小麥農(nóng)家品種魘掉尾苗期抗條銹性遺傳分析

劉鴻燕 周喜旺 王娜 張耀輝 岳維云 魏志平 宋建榮 曹世勤

摘要：2016 — 2018年以抗病親本魘掉尾和感病親本銘賢169配制組合，獲得各世代材料，選用2個條銹菌生理小種（菌系）對魘掉尾進行苗期抗條銹病鑒定和遺傳分析。結(jié)果表明，魘掉尾對條銹菌菌系中4-1的抗性由1對隱性基因控制，對生理小種CYR32的抗性由2對隱性重疊或獨立基因控制。建議在甘肅隴南小麥抗病育種中加以利用。

關(guān)鍵詞：小麥;農(nóng)家品種;魘掉尾;條銹病;遺傳分析

中圖分類號：S512.1? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：1001-1463（2020）05-0001-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.05.001

Genetic Analysis of Stripe Rust Resistance in Wheat Landrace Yandiaowei in Seeding Stage

LIU Hongyan 1， ZHOU Xiwang 1， WANG Na 1， ZHANG Yaohui 1， YUE Weiyun 1， WEI Zhiping 1， SONG Jianrong 1， CAO Shiqin 2

（1. Tianshui Institute of Agricultural Science， Tianshui Gansu 741001， China; 2. Institute of Plant Protection，Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：In 2016 — 2018， combination of disease-resistant parents and disease-affected parents mingxian169 was used to obtain materials for each generation. Two physiological species（strains） of stripe rust were selected for identification and genetic analysis of resistance to stripe rust at seedling stage. The results showed that the resistance in the Yandiaowei to strain Zhong 4-1 was controlled by one recessive gene， and the resistance to race CYR32 by two independent or duplicate recessive genes. It is suggested to use it in disease resistance wheat breeding of longnan in Gansu province.

Key words：Wheat;Landrace;Yandiaowei;Stripe rust;Genetic analysis

由專性寄生菌條形柄銹菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）引起的小麥條銹病是一種世界性真菌病害，也是發(fā)生于我國小麥上的最主要病害之一，種植抗病品種是防治該病最經(jīng)濟有效且有利于環(huán)境保護的措施[1 ]。條中34號對Yr10和Yr26具有聯(lián)合毒性[2 ]，該生理小種的發(fā)生和流行，致使甘肅隴南麥區(qū)生產(chǎn)上凡含有Yr10和Yr26的抗源材料已逐漸在田間喪失抗病性[3 ]。近年來，賈秋珍等[4 ]已相繼監(jiān)測到感染中4的新菌系，這又一次對甘肅隴南小麥抗條銹育種及防控提出了新的要求。

我國豐富的小麥農(nóng)家品種是發(fā)掘新基因的重要資源[5 ]，但往往由于其產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀差等原因?qū)е缕渌钟械目共』驔]有得到充分的研究和利用。魘掉尾是甘肅小麥農(nóng)家品種，近年來研究發(fā)現(xiàn)，其具有良好的苗期和成株期抗條銹性，但其抗病性遺傳基礎(chǔ)尚不清楚，也少有報道?；诖耍覀冊诟拭C省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所蘭州溫室和天水中梁試驗站對該品種進行了苗期抗條銹性特點和抗病基因遺傳規(guī)律分析，旨在明確該品種的抗條銹病遺傳基礎(chǔ)，為該品種在甘肅隴南小麥抗銹育種中的利用提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

供試小麥農(nóng)家品種魘掉尾由天水市農(nóng)業(yè)科學研究所甘谷試驗站提供，銘賢169由西北農(nóng)林科技大學巢凱翔博士惠贈。2016年5月中旬在天水中梁試驗站，用抗病親本魘掉尾和感病親本銘賢169配制組合，獲得F1代;2017年5月中旬，F(xiàn)1代自交的同時用感病親本銘賢169回交，獲得F2代和BC1代材料。供試條銹菌為中4-1和CYR32的單孢菌系，所用菌系由甘肅省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所小麥病害課題組提供。

1.2? ?試驗方法

采用苗期人工接種方法，抗病性鑒定在甘肅省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所蘭州溫室進行。將魘掉尾、銘賢169、F1代、BC1代及F2代的種子播種于直徑為10 cm的塑料花盆內(nèi)，每盆播種38～40粒，共播種2組。待小麥幼苗長至1葉1心期，采用抖孢子粉法分別接種條銹菌中4-1和CYR32的單孢菌系。接種后的幼苗置10 ℃左右黑暗條件下保濕24 h后轉(zhuǎn)入溫室內(nèi)培養(yǎng)，感病對照銘賢169充分發(fā)病后分別逐株記載供試材料的侵染性，按苗期反應型6級分級標準進行記載[1 ]，即0、0;、1、2、3、4，其中0～2級為抗?。≧），3～4級為感病病（S）。根據(jù)F1代、BC1代的抗性表現(xiàn)及F2代抗感分離情況，推定抗病基因的數(shù)目、顯隱性和互作方式。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?對中4-1的抗性遺傳分析

通過表1可以看出，用中4-1對魘掉尾與銘賢169雙親及BC1、F1、F2代接種，魘掉尾對菌系中4-1表現(xiàn)免疫到近免疫，反應型為0～0;，銘賢169表現(xiàn)感病，反應型為4型。38株 F1均表現(xiàn)感病，284株F2代群體中抗病（R）株有60株，感?。⊿）株有224株。經(jīng)卡平方測驗，符合由1對隱性基因控制的1R∶3S的理論比例（χ2=2.26，χ20.05， 1=3.84）。40株BC1代中，抗病株18株，感病株22株，符合由1對隱性基因控制的1R∶1S的理論比例（χ2=0.20，χ20.05， 1=3.84）。初步推斷魘掉尾對中4-1的抗條銹性由1對隱性基因控制。

2.2? ?對CYR32的抗性遺傳分析

用CYR32對魘掉尾與銘賢169雙親及BC1、F1、F2代接種，結(jié)果表明，魘掉尾對CYR32表現(xiàn)高抗至中抗，反應型為1～2型，銘賢169表現(xiàn)高度感病。39株F1代和36株BC1代均表現(xiàn)感病，382株F2代群體中，抗?。≧）株有176株，感?。⊿）株有206株。經(jīng)卡平方測驗，抗感分離比符合7R∶9S的理論比例（χ2=0.84，χ20.05， 1=3.84）（表2），初步推斷魘掉尾對CYR32的抗性由2對隱性重疊或獨立基因控制。

3? ?小結(jié)與討論

采用常規(guī)分析法和孟德爾遺傳學方法，對小麥農(nóng)家品種魘掉尾進行了苗期抗條銹病遺傳分析。結(jié)果表明，魘掉尾對條銹菌菌系中4-1的抗病性由1對隱性基因控制，對生理小種CYR32的抗性由2對隱性重疊或獨立基因控制，這與寧利園等[6 ]和郄彥敏等[7 ]小麥農(nóng)家品種對條銹病的抗病性許多都由隱性基因控制的研究結(jié)果一致，至于隱性基因控制的抗條銹性是否與農(nóng)家品種抗病性的穩(wěn)定性有關(guān)，有待進一步深入研究。國內(nèi)學者對農(nóng)家品種進行抗條銹病遺傳分析已有諸多報道，如代君麗等[8 ]、楊雪等[9 ]、曹世勤等[10 ]、王建超等[11 ]、郭繼元等[12 ]分別對大籽糙、紅麥、紅禿麥、小紅芒及老白麥等農(nóng)家品種進行了抗條銹病遺傳分析，明確了各品種對不同生理小種的抗病特點及遺傳規(guī)律。

農(nóng)家品種是人們長期生產(chǎn)實踐積累下來的生產(chǎn)品種[13 ]，其蘊含有豐富的抗病基因資源。我們在對農(nóng)家品種魘掉尾進行苗期抗病性鑒定和遺傳分析的基礎(chǔ)上，進一步對魘掉尾中的抗條銹病基因進行了定位研究，但魘掉尾中所含的對CYR32和菌系中4-1表現(xiàn)抗性的基因是否為同一基因有待進一步研究證實。結(jié)合多年田間抗病性鑒定，發(fā)現(xiàn)魘掉尾在成株期對田間自然誘發(fā)的條銹菌表現(xiàn)高抗至中抗，建議魘掉尾作為抗源材料，應在甘肅隴南小麥育種中有效利用。

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（本文責編：陳? ? 偉）