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中国冬小麦品种的白粉病抗性评价与抗病基因分析

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中国冬小麦品种的白粉病抗性评价与抗病基因分析

作者：邹景伟河北科技师范学院

学位级别：硕士

小麦是我国重要的作物,主要用于粮食、饲料、工业原料等。白粉病是严重影响我国冬小麦生产的一种流行性叶部病害。小麦白粉病菌(Blumeria ***,Bgt)是一种专性寄生菌,在我国冬麦区都有分布。提高品种抗病性是冬小麦品种改良的一个重要的... 详细信息

小麦是我国重要的作物,主要用于粮食、饲料、工业原料等。白粉病是严重影响我国冬小麦生产的一种流行性叶部病害。小麦白粉病菌(Blumeria ***,Bgt)是一种专性寄生菌,在我国冬麦区都有分布。提高品种抗病性是冬小麦品种改良的一个重要的育种目标。本研究的目的是:(1)通过对2012-2015年参加国家冬小麦区域试验的品种进行抗性评价和抗病基因分子检测,了解我国冬小麦品种抗白粉病育种的状况和潜力;(2)采用不同的白粉菌菌株对良星99和利用良星99培育的品系进行抗性评价和分子标记检测,有助于良星99的抗白粉病基因Pm52在育种和生产上的有效利用;(3)采用BSR-Seq方法定位小麦品种山农20的抗白粉病基因。主要的研究结果如下:1、利用8个不同来源的白粉菌菌株对426份国家冬小麦区域试验参试品种进行苗期抗性评价。参试品种对8个菌株的抗性频率各不相同(13.6-25.4%)。在这些品种中,有152份参试品种至少抗1个菌株,占35.7%。在通过审定的129个小麦品种中的抗病品种的频率不到30%。北部冬麦区66个参试品种苗期对各个白粉菌的抗性均低于20%。西南冬麦区66个参试品种和长江中下游冬麦区46个参试品种50%以上可以抗至少1个菌株。利用混合菌株进行抗性鉴定只有19.7%的参试品种在2年田间鉴定中都能表现成株期抗性,不过西南冬麦区的抗病品种频率超过50%。2、利用Pm8和Pm21的功能标记和连锁标记对参试品种进行检测,发现36.9%的品种含有Pm8基因,其中北部冬麦区和黄淮冬麦区的频率分别为50.0%和44.8%。在审定品种中Pm8基因的频率也有41.1%。有15个品种可能含有Pm21基因,其中有11个品种来自西南冬麦区,另外3个品种来自长江中下游冬麦区,1个品种来自黄淮冬麦区,在北部冬麦区的参试品种中没有检测到Pm21基因。3、良星99是黄淮冬麦区和北部冬麦区推广的抗白粉病冬小麦品种,其抗白粉病基因位于2BL染色体,已被命名为Pm52。利用来自不同小麦生产区的123个小麦白粉菌菌株进行抗性鉴定,良星99可抗80%的菌株。2013-2016年连续4个生长季抗性鉴定中,良星99在成株期对接种的白粉菌混合菌株都表现免疫或高抗。采用Pm52基因紧密连锁分子标记Xgwm120和27个菌株对10个利用良星99培育的品系进行分子检测和抗性分析发现,衡4568、邯农2312、中信麦99和DH51302可能携带Pm52基因,而郑麦369和冀麦729的白粉病抗性基因可能与Pm52不同。石U09-4366、XR4429、衡10-5039和农大3486苗期和成株期都表现感病,不含Pm52基因。这些品种的成株期抗性反应与苗期的抗性反应一致。4、冬小麦品种山农20表现很强的苗期和成株期白粉病抗性。利用山农20×邯4564的F1、F2和F2:3群体进行抗性遗传分析,发现山农20对菌株E20的抗性由1对显性基因控制,暂命名为PmSN20。利用BSR-Seq方法将PmSN20基因定位于5DS染色体的Pm2基因座上。序列比对结果表明PmSN20与Pm2的核苷酸序列相同,为同一基因。利用38个小麦白粉菌菌株进行抗性鉴定,PmSN20与Pm2的抗谱非常相似。

关键词：小麦白粉病国家区域试验良星99 山农20 抗病基因

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小麦生殖发育阶段对低温的敏感性鉴定

作物学报 2022年第7期48卷 1721-1729页

作者：王娟刘翼姚丹妤邹景伟肖世和孙果忠中国农业科学院作物科学研究所/作物分子育种国家工程实验室北京100081

由春季低温引发的倒春寒是严重威胁我国小麦生产安全的自然灾害之一。为准确评价倒春寒的危害程度与小麦植株发育阶段的关系,本研究以春性品种中麦8444为试验材料,在可控环境条件下,比较了不同幼穗分化发育阶段的小麦遭受低温后的冻害... 详细信息

由春季低温引发的倒春寒是严重威胁我国小麦生产安全的自然灾害之一。为准确评价倒春寒的危害程度与小麦植株发育阶段的关系,本研究以春性品种中麦8444为试验材料,在可控环境条件下,比较了不同幼穗分化发育阶段的小麦遭受低温后的冻害症状和生长发育情况。结果表明,小麦植株发育叶龄和幼穗分化阶段存在一定的对应关系。小麦植株的茎和叶片受冻害的程度随着温度降低和发育进程而呈现加重趋势,株高、穗长和结实率随着温度降低和发育进程而呈现降低趋势。二棱末期(S2.25)至小花原基分化期(S3.5)、药隔期(S5)至柱头羽毛突起期(S7)是幼穗发育过程中对低温敏感性发生明显变化的两个阶段。综合茎、叶、穗等器官对低温的耐受性,减数分裂期可以更全面地评价小麦的倒春寒抗性水平。

关键词：小麦生殖发育低温敏感性减数分裂期

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Pm52--小麦品种良星99抗白粉病基因的有效性

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作物学报 2017年第3期43卷 332-342页

作者：邹景伟邱丹孙艳玲郑超星李静婷吴培培武小菲王晓鸣周阳李洪杰河北科技师范学院生命科技学院河北秦皇岛066604 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081 北京师范大学生命科学学院北京100875 平顶山学院化学与环境工程学院河南平顶山467000

良星99是黄淮冬麦区和北部冬麦区推广的抗白粉病冬小麦品种,其抗白粉病基因位于2BL染色体,已被命名为Pm52。利用来自不同小麦生产区的123个小麦白粉菌菌株进行抗性鉴定,良星99可抗80%的菌株。2012-2016年连续5个生长季抗性鉴定中,良星9... 详细信息

良星99是黄淮冬麦区和北部冬麦区推广的抗白粉病冬小麦品种,其抗白粉病基因位于2BL染色体,已被命名为Pm52。利用来自不同小麦生产区的123个小麦白粉菌菌株进行抗性鉴定,良星99可抗80%的菌株。2012-2016年连续5个生长季抗性鉴定中,良星99在成株期对接种的白粉菌混合菌株都表现免疫或高抗。采用Pm52基因紧密连锁分子标记Xgwm120和27个菌株对10个利用良星99培育的品系进行分子检测和抗性分析发现,衡4568、邯农2312、中信麦99和DH51302可能携带Pm52基因,而郑麦369和冀麦729的白粉病抗性基因可能与Pm52不同。石U09-4366、XR4429、衡10-5039和农大3486苗期和成株期都表现感病,不含Pm52基因。这些品种的成株期抗性反应与苗期的抗性反应一致。本研究的结果有利于良星99的抗白粉病基因Pm52在育种和生产上的有效利用。

关键词： Pm52 良星99 小麦白粉病抗性

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不同因素对小麦根尖染色体制片的影响

种子 2016年第12期35卷 8-11页

作者：邹景伟郭振清张志雯任学军林小虎河北科技师范学院生命科技学院河北秦皇岛066004

以小麦根尖为材料,探讨了低温、秋水仙素、8-羟基喹啉和对二氯苯4种预处理对小麦根尖细胞有丝分裂积累中期分裂相的效果。结果表明,这4种预处理方法积累有丝分裂中期分裂相效果的明显程度由大到小依次为秋水仙素、低温、对二氯苯和8-羟... 详细信息

以小麦根尖为材料,探讨了低温、秋水仙素、8-羟基喹啉和对二氯苯4种预处理对小麦根尖细胞有丝分裂积累中期分裂相的效果。结果表明,这4种预处理方法积累有丝分裂中期分裂相效果的明显程度由大到小依次为秋水仙素、低温、对二氯苯和8-羟基喹啉,前2种方法效果明显且差异不大,后2种方法效果略差。在此基础上,对低温预处理后的根尖在制片过程中的一些因素进行了摸索,发现影响制片效果的主要因素是低温预处理时间和HCl解离时间。最终得到以小麦根尖为取样对象的体细胞染色体制片的最适方法。为小麦族物种的染色体加倍、异染色体系的鉴定、细胞遗传学研究等领域提供方法依据。

关键词：小麦根尖体细胞染色体制片影响因素

抗禾谷孢囊线虫小麦新种质H3714和H4058的培育与鉴定

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作物学报 2015年第6期41卷 872-880页

作者：孙喜营崔磊孙蕾孙艳玲邱丹邹景伟武小菲王晓鸣李洪杰河北科技师范学院生命科技学院河北秦皇岛066604 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081 山西省农业科学院作物科学研究所山西太原030031

在我国小麦主产区均有禾谷孢囊线虫(CCN,Heterodera spp.)发生。限于有效抗源的严重匮乏,抗CCN育种研究一直难以规模化开展。Madsen是一个抗孢囊线虫的美国冬小麦品种,但抽穗偏晚使其很难在育种上迅速利用。本研究利用中国小麦品种烟农2... 详细信息

在我国小麦主产区均有禾谷孢囊线虫(CCN,Heterodera spp.)发生。限于有效抗源的严重匮乏,抗CCN育种研究一直难以规模化开展。Madsen是一个抗孢囊线虫的美国冬小麦品种,但抽穗偏晚使其很难在育种上迅速利用。本研究利用中国小麦品种烟农21和济麦19与Madsen杂交和回交,从BC1F4代中选育出稳定品系H3714和H4058。田间病圃和温室接种鉴定结果表明,这2个品系对河南省***荥阳群体(致病型Ha43)和***许昌群体(致病型Hfc-1)的抗性显著优于烟农21和济麦19。在接种条件下,两个品系表现成株期白粉病抗性,H4058苗期还可抗不同白粉菌菌株。2个品系的抽穗期与烟农21和济麦19相似,明显早于Madsen。利用偏凸山羊草2NS染色体特异分子标记VENTRIUP-LN2及该染色体上Vrga1D基因特异分子标记Vlr2.6-3′-Vlr2.4-5′和VRGA-F11-VRGA-R5分析,发现H3714和H4058含有偏凸山羊草2NS染色体片段,且该染色体片段来自Madsen。根据Illumina i Select 90K SNP分析结果,两个品系的染色体构成存在差异。在检测到两个品系共有的4918个多态性SNP中,2/3的SNP位点在2个姊妹系间表现相同,另外1/3的SNP位点表现不同。本研究培育的抗禾谷孢囊线虫小麦新种质H3714和H4058可作为培育抗线虫小麦品种的抗源。

关键词：小麦孢囊线虫白粉病抗病性

小麦-八倍体小黑麦杂种衍生的抗条锈病品系HB20121023选育与鉴定

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种子 2016年第6期35卷 101-104页

作者：邹景伟张珊珊张志雯任学军孙会改胡铁锋周印富林小虎河北科技师范学院生命科技学院河北秦皇岛066004

小麦条锈病是我国重要的小麦病害。发掘和培育新的抗条锈病的小麦种质资源一直是我国小麦育种中重要的工作。本研究对八倍体小黑麦劲松5号与普通小麦品种京东8号远缘杂种的衍生后代进行了选育,并且对选育出的种质材料HB 20121023株系进... 详细信息

小麦条锈病是我国重要的小麦病害。发掘和培育新的抗条锈病的小麦种质资源一直是我国小麦育种中重要的工作。本研究对八倍体小黑麦劲松5号与普通小麦品种京东8号远缘杂种的衍生后代进行了选育,并且对选育出的种质材料HB 20121023株系进行了形态学、细胞学和条锈病鉴定。结果表明,HB 20121023植株较矮,株型紧凑。细胞学鉴定表明,根尖体细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ、减数分裂后期Ⅰ染色体配对、分离正常。利用CYR 29、CYR 30、CYR 31和水源46号条锈菌的混合小种田间接种鉴定表明,HB 20121023对条锈病表现为高抗。HB 20121023可作为小麦抗条锈病育种新的种质资源加以利用。

关键词：小麦八倍体小黑麦杂种后代形态学细胞学条锈病鉴定

沧麦6005叠氮化钠诱变系耐盐性评价及种质创新

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西南农业学报 2021年第2期34卷 378-385页

作者：王伟张宸曹平平邹景伟王伟伟钮力亚王奉芝于亮河北省农作物耐盐碱评价与遗传改良重点实验室/沧州市农林科学院河北沧州061000 沧县鑫翰种植专业合作社河北沧县061731

【目的】土壤盐碱化是影响小麦生长的重要限制因素,培育耐盐品种是保障盐碱地小麦生产的有效途径之一,创制、评价和筛选耐盐种质是培育耐盐小麦品种的重要保障。【方法】沧麦6005是现代育成品种,具有优异的农艺和产量性状,同时耐盐碱性... 详细信息

【目的】土壤盐碱化是影响小麦生长的重要限制因素,培育耐盐品种是保障盐碱地小麦生产的有效途径之一,创制、评价和筛选耐盐种质是培育耐盐小麦品种的重要保障。【方法】沧麦6005是现代育成品种,具有优异的农艺和产量性状,同时耐盐碱性突出。利用化学诱变剂叠氮化钠对沧麦6005进行诱变并获得了72个稳定的诱变家系,对该诱变系利用人工海水盐胁迫在芽期、苗期分别进行了耐盐性鉴定。【结果】芽期的芽长、根长、芽鲜重、根鲜重和根冠比受盐胁迫抑制作用较大;苗期的株高、根长、地上和地下部干重均受盐胁迫显著影响。品系间芽期与苗期的耐盐性表现不同,但呈极显著相关关系。筛选出41份芽期耐盐等级为1级和2级的材料,鉴出苗期耐盐等级为1级和2级的材料5份,其中,诱变家系SAM23和SAM71芽期和苗期的耐盐性均优于野生型沧麦6005。【结论】利用叠氮化钠诱变方法或许可以作为创造小麦耐盐新种质、选育小麦新品种的有效途径之一。

关键词：小麦诱变育种叠氮化钠耐盐性评价种质创新

小麦耐盐基因TaHKT1的新单倍型及其耐盐性评价

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种子 2024年第4期43卷 51-63页

作者：钮力亚邹景伟王伟伟王志张玉杰罗政辉赵振杰于亮沧州市农林科学院河北沧州061001

本研究利用0.5%盐胁迫对275份小麦品种(系)进行芽期耐盐性鉴定,测定发芽率、芽长、根长、根数、芽鲜质量、根鲜质量及根冠比等指标。利用主成分分析法将7个指标转化为3个主成分,累积贡献率为74.35%。通过主成分贡献率和隶属函数分析进... 详细信息

本研究利用0.5%盐胁迫对275份小麦品种(系)进行芽期耐盐性鉴定,测定发芽率、芽长、根长、根数、芽鲜质量、根鲜质量及根冠比等指标。利用主成分分析法将7个指标转化为3个主成分,累积贡献率为74.35%。通过主成分贡献率和隶属函数分析进一步将3个主成分简化为综合评价值(D)。根据D值的大小,利用聚类分析法将275份小麦品种(系)划分为高耐盐、中耐盐、耐盐、盐敏感和盐高敏感共5个等级,筛选出高耐盐种质11份、中耐盐107份、耐盐60份,累计占比64.7%。通过对13个小麦品种(系)进行TaHKT1基因序列分析,发现T∶T新单倍型与耐盐性相关。利用KASP标记对275份小麦品种(系)进行检测,有98份小麦品种(系)为新单倍型,占35.64%;新单倍型小麦品种(系)在各省份中所占比例不同。将小麦品种(系)的TaHKT1基因T∶T单倍型与耐盐性D值进行关联分析,结果表明,TaHKT1基因T∶T单倍型与小麦芽期耐盐性差异达极显著水平(p<0.01)。

关键词：小麦耐盐性 TaHKT1基因新单倍型

黄淮麦区部分小麦品种重要性状基因的检测与分析

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黄淮麦区部分小麦品种重要性状基因的检测与分析