【特约专稿】河南农业大学董纯豪，殷贵鸿，等：周8425B抗叶锈病基因LrZH84和LrZH22/Lr13在其衍生品种中的遗传解析

新用户4406D4GU 2024-09-06 发布于河南

展开全文

《河南农业大学学报》2023年第57卷第6期刊载了河南农业大学农学院/省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室/河南粮食作协同创新中心/国家小麦工程技术研究中心董纯豪、李俣佳、唐建卫、王道文、郑天存、殷贵鸿，河南丰德康种股份有限公司郑继周、谷登斌，全国农业技术推服务广中心邱军的特约专稿——“周8425B抗叶锈病基因LrZH84和LrZH22/Lr13在其衍生品种中的遗传解析”。该研究由河南省重大科技专项项目(201300110800)，河南省现代农业产业技术体系建设项目(HARS-22-01-G2)，河南省农业良种联合攻关项目(2022010102)，河南省科技研发计划联合基金项目（222103810002），2022年度河南省产业研发联合基金重大项目 (225101610048），河南农业大学拔尖人才项目(30500678)和国家重点研发计划项目(2021YFF1000203-13)资助。责任编辑李莹。

《河南农业大学学报》公众号每周二推送本刊刊登的优秀论文，以及科技论文写作技巧和科研相关知识等内容，欢迎阅读转发！点击文末“阅读原文”免费全文阅读！
投稿地址: http://xb./
☑ 特大喜讯 | 《河南农业大学学报》第6次入编《中文核心期刊要目总览》
☑ 喜报！《河南农业大学学报》入选2023—2024年度中国科学引文数据库

小麦叶锈病是由小麦叶锈菌引起的真菌病害，主要侵染小麦的叶片，严重时可蔓延至小麦茎秆与穗部，具有流行性广、破坏性强、转型寄生和循环式侵染等特点。挖掘抗叶锈病种质资源，明确抗病基因在现有品种中的分布，通过多基因聚合从而科学开展基因布局仍然是抑制小麦叶锈病流行最经济有效、绿色安全的途经。目前已经有80个叶锈病抗性基因从普通小麦及其野生种或近源种中发掘并正式命名，并对其在国内外小麦品种中的分布有了研究。

周8425B是六倍体小黑麦广麦74与普通小麦通过远缘杂交、大群体回交、辐射诱变、阶梯杂交改良及快速加代等技术，创制出的重要小麦骨干亲本。周8425B对小麦条锈病和叶锈病等均有优异的抗性表现，从周8425B及其衍生品种周麦22中挖掘到2个抗叶锈病基因LrZH84和LrZH22/Lr13。其中LrZH84表现全生育期抗性，而LrZH22/Lr13既表现出苗期抗性，又表现成株期抗性。然而，在众多周8425B的衍生品种中，LrZH84和LrZH22/Lr13的基因分布情况并不清楚。

本研究对周8425B及其207份衍生品种进行了叶锈病苗期抗性鉴定和分子标记检测，以期掌握LrZH84和LrZH22/Lr13在衍生品种中的分布情况和遗传规律，为小麦抗叶锈病育种和抗叶锈病新基因挖掘提供新的种质资源。

供试材料包括骨干亲本周8425B及其衍生品种207份，感病对照品种郑州5389和成株慢锈对照品种SAAR，KKSQ、TKTS、TKGQ小麦叶锈病流行菌株。叶锈菌生理小种按照叶锈菌密码命名系统进行命名。

将上述材料种植于穴盘中并置于温室中培养，接种，待感病对照郑州5398充分发病后，依据分级标准进行抗叶锈病鉴定进行侵染型调查，其中0~2级代表抗叶锈病，3~4级代表感叶锈病，“ ”代表比正常状态下孢子堆偏大，病害等级表现较高，“-”代表比正常状态下孢子堆偏小，病害等级表现较低。利用CTAB法提取供试材料的DNA，检测纯度和浓度，稀释用以抗叶锈病基因分子标记检测。

结果表明，207份衍生品种对目前叶锈菌中国强毒力优势生理小种KKSQ、TKTS、TKGQ均表现中抗及其以上水平的材料有42份，所占比例为20.3%；31份衍生品种仅携带LrZH84基因，其中对鉴定的3个生理小种表现中抗水平的分别有8、10、8份，所占比例分别为25.8%、32.3%、25.8%；46份衍生品种仅携带LrZH22/Lr13基因，其中对鉴定的3个生理小种表现中抗水平的分别有21、31、25份，所占比例分别为45.7%、67.4%、54.3%。

14份衍生品种同时携带LrZH84和LrZH22/Lr13抗病基因，其中对鉴定的3个生理小种表现中抗水平的分别有9、11、11份，所占比例分别为64.2%、78.6%、78.6%；116份衍生品种均不携带LrZH84和LrZH22/Lr13抗病基因，其中对鉴定的3个生理小种表现中抗水平的分别有19、21、20份，所占比例分别为16.4%、18.1%、17.2%。

本研究发现，叶锈病抗性基因LrZH22/Lr13的苗期抗性效应优于LrZH84，聚合两个叶锈病抗性基因的苗期抗性效应优于单个基因；需加强不同抗性基因的聚合，培育新的具有持久抗性的小麦新品种从而有效控制小麦叶锈病的流行。

通信作者：

殷贵鸿，研究员，博士，博士生导师。河南农业大学农学院副院长、国家“2011”计划河南粮食作物协同创新中心副主任，河南农业大学种业技术创新中心主任、河南农业大学小麦种质创制与新品种培育科技创新团队带头人、国家农作物品种审定委员会小麦专业委员会委员兼秘书、河南省主要农作物品种审定委员会小麦专业委员会主任委员。从事小麦遗传育种科研和教学工作27年，主持培育出小麦新品种52个，育成品种累计推广4亿多亩，新增粮食200多亿公斤，新增社会经济效益400亿元。主持国家科技支撑、国家GG、国家自然科学基金和河南省重大专项等30多项。发表论文120多篇，获河南省科技进步一等奖4项、二等奖3项，获授权国家发明专利和植物新品种权37项。先后荣获全国粮食生产突出贡献农业科技人员、国务院政府特殊津贴专家、中原科技创新领军人才、河南省优秀专家、省学术技术带头人、省优秀青年科技专家、省十大青年科技领军人物、省科技创新争先奖状、庄巧生小麦研究贡献奖青年奖、省优秀共产党员、省劳动模范、第七届中原大工匠等称号。中共河南省第八次和第九次党代会党代表、第十一届河南省政协委员、河南省中长期培养对象等。