西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略
西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略
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DOI：
10.3864/j.issn.0578-1752.220611
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发表时间：
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期刊：
影响因子：
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通讯作者：
刘志勇
中科院分区：
文献类型：
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作者：
白斌;张怀志;杜久元;张晓洋;何瑞;伍玲;张哲;张耀辉;曹世勤;刘志勇
【目的】了解中国小麦条锈病西北重要越夏菌源区甘肃陇东和陇南近 20 年育成小麦品种（系）中抗条锈病基因的利用情况，为陇南小麦条锈病遗传多样性控制，持久抗病品种的培育和可持续绿色健康生态农业奠定基础。【方法】2019—2020 年和 2020—2021 年种植季对 117 份冬小麦品种（系）甘肃清水县和四川郫都区进行成株期抗条锈病鉴定，2021年分别利用条锈菌 CYR33 和 CYR34对 117份品种（系）进行苗期抗条锈病鉴定，并利用分子标记对 15 个抗条锈病基因进行检测。【结果】田间成株期对条锈菌主要流行致病性混合小种抗病的品种（系）占 29.1%，其中，25.6%为陇南区域品种（系），3.4%为陇东区域品种（系），另有 25.6%陇南区域感病品种（系）表现慢病性（严重度<20%）。有 70.1%品种（系）苗期对 CYR33 表现抗病，其中，57.3%为陇南区域品种（系），12.8%为陇东区域品种（系）；仅 6.0%品种（系）苗期对 CYR34 具有抗病性，为陇南区域的兰天 131 等 7 个品种（系）。苗期和成株期抗病品种（系）以 2010 年后育成的兰天、中梁、天选、兰航选系列品种为主。分子标记检测结合系谱分析，发现抗条锈病基因 Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41、Yr46、YrZH22 和 YrZH84 在所有检测品种（系）中的频率分别为 49.6%、1.7%、12.8%、7.7%、12.8%、20.5%、10.3%、34.2%、2.6%、16.2%、15.4%和 27.4%，且多以基因聚合体形式存在于品种（系）中，62.4%品种（系）中聚合了 2—5 个抗条锈病基因，YrZH84、YrZH22 和 Yr17 中的一个或多个基因与其他抗条锈病基因聚合后，品种（系）的条锈病抗性明显高于其他基因组合。此外，在陇南菌源区，以种植小麦为主的山旱地区域（条锈菌越夏区）所推广的品种（系）中，含有 Yr10、Yr17、Yr18、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41和 Yr46 的频率较高，越冬区（川水地）推广品种（系）中主要有 Yr26、Yr30、YrZH22 和 YrZH84，越夏区和越冬区品种（系）的抗性遗传背景差异明显，且越夏区品种（系）含有的抗病基因类型多样性高于越冬区。【结论】在越夏菌源区甘肃陇南、陇东的品种（系）中抗条锈病基因分布频率、抗病基因类型及数量均有明显提高，避免了品种抗病遗传背景单一化问题，实现了品种（系）中的抗病基因较为复杂多样，部分品种的抗病性保持时间长，表明陇南地区利用小麦品种遗传多样性控制条锈病策略的实施已初显成效。