几个小麦重要抗源品种抗条锈性遗传研究

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小麦条锈病是世界范围内小麦上最重要的病害之一,种植抗病品种是防治该病害的最佳途径,然而由于抗源单一化及抗病基因质量而使抗病品种难以抵御病菌的毒性变异压力,一个抗病品种在推广几年后就“丧失”抗性。因此小麦品种抗条锈机制尤其是遗传机制的研究得到越来越多的关注,人们试图从遗传机制上为解决品种抗病性“丧失”问题提供依据。本实验研究了一些我国重要抗源品种的抗条锈遗传规律。应用一个弱毒突变菌株(CY29-mut3)和一个野生强毒性生理小种(条中29号或条中31号)为接种体,评估这几个品种与国际已知基因品种及感病品种的杂交F2代和F3代各株系抗条锈性遗传规律,明确了目标品种所含的基因数目及其之间的关系。研究发现,中国重要抗源品种洛夫林10号、洛夫林13号不含有国际已知基因品种Clement的Yr9基因,Clement有两对基因抗中国条锈生理小种,正反交对基因表达没影响,这两对基因可能即Yr9和YrCle;而来自罗马尼亚的品种洛夫林10号与洛夫林13号可能含有相同的或完全连锁的抗条锈基因。明确了我国重要抗源品种水源11、水源92与国际已知基因品种Hybrid46所含抗条锈基因不同,而同来自朝鲜的品种水源11、水源92可能含相同的或完全连锁的抗条锈基因。水源92有三对基因抗中国条锈小种,且不同小种及细胞质对基因表达都有影响,水源92为父本时分别对CY29-mut3及条中29号小种有三对显性基因起抵抗作用(其中两对基因表现为累加作用);而当水源92为母本时分别对CY29-mut3及条中29号小种有一对完全显性基因和两对隐性基因表达抗病作用。国际已知基因品种Hybrid46为母本时对CY29-mut3有两对基因起作用(可能是两对隐性基因,也可能是存在累加作用的两对显性基因),而对CY-29小种有三对独立遗传的显性基因表达抗病作用。贵农22号基因组具有三对独立遗传的抗条锈基因,它们表达稳定,不受小种和亲本正反交影响。研究结果表明该品种并不具有国外已知基因品种Moro中的抗条锈基因Yr10,贵农22号中的三个抗条锈基因暂定名为YrGui1、YrGui2和YrGui3;Moro中有二或四对基因抗中国不同的条锈小种,不同小种及正反交对基因的表达有影响,Moro为父本时对CY29-mut3小种有两对完全显性基因、一对中度抗病基因及一对隐性抗病基因,而为母本时有一对完全显性基因和一对中度抗病基因起抗病作用。对条中31号,Moro为父本时有一对显性基因和一对隐性基因,为母本时可能存在两对累加作用基因或两对隐性抗病基因表达抗病作用。通过对几个高温抗条锈品种与感病品种杂交F2代在不同温度条件下对不同小种的抗性遗传分析表明,高温抗条锈由寡基因控制,而这些基因在不同条件下对不同条锈小种的表现不同。<WP=6>小偃6号抗条锈性基因表达稳定,在常温和高温下对CY29-mut3和条中31小种的抗性都可能由两对显性基因独立遗传控制。陕229在常温下可能存在两对基因(一对为显性抗病基因,而另一对为隐性抗病基因)抗CY29-mut3小种;高温条件下可能两对显性基因独立作用抵抗CY29-mut3小种,而对条中31号小种这两对基因则可能表现为隐性。绵阳11常温条件下可能具有两对存在累加作用的基因抗CY29-mut3小种;在高温条件下该品种可能具有两对存在显性上位作用的基因抗CY29-mut3小种,而对条中31号小种可能是两对隐性基因起作用。兰天1号常温条件下可能是两对显性基因抗CY29-mut3小种。在高温条件下可能含有一对显性和一对隐性基因抗CY29-mut3小种,而对条中31号小种可能是两对存在基因累加作用的基因或者两对隐性基因独立作用的基因在起抗病作用。本研究还发现一些小麦品种与感病品种辉县红正反交后代抗性表现不同,这表明细胞质基因在抗病反应中起一定作用。
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