性基因或新基因,占參試材料的44%。

表2已知抗病基因小麥品種(系)對25個不同毒性小麥白粉菌菌株的反應(yīng)型

Table2Reactiontypeofwheatcultivars(lines)withknownpowderymildewresistancegeneto25isolatesofBlumeriagraminisf.sp.triticiwithdifferentvirulence

品種Cultivar(line)基因(Pm)Gene(Pm)對小麥白粉菌不同菌株的反應(yīng)型 ReactiontypetodifferentisolatesofB．graminisf．sp．triticiE01E02E05E06E07E09E11E13E15E16E17E18E20E21E23?1E23?2E26E30?1E30?2E31E32E49E50E60E69Chancellor-4444+0；4+0；44444444444444444444阿夫-4444444444444444444444444Axminster/8cc1a4444444444444444444444444MIN1c00；0；00000000000；00000；00；0000Virest1e0；00000000030；0；2+0；00；0；20010002+0；Ulka/8cc20；1+0；0；0；1+0；0；1+0；0；0；0；0；440；0；0；0；1+0；42+0；40；0；0；0；Asosan/8cc3a444444441+0；3333344440；44444+0；4Chul/8cc3b4040；240；0；1444444444444440；4Sonora/8cc3c4444444424444444444444444Kolibri3d0；0；0；0；0；0；0；0；0；0；1+0；4400；0；020；3+0；40；0；0；2+0；W1503e4444444444444444444444444Mich．Amber/8cc3f4444444444444444444444444Khapli/8cc4a1+0；00000；00301440；00040400；000；Armada4b0；03+0；030；2+0；0；0；0；0；430；0；00；30；40；0；1+0；1+0；081?72414c00；0；000；00；0；0；0；01+0；0；0；0；0；000；0；1+0；0；00；Hope/8cc5a4444444434444444444444444Aquila5b00；00；0；1+0；1+0；0；00；1+0；440；0；0；0；40；0；20；00；0；復(fù)壯305e441+0；401+0；441+0；1+0；441+0；02042+0；042041+0；2+0；Timgalen644444440；44444+0；44+0；4444444444CI1418974444444444444444444444444Kavkaz8443444443444431+0；4444440；0；20；Wembley120；000；000；000；00；000；00；0；00；0；0；0；0；0；R4A130；0；0；0；0；0；20；0；0；1+0；0；1+0；0；10；0；0；1+0；020；0；00Brigand160；0；00；0；0；00；0；000；1+0；0000；00020；00；0Amigo174340；444430343434403444433XX186194+0；44444+0；444444444444444444496?287200；00；0；0；0；1+0；0；001+0；2+0；00；1+0；00；00；1+0；00；0；0；0；南農(nóng)9918210；0；0；0；0；0；0；00；0；0；0；0；1+0；0；00；00；0；00；0；0；0；赤牙糙241+0；1+0；41+0；1+0；02+0；2+0；4+0；0；0；43+0；3000；2+0；0；3+0；00；402+0；NCA525421+0；2+0；3320；0；2+0；43300；3+0；0；2040；1+0；0；0；2+0；5P27300；0；0；0；0；0；0；0；0；0；0；440；0；1+0；0；40；440；0；0；1+0；NCD734440334340；314343420；04+0；1+0；441+0；3NCD3350；1+0；1+0；4232+0；3+0；0；1+0；0；0；3+0；2+0；1+0；0；1+0；0；12+0；2+0；3+0；00；0Pm36360；0；0；0；0；0；000；0；0；43+0；00；0；0；0；0；0；40；-00Tabasco460；00；00；00000；023000000；01+0；0；000Era？0；1+0；01+0；0；0；0；000；0；4400；1+0；00；1+0；1+0；40；0；0；3Brock2+Ta00；0；00；000；00；0；440；000；1+0；10；21+0；0；00；MarisDove2+Mld0；0；0；0；00；0；0；0；0；03+0；40；000；1+0；00；20；000；MarisHuntsman2+6000；000；1+0；0；0；0；0440；01+0；02+0；01+0；40；00；0白免3號4+80；0；0；0；0；0；0；1+0；0；0；0440；1+0；0；0；40；40；0；0；0；0；Mission4b+5b0；0；0；0；30；0；1+00；0；0；3+0；3+0；00；0；0；40；40；0；0；0；0；Coker9835+641+0；3344+0；43+0；0；0；1+0；2+0；2+0；43+0；21+020；43+0；1+0；3+0；1+0；2+0；小白冬麥“XBD”2+0；31+0；3+0；41+0；441+0；13+0；2+0；1+0；1+0；40；01+0；1+0；1+0；0；1+0；1+0；0；2+0；唐麥4號“Tm4”23030；1+0；1301+0；323+0；000021+0；01000；0Normandie1+2+943440；4442+0；443+0；3444441+0；444404

表3供試小麥品種(系)對25個白粉菌株的反應(yīng)型及基因推導(dǎo)分析

Table3Reactiontypeofthetestedwheatcultivars(lines)to25isolatesofBlumeriagraminisf.sp.triticiwithdifferentvirulenceandpostulatedPmgenes

品種(系)Cultivar(line)基因(Pm)Gene(Pm)對小麥白粉菌不同菌株的反應(yīng)型 ReactiontypetodifferentisolatesofB．graminisf．sp．triticiE01E02E05E06E07E09E11E13E15E16E17E18E20E21E23?1E23?2E26E30?1E30?2E31E32E49E50E60E69中麥89584+0；3333444444433+0；444444431+0；42+0；京冬8號8+？4404443+0；4444340；044343400；3+0；0；易122?3298+？44244444344440；0；4344440040川麥558+？34241444444440043444400；43川育168+？44-4133-----32--3444--04-川農(nóng)194a20000；02200034000040440000許科9184a0000；00004204400004044001+0；0川農(nóng)2720；00000；0；0；0；004400；0；0234300；0；1DH5130220；0；00；100；0；0；01+0；430；0；0；0；03+0；0；3+0；0；0；00；綿麥372+？00000000；00；044-0；0；022000000；中麥40722+？0；0；0；0；0；0；0；0；0；0；0；3+0；3+0；0；0；0；0；0；0；0；2+0；0；1+0；0；1+0；綿麥432+60；0000；0；00；0；00；340000000；0；000；0；子麥6032+60；0；0；0；0；0；0；0；0；0；0；430；0；0；0；0；0；0；3+0；0；0；1+0；0；汶農(nóng)282+60；0；0；00；0；0；0；0；00；43+0；0；0；0；0；00；0；41+0；0；0；0；濟(jì)麥322+60；0；0；0；0；0；0；0；0；0；0；44+0；0；0；0；0；00；0；4+0；0；0；0；0；冀麥4852+60；0；0；0；0；0；0；0；0；0；0；340；0；0；0；00；0；3+0；1+0；0；0；0；嬰泊7002+60；00；00；0；0；0；0；0；0；3+0；40；0；00；00；1+0；3+0；0；0；0；0；泰科麥53032+60；0；0；0；0；0；0；0；0；00340；0；0；0；0；1+0；1+0；3+0；0；00；0；良星992+60；0；0；01+0；0；0；0；0；0；0；4+0；40；0；0；1+0；12+0；0；3+0；0；0；0；0；CA120032+62+0；0；01+0；1+0；1+0；1+0；1+0；01+0；0；442+0；01+0；0；2+0；2+0；1+0；31+0；2+0；1+0；0；內(nèi)麥10號？00-0；-00-00；---30；00-0；0-0；0；0-川育23？44343430；3+0；4344443434344344+0；蜀麥126？43+0；4344333344+0；444+0；4342+0；444344漯麥956？444--44444434444243444444冀麥631？44+0；44+0；443+0；44+0；3444443+0；3+0；3+0；0；444344資麥1號？42+0；401+0；3303+0；134443134044440；4川育20？3433-3030；0414000344442000石10-4393？3+0；3+0；33+0；43+0；4+0；4+0；3+0；3+0；4+0；43+0；3+0；3+0；4+0；30；0；4+0；4+0；4+0；34+0；3+0；西科麥2號？-0；12+0；032+0；3-3343+0；0020；33330；-3+0；3良麥2號？2+0；3-4-4343--4-4-3---4---3-龍科1221？2+0；304+0；0333344330；0；323432+0；1+0；0；2+0；2航2566？444444343+0；2+0；432+0；444443444424圣麥104？00；00；00；0；00；0；0；0000；00000；0；0；000；揚(yáng)麥16號？4444444423401+0；443441+0；444424+0；川麥1826？443+0；0；0；2+0；3+0；3+0；3+0；0；0；4+0；43+0；0；0；0；0；0；3+0；3+0；3+0；3+0；0；4+0；綿麥1302？323003+0；3342+0；34432+0；00；40；44003+0；2+0；川輻9號？30；4003333+0；1+0；34431+0；004044333+0；3+0；渝麥19？0；0；00；0；0；0；0；0；00；0；0；0；0；0；0；00；0；0；0；0；0；0；鄭麥132？33443434344434+0；43330；443343川育21？323330230；300002-333143+0；003中麥23？40；40343+0；33+0；3444344322+0；444+0；34+0；4鄭麥369？3343333333443232323343331

20世紀(jì)70-80年代我國小麥育種專家選育出一批來自黑麥血緣(1B/1R易位或代換系)含有Pm8的小麥新品種(系)。這些品種(系)在生產(chǎn)上曾經(jīng)發(fā)揮了很大的作用，但這些小麥品種由于大面積種植,造成了我國病菌群體對Pm8毒性頻率幾乎達(dá)到了100%,使該抗性基因已完全喪失抗病性,本試驗中的參試品種‘京冬8號’、‘中麥895’、‘易122-329’、‘川麥55’和‘川育16’的抗譜可能含有Pm8基因,其中‘京冬8號’從系譜[(阿夫樂爾/5238-016)F1/紅良4號]F4/(有芒紅7號/洛夫林10號)F7可明顯看出,其親本‘阿夫樂爾’和‘洛夫林10號’具有黑麥血緣(1B/1R)。

近年來小麥白粉菌對Pm4a的毒性頻率呈較快的上升趨勢[13],而且徐志[14]、李亞紅等[15]的研究表明小麥白粉菌對Pm4a的毒性頻率在不同地區(qū)表現(xiàn)出較大差異,因此對含有Pm4a基因的小麥品種應(yīng)該謹(jǐn)慎使用。本研究中小麥品種‘川農(nóng)19’和‘許科918’與Pm4a的抗譜基本一致,推測其可能含有Pm4a,在生產(chǎn)上應(yīng)該注意合理使用。

‘冀麥485’的親本組合為太谷核不育材料/‘良星66’,黃江[16]研究表明‘良星66’的抗白粉病基因可能是Pm2的一個新的等位基因;同時許紅星等[17]的研究發(fā)現(xiàn)‘嬰泊700’抗病基因位于Pm2位置附近,也可能是Pm2的一個新等位基因[18]。但本試驗中‘冀麥485’和‘嬰泊700’的抗譜均與Pm2+6的一致。

‘良星99’是小麥生產(chǎn)上的高抗品種,宋偉[19]研究發(fā)現(xiàn)其攜帶抗白粉病基因Pm52。鄒景偉等[20]根據(jù)抗譜分析和分子標(biāo)記檢測分析小麥品系‘DH51302’的白粉病抗性可能來源于‘良星99’的Pm52基因,而本試驗對‘良星99’和‘DH51302’進(jìn)行基因推導(dǎo)的抗譜反應(yīng)分別與Pm2+6和Pm2一致,其原因尚待進(jìn)一步研究。另外,‘龍科1221’和‘鄭麥369’其親本盡管都有‘良星99’,但均與‘良星99’的抗譜存在較大的差異。

參試品種(系)中‘鄭麥132’、‘石10-4393’、‘中麥23’、‘濟(jì)麥32’、‘石11-4195’等的親本都有‘濟(jì)麥22’,曹學(xué)仁等[8]對‘濟(jì)麥22’的基因推導(dǎo)結(jié)果表明其可能含有Pm2,而以上5個品種除‘濟(jì)麥32’推導(dǎo)結(jié)果含有Pm2外,其他4個品種抗譜顯示均不含Pm2基因,甚至‘石11-4195’對所有參試菌株都表現(xiàn)感病。

黃瑾等[21]發(fā)現(xiàn)小麥品種‘綿麥37’具有較好的白粉病抗性,王洋洋等[22]通過FISH技術(shù)確定其攜帶Pm21基因。本試驗中‘綿麥37’與Pm2的抗譜基本一致,僅在兩個菌株上反應(yīng)型較低,對其應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究?！畠?nèi)麥10號’的親本之一為‘92R178’,‘92R178’為普通小麥-簇毛麥6VS/6AL系,含有Pm21基因[23-25],本試驗中‘內(nèi)麥10號’僅對E21表現(xiàn)感病(反應(yīng)型為3),說明此品種的抗性可能來自‘92R178’的Pm21基因。

基因推導(dǎo)法是當(dāng)前鑒定小麥抗白粉病基因比較常用的方法,能在較短時間內(nèi)推導(dǎo)可能存在的抗白粉病基因,但本試驗采用的含已知抗白粉病基因的鑒別寄主還是有一定的局限性,需要增加攜帶新抗白粉病基因的鑒別寄主,同時也應(yīng)增加白粉菌菌株使其盡可能涵蓋不同的毒性譜,從而增加對不同抗性基因的鑒別力。對于本試驗未明確抗性基因的小麥品種(系),包括對所有菌株均抗病的‘渝麥19’和‘圣麥104’則需進(jìn)一步研究。對于重點研究的材料,除了進(jìn)行基因推導(dǎo)外,還要輔以系譜溯源,利用分子標(biāo)記、等位性測定、單體分析等方法加以驗證。

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(責(zé)任編輯： 楊明麗)

Postulationofwheatpowderymildewresistancegenesin50wheatcultivars(lines)

Wang Zhenhua1, Liu Wei1, Xu Zhi2, Fan Jieru1, Peng Yunliang2, Zhou Yilin1

(1.StateKeyLaboratoryforBiologyofPlantDiseaseandInsectPests,InstituteofPlantProtection,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193,China; 2.InstituteofPlantProtection,SichuanAcademyofAgriculturalSciences,Chengdu610066,China)

Wheat powdery mildew resistance genes in 50 wheat cultivars or lines were postulated by inoculating 25 isolates ofBlumeriagraminisf.sp.tritici. The results indicated that 8 cultivars or lines were susceptible to all tested isolates ofB.graminisf.sp.tritici. 5 cultivars or lines carriedPm8, 2 carriedPm4a, 9 carriedPm2+6, 4 carriedPm2 and the other 22 cultivars or lines carried unknown resistance genes. These results can provide information for wheat resistance cultivar breeding and production use.

wheat;Blumeriagraminisf.sp.tritici; wheat resistance gene; gene postulation

2017-05-08

2017-06-25

國家重點研發(fā)計劃(2016YFD0300705);國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃課題(2013CB127704);公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303016)

* 通信作者 E-mail:ylzhou@ippcaas.cn

S 512.1

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.06.026