李北，徐琪，楊宇衡，王琪琳，曾慶東，吳建輝，穆京妹，黃麗麗，康振生，韓德俊

（1西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100；2西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西楊凌712100；3西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，重慶 400716；4西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，陜西楊凌712100）

(1State Key Laboratory of Crop Stress Biology in Arid Areas, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi;2College of Agronomy, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi;3College of Plant Protection, Southwest University, Chongqing 400716;4College of Plant Protection, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi)

重慶麥區(qū)小麥品種（系）抗條銹性評(píng)價(jià)與基因分析

李北1,2，徐琪1,2，楊宇衡1,3，王琪琳1,4，曾慶東1,4，吳建輝1,4，穆京妹1,2，黃麗麗1,4，康振生1,4，韓德俊1,2

（1西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100；2西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，陜西楊凌712100；3西南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，重慶 400716；4西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，陜西楊凌712100）

【目的】重慶是中國(guó)小麥條銹病流行體系中重要冬繁區(qū)，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)該地區(qū)小麥品種（系）對(duì)當(dāng)前小麥條銹病流行小種的抗性和了解抗條銹基因在該區(qū)的分布狀況，為小麥安全生產(chǎn)、品種合理布局及小麥抗條銹育種工作提供依據(jù)。【方法】從該區(qū)征集了18份當(dāng)?shù)刂髟云贩N和89份高代品系材料，應(yīng)用中國(guó)小麥條銹菌流行生理小種條中32（CYR32）、條中33（CYR33）、V26/G22-9和V26/CM42，在楊凌進(jìn)行苗期分小種（CYR32、CYR33、V26/G22-9和V26/CM42）溫室抗病性鑒定、并于2015年和2016年連續(xù)兩年分別進(jìn)行楊凌成株期條銹菌混合小種（CYR32、CYR33）人工接種病圃和天水自然誘發(fā)條銹菌病圃鑒定,根據(jù)苗期和田間成株期的抗病性鑒定結(jié)果對(duì)其進(jìn)行抗病類型分類和評(píng)價(jià)；結(jié)合抗譜分析、參照單基因系材料的感病結(jié)果，及以Yr5、Yr9、Yr10 、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等7個(gè)已知抗條銹基因的標(biāo)記分別進(jìn)行的分子檢測(cè)分析，推測(cè)小麥材料可能攜帶抗病基因。【結(jié)果】在107份參鑒材料中，苗期對(duì)CYR32與CYR33均表現(xiàn)免疫或者近免疫的品種（系）有57份，占53.27%；對(duì)CYR32、CYR33和V26/CM42均表現(xiàn)免疫或者近免疫的品種（系）只有11份，占10.28%；對(duì)CYR32、CYR33和V26/G22-9均表現(xiàn)免疫或者近免疫的品種（系）只有9份，占8.41%。綜合評(píng)價(jià)，全生育期抗性的材料僅有8份，占7.48%；成株期抗病材料僅有9份，占8.41%；感病材料90份，占84.11%。分子檢測(cè)表明，供試材料中21份可能含有Yr9，39份可能含有Yr26，17份可能含有Yr17，3份可能含有Yr18。其他材料中未檢測(cè)到上述Yr基因(分子標(biāo)記)的存在，其中沒有發(fā)現(xiàn)可能含Yr5、Yr10和Yr15的材料。8份具有全生育期抗性的材料，未檢測(cè)到上述Yr基因（分子標(biāo)記）的存在，可能含有未檢測(cè)到的其他抗病基因?！窘Y(jié)論】重慶地區(qū)小麥品種（系）對(duì)小麥條銹菌當(dāng)前流行小種的抗性整體水平較低，尤其是含Yr26的材料在育種中被廣泛而單一地利用。建議利用多基因聚合育種等手段提高當(dāng)?shù)匦←溒贩N的抗條銹性。

小麥條銹?。豢共』?；標(biāo)記輔助檢測(cè)；重慶麥區(qū)

0 引言

【研究意義】由條形柄銹菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）引起的小麥條銹病是世界性氣傳病害，具有流行性強(qiáng)、波及范圍廣、破壞性大等特點(diǎn)[1-3]。中國(guó)大部分小麥主產(chǎn)區(qū)都面臨該病害威脅，每年因其造成損失嚴(yán)重。四川盆地是中國(guó)小麥條銹菌最重要的冬繁區(qū)，是引起東部麥區(qū)條銹病春季流行最重要的菌源輸出地[2,4-6]。因此，有效降低冬繁區(qū)菌源量，調(diào)控其菌源毒性結(jié)構(gòu)，對(duì)中國(guó)小麥條銹病大區(qū)綜合治理具有重要意義。重慶地處四川盆地東部，小麥種植面積維持13萬(wàn)hm2左右[7]，為小麥條銹病常發(fā)區(qū)，是小麥條銹菌冬繁區(qū)與長(zhǎng)江中下游麥區(qū)的接合部位，是陜南及黔西小麥條銹菌冬繁區(qū)與長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)的接合部位，是條銹菌最重要的冬繁區(qū)之一，在中國(guó)條銹病大區(qū)流行中，扮演著對(duì)菌源進(jìn)行選擇性放大繁殖的“橋梁”作用[5]。目前，重慶小麥主導(dǎo)品種是渝麥系列（占70%以上），其次是川麥系列和內(nèi)麥系列[7]，以及其他農(nóng)民種植多年的自留品種。全面了解重慶地區(qū)小麥品種（系）抗條銹性水平，以及抗病基因應(yīng)用情況，對(duì)于當(dāng)?shù)丶罢麄€(gè)東部麥區(qū)小麥生產(chǎn)安全有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】種植小麥抗病品種被認(rèn)為是控制條銹病最經(jīng)濟(jì)、最有效、最環(huán)保的方法，然而條銹菌新小種的產(chǎn)生和發(fā)展是小麥抗性“喪失”的主要原因[8]。迄今為止，中國(guó)已經(jīng)發(fā)生了7次小麥品種大面積“喪失”抗性事件[9-11]。自 2000年以來(lái)，條中32（CYR32）和條中 33（CYR33）已成為中國(guó)最主要的毒性小種，二者對(duì)中國(guó)1B/1R等眾多小麥抗源具有毒力[12-13]。由于攜帶Yr26（=Yr24）的92R系和貴農(nóng)系抗源對(duì)CYR32和CYR33等當(dāng)時(shí)的主要流行小種具有良好抗病性，因此，在條銹病發(fā)病嚴(yán)重的西南麥區(qū)和西北麥區(qū)被廣泛應(yīng)用。然而，2009年以來(lái)，在四川西北部和甘肅南部等地先后發(fā)現(xiàn)對(duì)小麥抗條銹基因Yr26具有毒性的菌株[14]，特別是有些新菌系對(duì)Yr10和Yr26等抗病基因具有聯(lián)合毒性，這將導(dǎo)致中國(guó)當(dāng)前生產(chǎn)上應(yīng)用較多的攜帶Yr26的92R系列抗源和貴農(nóng)系列抗源將面臨抗性喪失的威脅[4,15]。HAN等[4]對(duì)四川盆地中西部麥區(qū)主要栽培小麥品種（系）進(jìn)行抗病性評(píng)價(jià)和抗條銹病基因分析，結(jié)果表明，參試85份小麥品種（系）中，僅有4個(gè)品種表現(xiàn)全生育期抗病性，20個(gè)品種苗期感染所有參試小種，特別是對(duì)Yr26有毒性的類群對(duì)76.5%品種對(duì)表現(xiàn)苗期感病，基因分析表明，38.8%品種攜帶Yr26?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】同為中國(guó)小麥條銹菌重要冬繁區(qū)的重慶麥區(qū)，在該病害流行中起到關(guān)鍵作用，然而其小麥品種（系）抗性水平和抗病基因分布情況至今未見系統(tǒng)研究。這對(duì)于指導(dǎo)抗病育種，抗病品種的合理布局和病害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是不利的?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究從重慶麥區(qū)征集了107份當(dāng)前小麥主栽品種（18份）以及高代品系材料（89份），分別進(jìn)行苗期分小種、成株期混合小種和“天水自然誘發(fā)條銹菌病圃”不同地點(diǎn)、多層次的抗條銹病性鑒定，同時(shí)利用已知抗條銹病基因 Yr5[16]、Yr9[17]、Yr10[17]、Yr15[18]、Yr17[19]、Yr18[20-21]和Yr26[22]等標(biāo)記進(jìn)行分子檢測(cè)，同時(shí)結(jié)合抗譜鑒定結(jié)果和育種系譜回查等數(shù)據(jù)，對(duì)小麥品種（系）進(jìn)行抗病基因分析，以期對(duì)當(dāng)前重慶麥區(qū)小麥品種（系）抗條銹性水平和抗病基因應(yīng)用情況進(jìn)行整體評(píng)估，為當(dāng)?shù)匦←溈共∮N方向確立和抗病品種（基因）的合理布局，以及病害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供依據(jù)，而且對(duì)中國(guó)大區(qū)范圍條銹病害持續(xù)控制策略的制定具有重要參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試的重慶主栽品種以及高代品系材料，共計(jì)107份，由西南大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供?？箺l銹近等基因系材料由美國(guó)華盛頓州立大學(xué)陳賢明教授提供。

苗期抗條銹病鑒定分別采用當(dāng)前流行小種CYR32和CYR33及V26/CM42和V26/G22-9（表1）。其中，V26/CM42標(biāo)樣來(lái)自四川，V26/G22-9標(biāo)樣來(lái)自甘肅。成株期混合小種接種鑒定，楊凌人工誘發(fā)條銹菌病圃采用條銹菌小種包括 CYR32、CYR33混合小種，同時(shí)在甘肅天水設(shè)置小麥條銹菌自然發(fā)病圃鑒定。供試菌種由西北農(nóng)林科技大學(xué)植物病理研究所經(jīng)單孢分離獲得，并經(jīng)一系列小麥條銹病鑒別寄主鑒定，隔離繁殖后備用。

表1 參試小種基于Yr單基因系和Yr26載體品種的毒譜分析Table 1 Infection types of Puccinia striiformis f. sp. tritici races used in the study and their virulence spectra on Yr single-gene lines and Yr26 donor line

1.2 苗期接種鑒定

苗期鑒定參考文獻(xiàn)[13]，在西北農(nóng)林科技大學(xué)植物病理研究所溫室中進(jìn)行，參鑒小麥品種（系）分別接種條銹菌CYR32、CYR33、V26/CH42和V26/G22-9，以銘賢 169作為感病對(duì)照。將參鑒材料播于 8 cm× 8 cm的花盤中，每份材料種10—15粒，于溫室中培養(yǎng)。小麥2葉期接種，條銹菌夏孢子與滑石粉按照1﹕50混勻，抖粉法接種，在保濕箱中培養(yǎng)24 h后，于溫室中培養(yǎng)。光/暗周期為16 h/8 h，晝夜溫度為18℃/12℃[23]。待感病對(duì)照充分發(fā)病時(shí)記載反應(yīng)型，此后每隔3 d調(diào)查1次，累計(jì)調(diào)查3次以上，按照0—9級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[24]記載反應(yīng)型。

1.3 人工誘發(fā)條銹病抗性鑒定

于2014—2016年，每年在陜西楊凌西北農(nóng)林科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)站設(shè)置條銹菌人工病圃，進(jìn)行成株期抗條銹病鑒定。每份小麥材料種植2行（行長(zhǎng)100 cm，行距25 cm），每隔20個(gè)品種種植2行小偃22作為發(fā)病指示品種，供試品種兩側(cè)垂直種植1行感病品種銘賢169作為誘發(fā)行。每年3月中上旬小麥拔節(jié)初期，在誘發(fā)行混合接種小麥條銹菌流行小種條中 32（CYR32）和條中 33（CYR33），4月中下旬及 5月中旬，感病指示品種小偃22均勻發(fā)病后，調(diào)查成株期小麥發(fā)病情況。按照參考文獻(xiàn)[24-26]的方法，分別調(diào)查反應(yīng)型（infection type，IT）和嚴(yán)重度（severity，S），按0—9級(jí)標(biāo)準(zhǔn)記載反應(yīng)型，根據(jù)IT抗病級(jí)別分為4個(gè)類型[27]：抗?。╮esistance，R，IT：0—3）、中抗（moderate resistance，MR，IT：4—6）、中感（moderate susceptible，MS，IT：7）、感?。╯usceptible，S，IT：8—9）。參考文獻(xiàn)[28]標(biāo)準(zhǔn)記載嚴(yán)重度：0、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%。

1.4 自然誘發(fā)條銹病抗性鑒定

條銹病自然發(fā)病圃設(shè)置在甘肅省天水市平南鎮(zhèn)萬(wàn)家村（北緯34°27′，東經(jīng)105°56′，海拔1 697 m），種植方式同上。分別于5月中旬至6月中旬，待感病指示品種小偃22充分發(fā)病時(shí)，進(jìn)行成株期抗條銹性鑒定，至少鑒定3次，鑒定標(biāo)準(zhǔn)同上。

1.5 抗病基因分子檢測(cè)

選用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26共7個(gè)抗病基因已開發(fā)的標(biāo)記對(duì)參鑒材料進(jìn)行分子檢測(cè)[29-30]。用改良的 CTAB法[31]提取幼葉 DNA；分別按照相關(guān)文獻(xiàn)的方法對(duì)各 Yr基因的標(biāo)記進(jìn)行擴(kuò)增和檢測(cè)。

2 結(jié)果

2.1 參鑒品種（系）條銹病抗病評(píng)價(jià)

2.1.1 參鑒品種（系)苗期鑒定結(jié)果分析 分別采用當(dāng)前流行的小種CYR32、CYR33和對(duì)Yr26有毒性的2個(gè)新菌系：V26/CM42和V26/G22-9，對(duì)參鑒的18份當(dāng)?shù)刂髟云贩N和 89份高代品系材料進(jìn)行抗病鑒定（表2）。參鑒材料中，苗期抗條銹?。↖T≤6）流行小種CYR32、CYR33、V26/G22-9和V26/CM42的分別有62（57.94%）份、72（67.29%）份、13（12.15%）份和32（29.91%）份，其中，有57份對(duì)CYR32和CYR33都有抗性，約占53%；有11份對(duì)CYR32、CYR33、V26/CM42都有抗性，約占10%；有9份對(duì)CYR32、CYR33和V26/G22-9都有抗性，約占8%；僅有9份對(duì)4個(gè)參鑒小種都具有抗性，約占8%，且都為高代品系材料。表明重慶地區(qū)小麥參鑒品種在苗期對(duì)于當(dāng)前流行小種整體抗性水平較低，主栽品種尤為顯著。

2.1.2 參鑒品種（系）成株期鑒定結(jié)果分析 在楊凌設(shè)置人工誘發(fā)條銹菌病圃和天水的自然誘發(fā)條銹菌病圃，對(duì)參鑒材料進(jìn)行成株期鑒定（表 2）。在楊凌誘發(fā)當(dāng)前流行小種（CYR32和CYR33）的人工病圃條件下，參鑒材料中抗病材料 57份（53.27%），感病材料50份（46.73%）；在天水自然誘發(fā)圃中，17份（15.89%）材料在成株期表現(xiàn)抗病性，其余 90份（84.11%）表現(xiàn)為感病。對(duì)比兩地結(jié)果，其中，有40份（37.38%）材料在楊凌抗病，在天水變?yōu)楦胁〔牧?，由于甘肅南部和四川北部地區(qū)條銹菌群體毒性結(jié)構(gòu)復(fù)雜[32]，最近的研究表明這些地區(qū)條銹菌的優(yōu)勢(shì)小種為CYR32、CYR33以及毒性頻率正在升高的對(duì)Yr26有毒性的小種[33]，參照兩地單基因系材料的感病情況，推測(cè)可能由于天水自然誘發(fā)圃菌源毒性結(jié)構(gòu)復(fù)雜造成。

2.1.3 參鑒品種（系）條銹病抗病綜合評(píng)價(jià) 綜合苗期和成株期抗性鑒定結(jié)果，綿麥374等8份具有全生育期抗性（all stage resistance，ASR），約占7.48%；無(wú)主栽品種，內(nèi)麥836等9份具有成株期抗性（adult plant resistance，APR），約占8.41%，主栽品種占3份，川麥68等90份完全感?。╯usceptible，S），約占84.11%，主栽品種占15份。值得關(guān)注的是參鑒材料中，具有全生育期抗性的材料僅占8份，其中并沒有當(dāng)?shù)刂髟云贩N，這種情況會(huì)加速冬繁區(qū)條銹菌的哺育和傳播，為春季流行區(qū)提供充足菌源。

2.2 參鑒品種（系）的抗病基因分析

利用已開發(fā)的小麥抗條銹病主效基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26的穩(wěn)定可靠的分子標(biāo)記，對(duì)參鑒的小麥進(jìn)行分子標(biāo)記篩查，分別以Avocet S（AvS）和各個(gè)單基因系材料作為陰陽(yáng)對(duì)照（表1），結(jié)合抗病表現(xiàn)和檢測(cè)結(jié)果綜合分析（表 2）。參鑒的107份材料中，21份檢測(cè)到Y(jié)r9標(biāo)記；17份檢測(cè)到Y(jié)r17標(biāo)記；3份檢測(cè)到Y(jié)r18標(biāo)記；39份檢測(cè)到Y(jié)r26標(biāo)記。另外，6份同時(shí)檢測(cè)到Y(jié)r9和Yr17標(biāo)記；6份同時(shí)檢測(cè)到Y(jié)r17和Yr26標(biāo)記；僅1份同時(shí)檢測(cè)到Y(jié)r18和Yr26標(biāo)記。未檢測(cè)到Y(jié)r5、Yr10和Yr15的標(biāo)記。8份具有全生育期抗性的材料可能含有未檢測(cè)到的抗病基因。圖1為Yr基因使用情況，圖2為部分小麥品種用WE173檢測(cè)Yr26電泳圖，電泳圖譜的分子檢測(cè)結(jié)果與抗性表型和系譜分析的綜合結(jié)果相符。

在18份當(dāng)?shù)刂髟云贩N中，渝麥7號(hào)和昌麥26檢測(cè)到Y(jié)r9標(biāo)記，約占11%；滇麥1號(hào)和昌麥26檢測(cè)到Y(jié)r17標(biāo)記，約占11%；僅有糯麥1號(hào)檢測(cè)到Y(jié)r18標(biāo)記，約占5%；川麥104等6份材料檢測(cè)到Y(jié)r26標(biāo)記，約占33%；而僅有昌麥26同時(shí)檢測(cè)到Y(jié)r9和Yr17 2個(gè)基因標(biāo)記。

在89份高代品系材料中，南30-7等19份材料檢測(cè)到Y(jié)r9標(biāo)記，約占21%；西2474等15份材料檢測(cè)到Y(jié)r17標(biāo)記，約占17%；川13015等2份材料檢測(cè)到Y(jié)r18標(biāo)記，約占2%；綿06-367等33份材料檢測(cè)到Y(jié)r26標(biāo)記，約占37%；5區(qū)3等5份材料同時(shí)檢測(cè)到Y(jié)r9和Yr17標(biāo)記；13/2-3-71等6份材料同時(shí)檢測(cè)到Y(jié)r17和Yr26標(biāo)記；僅12/川育16同時(shí)檢測(cè)到Y(jié)r18和Yr26標(biāo)記；共計(jì)12份材料同時(shí)檢測(cè)到2個(gè)基因的標(biāo)記，約占13%。

圖1 Yr使用情況Fig. 1 Used condition of Yr gene

圖2 WE173檢測(cè)部分小麥材料的Yr26電泳圖Fig. 2 The PCR products of WE173 for Yr26 detection

3 討論

3.1 重慶麥區(qū)在中國(guó)小麥條銹病大區(qū)流行中的地位

四川盆地是中國(guó)小麥條銹菌重要的冬繁區(qū)，在條銹病大區(qū)流行中具有重要地位[2,4]。由于其亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，“溫暖”冬季最低氣溫平均為 6—8℃，因此，晚秋（10月下旬至11月初）播種的小麥?zhǔn)冀K保持生長(zhǎng)，為條銹菌大量繁殖提供了機(jī)會(huì)。與越夏區(qū)“遷徙式”侵染增殖方式不同，冬繁區(qū)的條銹菌，從11月至翌年3月，可“定居”在同一品種上持續(xù)發(fā)生多次自侵染循環(huán)（polycyclic disease with autoinfection），一方面強(qiáng)化了病原菌適應(yīng)性進(jìn)化（淘汰適應(yīng)性差的個(gè)體）；另一方面，小麥品種依據(jù)其所攜帶Yr基因，選擇性地使與之有匹配毒性的條銹菌小種得以快速大量增殖。位于四川盆地東南部的重慶地區(qū)（東經(jīng)105°17′—110°11′、北緯 28°10′—32°13′），是來(lái)自隴南和川西北“東進(jìn)”菌源和來(lái)自云貴“北上”菌源的冬季繁殖匯聚地[5,32,34-36]，往往于1月中下旬條銹病顯癥，2月出現(xiàn)發(fā)病中心，3月初條銹病發(fā)病面積可達(dá)2萬(wàn)hm2左右，4月下旬感病最嚴(yán)重，感病面積達(dá)4萬(wàn)hm2左右。這些感病麥田無(wú)疑產(chǎn)生大量條銹菌的夏孢子，隨氣流向東部黃淮和長(zhǎng)江中下游麥區(qū)傳播。眾所周知，3—4月期間，正好是中國(guó)東部廣大麥區(qū)小麥返青、拔節(jié)-抽穗期，如果接受到冬繁區(qū)的菌源，必將導(dǎo)致更大規(guī)模的條銹病流行[2-3]。作為條銹菌菌源輸出地的重慶麥區(qū)，對(duì)于春季向各地流行區(qū)輸出菌源結(jié)構(gòu)有關(guān)鍵性影響。因此，重慶地區(qū)推廣的主栽品種應(yīng)具備兩方面的職能：（1）減少春季流行區(qū)菌源量；（2）穩(wěn)定病原菌毒性小種的群體結(jié)構(gòu)，特別要避免對(duì)新毒性小種進(jìn)行“選擇性”放大增殖，否則將導(dǎo)致條銹病大區(qū)流行。因此，重慶麥區(qū)小麥品種應(yīng)具有苗期抗病性，且所用主效抗病基因必須多樣化，同時(shí)必須有別于菌源越夏易變區(qū)小麥品種。

3.2 當(dāng)前重慶地區(qū)小麥品種（系）的抗條銹病水平

本研究對(duì)重慶麥區(qū)主栽品種和高代品系共 107份材料進(jìn)行苗期和成株期抗條銹性鑒定，結(jié)果表明，參鑒的18份主栽品種中，3份表現(xiàn)為成株期抗性，15份表現(xiàn)為感??；在89份高代品系材料中，僅有8份表現(xiàn)為全生育期抗性，6份表現(xiàn)為成株期抗性，其余75份表現(xiàn)為感病。苗期分小種鑒定結(jié)果表明，57份材料對(duì)當(dāng)前的流行小種CYR32和CYR33具有抗性，然而，當(dāng)鑒定小種中加入來(lái)自四川小麥品種川麥42標(biāo)樣分離的新菌系V26/CM42和來(lái)自甘肅天水小麥抗源貴農(nóng)22標(biāo)樣分離的V26/G22新菌系后，分別僅有11份和9份保持苗期抗性，且均為高代品系材料。表明重慶麥區(qū)當(dāng)前小麥品種（系）苗期抗條銹病性水平整體較低，這意味著一定氣候條件合適，90%以上的小麥品種（系）都可以成為各小種的哺育品種，將為東部廣大麥區(qū)提供春季流行菌源。綜合苗期和成株期鑒定結(jié)果，該地區(qū)小麥品種（系）對(duì)當(dāng)前流行小種的整體抗銹性水平偏低，因此，目前，乃至相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，很難通過(guò)品種抗病性來(lái)有效降低冬繁區(qū)輸出的菌源量。建議在有效壓縮感病品種面積的同時(shí)，在條銹病病準(zhǔn)確預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)化學(xué)防控。

3.3 重慶地區(qū)小麥品種（系）抗條銹病基因應(yīng)用狀況

重慶小麥抗條銹病基因的布局，在考慮保證當(dāng)?shù)匦←湴踩a(chǎn)的同時(shí)也要顧及全國(guó)條銹病流行的大局。本研究集抗病表現(xiàn)，分子檢測(cè)結(jié)果和品種（系）系譜追蹤進(jìn)行綜合分析，在 107份重慶小麥品種（系）中，39份鑒定出攜帶Yr26，約占36%，根據(jù)這些材料的系譜分析，發(fā)現(xiàn)Yr26載體品種主要有川麥42、人工合成小麥及貴農(nóng)系列，對(duì)小種CYR32、CYR33表現(xiàn)抗性，隨著對(duì) Yr26有毒性的小種V26/G22-9和V26/CM42出現(xiàn)，其苗期和成株期抗性相應(yīng)喪失，與系譜分析和參試小種的毒性基因分析一致。當(dāng)前新毒性小種V26對(duì)Yr26和Yr10都具備毒性[15]，然而重慶地區(qū)Yr26應(yīng)用過(guò)于頻繁，當(dāng)對(duì)Yr26有毒性的新小種出現(xiàn)時(shí)，易導(dǎo)致該地麥區(qū)大面積抗性喪失，甚至波及東部麥區(qū)的生產(chǎn)安全，導(dǎo)致新毒性小種大區(qū)流行，這一現(xiàn)實(shí)值得育種家們重視。Yr9和Yr17分別在參鑒品種中約占20%和16%，鑒定結(jié)果顯示Yr9對(duì)V26/CM42仍具有抗性，而Yr17已經(jīng)完全喪失抗性，與參試小種的毒性基因分析一致。在分子檢測(cè)過(guò)程中，雖然發(fā)現(xiàn)了一些基因聚合和品種在應(yīng)用，但是在新小種的侵染下，仍然不具備抗病能力。此外，可能還有未知基因的具備全生育期抗性的綿麥374、川13071等8份材料，對(duì)新的毒性小種V26/G22-9和V26/CM42依然保持良好抗性，對(duì)當(dāng)?shù)匦←溈逛P育種和安全生產(chǎn)具有重大的應(yīng)用潛力。

3.4 重慶地區(qū)小麥品種（系）培育方向

重慶地區(qū)小麥品種（系）抗條銹水平普遍偏低，主栽品種尤為嚴(yán)重，未發(fā)現(xiàn)全生育期抗性的材料，小麥條銹菌可以繼續(xù)擴(kuò)大繁殖，可為春季流行區(qū)提供充足菌源。參鑒的高代品系材料總體抗性水平比主栽品種有所提高，建議加強(qiáng)全生育期抗性品種的選育，并合理搭配使用避免大面積種植單一抗性基因品種，盡可能實(shí)現(xiàn)品種抗病基因多樣化[37]，減緩病菌的繁殖和積累，減少優(yōu)勢(shì)小種的出現(xiàn)頻率。作為重要的小麥條銹菌冬繁區(qū)，重慶地區(qū)可通過(guò)合理布局抗病基因，穩(wěn)定病原菌毒性小種的群體結(jié)構(gòu)，降低新流行小種的產(chǎn)生頻率，遏制新毒性小種的哺育及向春季流行區(qū)傳播，避免其危害黃淮海和長(zhǎng)江中下游麥區(qū)。建議對(duì)重慶麥區(qū)主栽品種（系）進(jìn)行多年多點(diǎn)的抗病鑒定和評(píng)價(jià)，在了解材料中所含抗病基因的基礎(chǔ)上[38]，選有限的主效抗病基因，特別是一些具有全生育期抗病性新基因的使用，淘汰嚴(yán)重感病的品種，壓縮主栽品種川麥42、綿麥367等感病材料的使用面積，推遲新致病小種的產(chǎn)生和蔓延，進(jìn)一步優(yōu)選新的高抗品種來(lái)提高小麥抗病育種的整體水平。

4 結(jié)論

重慶地區(qū)小麥品種（系）抗條銹性整體水平極度偏低，必須挖掘具有全生育期抗病性的新抗源，加強(qiáng)條銹病病害的預(yù)報(bào)和化學(xué)防治，以減少春季流行區(qū)菌源量，避免大區(qū)流行；Yr26過(guò)于單一使用，建議加強(qiáng)抗病基因多樣化，利用多基因聚合等手段聚合 Yr5、 Yr15和其他新的有效全生育期抗病基因，以及加強(qiáng)如Yr18等成株期抗病基因的使用，提高抗病性，穩(wěn)定病原菌毒性小種的群體結(jié)構(gòu)。

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（責(zé)任編輯 李莉）

Stripe Rust Resistance and Genes in Chongqing Wheat Cultivars and Lines

LI Bei1,2, XU Qi1,2, YANG YuHeng1,3, WANG QiLin1,4, ZENG QingDong1,4, WU JianHui1,4, MU JingMei1,2, HUANG LiLi1,4, KANG ZhenSheng1,4, HAN DeJun1,2

【Objective】China has one of the largest stripe rust epidemic areas in the world. Chongqing, as an importantoverwintering region, plays a key role in wheat stripe rust epidemic. Understanding of resistance levels of the wheat cultivars (lines) and the application of Yr genes in this region may provide valuable recommendations for managing the disease.【Method】A total of 18 varieties and 89 advanced lines of wheat were tested at seedlings stage with four Chinese predominant stripe rust races CYR32, CYR33, V26/G22-9 and V26/CM42 of Puccinia striiformis f. sp. tritici. In field tests, wheat entries were evaluated for stripe rust resistance in Yangling, Shaanxi, artificially inoculated with mixture of CYR32 and CYR33. In Tianshui, Gansu Province, an over-summering region, the entries were evaluated under natural infection in 2015 and 2016, based on the seedling and field reactions, the resistance of the germplasms was classified and assessed. Based on the reactions of Yr single-gene lines, molecular markers for Yr5, Yr9, Yr10, Yr15, Yr17, Yr18, Yr26 were used to detect the corresponding genes.【Result】Among the 107 entries, 57 (53.27%) were resistant to both CYR32 and CYR33, 11(10.28% ) were resistant to CYR32, CYR33 and V26 / CM42, 9 (8.41%) were resistant to CYR32, CYR33 and V26/G22-9. 8 (7.48%) lines were resistance both at seedling and adult stages, 9 (8.41%) were resistant at adult plant stage, 90 (84.11%) were susceptible. Among the tested materials, 21 germplasms may contain Yr9 gene, 39 lines(varieties) may contain Yr26 gene, 17 materials may contain Yr17 gene, and 3 may contain Yr18 gene. Other materials controlled by unknown resistance genes. And Yr5, Yr10 and Yr15 were absent in the test lines. The 8 all-stage resistant materials were not detected the presence of the Yr5, Yr9, Yr10, Yr15, Yr17, Yr18 and Yr26 genes, and they may contain other resistance genes.【Conclusion】The level of resistance of wheat varieties (lines) in the region of Chongqing to tested races is extremely low, and Yr26 materials were used with high frequency especially as the rise of the V26/G22-9 and V26/CM42Yr26-virulent races. It was recommended that in order to improve the diversity of resistance gene, use of resistant varieties is important.

stripe rust; resistance genes; maker-assisted detection; Chongqing wheat region

(1State Key Laboratory of Crop Stress Biology in Arid Areas, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi;2College of Agronomy, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi;3College of Plant Protection, Southwest University, Chongqing 400716;4College of Plant Protection, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi)

2016-08-01；接受日期：2016-10-24

國(guó)家“973”計(jì)劃（2013CB127700）、國(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203014）、國(guó)家自然科學(xué)基金（31371924）、高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃（B07049）、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（XDJK2016A020）

聯(lián)系方式：李北，E-mail：libeinxy@163.com。徐琪，E-mail：787106936@qq.com。李北和徐琪為同等貢獻(xiàn)作者。通信作者康振生，E-mail：kangzs@ nwsuaf.edu.cn。通信作者韓德俊，E-mail：handj@nwsuaf.edu.cn