论文部分内容阅读
摘要 了解小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含重要抗条锈病基因，可为合理种植和利用小麦品种提供理论依据。选用中国小麦条锈菌不同生理小种CYR17、CYR32、CYR33和V26及条锈菌混合小种分别对100个小麦品种资源进行苗期和成株期抗条锈性鉴定，并采用SSR分子标记技术检测重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26。结果表明，在苗期对4个生理小种均表现抗病性的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30個品种；在成株期表现抗病性的有‘Yeoman’、‘兰天1号’、‘小红麦’等88个品种；苗期和成株期均抗病的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种。SSR检测发现，‘贵农22’可能含有Yr5，‘兰天23号’、‘兰天24’号、‘中梁04260’和‘中梁04335’可能含有Yr10，‘Little Joss’和‘中梁5号’可能含有Yr15，‘清农3号’、‘兰天2号’、‘中梁04335’等19个品种可能含有Yr18，检测品种可能均不含Yr24和Yr26。在鉴定中保持稳定抗病性的‘Mos311’、‘兰天15号’等8个品种在抗病品种选育中有重要应用价值。
关键词 小麦条锈病； 抗病性鉴定； Yr基因； SSR分子标记
中图分类号： S 435.121， S 432.21
文献标识码： A
DOI： 10.3969/j.issn.05291542.2017.02.011
Abstract Clarifying the resistance level of wheat germplasm resources to Chinese stripe rust physiological races and understanding the known resistance genes in them can provide a theoretical basis for reasonable planting and utilization of wheat cultivars. Totally 100 wheat germplasm resources were inoculated with CYR17， CYR32， CYR33， V26 and mixed races of wheat stripe rust during seedling and adult stages， respectively. Meanwhile， SSR molecular markers for the known resistance genes Yr5， Yr10， Yr15， Yr18， Yr24 and Yr26 were used to detect the resistance genes. The results showed that there were 30 cultivars resistant to 4 races at seedling stage and 88 cultivars resistant to all tested races at adult stage. SSR detection showed that Yr5 might be contained by ‘Guinong 22’； Yr10 might be contained by ‘Lantian 23’， ‘Lantian 24’， ‘Zhongliang 04260’， and ‘Zhongliang 04335’； Yr15 might be contained by ‘Little Joss’ and ‘Zhongliang 5’； Yr18 might be contained by ‘Qingnong 3’， ‘Lantian 2’， ‘Zhongliang 04335’ or others； Yr24 and Yr26 might be contained by none of these. There were 8 cultivars， such as ‘Mos 311’， and ‘Lantian 15’， that maintained stable resistance in the identification and had great value for resistance breeding.
Key words wheat stripe rust； resistance identification； Yr gene； SSR molecular marker
小麦条锈病是由小麦条锈菌引起的影响小麦生产的重要气传病害。20世纪50年代至今，我国曾发生16次中度流行，9次较大规模流行[1]。研究与实践证明，选育和利用抗病品种是防治小麦条锈病最经济、安全、有效的措施。由于小麦抗条锈病基因有很强的小种专化性，一个品种推广后快则2～3年，甚至当年，慢则4～5年就丧失原有的抗条锈性。对全国不同麦区小麦生产品种、地方品种、国外种质资源进行抗条锈性评价发现，小麦材料抗病性整体水平较低[25]。目前，对当前条锈菌流行小种仍保持一定抗病性的已知基因有Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24、Yr26等，还有一些未知基因。因遗传重组、基因突变和异核作用等现象的存在，以及抗病品种抗病性利用的不合理，小麦条锈菌能不断克服所育品种的抗病性[67]。比如CYR32于2002年跃居为优势小种，2007年CYR33亦成为优势小种[8]。近年对Yr26等抗病基因存在毒性的V26出现，对我国小麦安全生产构成潜在威胁。了解小麦品种所含抗病基因及抗性特点，可为有针对性地选育抗病品种提供理论支持。
本研究对100个小麦品种资源进行条锈病抗病鉴定与评价，并采用SSR技术对重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26进行分子检测。旨在获悉小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含的重要抗病基因，发掘可资利用的新抗源。 1 材料与方法
1.1 供试材料
供试的100份小麦品种资源，包括13份陕西地方品种、27份国外引进品种、60份国内生产品种或资源材料（表3）。感病对照‘铭贤169’，近等基因系Avocet*6/Yr5、Avocet*6/Yr10、Avocet*6/Yr15、Avocet*6/Yr24、Avocet*6/Yr26，已知基因载体品系T. spelta album （含Yr5）、Moro（含Yr10）、Dippes Triumph（含Yr15）、Anza（含Yr18）、K733（含Yr24）、Line R55（含Yr26）。
鑒定菌系为小麦条锈菌生理小种CYR32、CYR33、V26和CYR17，混合小种包括CYR33、CYR32、CYR31、CYR29、CYR27、CYR26、CYR17、Su1、Su3、Su5、Su7、V26，菌系繁殖用感病品种‘铭贤169’。
条锈菌生理小种和国外品种、国内地方品种均由中国农业科学院植物保护研究所提供，国内生产品种由甘肃省天水市农业科学研究所和甘肃省农业科学院小麦研究所提供。
1.2 抗病性鉴定
1.2.1 苗期鉴定
苗期鉴定在中国农业科学院植物保护研究所自控温室内进行。每个供试品种选出饱满种子15～20粒，分别播种于9 cm×9 cm营养钵，置于自控温室内培养（温度：昼15～18℃/夜10～14℃；光照时间：12～14 h/d；光照强度：5 000～6 000 lx）。待供试品种第一片叶完全展开时，用扫接法接种，并置于10℃接种间黑暗保湿24 h，随后置于自控温室内培养。待感病对照品种‘铭贤169’充分发病后，按照12级标准[9]调查记载反应型，即0、0；、0； 、1、1 、2-、2、2 、3-、3、3 、4，将0～2 型划分为抗病类型，3-～4划分为感病类型，抗性评价标准引自中华人民共和国农业行业标准NY/T1443.12007[10]。
1.2.2 成株期鉴定
成株期鉴定在中国农业科学院植物保护研究所野外台站——农业部廊坊作物有害生物科学观测实验站鉴定病圃进行。田间设CYR17小种圃、CYR32小种圃和混合圃（1.5 m行长，0.3 m行距）。2013年10月上旬将供试材料等行距条播于3个病圃，顺畦垂直行向播种‘铭贤169’作为诱发行。次年4月上旬无风晴朗傍晚喷雾接种，接种后薄膜覆盖保湿16 h以上。5月下旬待感病对照‘铭贤169’充分发病时调查2次，间隔4～5 d。
1.3 抗病基因分子检测
将待测品种穴播于盛有营养土的30 cm×40 cm塑料方盒内，待其幼苗有两叶时剪取叶片，用改进的CTAB法[1112]提取DNA。用于Yr基因检测的引物由北京三博远志生物技术有限责任公司合成。各Yr基因检测方法参照Yr5[1316]、Yr10[1718]、Yr15[19]、Yr18[18， 2022]、Yr24[2324]、Yr26[2526]相应文献进行。
2 结果
2.1 小麦品种资源对条锈菌单小种及混合小种抗条锈性鉴定与评价
苗期和成株期接种CYR17鉴定，100个品种表现抗病的分别占84.00%和67.00%（表2，3）。其中国外品种表现抗病的分别占85.19%和96.30%，国内生产品种表现抗病的分别占90.00%和50.00%，国内地方品种表现抗病的分别占53.85%和84.62%（图1）。接种CYR32鉴定，100个品种表现抗病的分别占59.00%和68.00%（表2，3）。国外品种表现抗病的分别占55.56%和92.59%，国内生产品种表现抗病的分别占60.00%和55.00%，国内地方品种表现抗病的分别占61.54%和76.92%（图1）。
成株期接种混合小种鉴定，100个品种表现抗病的占72.00%，表现慢锈性的品种23个，占总数23.00%（表2）。国外品种表现抗病的占88.89%，国内生产品种表现抗病的占60.00%，国内地方品种表现抗病的占92.31%（图1）。
苗期接种CYR33和V26鉴定，100个品种表现抗病的分别占75.00%和39.00%，国外品种表现抗病的分别占81.48%和29.63%，国内生产品种表现抗病的分别占76.67%和41.67%，国内地方品种表现抗病的分别占53.85%和46.15%（图1）。
苗期对CYR17、CYR32、CYR33和V26均表现抗病性的品种有26个。其中，国外品种有6个，占国外品种的22.23%，且它们对混合小种也均表现免疫；国内品种有20个，占国内品种的27.40%，但仅有9个对混合小种表现免疫。表明供试国外品种对CYR17、CYR32、CYR33和V26的综合抗性水平与国内品种相近，而对混合小种抗病性水平明显优于国内品种。
2.2 供试小麦品种所含已知抗病基因的分子检测
利用分子标记检测100个小麦材料，发现与Yr5紧密连锁的Wmc175标记在‘98SF531’和‘贵农22’中，S1320标记在‘贵农22’等53个品种中分别扩增出与Yr5载体品种T. spelta album和Avocet*6/Yr5相同的特异性条带，表明‘贵农22’等可能含有Yr5（图2，3）。Yr10紧密连锁的SSR标记Xpsp3000和SC200分别在‘兰天23号’等37个品种和‘兰天23号’等15个品种扩增出特异性条带，表明‘兰天23号’等可能含有Yr10（图2）。Yr15紧密连锁的标记Xbarc8在‘Little Joss’、‘中梁5号’、‘天选50号’3个品种扩增出特异性条带，标记Xgwm413在‘Little Joss’、‘中梁5号’等10个品种扩增出特异性条带，表明‘Little Joss’、‘中梁5号’等可能含有Yr15（图2）。Yr18紧密连锁SSR标记Xgwm295在‘Holdfast’等19个品种扩增出特异性条带，sclv34标记‘Holdfast’等78个品种扩增出特异性条带，表明‘Holdfast’等可能含有Yr18（图2）。Yr24紧密连锁分子标记Xgwm273在‘Yeoman’等25个抗源品种扩增出特异性条带，Xgwm11在‘Jubilar’和‘StarkII’扩增出特异性条带（图2），未发现2个标记同时扩增出特异性条带的品种，表明供试品种可能不含Yr24。且标记Xgwm11检测到‘Libollula’等7个品种扩增出Yr26特异性条带，Xgwm18在‘烟雾麦’等24个品种扩增出特异性条带（图2），未发现2个标记同时扩增出特异性条带的品种，表明供试品种可能不含Yr26。 3 讨论
采用CYR17、CYR32、CYR33、V26及混合小种对小麦品种进行苗期和成株期抗病性鉴定结果表明，大多数品种均表现出较强抗病性水平，对单小种以表现全生育期抗性为主，对混合小种以表现免疫和慢锈性为主。同时发现‘Mos311’、‘德国2号’、‘兰天15号’、‘兰天22号’、‘中梁04343’、‘Flanders’、‘Ibis’、‘中四’等8个品种具有良好的抗病稳定性。
试验选用与抗病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26连锁的两翼的2个SSR标记分别进行检测，降低因遗传距离较远引起的检测误差。Yr5是目前少数还保持对CYR32和CYR33抗病性的有效基因。标记Wmc175和S1320均能在‘贵农22’中扩增出与阳性对照相同的特异性条带。抗性鉴定表明‘贵农22’在苗期对CYR17、CYR32、CYR33和V26均表现免疫。‘贵农22’是由簇毛麦Haynaldia villosa、硬粒小麦Triticum durum 及普通小麦Triticum aestivum杂交而育成的普通小麦品种，至少含有3对抗条锈病基因，其中一个位于1BL染色体上，命名为YrGn22[27]。采用基因推导发现‘贵农22’含有Yr10[28]。‘贵农22’成株期对CYR17和混合小种均表现慢锈性，并未达到Yr5控制表达的抗性水平，其是否含有Yr5需要进一步的试验验证，同时也暗示该基因在抗条锈病育种中应用前景广阔。‘天选43号’对CYR17、CYR32、CYR33和V26表现全生育期抗性和苗期抗性，对混合小种表现慢锈性，分子标记检测含有Yr10特异性条带。其双亲为‘88451111’和‘贵农22’，Yr10可能来自亲本‘贵农22’。曹世勤等[28]和王吐虹等[29]基因推导分析认为‘天选43号’含有抗病基因Yr10。但曹张军等[30]通过遗传分析发现‘贵农22’含有3对独立遗传的抗条锈基因，并不同于Yr10。‘天选43号’是否含有Yr10仍需进一步验证。‘Little Joss’、‘中梁5号’对CYR17、CYR32小种均保持全生育期抗性，但‘Little Joss’苗期对CYR33和V26表现感病，‘中梁5号’苗期对CYR33表现感病。2个品种成株期对混合小种也表现出不同抗性水平，‘Little Joss’为免疫，‘中梁5号’表现慢锈性。这2个品种表现出对条锈菌不同程度的抗病性，初步判断可能携带Yr15。Yr24和Yr26分别来自硬粒小麦T.durum和圆锥小麦T.turgidum，均定位在1BS上，研究认为Yr24和Yr26为等位基因[23]。但标记Xgwm11发现Avocet*6/Yr24和Avocet*6/Yr26分别在360 bp和450 bp处出现不同的特异性条带，本试验认为Yr24和Yr26可能不是同一基因。Yr24和Yr26的分子标记对供试品种未同时检出特异性条带，可能供试品种均不含Yr24和Yr26。
‘中梁04335’、‘清农3号’等15个品种可同时扩增出与Yr18相同的特异性条带。其中，‘中梁04335’在成株期对CYR17、CYR32和混合小种均表现慢锈性，其成株抗病性可能由Yr18控制表达；‘清农3号’系谱来源为‘山前麦/6922’，成株期对CYR17、CYR32和混合小种表现慢锈性，而‘山前麦’作为陕西省小麦育种的主要抗源[31]，于20世纪70年代初从罗马尼亚引入，其含有黑麦1BL/1RS易位系，抗病性是由来源于黑麦的抗病基因Yr9控制，‘清农3号’抗病性是由Yr9或Yr18控制表达需要进一步的试验证明。‘兰天2号’、‘兰天4号’等兰天系列Yr18检测频率较高，而Xgwm295标记在农家品种中没有检测到Yr18相应的特异性条带，sclv34仅检测到‘小红麦’和‘芒麦’有特异性条带，可能是田间选育时主要针对抗病性效果明显的高抗和免疫表型，而忽视了慢锈性基因的选择。SSR分子标记检测小麦品种含有已知抗病基因的结果表明，供试品种含Yr18的频率较高。地方品种含未知基因频率较高，应加强对其利用。
参考文献
[1] 李振岐， 曾士迈.中国小麦锈病[M]. 北京： 中国农业出版社， 2002： 215.
[2] 周新力， 詹刚明， 黄丽丽， 等.80份国外春小麦种质资源抗条锈性评价[J]. 中国农业科学， 2015， 48（8）： 15181526.
[3] 任勇， 李生荣， 周强， 等. 134份四川小麦品种（系）的条锈病抗性评价[J]. 麦类作物學报， 2014， 34（6）： 847853.
[4] 韩德俊，张培禹，王琪琳，等.1980份小麦地方品种和国外种质抗条锈性鉴定与评价[J].中国农业科学，2012，45（24）：50135023.
[5] 闫丹丹， 刘太国， 高利， 等.中国小麦生产品种对条锈菌不同生理小种抗病性分析[J]. 中国植保导刊， 2011， 31（6）： 713.
[6] 康振生， 李振岐， 商鸿生. 小麦条锈菌异核作用产生的一新菌系[J]. 西北农业大学学报， 1993， 21（1）： 9799.
[7] Duan X， Tellier A， Wan A， et al.Puccinia striiformis f.sp. tritici presents high diversity and recombination in the oversummering zone of Gansu， China [J]. Mycologia， 2010， 102（1）： 4453.
[8] Chen Wanquan， Wu L R， Liu taiguo， et al. Race dynamics， diversity and virulence evolution in Puccinia striiformis f.sp. tritici， the causal agent of wheat stripe rust in China from 2003 to 2007 [J]. Plant Disease， 2009， 93（11）： 10931101. [9] 商鸿生， 任文礼， 王素梅. 小麦条锈病严重度分级标准图的探讨[J]. 植物保护， 1990， 31（1）： 31.
[10]NY/T1443.12007， 小麦抗病虫性评价技术规范第1部分：小麦抗条锈病评价技术规范[S]. http：∥www.bzxz.net/bzxz/122521.html 20070914/20161010
[11]田再民， 龚学臣， 张利增.小麦DNA提取方法的比较[J]. 湖北农业科学， 2009， 48（7）： 15371539.
[12]李荣华， 夏岩石， 刘顺枝， 等. 改进的CTAB提取植物DNA方法[J]. 实验室研究与探索， 2009， 28（9）： 1416.
[13]Chen Xiaohong， Niu Yongchun， Hu Baozhong. Identification of RAPD markers linked to the resistance gene Yr5 against wheat stripe rust with denaturing PAGEsilver staining [J].Acta Genetica Sinica， 2004， 31（3）：270274.
[14]Zhang Peng， McIntosh R A， Hoxha S， et al. Wheat stripe rust resistance genes Yr5 and Yr7 are allelic [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2009， 120（1）： 2529.
[15]Coram T E， Wang Meina， Chen Xianming.Transcriptome analysis of the wheatPuccinia striiformis f.sp. tritici interaction [J]. Molecular Plant Pathology， 2008， 9（2）： 157169.
[16]Coram T E， Settles M L， Wang Meina， et al. Surveying expression level polymorphism and singlefeature polymorphism in nearisogenic wheat lines differing for the Yr5 stripe rust resistance locus [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2008， 117： 401411.
[17]Bai Yulu， Zhang Chunyu， Sun Quan， et al.Molecular screening and resistance evaluation of American wheat cultivars to Chinese stripe rust races [J]. Agricultural Sciences in China， 2010， 9（10）： 14551461.
[18]张玉薇， 刘博， 刘太国， 等. 小麦品种抗条锈病基因Yr10、Yr18及1BL/RS易位的分子检测[J]. 植物保护， 2014， 40（1）：5459.
[19]Peng J H， Fahima T， Rder M S， et al. Highdensity molecular map of chromosome region harboring striperust resistance genes YrH52 and Yr15 derived from wild emmer wheat， Triticum dicoccoides [J]. Genetica， 2000， 109（3）： 199210.
[20]Lagudah E S， McFadden H， Singh R P， et al. Molecular genetic characterization of the Lr34/Yr18 slow rusting resistance gene region in wheat[J]. Theoretical and Applied Genetics， 2006， 114（1）： 2130.
[21]Suenaga K， Singh R P， HuertaEspino J， et al. Microsatellite markers for genes Lr34/Yr18 and other quantitative trait loci for leaf rust and stripe rust resistance in bread wheat [J]. Genetics and Resistance， 2003， 93（7）： 881890.
[22]Spielmeyer W， McIntosh R A， Kolmer J， et al. Powdery mildew resistance and Lr34/Yr18 genes for durable resistance to leaf and stripe rust cosegregate at a locus on the short arm of chromosome 7D of wheat [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2005， 111（4）： 731735.
[23]Li G Q， Li Z F， Yang W Y， et al. Molecular mapping of stripe rust resistance gene YrCH42 in Chinese wheat cultivar Chuanmai 42 and its allelism with Yr24 and Yr26 [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2006， 112（8）： 14341440.
[24]Asad M A， Xia Xianchun， Wang Chengshe， et al. Molecular mapping of stripe rust resistance gene YrSN104 in Chinese wheat line Shaannong 104 [J]. Hereditas， 2012， 149（4）： 146152.
[25]Wang Chunmei， Zhang Yiping， Han Dejun， et al. SSR and STS markers for wheat stripe rust resistance gene Yr26 [J]. Euphytica， 2008， 159（3）： 359366.
[26]劉丽娟， 王竹林， 奚亚军， 等. 黄淮麦区小麦品种（系）中Yr26基因的SSR检测[J]. 西北植物学报， 2008， 28（7）：13081312.
[27]李强， 贺苗苗， 董海丽， 等.小麦品种贵农22抗条锈基因的遗传分析及分子标记[J]. 植物病理学报， 2011， 41（5）： 495501.
[28]曹世勤，张勃，李明菊，等.甘肃省50个主要小麦品种（系）苗期抗条锈基因推导及成株期抗病性分析[J].作物学报，2011，37（8）： 13601371.
[29]王吐虹， 郭青云， 蔺瑞明， 等.中国40个小麦农家品种和甘肃南部40个生产品种抗条锈病基因推导[J]. 中国农业科学， 2015， 48（19）： 38343847.
[30]曹张军， 井金学， 王美南， 等. 小麦品种贵农22号抗条锈基因遗传分析[J]. 西北植物学报， 2004， 24（6）： 991996.
[31]李硕碧，裴阿卫， 董宝云， 等. 1BL/1RS易位系对陕西小麦品质育种的影响[J]. 麦类作物学报.2005， 25（6）： 4043.
（责任编辑：田 喆）
关键词 小麦条锈病； 抗病性鉴定； Yr基因； SSR分子标记
中图分类号： S 435.121， S 432.21
文献标识码： A
DOI： 10.3969/j.issn.05291542.2017.02.011
Abstract Clarifying the resistance level of wheat germplasm resources to Chinese stripe rust physiological races and understanding the known resistance genes in them can provide a theoretical basis for reasonable planting and utilization of wheat cultivars. Totally 100 wheat germplasm resources were inoculated with CYR17， CYR32， CYR33， V26 and mixed races of wheat stripe rust during seedling and adult stages， respectively. Meanwhile， SSR molecular markers for the known resistance genes Yr5， Yr10， Yr15， Yr18， Yr24 and Yr26 were used to detect the resistance genes. The results showed that there were 30 cultivars resistant to 4 races at seedling stage and 88 cultivars resistant to all tested races at adult stage. SSR detection showed that Yr5 might be contained by ‘Guinong 22’； Yr10 might be contained by ‘Lantian 23’， ‘Lantian 24’， ‘Zhongliang 04260’， and ‘Zhongliang 04335’； Yr15 might be contained by ‘Little Joss’ and ‘Zhongliang 5’； Yr18 might be contained by ‘Qingnong 3’， ‘Lantian 2’， ‘Zhongliang 04335’ or others； Yr24 and Yr26 might be contained by none of these. There were 8 cultivars， such as ‘Mos 311’， and ‘Lantian 15’， that maintained stable resistance in the identification and had great value for resistance breeding.
Key words wheat stripe rust； resistance identification； Yr gene； SSR molecular marker
小麦条锈病是由小麦条锈菌引起的影响小麦生产的重要气传病害。20世纪50年代至今，我国曾发生16次中度流行，9次较大规模流行[1]。研究与实践证明，选育和利用抗病品种是防治小麦条锈病最经济、安全、有效的措施。由于小麦抗条锈病基因有很强的小种专化性，一个品种推广后快则2～3年，甚至当年，慢则4～5年就丧失原有的抗条锈性。对全国不同麦区小麦生产品种、地方品种、国外种质资源进行抗条锈性评价发现，小麦材料抗病性整体水平较低[25]。目前，对当前条锈菌流行小种仍保持一定抗病性的已知基因有Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24、Yr26等，还有一些未知基因。因遗传重组、基因突变和异核作用等现象的存在，以及抗病品种抗病性利用的不合理，小麦条锈菌能不断克服所育品种的抗病性[67]。比如CYR32于2002年跃居为优势小种，2007年CYR33亦成为优势小种[8]。近年对Yr26等抗病基因存在毒性的V26出现，对我国小麦安全生产构成潜在威胁。了解小麦品种所含抗病基因及抗性特点，可为有针对性地选育抗病品种提供理论支持。
本研究对100个小麦品种资源进行条锈病抗病鉴定与评价，并采用SSR技术对重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26进行分子检测。旨在获悉小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含的重要抗病基因，发掘可资利用的新抗源。 1 材料与方法
1.1 供试材料
供试的100份小麦品种资源，包括13份陕西地方品种、27份国外引进品种、60份国内生产品种或资源材料（表3）。感病对照‘铭贤169’，近等基因系Avocet*6/Yr5、Avocet*6/Yr10、Avocet*6/Yr15、Avocet*6/Yr24、Avocet*6/Yr26，已知基因载体品系T. spelta album （含Yr5）、Moro（含Yr10）、Dippes Triumph（含Yr15）、Anza（含Yr18）、K733（含Yr24）、Line R55（含Yr26）。
鑒定菌系为小麦条锈菌生理小种CYR32、CYR33、V26和CYR17，混合小种包括CYR33、CYR32、CYR31、CYR29、CYR27、CYR26、CYR17、Su1、Su3、Su5、Su7、V26，菌系繁殖用感病品种‘铭贤169’。
条锈菌生理小种和国外品种、国内地方品种均由中国农业科学院植物保护研究所提供，国内生产品种由甘肃省天水市农业科学研究所和甘肃省农业科学院小麦研究所提供。
1.2 抗病性鉴定
1.2.1 苗期鉴定
苗期鉴定在中国农业科学院植物保护研究所自控温室内进行。每个供试品种选出饱满种子15～20粒，分别播种于9 cm×9 cm营养钵，置于自控温室内培养（温度：昼15～18℃/夜10～14℃；光照时间：12～14 h/d；光照强度：5 000～6 000 lx）。待供试品种第一片叶完全展开时，用扫接法接种，并置于10℃接种间黑暗保湿24 h，随后置于自控温室内培养。待感病对照品种‘铭贤169’充分发病后，按照12级标准[9]调查记载反应型，即0、0；、0； 、1、1 、2-、2、2 、3-、3、3 、4，将0～2 型划分为抗病类型，3-～4划分为感病类型，抗性评价标准引自中华人民共和国农业行业标准NY/T1443.12007[10]。
1.2.2 成株期鉴定
成株期鉴定在中国农业科学院植物保护研究所野外台站——农业部廊坊作物有害生物科学观测实验站鉴定病圃进行。田间设CYR17小种圃、CYR32小种圃和混合圃（1.5 m行长，0.3 m行距）。2013年10月上旬将供试材料等行距条播于3个病圃，顺畦垂直行向播种‘铭贤169’作为诱发行。次年4月上旬无风晴朗傍晚喷雾接种，接种后薄膜覆盖保湿16 h以上。5月下旬待感病对照‘铭贤169’充分发病时调查2次，间隔4～5 d。
1.3 抗病基因分子检测
将待测品种穴播于盛有营养土的30 cm×40 cm塑料方盒内，待其幼苗有两叶时剪取叶片，用改进的CTAB法[1112]提取DNA。用于Yr基因检测的引物由北京三博远志生物技术有限责任公司合成。各Yr基因检测方法参照Yr5[1316]、Yr10[1718]、Yr15[19]、Yr18[18， 2022]、Yr24[2324]、Yr26[2526]相应文献进行。
2 结果
2.1 小麦品种资源对条锈菌单小种及混合小种抗条锈性鉴定与评价
苗期和成株期接种CYR17鉴定，100个品种表现抗病的分别占84.00%和67.00%（表2，3）。其中国外品种表现抗病的分别占85.19%和96.30%，国内生产品种表现抗病的分别占90.00%和50.00%，国内地方品种表现抗病的分别占53.85%和84.62%（图1）。接种CYR32鉴定，100个品种表现抗病的分别占59.00%和68.00%（表2，3）。国外品种表现抗病的分别占55.56%和92.59%，国内生产品种表现抗病的分别占60.00%和55.00%，国内地方品种表现抗病的分别占61.54%和76.92%（图1）。
成株期接种混合小种鉴定，100个品种表现抗病的占72.00%，表现慢锈性的品种23个，占总数23.00%（表2）。国外品种表现抗病的占88.89%，国内生产品种表现抗病的占60.00%，国内地方品种表现抗病的占92.31%（图1）。
苗期接种CYR33和V26鉴定，100个品种表现抗病的分别占75.00%和39.00%，国外品种表现抗病的分别占81.48%和29.63%，国内生产品种表现抗病的分别占76.67%和41.67%，国内地方品种表现抗病的分别占53.85%和46.15%（图1）。
苗期对CYR17、CYR32、CYR33和V26均表现抗病性的品种有26个。其中，国外品种有6个，占国外品种的22.23%，且它们对混合小种也均表现免疫；国内品种有20个，占国内品种的27.40%，但仅有9个对混合小种表现免疫。表明供试国外品种对CYR17、CYR32、CYR33和V26的综合抗性水平与国内品种相近，而对混合小种抗病性水平明显优于国内品种。
2.2 供试小麦品种所含已知抗病基因的分子检测
利用分子标记检测100个小麦材料，发现与Yr5紧密连锁的Wmc175标记在‘98SF531’和‘贵农22’中，S1320标记在‘贵农22’等53个品种中分别扩增出与Yr5载体品种T. spelta album和Avocet*6/Yr5相同的特异性条带，表明‘贵农22’等可能含有Yr5（图2，3）。Yr10紧密连锁的SSR标记Xpsp3000和SC200分别在‘兰天23号’等37个品种和‘兰天23号’等15个品种扩增出特异性条带，表明‘兰天23号’等可能含有Yr10（图2）。Yr15紧密连锁的标记Xbarc8在‘Little Joss’、‘中梁5号’、‘天选50号’3个品种扩增出特异性条带，标记Xgwm413在‘Little Joss’、‘中梁5号’等10个品种扩增出特异性条带，表明‘Little Joss’、‘中梁5号’等可能含有Yr15（图2）。Yr18紧密连锁SSR标记Xgwm295在‘Holdfast’等19个品种扩增出特异性条带，sclv34标记‘Holdfast’等78个品种扩增出特异性条带，表明‘Holdfast’等可能含有Yr18（图2）。Yr24紧密连锁分子标记Xgwm273在‘Yeoman’等25个抗源品种扩增出特异性条带，Xgwm11在‘Jubilar’和‘StarkII’扩增出特异性条带（图2），未发现2个标记同时扩增出特异性条带的品种，表明供试品种可能不含Yr24。且标记Xgwm11检测到‘Libollula’等7个品种扩增出Yr26特异性条带，Xgwm18在‘烟雾麦’等24个品种扩增出特异性条带（图2），未发现2个标记同时扩增出特异性条带的品种，表明供试品种可能不含Yr26。 3 讨论
采用CYR17、CYR32、CYR33、V26及混合小种对小麦品种进行苗期和成株期抗病性鉴定结果表明，大多数品种均表现出较强抗病性水平，对单小种以表现全生育期抗性为主，对混合小种以表现免疫和慢锈性为主。同时发现‘Mos311’、‘德国2号’、‘兰天15号’、‘兰天22号’、‘中梁04343’、‘Flanders’、‘Ibis’、‘中四’等8个品种具有良好的抗病稳定性。
试验选用与抗病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26连锁的两翼的2个SSR标记分别进行检测，降低因遗传距离较远引起的检测误差。Yr5是目前少数还保持对CYR32和CYR33抗病性的有效基因。标记Wmc175和S1320均能在‘贵农22’中扩增出与阳性对照相同的特异性条带。抗性鉴定表明‘贵农22’在苗期对CYR17、CYR32、CYR33和V26均表现免疫。‘贵农22’是由簇毛麦Haynaldia villosa、硬粒小麦Triticum durum 及普通小麦Triticum aestivum杂交而育成的普通小麦品种，至少含有3对抗条锈病基因，其中一个位于1BL染色体上，命名为YrGn22[27]。采用基因推导发现‘贵农22’含有Yr10[28]。‘贵农22’成株期对CYR17和混合小种均表现慢锈性，并未达到Yr5控制表达的抗性水平，其是否含有Yr5需要进一步的试验验证，同时也暗示该基因在抗条锈病育种中应用前景广阔。‘天选43号’对CYR17、CYR32、CYR33和V26表现全生育期抗性和苗期抗性，对混合小种表现慢锈性，分子标记检测含有Yr10特异性条带。其双亲为‘88451111’和‘贵农22’，Yr10可能来自亲本‘贵农22’。曹世勤等[28]和王吐虹等[29]基因推导分析认为‘天选43号’含有抗病基因Yr10。但曹张军等[30]通过遗传分析发现‘贵农22’含有3对独立遗传的抗条锈基因，并不同于Yr10。‘天选43号’是否含有Yr10仍需进一步验证。‘Little Joss’、‘中梁5号’对CYR17、CYR32小种均保持全生育期抗性，但‘Little Joss’苗期对CYR33和V26表现感病，‘中梁5号’苗期对CYR33表现感病。2个品种成株期对混合小种也表现出不同抗性水平，‘Little Joss’为免疫，‘中梁5号’表现慢锈性。这2个品种表现出对条锈菌不同程度的抗病性，初步判断可能携带Yr15。Yr24和Yr26分别来自硬粒小麦T.durum和圆锥小麦T.turgidum，均定位在1BS上，研究认为Yr24和Yr26为等位基因[23]。但标记Xgwm11发现Avocet*6/Yr24和Avocet*6/Yr26分别在360 bp和450 bp处出现不同的特异性条带，本试验认为Yr24和Yr26可能不是同一基因。Yr24和Yr26的分子标记对供试品种未同时检出特异性条带，可能供试品种均不含Yr24和Yr26。
‘中梁04335’、‘清农3号’等15个品种可同时扩增出与Yr18相同的特异性条带。其中，‘中梁04335’在成株期对CYR17、CYR32和混合小种均表现慢锈性，其成株抗病性可能由Yr18控制表达；‘清农3号’系谱来源为‘山前麦/6922’，成株期对CYR17、CYR32和混合小种表现慢锈性，而‘山前麦’作为陕西省小麦育种的主要抗源[31]，于20世纪70年代初从罗马尼亚引入，其含有黑麦1BL/1RS易位系，抗病性是由来源于黑麦的抗病基因Yr9控制，‘清农3号’抗病性是由Yr9或Yr18控制表达需要进一步的试验证明。‘兰天2号’、‘兰天4号’等兰天系列Yr18检测频率较高，而Xgwm295标记在农家品种中没有检测到Yr18相应的特异性条带，sclv34仅检测到‘小红麦’和‘芒麦’有特异性条带，可能是田间选育时主要针对抗病性效果明显的高抗和免疫表型，而忽视了慢锈性基因的选择。SSR分子标记检测小麦品种含有已知抗病基因的结果表明，供试品种含Yr18的频率较高。地方品种含未知基因频率较高，应加强对其利用。
参考文献
[1] 李振岐， 曾士迈.中国小麦锈病[M]. 北京： 中国农业出版社， 2002： 215.
[2] 周新力， 詹刚明， 黄丽丽， 等.80份国外春小麦种质资源抗条锈性评价[J]. 中国农业科学， 2015， 48（8）： 15181526.
[3] 任勇， 李生荣， 周强， 等. 134份四川小麦品种（系）的条锈病抗性评价[J]. 麦类作物學报， 2014， 34（6）： 847853.
[4] 韩德俊，张培禹，王琪琳，等.1980份小麦地方品种和国外种质抗条锈性鉴定与评价[J].中国农业科学，2012，45（24）：50135023.
[5] 闫丹丹， 刘太国， 高利， 等.中国小麦生产品种对条锈菌不同生理小种抗病性分析[J]. 中国植保导刊， 2011， 31（6）： 713.
[6] 康振生， 李振岐， 商鸿生. 小麦条锈菌异核作用产生的一新菌系[J]. 西北农业大学学报， 1993， 21（1）： 9799.
[7] Duan X， Tellier A， Wan A， et al.Puccinia striiformis f.sp. tritici presents high diversity and recombination in the oversummering zone of Gansu， China [J]. Mycologia， 2010， 102（1）： 4453.
[8] Chen Wanquan， Wu L R， Liu taiguo， et al. Race dynamics， diversity and virulence evolution in Puccinia striiformis f.sp. tritici， the causal agent of wheat stripe rust in China from 2003 to 2007 [J]. Plant Disease， 2009， 93（11）： 10931101. [9] 商鸿生， 任文礼， 王素梅. 小麦条锈病严重度分级标准图的探讨[J]. 植物保护， 1990， 31（1）： 31.
[10]NY/T1443.12007， 小麦抗病虫性评价技术规范第1部分：小麦抗条锈病评价技术规范[S]. http：∥www.bzxz.net/bzxz/122521.html 20070914/20161010
[11]田再民， 龚学臣， 张利增.小麦DNA提取方法的比较[J]. 湖北农业科学， 2009， 48（7）： 15371539.
[12]李荣华， 夏岩石， 刘顺枝， 等. 改进的CTAB提取植物DNA方法[J]. 实验室研究与探索， 2009， 28（9）： 1416.
[13]Chen Xiaohong， Niu Yongchun， Hu Baozhong. Identification of RAPD markers linked to the resistance gene Yr5 against wheat stripe rust with denaturing PAGEsilver staining [J].Acta Genetica Sinica， 2004， 31（3）：270274.
[14]Zhang Peng， McIntosh R A， Hoxha S， et al. Wheat stripe rust resistance genes Yr5 and Yr7 are allelic [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2009， 120（1）： 2529.
[15]Coram T E， Wang Meina， Chen Xianming.Transcriptome analysis of the wheatPuccinia striiformis f.sp. tritici interaction [J]. Molecular Plant Pathology， 2008， 9（2）： 157169.
[16]Coram T E， Settles M L， Wang Meina， et al. Surveying expression level polymorphism and singlefeature polymorphism in nearisogenic wheat lines differing for the Yr5 stripe rust resistance locus [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2008， 117： 401411.
[17]Bai Yulu， Zhang Chunyu， Sun Quan， et al.Molecular screening and resistance evaluation of American wheat cultivars to Chinese stripe rust races [J]. Agricultural Sciences in China， 2010， 9（10）： 14551461.
[18]张玉薇， 刘博， 刘太国， 等. 小麦品种抗条锈病基因Yr10、Yr18及1BL/RS易位的分子检测[J]. 植物保护， 2014， 40（1）：5459.
[19]Peng J H， Fahima T， Rder M S， et al. Highdensity molecular map of chromosome region harboring striperust resistance genes YrH52 and Yr15 derived from wild emmer wheat， Triticum dicoccoides [J]. Genetica， 2000， 109（3）： 199210.
[20]Lagudah E S， McFadden H， Singh R P， et al. Molecular genetic characterization of the Lr34/Yr18 slow rusting resistance gene region in wheat[J]. Theoretical and Applied Genetics， 2006， 114（1）： 2130.
[21]Suenaga K， Singh R P， HuertaEspino J， et al. Microsatellite markers for genes Lr34/Yr18 and other quantitative trait loci for leaf rust and stripe rust resistance in bread wheat [J]. Genetics and Resistance， 2003， 93（7）： 881890.
[22]Spielmeyer W， McIntosh R A， Kolmer J， et al. Powdery mildew resistance and Lr34/Yr18 genes for durable resistance to leaf and stripe rust cosegregate at a locus on the short arm of chromosome 7D of wheat [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2005， 111（4）： 731735.
[23]Li G Q， Li Z F， Yang W Y， et al. Molecular mapping of stripe rust resistance gene YrCH42 in Chinese wheat cultivar Chuanmai 42 and its allelism with Yr24 and Yr26 [J]. Theoretical and Applied Genetics， 2006， 112（8）： 14341440.
[24]Asad M A， Xia Xianchun， Wang Chengshe， et al. Molecular mapping of stripe rust resistance gene YrSN104 in Chinese wheat line Shaannong 104 [J]. Hereditas， 2012， 149（4）： 146152.
[25]Wang Chunmei， Zhang Yiping， Han Dejun， et al. SSR and STS markers for wheat stripe rust resistance gene Yr26 [J]. Euphytica， 2008， 159（3）： 359366.
[26]劉丽娟， 王竹林， 奚亚军， 等. 黄淮麦区小麦品种（系）中Yr26基因的SSR检测[J]. 西北植物学报， 2008， 28（7）：13081312.
[27]李强， 贺苗苗， 董海丽， 等.小麦品种贵农22抗条锈基因的遗传分析及分子标记[J]. 植物病理学报， 2011， 41（5）： 495501.
[28]曹世勤，张勃，李明菊，等.甘肃省50个主要小麦品种（系）苗期抗条锈基因推导及成株期抗病性分析[J].作物学报，2011，37（8）： 13601371.
[29]王吐虹， 郭青云， 蔺瑞明， 等.中国40个小麦农家品种和甘肃南部40个生产品种抗条锈病基因推导[J]. 中国农业科学， 2015， 48（19）： 38343847.
[30]曹张军， 井金学， 王美南， 等. 小麦品种贵农22号抗条锈基因遗传分析[J]. 西北植物学报， 2004， 24（6）： 991996.
[31]李硕碧，裴阿卫， 董宝云， 等. 1BL/1RS易位系对陕西小麦品质育种的影响[J]. 麦类作物学报.2005， 25（6）： 4043.
（责任编辑：田 喆）