全 文 ：文章编号:1000-1573(2008)05-0075-06
粗山羊草苗期抗叶锈性鉴定及抗叶锈基因推导①
冯丽娜1 , 2 , 　刘常红3 , 　杨文香1 , 2 , 　刘大群1 , 2 , 　贾继增4
(1.河北农业大学 植物保护学院植物病理系 , 河北 保定 071001;
2.河北省农作物病虫害生物防治工程技术研究中心 , 河北 保定 071001;3.鹿泉市环境保护局 , 河北 鹿泉 050200;
4.中国农业科学院作物科学研究所 农业部作物种质资源与生物技术重点开放实验室 , 北京 100081)
摘要:普通小麦 D基因组的供体材料粗山羊草含有丰富的抗叶锈病基因资源 , 而且具有较好的农艺性状 , 在抗
病育种中具有重要的应用价值。本研究旨在了解粗山羊草的抗叶锈性以及准确了解其中所含抗叶锈基因。选
取 25 株小麦叶锈菌株对 6个粗山羊草品系进行抗叶锈性离体鉴定 , 筛选出 4 个在苗期对 22 个和 23 个菌株表
现中到高抗的品系。试验选用 18个不同毒力类型的小麦叶锈菌株和 44 个已知的抗叶锈单基因品系对其进行
了抗叶锈基因推导 ,推导出粗山羊草 4254-Y206 可能含有 Lr1 , Lr10 和 Lr29 或其他未用于本次研究的抗叶
锈基因;4255-Y212 可能含有 Lr10 和 Lr29 抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y192 可能含有
Lr 41 抗叶锈基因或其他未用于本次研究的抗叶锈基因;Y201 可能含有其他未用于本次研究的抗叶锈基因。
关　键　词:粗山羊草;叶锈菌;抗性鉴定;抗叶锈病基因
中图分类号:S 435 文献标识码:A
Resistance surveying of wheat leaf rust and postulation
of resistant genes in Aegi lops tauschii
FENG Li-na1 , 2 , LIU Chang-hong3 , YANGWen-xiang1 , 2 , LIU Da-qun1 ,2 , JIA Ji-zeng4
(1.Department of Plant Patholog y , College of Plant Protection , Agricultural University of Hebei , Baoding 071001 , China;
2.Biological Control Center of Plant Diseases and P lant Pests of Hebei Province , Baoding 071001 , China;
3.Environmental Protection Bureau of Luquan , Luquan 050200 , China;
4.Key Lab of Crop Germ Plasm and Biotech ,MOA , Inst of Crop , Chinese Acad of Agric Sci , Beijing 100081 , China)
Abstract:Diploid w ild relatives , or the accessions of the w heat genome , are normally the source of
wheat leaf rust resistance genes , and are valuable in w heat resistance breeding.Twenty five w heat
leaf rust pathotypes were used to identify w heat leaf rust resistance in 6 Aegilops tauschi i at seedling
stage 4 resistant varieties were found containing resistance genes conferring resistance to w heat leaf
rust at seedling stage.Subsequently , resistance genes against w heat leaf rust in Aegilops tauschii
were detected by comparing the infection-ty pes of 18 races of Puccinia trit icina previously
characterized for detecting avi rulence or virulence gene combination on 44 Near Isogenic Lines wi th
different resistance genes and 6 diploid varieties on detached leaves.Among the 44 tested Lr
① 收稿日期:2008-03-10
基金项目:国家 973 专项(2005CCA01600);国家“十一五”支撑计划(2006BAD08A05)
作者简介:冯丽娜(1982-), 女 ,河北秦皇岛人 , 农学硕士 ,主要从事小麦锈病研究工作.
通讯作者:杨文香(1966-), 女 ,河北沧州青县人 , 博士 ,教授 , 主要从事小麦锈病研究工作.
刘大群(1958-), 男 ,河北石家庄人 , 博士 ,教授 , 主要从事植物病害生物防治与分子植物病理学研究工作.
第 31卷第 5期
2 0 0 8年 9月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICU LT URAL UNIVERSI TY OF HEBEI
　 　 Vol.31 No.5
Sep .2 0 0 8
resistance genes , Lr1 , Lr2b , Lr3a , Lr10 and Lr29 or other leaf rust resistance genes not used in
this test w ere believed to be present in Aegilops tauschii 4254-Y206;Lr2b , Lr3a , Lr 10 and
Lr 29 o r o ther leaf rust resistance genes not used in this test were thought to be present in Aegilops
tauschii 4255-Y212;Lr41 and Lr36 or other leaf rust resistance genes not used in this test may
be present in Aegi lops tauschii Y192;and Lr2b and Lr3a or o ther leaf rust resistance genes not
used in this test may be present in Aegilops tauschii Y201.
Key words:Aegilops tauschii;Puccinia trit icina;identification;leaf rust resistant gene
　　由小麦叶锈菌(Puccinia trit icina)引起的小麦
叶锈病在世界各产麦区均有发生[ 1] ,也是影响我国
小麦生产的重要因素之一[ 2] 。小麦叶锈病菌适宜范
围广 ,发生区域大 ,可在全世界不同的小麦种植区发
生 ,短期内可造成大面积流行 , 严重发生时可造成
5%～ 15%甚至更高的产量损失[ 3] 。利用抗叶锈品
种是减轻叶锈病危害的最经济 、有效 、快捷的方法 。
然而 ,随着新小种的不断产生 , 抗叶锈基因不断丧
失 ,发掘新的抗叶锈性基因成为开展抗叶锈研究的
一项重要内容。抗叶锈基因重要的来源之一是野生
近缘材料 ,它们是小麦抗病育种的重要资源。
山羊草属是与小麦属亲缘关系最近的一个属 ,
是改良栽培小麦的宝贵遗传资源。山羊草属植物具
有早熟 、蛋白质含量高 、抗倒伏等特性且含有丰富的
抗小麦病虫害基因 , 有 18 个抗病基因和 5 个抗虫
基因已经定位在染色体上[ 4] 。粗山羊草(Aegi lops
tauschii)是普通小麦(Tri ticum aest ivum L.6X ,
AABBDD)D染色体组的供体 ,该种在山羊草属中是
分布最广泛的一个二倍体种。由于该种原产地的特
有条件 ,使诸多抗病 、虫基因得以积累 ,表现出极其
丰富的遗传多样性。Gill[ 5] 等对 21个种 187份山羊
草材料的抗病虫性进行鉴定 ,发现 37 份材料中有
30份抗白粉病;187份材料中有 124份抗叶锈病 , 80
份材料中抗麦秆蝇的 48 份 ,感麦秆蝇的 32份;53
份材料中 10份材料对麦二叉蚜表现抗性。
目前 ,已经标记定位的来自粗山羊草的小麦抗
叶锈基因仅有 Lr21[ 6] 、Lr39[ 7] 、 Lr40[ 7] 、Lr41[ 8] 、
Lr42
[ 8] 和 Lr43[ 8] ,由于山羊草属中含有丰富的抗
病虫基因 ,很可能含有比目前更具抗叶锈优势的抗
叶锈基因 ,因此 ,本研究以 6个粗山羊草为材料 ,采
用离体培养方法[ 9] 用不同致病类型的小麦叶锈菌株
进行抗叶锈性鉴定 ,并利用我国生产上的具有鉴别
能力的小麦叶锈菌菌株和 44 个小麦近等基因系对
筛选出具有较好抗叶锈性的品种进行苗期基因推
导 ,旨在了解这些材料的抗叶锈性 ,为准确了解粗山
羊草的抗叶锈基因资源 ,分离克隆目的基因奠定基
础 。
1　材料与方法
1.1　材料
1.1.1　供试品种 　供试材料为粗山羊草 4254-
Y206 , 4255-Y212 , Y2272 , 4841-Y2263 , Y192 和
Y201 ,由中国农业科学院作物品种资源研究所提
供 。44个已知以 Thatcher为遗传背景的近等基因
系及感病对照 Thatcher ,均由河北农业大学植物免
疫研究室提供。
1.2.2　供试菌系　试验所用的叶锈菌菌株由河北
农业大学锈病研究中心提供 , 致病类型按 Long
等[ 1 0] 的四套小麦叶锈菌密码命名系统命名。扩繁
后用于基因推导的菌株编号及其对应的毒力密码分
别为:04-15-80(TGTS), 04-5-168 (PHDQ),
04-5-90(FHNQ), 05-22-67②(FHFQ), 04-
15-7(PHPT), 03 -5 -99 (FHBQ), 05-8-62
(FGNQ),82-C-40②(KCQM),02-5-39-S-1
FHBQ ,06-12-217(KHNQ), 04-3-1(PHNQ),
01-5 -53(S)6 (THSQ), 07 -5 -248 -2
(MHKN),99-5-54①Ⅰ(FHNR), 04-16-1-1
(THNT), 07-5-226-1(PHJL),07-7-330-1
(PHDT),07-7-371-2(THT T)。
1.2　方法
1.2.1　抗叶锈性离体鉴定[ 9] 　将粗山羊草及感病
对照 Thatcher 种子催芽 ,分别种植于直径 6 cm 的
一小花盆中 ,待小苗长至一叶期时剪取约 3 cm 叶
片 ,采用离体培养法接菌鉴定。叶片正面朝上置于
含 40 mg L 的 6-BA 保绿剂中 ,以脱脂棉为衬垫
物 ,每个叶片设 3个重复 ,每套分别用不同的小麦叶
锈菌株撒粉法接种 。接种后黑暗保湿 12 h 后 ,将培
养皿转到 18 ～ 23℃的光照培养箱中培养 ,设置适当
的光照强度和光照周期并保持合适的湿度 ,有利于
叶片的保绿及小麦叶锈菌的生长 ,12 d 后鉴定并记
76　　　　　 河 北 农 业 大 学 学 报 第 31卷
录结果。按常规六级标准 0 、;、1 、2 、3 、4记载反应
型。
1.2.2　基因推导　将成套的鉴别寄主和待测品种
(系)以及对照品种分别编码登记 ,按顺序将之播种
于 25 cm×40 cm 的铁盘中 ,共计 49个品种 (系)材
料 ,每个材料播 8 ～ 10 粒 ,共播 20套 。待小麦第一
叶片完全展开时 ,每套材料分别用具有不同毒性基
因组合的叶锈菌系按抗叶锈性鉴定方法完成接种 、
保湿 、培养和鉴定。用 Dubin[ 11] 提出的抗病基因推
导原则进行基因推导。
2　结果与分析
2.1　6个材料的抗叶锈性离体鉴定结果
选用 25个具有不同毒力的叶锈菌株对 6个粗
山羊草进行苗期离体鉴定 ,以 Thatcher为感病对照
(表 1)。
表 1　6 个粗山羊草苗期抗叶锈性离体鉴定结果
Table 1　Resistance identif ication of six lines of Aegilops tauschii
菌株
Strains
品种(系)　Cultivar or lines
4254-Y206 4255-Y212 Y2272 4841-Y2263 Y192 Y201 Tha tcher
01-5-53(S)6 3 3 3 2 ; ; 3
04-0-169Ⅱ ; ; 3 3 1 ; 3
04-5-131-1 2 2 4 3 1 ; 4
03-15-2-S-4 3 4 4 4 2 3 4
04-12-217 1 ; 3 3 ; 1 4
04-3-3(2) 2 1 3 3 1 2 3
82-K-5Ⅰ 1 ; 3 4 ; ; 4
82-A-16Ⅱ 1 ; 4 4 1 ; 4
99-5-54①Ⅰ ; 1 2 3 1 1 3
01-5-47-1-S-2 1 ; 4 4 1 ; 4
03-5-2-S-4 ; ; 3 3 1 ; 3
81-1-64Ⅱ 1 ; 3 3 2 1 4
88-29-27④ 4 3 4 4 3 2 4
04-5-221-1 1 1 4 4 3 3 4
03-9-91⑵ 1 ;3 3 3 13 1 3
82-A-57Ⅰ 2 1 3 2 1 1 3
04-15-8Ⅰ ; ; 3 3 1 ; 3
81-H-2Ⅱ ; ; 3 3 ; ; 3
04-5-192 1 1 3 3 1 1 3
04-3-3 1 1 3 3 ; 1 3
82-J-10Ⅱ 1 ; 3 3 1 1 3
82-T-13Ⅱ 1 1 4 3 1 1 4
88-26-12④ ; ; 2 3 ; ; 3
04-3-14 1 1 3 3 1 1 3
81-1-BⅡ 1 ; 3 3 ; ; 3
　　苗期鉴定结果表明粗山羊草 Y192 , Y201 对其
中 23个菌株表现抗病 , 4254-Y206 , 4255-Y212
对其中 22 个菌株表现抗病 , Y2272 , 4841-Y2263
对其中 23个菌株表现感病。
初步确定 Y192 , Y201 , 4254 -Y206 , 4255 -
Y212抗性较好 ,可作为抗病育种的基因源。其苗期
离体鉴定部分照片如图 1。
1:4254-Y206;2:4255-Y212;3:Y2272;4:4841-Y2263;5:Y192;
6:Y201;7:Thatcher
图 1　菌株 03-9-91(2)在 6 个粗山羊草
及 Thatcher上的侵染型表现
Fig.1　Infection types of isolate 03-9-91(2)of Puccinia
tirticina on six Aegilops tauschii and Thatcher
77　第 5期　　　 冯丽娜等:粗山羊草苗期抗叶锈性鉴定及抗叶锈基因推导
2.2　基因推导
对经苗期鉴定抗性较好的 4个粗山羊草进行基
因推导 ,以初步明确其中所含抗病基因 。试验中 ,感
病对照发病充分 ,大部分品种株间差异甚小。粗山
羊草 Y192 , Y201 , 4254-Y206 , 4255-Y212 及 44
个已知 Lr 基因品系对 18 个不同毒力的叶锈菌菌
系的抗病反应型如表 2所示 。
表 2　供试 18 个菌系与 44 个已知抗叶锈基因品系和粗山羊草相互作用产生的苗期侵染型
Table 2　Infection type of 18 pathogentypes of Puccinia triticina interacted with
Aegilops tauschii and 44 known lines with different Lr genes at seedling stage
品种(系)
Cultivar
致病类型　Pathogentype or line
TG
TS
PH
DQ
FH
NQ
FH
FQ
PH
PT
FH
BQ
FG
NQ
KC
QM
FH
BQ
KH
NQ
PH
NQ
TH
SQ
MH
KN
FH
NR
TH
NT
PH
JL
PH
DT
TH
TT
1.TcLr1 4 3 ; ; 3 ; ; ; ; ; 3 3 3 ; 3 3 3 3
2.TcLr2a 4 ; ; ; ; ; ; 3 ; 3 ; 3 ; 1 34 ; ; 3
3.TcLr2c 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ; 3 3 3 3 3
4.TcLr3 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
5.TcLr9 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 0 ; ; ; ; ; 0
6.TcLr16 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
7.TcLr24 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;
8.TcLr26 ; 3 3 3 3 3 ; 3 3 - 3 3 3 3 3 3 3 3
9.TcLr3Ka 3 ; 3 ; 3 ; 3 3 ; 3 3 3 ; 3 3 ; ; 3
10.TcLr11 3 2 2 ; ; ; ; 3 ; ; ; 3 3 2 1 3 ; 3
11.TcLr17 34 3 3 3 3 2 3 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3
12.TcLr30 4 ; ; 3 3 ; ; ; ; ; ; ; 3 ; ; ; ; 3
13.TcLrB 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
14.TcLr10 4 3 3 3 3 3 3 ; 3 3 3 3 ; 3 3 ; 3 3
15.TcLr14a 4 ; ; 2 3 ; ; ; 2 ; ; ; 3 2 3 ; 3 3
16.TcLr18 ; ; ; ; 3 ; ; 3 ; ; ; ; ; 3 3 2 3 3
17.TcLr21 ; ; ; ; 3 ; ; ; ; ; ; ; ; 1 2 2 3 ;
18.TcLr28 ; ; ; ; ; ; ; 3 ; ; ; ; ; 0 ; ; ; 3
19.TcLr41 ; ; ; ; ; ; ; ; 3 ; ; ; ; 3 3 3 3 2
20.TcLr42 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 3 ; 2 ; ; ; ;
21.TcLr2b 3 3 3 3 2 3 3 3 2 3 3 3 ; 3 2 2 3 3
22.TcLr3a 3 3 2 2 3 3 2 2 2 3 3 3 3 3 3 2 3 3
23.TcLr3bg 4 3 3 3 3 3 3 ; 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
24.TcLr14b 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3
25.TcLr14ab 4 ; 2 ; 3 ; ; 3 2 ; 3 3 3 1 3 ; 3 3
26.TcLr15 4 3 3 ; ; ; ; 3 ; 3 ; ; ; ; ; 3 ; ;
27.TcLr19 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;
28.TcLr20 4 ; 3 ; ; ; ; ; ; 3 ; 3 3 3 ; ; 3 3
29.TcLr23 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3
30.TcLr25 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
31.TcLr29 4 3 ; 3 3 3 3 ; 3 3 3 3 3 3 3 ; 3 ;
32.TcLr32 4 3 3 3 3 2 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3
33.TcLr33 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
34.TcLr34 4 3 3 3 3 3 3 3 3 ; 3 3 3 3 3 3 3 3
35.TcLr33+34 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 2 ; 2 3
36.TcLr36 2 ; ; 3 3 3 ; ; 3 2 2 3 2 3 3 3 3 3
37.TcLr38 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;
38.TcLr39 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 1 ; ; ; ;
39.TcLr40 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 2
40.TcLr43 3 2 ; ; ; ; ; ; 3 2 ; ; ; 3 2 ; ; 2
41.TcLr44 2 3 3 3 3 ; 3 2 ; 3 3 ; ; 3 ; ; ; 3
42.TcLr45 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 3 ; ; ; ;
43.Pavon76 3 ; ; ; 3 3 ; ; 3 ; ; 3 ; 0 3 ; 2 3
44.TcLr50 3 2 ; ; 2 3 ; 3 2 ; ; 3 ; 3 3 3 3 3
45.Thatcher 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
46.4254-Y206 ; 3 ; ; ; ; ; ; ; ; ; 3 ; ; ; ; 2 ;
47.4255-Y212 ; ; 0 ; ; 1 ; ; ; 3 ; 3 ; 2 ; ; 2 ;
48.Y192 ; ; ; ; ; ; ; ; 3 ; ; ; ; ; ; 3 ; 2
49.Y201 ; 3 ; ; ; ; ; ; ; 3 ; ; ; ; ; 2 2 ;
78　　　　　 河 北 农 业 大 学 学 报 第 31卷
　　根据基因推导的原则 ,由表 2 可知:①对 Lr1
无毒力的菌株 FHNQ 、 FHFQ 、 FHBQ 、FGNQ 、
KCQM 、KHNQ 、 FHNR 对粗山羊草 4254-Y206
也表现为无毒力 ,且表现为类似的侵染型类型 ,对
Lr1有毒力的菌株 TGTS 、PHDQ 、 PHPT 、 PHNQ 、
THSQ 、MHKN 、 THNT 、 PHJL 、PHDT 、 THT T 对
4254-Y206表现为无毒力;对 Lr 2b 无毒力的菌株
PHPT 、FHBQ 、 MHKN 、 THN T 、PHJL 对粗山羊
草4254-Y206 表现为无毒力 ,但在测试材料上的
侵染型明显低于 Lr2b 上的 ,对 Lr3a 无毒力的菌
株 FHNQ 、FHFQ 、 FGNQ 、KCQM 、 FHBQ 、 PHJL
对粗山羊草 4254-Y206 也表现为无毒力 , 然而
Lr3 a的侵染型多为“ 2” ,在测试材料上的均低于对
应的 Lr3 a 上的侵染型;对 Lr 10 无毒力的菌株
KCQM 、 MHKN 、 PHJL 对粗山羊草 4254 -Y206
表现为无毒力 ,表明 4254-Y206可能含有 Lr10抗
性基因和不同于所用近等基因系的其他抗叶锈基
因;对 Lr29 无毒力的菌株 FHNQ 、 KCQM 、PHJL
和 THTT 对粗山羊草 4254-Y206表现为无毒力 。
因此 ,推论 4254-Y206可能含有 Lr1 , Lr 10 , Lr29
抗性基因或含有新的抗叶锈基因。 ②粗山羊草
4255-Y212对试验使用的 18个菌株的反应型表现
与4254-Y206 大部分相同 , 只有菌株 PHDQ 对
4254-Y206 表现为 “3” ,对 4255 -Y212 表现为
“ ;” , 菌株 KHNQ 对 4254-Y206 表现为“ ;” , 对
4255-Y212 表现为“ 3” , 菌株 FHNR 对 4254 -
Y206表现为“ ;” ,对 4255-Y212 表现为“ 2” ,其它
表现型基本一致 。菌株 KHNQ 、FHNR对 Lr1表现
为“ ;” ,而对 4255-Y212分别表现为“ 3”和“2” ,表
明 4255-Y212中不含有 Lr1 。其余推导原理及结
果均与 4254-Y206相同。 ③粗山羊草 Y192对 18
个供试菌株中的 16个菌株表现为低侵染型 ,其中对
Lr41无毒力的菌株对 Y192 也表现为无毒力 , 对
Y192表现高侵染型的菌株对 Lr41 亦表现高侵染
型 ,表明 Y192可能含有 Lr 41;同时 ,有 3个菌株对
Y192表现出比 Lr41还低的侵染型 ,说明可能还含
有其他抗叶锈基因。对 Lr36 表现无毒力的菌株对
Y192也表现无毒力 ,对 Y192 表现高侵染型的菌株
对 Lr 36亦表现高侵染型 ,但对 Y192表现低毒力的
菌株对 Lr 36表现高毒力 ,而且多个菌株对 Lr36表
现出“2”的侵染型 ,而在 Y192 种则表现出“;”的侵
染型 ,说明 Y192可能不含有 Lr36 抗叶锈基因 ,或
者含有新的抗叶锈基因。 ④对 Lr2b 无毒力的菌株
PHPT 、 FHBQ 、MHKN 、 THNT 、PHJL 对粗山羊草
Y201表现为无毒力 ,但在测试材料上的侵染型明显
低于 Lr2b上的 ,因此推论该测试材料含有其他新的
抗叶锈基因;对 Lr3a 无毒力的菌株 FHNQ 、FHFQ 、
FGNQ 、KCQM 、FHBQ 、PHJL 对粗山羊草 Y201也表
现为无毒力 ,但 Lr3a的侵染型多为“2” ,而在测试材
料上的均低于对应的 Lr3a 上的侵染型 ,表明 Y201
可能含有其他新的抗叶锈基因(表3)。
表 3　4 个粗山羊草中可能含有的抗叶锈基因
Table 3　Probable genes for leaf rust resistance in
four Aegilops tauschii
品种(系)
Cultiv ars(lines)
可能含有的抗叶锈基因
Probable resistance genes to w heat leaf rust
4254-Y206 Lr 1+Lr 10+Lr 29 , or ?
4255-Y212 Lr 10+Lr 29 , or ?
Y192 Lr41 , o r ?
Y201 or?
　　注:? 表示含有本次试验使用抗叶锈近等基因系所含有的抗叶
锈基因以外的抗叶锈基因.
试验所选取的 18个菌株对 Lr 9 , Lr19 , Lr24 ,
Lr38 , Lr39和 Lr40均表现低侵染型 ,而待测 4个
粗山羊草对这 18个菌株表现的侵染型中均有高侵
染型 , 表明 4254 -Y206 、4255 -Y212 、Y192 和
Y201 不含有 Lr9 , Lr19 , Lr24 , Lr38 , Lr 39 和
Lr40抗叶锈基因 。
3　讨论
3.1　离体叶片抗叶锈性鉴定
常规鉴定方法在温室中用塑料盆或瓦盆种植小
麦苗 ,撒粉接种 ,黑暗保湿 12 h后移至温室培养 ,不
仅费时 、费力 、鉴定周期长 ,需要消耗大量的菌种和
近等基因系 ,同时环境条件往往影响鉴定结果的可
靠性。在用离体叶片鉴定小麦叶锈菌方面研究表明
离体叶片培养菌体的可行性 。试验通过 6-BA 保
绿剂和脱脂棉衬垫物的组合 ,用最适使用浓度(40
mg L)的保绿剂对适龄叶片进行离体鉴定 ,得到与
温室条件接菌鉴定较一致的结果 。离体叶片的抗叶
锈性鉴定基本上能够代表活体的鉴定。目前 ,在小
麦的抗叶锈性 、小麦抗白粉病 、大麦抗白粉病的鉴定
中均能利用小麦的离体叶片进行鉴定 。但值得注意
的是由于离体鉴定中使用了植物激素 ,激素的浓度
一定适当 ,否则可能影响抗病性的鉴定结果。
粗山羊草 4254-Y206 、4255-Y212 、Y192 和
Y201对试验所选取的 25株叶锈菌中的大部分都表
现免疫或高抗 , 这一结果说明粗山羊草 4254 -
Y206 、4255-Y212 、Y192 和 Y201抗性较好 ,可以
79　第 5期　　　 冯丽娜等:粗山羊草苗期抗叶锈性鉴定及抗叶锈基因推导
作为抗病育种的基因源。
3.2　基因推导
基因假设的主要特点在于:方法简便 、快捷 ,可
以在较短时间内鉴定大量的品种和育种材料 ,最适
于鉴定在苗期表达单个抗病性的基因 ,但当一个品
种或育种材料具有多个抗病基因时 ,由于抗病基因
间的互作 ,某一抗病基因的特征性侵染型常被改变 ,
不利于抗病基因的准确推导。如所用 18个菌株对
Lr33和 Lr34都表现出较高的侵染型 ,而对 Lr33+
34则表现为低侵染型 。此外基因假设还高度依赖
于用于鉴定的小麦叶锈菌毒性表现型。如果没有关
键毒性基因组合 ,那么就不可能鉴定所研究材料中
的全部苗期抗病基因 。杨文香在 2003年研究发现 ,
发现基因推导方法与分子鉴定法所得的结果存在一
定的差异 ,基因推导的准确率达 60%～ 80%[ 12] 。这
些推导获得的抗叶锈信息为今后开展分子鉴定与遗
传鉴定奠定了基础。通过基因推导认为出粗山羊草
4254-Y206 可能含有 Lr1 , Lr10 和 Lr29 抗叶锈
基因或含有新的抗叶锈基因;4255-Y212可能含有
Lr10和 Lr29抗叶锈基因;Y192可能含有 Lr 41抗
叶锈基因或含有新的抗叶锈基因;Y201可能含有新
的抗叶锈基因。这一结果表明了粗山羊草中含有丰
富而宝贵的抗病基因 ,如果能充分挖掘利用其中的
抗叶锈资源 ,将大大提高我国小麦生产品种抗病基
因的丰富度。
目前已知的来源于粗山羊草的抗叶锈基因有
Lr21
[ 6] 、 Lr39[ 7] 、 Lr40[ 7] 、 Lr41[ 8] 、 Lr42[ 8] 和
Lr43
[ 8] ,本研究通过基因推导得出的结果认为
Y192中含有 Lr41 ,推导出的其他基因均不是来自
粗山羊草 ,所以还应应用其他方法如分子标记来进
行进一步验证。
由于所选用的 18 株叶锈菌对 Lr2c , Lr 3 ,
Lr16 , Lr 17 , LrB , Lr3bg , Lr 14b , Lr23 , Lr25 , 表
现较高的侵染型 ,无法在基因推导中确定是否待测
粗山羊草中含有这些基因 ,同时 ,推导的结果还有待
于在今后应用其它方法予以验证与鉴定 。
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(编辑:李　川)
80　　　　　 河 北 农 业 大 学 学 报 第 31卷