小麦条锈病国内外研究概况读书报告
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小麦条锈病国内外研究概况读书报告
1小麦抗条锈病遗传研究进展
英国人Biffen(1905)首次研究报道了小麦品种对条锈病的抗病遗传,证明小麦抗条锈病遗传符合孟德尔遗传规律,从而揭开了小麦抗条锈病遗传研究的序幕。
此后一些学者对小麦抗条锈性的遗传进行了广泛研究。
Straib(1962 年)报道了 3 个小麦品种对 5 个条锈菌致病类型抗病基因间的关系。
1962 年Lupton 和Macer 对7 个小麦品种的抗条锈性做了较为系统的研究,并提出了用Yr 系统来命名抗条锈基因。
1978 年Röbbelen和Sharp发表了抗条锈性遗传专著,总结了从20 世纪初到70 年代中期抗条锈性的遗传研究(李振岐,曾士迈2002)。
中国在20 世纪40 年代蔡旭用玉皮和矮粒多和 3 个感病品种杂交,研究了小麦抗条锈的遗传方式。
汪可宁1963 年报道了1955-1958 年间有关亲本选择、杂交方法和个体选择的原则研究结果。
70 年代后国内开始对一大批小麦抗条锈材料进行了研究,对一些重要品种的抗条锈基因进行了遗传研究,确定了部分抗条锈基因所在的染色体和具体位点。
这些研究对抗条锈育种和控制病害流行起到了重要作用。
随着现代生物技术的兴起,对植物抗病基因的遗传分析及鉴定进入到一个新的阶段。
同工酶标记、染色体原位杂交和DNA 分子标记新技术为植物抗病基因的研究提供了更快速、更精确的技术支持。
2小麦抗源抗条锈基因的研究进展
到目前为止,许多抗条锈基因已被发掘。
国际上正式命名的小麦抗条锈基因共67个(Yr1-Yr67);暂时被命名的抗条锈病基因共40个,分别分布在小麦的不同染色体上,除了1A和3A染色体外。
这些抗病基因中有苗期抗病基因,如Yr15,Yr17和Yr47等,成株期抗病基因如Y r18,Yr29和Yr36等。
另外,有多于140个QTL位点被定位在小麦基因组上,它们分布在小麦不同染色体上,这些QTL位点对小麦条锈病抗性有不同的贡献率。
普通小麦是小麦抗条锈病基因的大部分来源。
与此同时,小麦抗条锈病基因可以来自于小麦野生近缘种。
例如Yr5是一个广谱抗性基因,它来自六倍体的斯卑尔脱小麦属,几乎对全世界范围内所有其它小麦条锈生理小种都表现抗性反应。
除此之外,一些抗锈基因来源于小麦野生种。
硬粒小麦是Yr7的来源;黑麦的1BL/1RS易位系,是Yr9的原始祖先;Yr15来自于野生的四倍体二粒型小麦;簇毛麦是Yr24与Yr26的祖先。
其余大部分抗条锈病基因均来自普通小麦。
另外,一些野生小麦种属或小麦地方农家种里,蕴藏着很多一直未被利用的小麦抗条锈新基因,且其抗病性持久性好,有很大的应用潜力。
韩德俊等在小麦苗期和成株期,评价了小麦条锈病流行区域13个省的501份小麦主栽品种和后备品种的抗条锈性,结果显示当前小麦主产区的抗条锈水平较低,有效抗源主要集中在92R系,贵农系列等小麦品种(系)
中,表明当前我国小麦抗条锈病抗源类型并不丰富。
3小麦抗条锈基因QTL研究进展
苗期抗病基因一般全生育期抗病,成株抗性基因通常表现为慢病性,singh等(2000)认为成株抗性基因一般是非生理小种专化性基因,可能提供持久抗性,目前还没有发现这些基因的小种专化性"实际上小麦品种对条锈菌的慢锈性是很复杂的数量性状,是几个微效基因共同作用的结果"即使对于公认的慢条锈基因介18,当其单独存在时,控制的抗性水平往往较低,当Yr18和2一4个具有加性效应的微效基因结合在一起时能产生较高水平的抗性且能持久,随着微效基因数目的增加,其抗性水平也逐步提高"相对于主效抗病基因,微效抗病基因的研究较少"ZadokS(1961)发现有些小麦品种垂直抗性被条锈菌克服后仍表现为残留/抗性,."sh哪和volin(1970)提出了微效温敏基因的概念,认为这些基因可以产生累加效应"hnDijk等(1988)发现温敏微效基因是一些西欧老品种具有持久抗病性的原因"微效基因可以通过减少病原物群体的有效突变数来保护主效抗病基因(singh 等,Zoooa)"何家泌等(1980)认为中抗品种一般带有微效抗锈基因"万安民等(2000)认为平原50等15个品种具有温敏抗条锈微效基因"徐世昌等(2001)认为京核891一1至少含有两对显性主效!一对隐性微效抗条锈基因,微效基因在高温下提供抗性,对主效基因有修饰作用"在小麦抗条锈遗传和育种实践中,超亲分离现象较为常见,这充分说明了小麦品种中存在大量的累加抗性基因,可以积累而抵抗多小种,且能持久"对成株抗性基因的QTL(quantitative trait locus)定位和作图工作已陆续展开,已经有0个与条锈病成株抗性有关的QTL被定位在除IA!ID!3A和7A外的17条染色体上,见表1一3"我国对条锈病成株抗性的研究起步较晚,研究尚少"20世纪60年代到90年代的工作主要集中在对品种的抗病性鉴定上"(汪可宁等,1988;路端谊等,1980)"经鉴定平原50和里勃留拉是成株抗条锈品种(曾士迈,1979;袁文焕等,1994;周祥椿等,2006;李强等,2005:殷学贵等,2006)Lu等(2009)在里勃留拉里发现5个QTL,其中有3个QTL同样存在于N.斯特拉姆潘列中,即QYrcaas一甲召乙,QYrcaas一万召乙.了和Q介caas一7Ds,可解释总的表现型变异变化在17.1一52.4%,并且QTL间均存在着上位性效应"同时,Lan等(20090)在平原50里获得3个条锈病成株抗性QTL,分别位于ZBS!SAL和6BS染色体上,可解释总表现型变异为巧.2一24.1%"80年代末,汪可宁等(1988)培育出兼抗条锈!叶锈!秆锈和白粉病小麦抗源有抗锈791!抗锈784和中保2号"2000年宋荷仙等培育出慢条锈病小麦品种川麦107,在四川和长江上游推广大面积10多年"朱华忠等(2010)在川麦107中发现1个与成株抗性基因了尹它夕距离很近的QTL,可解释表型变异的19.3一27.4%。