全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(11): 1969−1976 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家公益性行业(农业)科研专项(200903040-4)和国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA101105)资助。
* 通讯作者(Corresponding authors): 李洪连, E-mail: honglianli@sina.com; 陈佩度, E-mail: pdchen@njau.edu.cn
第一作者联系方式: E-mail: zhangjiajialucky@126.com
Received(收稿日期): 2012-04-05; Accepted(接受日期): 2012-07-05; Published online(网络出版日期): 2012-09-10.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20120910.1358.018.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.01969
普通小麦–簇毛麦种质对菲利普孢囊线虫的抗性分析
张佳佳 1 袁虹霞 1 张瑞奇 2 邢小萍 1 代君丽 1 牛吉山 1 李洪连 1,*
陈佩度 2,*
1河南农业大学植物保护学院, 河南郑州 450002; 2南京农业大学细胞遗传研究所, 江苏南京 210095
摘 要: 菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是在我国新发现的一种小麦病原线虫, 已严重威胁我国小麦的安全生
产。小麦近缘种属具有改良小麦所需的许多目标性状, 是丰富小麦遗传变异、选育抗病品种的重要基因资源。采用
室内接种鉴定法, 从 20份小麦近缘属种材料中发现簇毛麦(Dasypyrum villosum)高抗 H. filipjevi。分别对 3套普通小
麦–簇毛麦染色体附加系和 6VS易位系进行接虫抗性鉴定, 结果 6V染色体附加系高抗 H. filipjevi; 含 6VS的易位系
则表现感病。据此推测, 簇毛麦 6V染色体上可能含有抗 H. filipjevi基因, 且可能位于 6VL上。
关键词: 小麦近缘属种; 簇毛麦; 菲利普孢囊线虫; 原位杂交; 基因定位
Analysis of Resistance to Heterodera filipjevi in Triticum aestivum–Dasypyrum
villosum Germplasm
ZHANG Jia-Jia1, YUAN Hong-Xia1, ZHANG Rui-Qi2, XING Xiao-Ping1, DAI Jun-Li1, NIU Ji-Shan1, LI
Hong-Lian1,*, and CHEN Pei-Du2,*
1 College of Plant Protection, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2 Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University,
Nanjing 210095, China
Abstract: Heterodera filipjevi is a new pathogenic species of cereal cyst nematode (CCN) in China, which has a potential threat
to wheat production security. Wheat relatives are important resources of multiple resistance genes to many biotic and abiotic
stresses, including CNN resistance genes. Using relative resistance index (RRI) as the evaluation indicator, we screened resistant
resources against H. filipjevi from 20 wheat relatives after artificial inoculation, and found Dasypyrum villosum highly and stably
resistant to H. filipjevi Xuchang population. Three sets of common wheat (Triticum aestivum L. cv. Chinese Spring) chromosome
addition lines with individual D. villosum chromosome 1V to 7V, as well as 6VS translocation lines from different origins, were
evaluated for CCN resistance. The Triticum aestivum–D. villosum 6V chromosome addition line showed high resistance to CCN
with RRI higher than 0.90 in all sets of addition lines; however, the translocation lines 6VS were susceptible to CCN with RRI
ranging from 0.43 to 0.51. Therefore, the CCN resistance gene is most probably located on chromosome 6VL.
Keywords: Wheat relatives; Dasypyrum villosum; Heterodera filipjevi; GISH; Gene location
由禾谷作物孢囊线虫 (cereal cyst nematode,
CCN)引起的小麦孢囊线虫病是一种全球性的小麦
土传病害, 也是威胁我国小麦生产的一种新病害。
目前, CNN 在全世界所有禾谷类作物产区的多个小
麦生产国发生和危害 , 对小麦生产造成了极大损
失[1-2]。
禾谷孢囊线虫组(Heterodera avenae group)由 12
个有效种和几个未命名的种组成, 其中危害最严重
的是燕麦孢囊线虫(H. avenae)、菲利普孢囊线虫(H.
filipjevi)和麦类孢囊线虫(H. latipons)[3-5]。我国于
1989 年在湖北天门县首次发现小麦孢囊线虫病, 经
鉴定病原线虫为 H. avenae[6]。随后, 在河北、河南、
湖北、山东、山西、陕西、安徽、江苏、北京、青
海、甘肃、内蒙古、宁夏等 13个省(市、区)先后发
现此病, 病原线虫均为 H. avenae [7-8]。菲利普孢囊线虫
(H. filipjevi)在河南许昌首次被报道[9-10], 经国际标
1970 作 物 学 报 第 38卷

准鉴别寄主鉴定其致病型为Hfc-1[11-13], 后在河南 7个
地市发现该线虫的危害, 而且发病面积不断扩大, 对
黄淮麦区小麦生产构成严重威胁。
小麦孢囊线虫病作为土传病害 , 防控难度较
大。在我国小麦主产区尚无法通过大面积小麦与非
寄主植物轮作方法控制该病害, 生物防治方法目前
也难以应用于生产实践, 而化学防治方法成本高、
易造成环境污染。因此, 选育抗病品种成为防治该
病害的首选途径。据报道, 种植抗病品种可减少土
壤线虫数量 50%~60%[14]; 澳大利亚通过培育和推
广抗病品种, 挽回了巨大的经济损失[15]。
小麦属(Triticum)中抗 CCN 资源比较匮乏[16-17],
目前正式命名的十多个燕麦孢囊线虫抗性基因大多
来自小麦野生近缘植物, 例如偏凸山羊草(Aegilops
ventricosa)中已鉴定出 Cre2、Cre5和 Cre6多个抗性
基因[18]; 节节麦(Ae. tauschii)携有 Cre3和 Cre4 [19]、
易变山羊草(Ae. variabilis)含有 CreX和 CreY [20]等。
Yu 等[21-22]通过染色体工程方法, 将易变山羊草中抗
禾谷孢囊线虫基因所在的染色体小片段转移到普通
小麦中 , 得到抗禾谷孢囊线虫的小麦小片段易位
系。澳大利亚等国通过利用节节麦中的抗病基因培
育出一些对不同致病型抗病的小麦品种[23]。积极发
掘小麦近缘物种中的 CCN 新抗源是我国抗小麦孢
囊线虫病育种工作中极为迫切的任务。
簇毛麦 Dasypyrum villosum (L.) Candargy [syn.
Haynaldia villosa (L.) Schur. 2n = 14, VV]属于小麦
亚族的簇毛麦属(Dasypyrum或 Haynaldia), 抗锈病、
白粉病、全蚀病等多种小麦病害, 耐旱, 多蘖, 并具
有籽粒蛋白质含量高等多种优良农艺性状。其染色
体组与小麦的同源性高, 与小麦的可杂交性好, 是小
麦改良不可多得的优良基因源[24-25]。目前, 已将多个
簇毛麦的抗病基因成功地引入栽培小麦中[26-27]。例如,
携带 Pm21 抗白粉病基因的易位系 T6AL·6VS[28-29]已
作为抗病亲本在小麦改良中加以应用, 但对其抗小麦
孢囊线虫基因还缺乏相应的研究。
本研究从小麦近缘属种材料、簇毛麦及普通小
麦–簇毛麦异附加系、易位系对菲利普孢囊线虫的抗
性鉴定入手, 分析簇毛麦与 CCN 的互作关系, 对其
抗性基因进行染色体初步定位。
1 材料与方法
1.1 植物材料
20 份小麦近缘材料涉及 6 个属, 其中小麦属 3
份、簇毛麦属 2份、小黑麦属(Triticosecale) 2份、
黑麦属(Secale) 1份、鹅观草属(Roegneria) 1份、山
羊草属(Aegilops) 11份。为研究小麦–簇毛麦异附加
系对 H. filipjevi 许昌群体的抗性, 明确抗性基因所
在染色体, 选用 3 套簇毛麦染色体异附加系进行抗
CCN鉴定。这 3套来自不同簇毛麦染色体的异附加
系以及 6VS易位系均以普通小麦品种中国春为遗传
背景 , 硬粒小麦–簇毛麦双二倍体已经分子细胞学
鉴定确认; 以中国春和感病普通小麦品种温麦 19为
对照。试验材料分别由中国农业科学院作物科学研
究所、国家小麦工程技术研究中心(郑州)、河南大
学生命科学学院、南京农业大学细胞遗传研究所、
美国加州大学河滨分校和河南省农业科学院小麦研
究中心提供(表 1)。
1.2 小麦孢囊线虫群体
供试线虫群体采自河南省许昌市许昌县河街乡
半坡铺村发病小麦田, 经形态学和分子鉴定及致病
型测定 , 该孢囊线虫的种类为菲利普孢囊线虫(H.
filipjevi), 经国际鉴别寄主测定致病型为 Hfc-1。
1.3 孢囊线虫抗性鉴定
1.3.1 孢囊孵化 挑选个体饱满、颜色鲜亮的孢
囊, 分离后经 0.5% NaClO表面消毒 10 min, 用无菌
水冲洗数次, 分批装入盛有无菌水的离心管中, 于
4℃冰箱保湿 2个月后, 于 15℃人工气候箱内孵化。
1.3.2 二龄幼虫(J2)悬浮液的制备 将 50 mL 离
心管中的液体与孵化孢囊一同倒入嵌套的网筛
(60~500目), 用无菌水细心冲洗 500目筛子上的 J2,
小心将其收集到干净的三角瓶中, 定容至 100 mL,
摇匀后用移液枪吸取 100 μL滴入血球计数板, 在显
微镜下查数, 反复 10 次求平均值, 以计算线虫浓
度。稀释 J2悬浮液, 使其终浓度为 200条 mL−1。
1.3.3 J2接种及虫量调查方法 先将经高温灭菌
的沙土混合物(土壤和沙按 3∶1混合)装入直径 3 cm,
高 13 cm的 PVC管中, 再将种子放入盛有少量无菌
水和铺有灭菌滤纸的培养皿中, 25℃恒温培养箱培
养 60 h, 当胚根长 1~2 cm时选择经催芽生长一致的
健康幼苗, 每管移栽 1 株, 每份材料 10 个重复。共
接种 4次孢囊线虫, 第 1次在小麦种植后, 在每株幼
苗根尖用移液器滴加配制好的 J2 悬浮液 1 mL (约
200条), 然后用混合土覆土 1~2 cm厚。每 3 d接种
1次, 共接种 4次, 累计接种量为每株 800条 J2。第
2 次接种时用玻璃棒在离麦苗约 1 cm 处各插 2 cm
和 4 cm深的 2个小洞, 用移液器将 1 mL (200条) J2
第 11期 张佳佳等: 普通小麦–簇毛麦种质对菲利普孢囊线虫的抗性分析 1971


表 1 本研究使用的遗传材料
Table 1 Genetic stocks used in this study
材料编号
Code
遗传材料
Genetic stocks
描述
Description
来源
Origin
M01 中国春 Chinese Spring (CS) Triticum aestivum cv. Chinese Spring Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University
M02 扬麦 5号 Yangmai 5 Triticum aestivum cv. Yangmai 5 Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University
M04 Dasypyrum villosum D. villosum Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences
M05 D. villosum#2 D. villosum #2
M06 T. durum T. durum
M07 T. durum–D. villosum #2 T. durum–D. villosum #2
Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University
Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University
Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University
第 1套小麦–簇毛麦附加系 The first set of wheat–D. villosum addition lines
M08 DA1V#2 CS–D. villosum disomic addition 1V#2
M09 DA2V#2 CS–D. villosum disomic addition 2V#2
M10 DA3V#2 CS–D. villosum disomic addition 3V#2
M11 DA4V#2 CS–D. villosum disomic addition 4V#2
M12 DA5V#2 CS–D. villosum disomic addition 5V#2
M13 DA6V#2 CS–D. villosum disomic addition 6V#2
M14 DA7V#2 CS–D. villosum disomic addition 7V#2
Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University

第 2套小麦–簇毛麦附加系 The second set of wheat–D. villosum addition lines
M15 DA1V#2 CS–D. villosum disomic addition 1V#2
M16 DA2V#2 CS–D. villosum disomic addition 2V#2
M17 DA3V#2 CS–D. villosum disomic addition 3V#2
M18 DA4V#2 CS–D. villosum disomic addition 4V#2
M19 DA5V#2 CS–D. villosum disomic addition 5V#2
M20 DA6V#2 CS–D. villosum disomic addition 6V#2
M21 DA7V#2 CS–D. villosum disomic addition 7V#2
Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University
第 3套小麦–簇毛麦附加系 The third set of wheat–D. villosum addition lines
M22 DA1V#3 CS–D. villosum disomic addition 1V#3
M23 DA2V#3 CS–D. villosum disomic addition 2V#3
M24 DA3V#3 CS–D. villosum disomic addition 3V#3
M25 DA5V#3 CS–D. villosum disomic addition 5V#3
M26 DA6V#3 CS–D. villosum disomic addition 6V#3
M27 DA6V#3 CS–D. villosum disomic addition 6V#3
M28 DA7V#3 CS–D. villosum disomic addition 7V#3
University of California Riverside

M29 92R137 T6VS·6AL chromosome translocation
M30 92R139 T6VS·6AL chromosome translocation
Cytogenetics Institute, Nanjing Agricultural University
M31 贵农 775 Guinong 775 T6VS·6AL chromosome translocation
M32 T6VS·6DL T6VS·6DL chromosome translocation
National Engineering Research Center for Wheat
M33 温麦 19 Wenmai 19 T. aestivum Wheat Research Center, Henan Academy of Agricultural Sciences
第 1 和第 2 套小麦–簇毛麦附加系中亲本簇毛麦由南京农业大学细胞遗传研究所引自英国剑桥植物园; 第 3 套小麦–簇毛麦附加
系中亲本簇毛麦源自前苏联。温麦 19为感病对照。
Parent D. villosum #2 in the first and second set of wheat–D. villosum addition lines was from the botanical garden in Cambridge,
England, introduced by the Cytogenetics Institute of Nanjing Agricultural University; and parent D. villosum #3 in the third set of wheat–D.
villosum addition lines was from former USSR. Wenmai 19 was used as the susceptible control.
1972 作 物 学 报 第 38卷

悬浮液接入小孔内, 后用细沙盖住接种小孔。第 4
次接种方法同第 2次。
在生长室内(温度 15~20℃, 光照 14 h d−1)培养
接种后的各材料 75 d后, 将植株置 60目网筛(孔径
0.3 mm)内用清水冲洗, 调查根表面及筛子内的白雌
虫数量, 并计算平均单株白雌虫数。
1.3.3 抗性评价 以相对抗病指数(relative re-
sistance index, RRI)为抗性指标[16], RRI = 1–测定材
料平均单株白雌虫数 /最感病材料平均单株白雌虫
数。该方法可以避免或减少试验条件变化对单株白
雌虫数量影响而造成的实验误差。RRI = 1为免疫(I),
0.9 ≤ RRI < 1.0为高抗(HR), 0.7 ≤ RRI < 0.9为抗
病(R), 0.5 ≤ RRI < 0.7为中感(MS), 0.3 ≤ RRI < 0.5
为感病(S), RRI < 0.3为高感(HS)。
1.4 细胞遗传学分析
1.4.1 根尖细胞染色体制片 将种子置垫有湿滤
纸的培养皿中于 20℃培养箱中萌发, 待根长 1~2 cm
时剪取根尖, 在冰水中预处理 22~24 h, 再用卡诺氏
固定液(乙醇与冰醋酸体积比为 3∶1)固定, 2~7 d后
在 45%醋酸中压片并冷冻揭片。
1.4.2 基因组原位杂交 参照陈佩度等 [30]和
Jiang等[31]报道的荧光原位杂交方法。采用缺刻平移
法(nick translation)用荧光素 Fluorescein-12-dUTP标
记簇毛麦基因组 DNA, 参照 Zhang 等[32]的杂交程
序。用碘化丙锭(propidium idodide, PI)对染色体染色
以显示背景, 并用 mounting胶(Vector, 美国)封片。
在 BX60 荧光显微镜蓝色激发光(450~490 nm)下观
察杂交信号, 通过 SPOT CCD (charge coupled de-
vice)(Olympus, 日本)获取 GISH图像。
2 结果与分析
2.1 小麦及其近缘种对 H. filipjevi许昌群体抗性
鉴定
室内接种鉴定表明, 6 属 20 份材料对该孢囊线
虫群体的抗性反应差异很大, 其中山羊草属的 Ae.
tauschii 和 Ae. speltoides、鹅观草属的 Roegneria
amurensis、小麦属的 T. boeoticum及不同来源的 2份
簇毛麦材料达到高抗及抗病水平; 未发现免疫材料;
而另 2份小麦属材料、2份小黑麦属、1份黑麦属及 9
份山羊草属节节麦材料分别表现中感至高感(表 2)。

表 2 20 份小麦近缘属种材料对 Heterodera filipjevi 河南许昌群体室内抗性鉴定结果
Table 2 Reactions of 20 wheat relatives to Heterodera filipjevi Xuchang population in greenhouse test
属
Genus
遗传材料
Genetic stocks
单株白雌虫数
Mean number of female
相对抗病指数
Relative resistance index
抗性
Resistance
T. durum 16.8±5.7 0.50 MS
T. boeoticum 4.3±3.0 0.87 R
Triticum
T. timopheevi 19.4±3.6 0.42 S
Hexaploid triticale 13.2±2.2 0.61 MS Triticosecale
Octoploid triticale 19.4±7.2 0.42 S
Secale S. cereale 14.8±3.5 0.56 MS
Roegneria Roegneria amurensis 4.0±2.0 0.88 R
Ae. tauschii 1.0±2.3 0.97 HR
Ae. speltoides 0.3±0.5 0.99 HR
Ae. squarrosa Ae34 29.6±8.8 0.12 HS
Ae. squarrosa Ae40 35.7±8.9 –0.07 HS
Ae. squarrosa Y126 22.5±7.1 0.33 S
Ae. squarrosa Y170 21.2±7.9 0.37 S
Ae. squarrosa Y189 12.6±1.3 0.62 MS
Ae. squarrosa Y213 30.1±9.9 0.10 HS
Ae. squarrosa SX-13 25.3±8.3 0.24 HS
Ae. squarrosa SX-26 24.9±7.9 0.26 HS
Aegilops
Ae. squarrosa As60 25.1±7.5 0.25 HS
D. villosum #2 1) 4.5±2.0 0.87 R Dasypyrum
D. villosum 2) 0.4±0.5 0.99 HR
Triticum 温麦 19 Wenmai 19 (T. aestivum) 33.5±8.0 0.00 HS
1) 由南京农业大学细胞遗传研究所引自英国剑桥植物园; 2) 来自中国农业科学院作物科学研究所。
1) Originating from the botanical garden in Cambridge of England (introduced by the Cytogenetics Institute of Nanjing Agricultural
University). 2) Provided by the Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences.
第 11期 张佳佳等: 普通小麦–簇毛麦种质对菲利普孢囊线虫的抗性分析 1973


2.2 3 套小麦–簇毛麦染色体异附加系对 H.
filipjevi许昌群体的抗性
室内接种H. filipjevi幼虫鉴定 CNN抗性, 2011年
在第 1 套材料中, 由南京农业大学细胞遗传研究所育
成的硬簇麦(T. durum–D. villosum #2, AABBVV)及中
国春(CS)–簇毛麦(D. villosum #2) 6V异附加系对菲利
普孢囊线虫表现高抗, RRI 均达 0.90 以上; 其余附加
系的 RRI在 0.08~0.58之间, 为中感至和高感水平。中
国春表现高感, RRI为 0.08。2012年在第 2套材料中,
DA6V#2的添加系对CCN表现高抗, 而其他染色体添
加系则表现不同程度的感病。亲本中国春的 RRI 为
0.43, 为感病水平。由美国加州大学河滨分校引进的中
国春(CS)–簇毛麦(D. villosum #3)部分异附加系(不含
DA4V#3)中, 除 2份 DA6V#3异附加系表现高抗(HR)
外, DA1V#3和DA2V#3也对H. filipjevi许昌群体表现
一定抗性, 其余材则料表现不同程度的感病(表 3)。
选择表现高抗的异附加系 M13 (DA6V#2)、M20
(DA6V#2)和 M26 (DA6V#3), 利用基因组原位杂交
(GISH)技术进行细胞遗传学分析, 结果显示有 1 对
簇毛麦染色体已添加在中国春背景中(图 1)。

表 3 小麦–簇毛麦异附加系对 Heterodera filipjevi 许昌群体室内抗性鉴定结果
Table 3 Reactions of T. aestivum–D. villosum chromosome additional lines to Heterodera filipjevi Xuchang population in greenhouse test
材料编号
Code
遗传材料
Genetic stocks
单株白雌虫数
Mean number of female
相对抗病指数
Relative resistance index
抗性
Resistance
2011年第 1套材料鉴定结果 Evaluation in 2011 using the first set of genetic stocks
M01 中国春 Chinese Spring 29.1±6.5 0.08 HS
M05 D. villosum #2 4.9±2.1 0.84 R
M07 T. durum–D. villosum #2 3.0±2.1 0.91 HR
M08 DA1V#2 13.3±2.8 0.58 MS
M09 DA2V#2 17.2±5.1 0.46 S
M10 DA3V#2 17.3±4.5 0.45 S
M11 DA4V#2 28.6±7.3 0.10 HS
M12 DA5V#2 20.5±5.8 0.35 S
M13 DA6V#2 2.5±2.0 0.92 HR
M14 DA7V#2 29.2±6.5 0.08 HS
M33 温麦 19 Wenmai 19 31.6±5.6 0.00 HS
2012年第 2套材料鉴定结果 Evaluation in 2012 using the second set of genetic stocks
M01 中国春 Chinese Spring 41.0±15.5 0.43 S
M06 Triticum durum 54.0±9.8 0.25 HS
M15 DA1V#2 27.0±3.2 0.62 MS
M16 DA2V#2 41.4±10.3 0.42 S
M17 DA3V#2 23.8±6.4 0.67 MS
M18 DA4V#2 39.2±11.7 0.45 S
M19 DA5V#2 42.1±13.0 0.41 S
M20 DA6V#2 6.3±2.7 0.91 HR
M21 DA7V#2 36.1±7.7 0.50 MS
M33 温麦 19 Wenmai 19 71.9±34.7 0.00 HS
2012年第 3套材料鉴定结果 Evaluation in 2012 using the third set of genetic stocks
M22 DA1V#3 10.6±3.3 0.82 R
M23 DA2V#3 16.8±4.6 0.71 R
M24 DA3V#3 18.1±4.5 0.68 MS
M25 DA5V#3 25.6±6.2 0.55 MS
M26 DA6V#3 1.2±1.2 0.98 HR
M27 DA6V#3 2.7±1.9 0.95 HR
M28 DA7V#3 31.5±8.7 0.45 S
M33 温麦 19 Wenmai 19 57.4±4.2 0.00 HS

1974 作 物 学 报 第 38卷


图 1 DA6V 根尖细胞有丝分裂中期染色体的基因组原位杂交
Fig. 1 Chromosomes at mitotic metaphase of addition line DA6V after in situ hybridization
普通小麦染色体呈红色, 簇毛麦染色体呈绿色, 箭头示 1对簇毛麦 6V染色体。
Chromosomes of common wheat and D. villosum are in red and green, respectively. Arrows show the pair of alien chromosome (6V) from
D. villosum.

2.3 小麦–簇毛麦易位系材料对 H. filipjevi 许昌
群体抗性鉴定
利用 4 份小麦–簇毛麦 6VS 易位系进行抗性鉴
定 , 含有簇毛麦 6VS 的易位系材料 92R137、
92R139、贵农 775和 6VS·6DL均表现不同程度的感
病, 而 92R137和 92R139的亲本扬麦 5号也同样表
现高感(表 4)。说明簇毛麦 6VS 上可能不含有抗禾
谷孢囊线虫基因。对其中 1 份表现感病的易位系
M29 (92R137)进行 GISH分析, 显示有 1对小麦–簇
毛麦易位染色体(图 2)。

表 4 小麦–簇毛麦易位系对 Heterodera filipjevi 许昌群体室内抗性鉴定结果
Table 4 Reactions of T. aestivum–D. villosum translocation lines to Heterodera filipjevi Xuchang population in greenhouse test
材料编号
Code
遗传材料
Genetic stocks
单株白雌虫数
Mean number of female
相对抗病指数
Relative resistance index
抗性
Resistance
M02 扬麦 5号 Yangmai 5 42.7±4.9 0.26 HS
M29 92R137 32.8±6.2 0.43 S
M30 92R139 28.3±9.1 0.51 MS
M31 贵农 Guinong 775 32.4±5.8 0.44 S
M32 6VS·6DL 30.7±5.8 0.47 S
M33 温麦 19 Wenmai 19 57.4±4.2 0.00 HS


图 2 92R137 根尖细胞有丝分裂中期染色体的基因组原位杂交
Fig. 2 Chromosome at mitotic metaphase of translocation line
92R137 after in situ hybridization
普通小麦染色体呈红色, 簇毛麦染色体片段呈绿色; 箭头示
6VS·6AL易位染色体。
Chromosomes of common wheat and D. villosum are in red and
green, respectively. Arrows show translocated chromosome
T6VS·6AL.

3 讨论
在鉴定的 20 份小麦近缘材料中未发现对菲利
普孢囊线虫表现免疫的材料 , 但有 3份材料的抗性
达到高抗水平, 包括粗山羊草 Ae. tauschii、拟斯卑
尔脱山羊草 Ae. speltoides和簇毛麦 D. villosum各 1
份, 另有 3 份材料达到抗病水平, 说明小麦近缘材
料中存在着丰富的抗 H. filipjevi 的资源。通过远缘
杂交技术, 可以将小麦近缘材料中优异抗病基因导
入小麦, 从而培育出抗性强且优质的丰产品种。
对 3套普通小麦－簇毛麦异附加系材料接种 H.
filipjevi 许昌群体进行抗病性鉴定, 发现凡添加 6V
染色体的材料抗性明显优于其他染色体的异附加系,
RRI均在 0.90以上, 达到高抗水平。GISH分析结果
证实供试材料中存在 6V 染色体。硬簇麦的 RRI 为
0.91, 也达到高抗水平, 而其亲本之一硬粒小麦(T.
durum)表现感病。因此初步判定, 有簇毛麦 6V染色
体存在的材料会对 H. filipjevi 许昌群体表现较好的
抗性, 推测在簇毛麦 6V 染色体上可能存在抗 H.
filipjevi 基因。这一推测还需通过 6V 异代换系的进
第 11期 张佳佳等: 普通小麦–簇毛麦种质对菲利普孢囊线虫的抗性分析 1975


一步研究及群体相关性检验等加以证实。
对 4份经细胞学鉴定的 6VS易位系材料进行抗
性鉴定时发现, 这些材料均对 H. filipjevi许昌群体
表现感病, 可初步判断该抗病基因不在 6VS 上, 而
可能存在于簇毛麦的 6V 染色体的长臂上。为了进
一步确定簇毛麦 6V 染色体上抗病基因的位置, 我
们正在进行 6VL易位系及分离群体的抗病鉴定。
有研究表明, 不同来源的 6VS 染色体对小麦卷
叶螨(Aceria tosichella Keifer)的反应不同, 因而对由
其所传播的小麦条纹花叶病 (Wheat streak mosaic
virus)的防控作用也不相同[33]。值得注意的是, 由于
簇毛麦种内遗传多样性的存在, 本研究中引自美国
加州大学河滨分校的普通小麦–簇毛麦异附加系与
南京农业大学细胞遗传所提供的 2套异附加系对 H.
filipjevi 许昌群体抗性鉴定结果也存在一定差异。但
尚不能确定这 2 个来源不同 6V 所含抗 H. filipjevi
许昌群体的基因是否相同。另外, 除 DA6V#3 达到
高抗外 , DA1V#3 和 DA2V#3 也表现一定抗性 ,
DA1V#3的单株白雌虫数在 10个左右, 显著低于感
病对照温麦 19。簇毛麦 1V#3 和 2V#3 染色体上是
否也含有与 H. filipjevi抗性有关的基因, 还需更多
试验加以验证。
4 结论
簇毛麦对 H. filipjevi 许昌群体表现良好抗性,
且抗性稳定, 该抗性可能与簇毛麦 6V染色体有关。
初步推测抗病基因在簇毛麦 6V 染色体长臂上。证
实簇毛麦可作为抗禾谷孢囊线虫新资源在小麦育种
中加以利用。

致谢: 中国农业科学院作物研究所、国家小麦工程
技术研究中心(郑州)、河南大学生命科学学院和河
南省农业科学院小麦研究中心提供部分试验材料,
中国农业科学院作物科学研究所李洪杰研究员对论
文提出修改建议, 特此致谢。
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