陇南是中国小麦条锈菌易变区、小麦条锈病的常发流行区和防治的关键地区。明确陇南小麦条锈菌转主寄主小檗在小麦条锈病发生中的作用,对阐释该地区小麦条锈菌新小种产生的来源和指导小麦条锈病的综合防控具有重要意义。本研究从陇南春季自然受锈菌侵染的堆花小檗及其邻近的小麦上分离获得小麦条锈菌菌系,19个来自发病小檗的单夏孢子堆菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生5个不同毒力类型VP1~VP5,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生17个不同毒力类型。29个来自邻近发病小檗的小麦上条锈菌菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生了10个不同的毒力类型VP1~VP10,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生了24个不同的毒力类型。两个小麦条锈菌群体享有共同的毒力类型VP1~VP5,同时来自发病小檗上菌系的一些毒力类型不同于小麦上的毒力类型。主坐标分析(PCoA)和毒性表型聚类分析表明来自于自然受锈菌侵染小檗及其邻近小麦上的小麦条锈菌存在菌源交流。综合研究表明在自然条件下,陇南小麦条锈菌在野生感病小檗上进行有性生殖是常年发生的,感病小檗在新小种产生和在陇南小麦条锈病的发生中起提供菌源的作用。因此,在陇南小麦条锈病的综合治理策略上加强对小檗的处理,降低新小种产生速率和品种抗性丧失速率,从而延长品种使用年限,同时减少新小种向东部广大麦区传播,保障小麦生产安全。

小麦条锈病是发生于甘肃省冬小麦生产上最主要病害，种植抗病品种是防治该病最经济有效且有利于保护环境的措施。本文结合近年来甘肃省小麦条锈菌 CYR34 消长动态及致病性特点、冬小麦抗条锈育种研究现状与进展，提出了后 CYR34时期抗病育种及抗病品种应用的思路，以期为持续控制甘肃省小麦条锈病、保障国家粮食安全生产提供技术支撑。

2003-2013年在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州温室和甘谷试验站，分别对来自国内35个相关育种单位的冬春小麦品种（系）5001份，其中冬小麦4291份，春小麦710份，进行苗期混合菌、成株期分小种和混合菌抗条锈性接种鉴定，结果表明：全生育期表现免疫近免疫的有兰天31号等479份，高抗的有兰天23号等76份，中抗的有天选49等291份，分别占9.58%、1.52%和5.82%；成株期表现免疫近免疫的有天选50号等840份，高抗的有兰天27号等47份，中抗的有天选52等311份，分别占16.80%、0.94%和6.22%；苗期表现免疫近免疫的有兰天30号等964份，高抗的有天98102号等122份，中抗的有00-30等273份，分别占19.28%、2.44%和5.46%。冬小麦有天选49号等914份材料表现全生育期抗病，占18.28%；有97-473等906份成株期表现抗病，占18.12%；有兰天20号等1225份苗期表现抗病，占24.50%。春小麦有定西41号等113份材料全生育期表现抗病，占2.26%；有陇春28号等125份成株期表现抗病，占2.50%；有0109-1等114份苗期对混合菌表现抗病，占2.28%。先后在甘肃天水汪川良种场对相关材料进行成株期抗条锈性评价，结果发现：1154份从小种圃筛选出的抗病材料中，表现抗病的有兰天31号等745份，占64.56%；105份甘肃陇南生产品种中，到2013年表现抗病的仅有兰天28号、中梁31号等30份材料，占28.57%；后备品系中，00-30-2-1、CP04-20、00127-2-3等抗性表现优异；抗源材料中，仅有贵农775、中四、T.Spelta albun、贵协1、贵协3等少数材料表现抗病，重要抗源材料贵农21、贵农22、南农92R、川麦42、Moro从2011年开始在田间表现感病，逐步失去利用价值。其衍生系品种材料如陇鉴9343、天选43号、中梁29号、兰天17号、兰天24号等也在田间逐步感病，条锈病发生流行压力持续增大。文中还对接种与自然诱发及在甘肃陇南抗病品种利用意义等进行了讨论。

条锈病是我国小麦生产上的主要病害之一，甘肃省特别是陇南越夏区危害严重，培育和种植抗病品种是防治该病最经济有效且环境友好的措施。自20世纪50年代以来，先后育成333个抗条锈冬小麦新品种，在甘肃陇南小麦条锈病的持续控制中发挥了重要作用。陇南越夏区条锈菌毒性变异速度快，抗源材料及生产品种抗性保持时间短，病菌新小种出现与品种抗条锈病性丧失周而复始。介绍了甘肃陇南越夏区在中国小麦条锈病流行中的作用，回顾了主要抗源材料及生产品种抗条锈病性变异特点，总结了抗源利用及品种应用的经验教训，提出了当前存在的问题及今后抗病品种（基因）的利用方向和现有品种的布局建议，旨在为持续控制该区域小麦条锈病发生流行提供技术支撑。

小麦条锈病是危害我国小麦生产最为严重的病害之一,评价已知抗条锈病基因相对于当前主要流行小种的抗病性对开展预见性抗病育种工作具有重要的指导意义。本研究利用当前流行频率最高的2个小种(CYR32、CYR33)和1个对Yr26基因有毒性的新菌系V26/CM42对已知抗条锈病(Yr)基因的小麦材料分别进行苗期小种抗病性鉴定和成株期病圃抗病性调查,以评估各已知Yr基因在中国抗病育种中的有效性。结果表明,只有3个Yr基因(Yr5、Yr15和Yr61)对当前流行小种和贵22新菌系表现为全生育期抗病性;3个Yr基因(Yr32、YrTr1和YrTye)具有成株期抗病性;此外,Mega、Ibis、Hyak、Maris Huntsman、Hobbit、CarstensV、Express、Lee和Compair等9个含多个Yr基因组合的抗源品种表现出良好的成株期抗条锈性。

Bulk segregant analysis was used to obtain a random amplified polymorphic DNA (RAPD) marker specific for the rye chromosome arm of the 1BL.1RS translocation, which is common in many high-yielding bread wheat varieties. The RAPD-generated band was cloned and end-sequenced to allow the construction of a pair of oligonucleotide primers that PCR-amplify a DNA sequence only in the presence of rye chromatin. The amplified sequence shares a low level of homology to wheat and barley, as judged by the low strength of hybridization of the sequence to restriction digests of genomic DNA. Genetic analysis showed that the amplified sequence was present on every rye chromosome and not restricted to either the proximal or distal part of the 1RS arm. In situ hybridization studies using the amplified product as probe also showed that the sequence was dispersed throughout the rye genome, but that the copy number was greatly reduced, or the sequence was absent at both the centromere and the major sites of heterochromatin (telomere and nucleolar organizing region). The probe, using both Southern blot and in situ hybridization analyses, hybridized at a low level to wheat chromosomes, and no hybridizing restriction fragments could be located to individual wheat chromosomes from the restriction fragment length polymorphism (RFLP) profiles of wheat aneuploids. The disomic addition lines of rye chromosomes to wheat shared a similar RFLP profile to one another. The amplified sequence does not contain the RIS 1 sequence and therefore represents an as yet undescribed dispersed repetitive sequence. The specificity of the amplification primers is such that they will provide a useful tool for the rapid detection of rye chromatin in a wheat background. Additionally, the relatively low level of cross-hybridization to wheat chromatin should allow the sequence to be used to analyse the organization of rye euchromatin in interphase nuclei of wheat lines carrying chromosomes, chromosome segments or whole genomes derived from rye.

Wheat expressed sequence tags (wESTs) were identified in a genomic interval predicted to span the Lr34/Yr18 slow rusting region on chromosome 7DS and that corresponded to genes located in the syntenic region of rice chromosome 6 (between 2.02 and 2.38 Mb). A subset of the wESTs was also used to identify corresponding bacterial artificial chromosome (BAC) clones from the diploid D genome of wheat (Aegilops tauschii). Conservation and deviation of micro-colinearity within blocks of genes were found in the D genome BACs relative to the orthologous sequences in rice. Extensive RFLP analysis using the wEST derived clones as probes on a panel of wheat genetic stocks with or without Lr34/Yr18 revealed monomorphic patterns as the norm in this region of the wheat genome. A similar pattern was observed with single nucleotide polymorphism analysis on a subset of the wEST derived clones and subclones from corresponding D genome BACs. One exception was a wEST derived clone that produced a consistent RFLP pattern that distinguished the Lr34/Yr18 genetic stocks and well-established cultivars known either to possess or lack Lr34/Yr18. Conversion of the RFLP to a codominant sequence tagged site (csLV34) revealed a bi-allelic locus, where a variant size of 79 bp insertion in an intron sequence was associated with lines or cultivars that lacked Lr34/Yr18. This association with Lr34/Yr18 was validated in wheat cultivars from diverse backgrounds. Genetic linkage between csLV34 and Lr34/Yr18 was estimated at 0.4 cM.

【目的】了解中国小麦品种的条锈病抗性水平，掌握条锈病抗性基因的分布与利用情况，加强小麦品种的合理应用，促进品种布局与推广，延长品种使用年限，保障小麦生产安全。【方法】在温室中采用条锈菌CYR32、CYR33、G22-9、G22-14对中国小麦主产区的79个小麦品种（系）进行苗期抗性鉴定，喷雾接种的幼苗在（10±1）℃的黑暗保温桶中保湿12—18 h，取出置于白天16—18℃，夜晚14—16℃温室中，光周期为L﹕D=16 h﹕8 h，15 d后按0—9级分级标准进行调查；在河北廊坊大田中采用条锈菌CYR32、CYR33对79个小麦品种（系）进行成株期抗性鉴定，接种适期为小麦拔节期，接种前3 d灌水确保田间土壤温度。采用1 g夏孢子﹕300 mL矿物油的条锈菌夏孢子悬浮液喷雾接种诱发行感病品种铭贤169，待矿物油晾干后，喷水并覆塑料薄膜保湿12—16 h，待充分发病后调查病害的普遍率、严重度和侵染型，调查两次，以最高等级作为病情发病的级数；利用小麦抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr18、Yr26和1B/1R易位系的相应分子标记Wmc175F/R、SC₂₀₀F/R、csLv34 F/R、We173 F/R和AF1/AF4对供试小麦进行分子检测；结合系谱分析、抗病性鉴定和分子检测结果分析确定参试小麦品种的抗性基因情况。【结果】在所有的参试小麦品（系）中，苗期对CYR32和CYR33均具有抗性的16份，占20.3%；对条锈菌致病类型G22-9和G22-14均具有抗性的4份，占5.1%；对CYR32、CYR33、G22-9和G22-14这4个小种均具有抗性的4份，占5.1%；成株期对CYR32和CYR33表现中抗及以上水平的24份，占30.4%；对CYR32表现全生育期抗性的12份，占15.2%；对CYR33表现全生育期抗性的16份，占20.3%；对CYR32和CYR33均表现全生育期抗性的11份，占14.0%。苗期对4个菌系均具有抗性并且成株期对CYR32和CYR33表现中抗或以上水平的共4份，占5.1%。结合系谱分析、抗病性鉴定和分子检测结果得出，供试小麦品种中4份携带Yr5，占5.1%；8份携带Yr10，占10.1%；3份携带Yr18，占3.8%；仅1份携带Yr26，占1.3%；35份携带1B/1R，占44.3%；4份携带2个抗性基因；远丰139携带Yr5、Yr10和Yr26。【结论】中国主产麦区的79个小麦品种（系）对当前条锈菌流行小种抗性水平普遍较低，1B/1R易位系使用率依然较高，在今后的育种工作中应加大Yr5、Yr18等有效抗性基因的利用，育成多基因聚合的有效持久抗性品种，进一步减少对1B/1R易位系的使用。

为了解四川省近年小麦生产品种和后备品种对条锈菌致病类型G22-83和流行小种CYR32、CYR33的抗性水平,明确已知的主要抗条锈基因在该地区小麦品种中分布状况,利用小麦条锈菌G22-83、CYR32和CYR33对四川省100个小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定;采用已知基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18 和Yr26的分子标记,对供试小麦材料进行抗性基因检测。结果表明,100个供试材料中,对CYR32 表现抗病的58份,占58%;对CYR33 表现抗病的63份,占63%;对G22表现抗病的43份,占43%;对CYR32、CYR33和G22均表现抗病性的品种(系)28个,占28%。供试小麦品种(系)中携带Yr9、Yr10、Yr15 和Yr26基因的材料分别有24份(24%)、9份(9%)、5份(5%)和26份(26%),所有供试品种(系)中未检测到Yr5和Yr18基因。

【目的】条锈病是威胁小麦安全生产的重要真菌病害，了解国内外育种材料抗性水平和抗病基因的分布，发掘新的抗性资源，为提高抗病基因利用效率提供依据。【方法】利用中国当前条锈菌优势生理小种CYR33和CYR34对153份国内外小麦育种材料进行苗期抗性鉴定，于2018—2019、2019—2020和2020—2021年，在湖北鄂州，利用这两个小种对供试材料进行成株期抗性鉴定；结合已知抗性基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和YrSP等功能标记或紧密连锁分子标记进行基因型检测。【结果】苗期结果显示，10份材料对CYR33表现免疫（反应型IT为0），包括7份国内材料（即山农28、漯麦163、石麦13、中意6号、郯麦98-2、中麦175和泰山21）和3份国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）材料（CIM-53、CIM-60和CIM-71）；仅2份国内材料在苗期对CYR34小种表现免疫（郯麦98-1和山农102）。此外，成株期条锈病田间鉴定显示，64份材料在田间3年均表现出稳定抗性（最终严重度≤5%），包括7份国内材料和57份CIMMYT材料。利用抗病基因功能标记或紧密连锁分子标记检测显示，153份材料中携带Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和YrSP抗性基因的材料分别有31、23、73、2、4、50和2份，未检测到含有Yr5和Yr15的材料。综合苗期和成株期表型，仅CIM-53对2个生理小种在苗期和成株期均表现为免疫（IT=0，严重度为0），分子标记检测显示，该材料可能含有已知抗病基因Yr17和Yr29。【结论】国内外153份小麦种质对当前条锈菌流行生理小种的抗性主要以成株抗性为主，其中国内小麦品种主要携带Yr9、Yr10和Yr26抗性基因，而CIMMYT小麦品系则携带Yr17、Yr18和Yr29为主，表明通过聚合1—2个非免疫苗期抗性基因和2—3个成株抗性基因，在成株期多个环境条件下均表现出近免疫抗性水平，是CIMMYT小麦品系保持持久抗性的主要原因。亟待广泛挖掘抗源，发掘新的抗病基因，充分利用现代生物技术手段快速培育具有持久抗性且农艺性状优良的小麦新品种，进一步提高中国麦区条锈病整体抗性水平。

【目的】了解中国小麦条锈病西北重要越夏菌源区甘肃陇东和陇南近20年育成小麦品种（系）中抗条锈病基因的利用情况，为陇南小麦条锈病遗传多样性控制，持久抗病品种的培育和可持续绿色健康生态农业奠定基础。【方法】于2019—2020年和2020—2021年种植季对117份冬小麦品种（系）甘肃清水县和四川郫都区进行成株期抗条锈病鉴定，2021年分别用条锈菌CYR33和CYR34对117份品种（系）进行苗期抗条锈病鉴定，并利用分子标记对15个抗条锈病基因进行检测。【结果】田间成株期对条锈菌主要流行致病性混合小种抗病的品种（系）占29.1%，其中，25.6%为陇南区域品种（系），3.4%为陇东区域品种（系），另有25.6%陇南区域感病品种（系）表现慢病性（严重度<20%）。有70.1%品种（系）苗期对CYR33表现抗病，其中，57.3%为陇南区域品种（系），12.8%为陇东区域品种（系）；仅6.0%品种（系）苗期对CYR34具有抗病性，为陇南区域的兰天131等7个品种（系）。苗期和成株期抗病品种（系）以2010年后育成的兰天、中梁、天选、兰航选系列品种为主。分子标记检测结合系谱分析，发现抗条锈病基因Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41、Yr46、YrZH22和YrZH84在所有检测品种（系）中的频率分别为49.6%、1.7%、12.8%、7.7%、12.8%、20.5%、10.3%、34.2%、2.6%、16.2%、15.4%和27.4%，且多以基因聚合体形式存在于品种（系）中，62.4%品种（系）中聚合了2—5个抗条锈病基因，YrZH84、YrZH22和Yr17中的一个或多个基因与其他抗条锈病基因聚合后，品种（系）的条锈病抗性明显高于其他基因组合。此外，在陇南菌源区，以种植小麦为主的山旱地区域（条锈菌越夏区）所推广的品种（系）中，含有Yr10、Yr17、Yr18、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41和Yr46的频率较高，越冬区（川水地）推广品种（系）中主要有Yr26、Yr30、YrZH22和YrZH84，越夏区和越冬区品种（系）的抗性遗传背景差异明显，且越夏区品种（系）含有的抗病基因类型多样性高于越冬区。【结论】在越夏菌源区甘肃陇南、陇东的品种（系）中，抗条锈病基因分布频率、抗病基因类型及数量均有明显提高，避免了品种抗病遗传背景单一化问题，实现了品种（系）中的抗病基因较为复杂多样，部分品种的抗病性保持时间长，表明陇南地区利用小麦品种遗传多样性控制条锈病策略的实施已初显成效。

【目的】寻找新的条锈病抗源并建立高效抗源筛选和评价体系，为小麦抗条锈病育种提供理论依据。【方法】针对1 980份尚未大量应用于中国小麦生产的地方品种和国外种质，在陕西杨凌地区人工混合小种接种鉴定圃和甘肃天水地区自然诱发鉴定圃进行连续3年的成株期抗病性鉴定筛选；利用苗期抗谱分析，同时以Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26等已知抗条锈病基因的分子标记进行检测筛查，综合分析所筛选的抗病材料可能携带的抗病基因。【结果】筛选出8份具有全生育期抗性和42份具成株期抗性的小麦条锈病抗源。结合抗病表现和已知Yr基因分子检测分析表明：50份抗病材料中有6份材料可能带有Yr9；2份材料可能带有Yr10；21份材料可能带有Yr18；未发现携带Yr5、Yr15和Yr26的抗源；品冬34、青春39等6份材料可能携带未发掘的全生育期抗条锈病新基因。【结论】建立了小麦条锈病抗源鉴定和评价体系，筛选出50余份具有不同抗病性特征的抗源材料，为进一步培育抗条锈病新品种奠定了基础。

【目的】了解小麦品种（系）对条锈病的抗性水平及遗传多样性,掌握条锈病抗性基因的利用情况,为培育和合理利用优良小麦抗条锈病新品种提供理论依据。【方法】选用小麦条锈病流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对103份小麦品种（系）进行苗期抗条锈病分小种鉴定、成株期抗CYR32鉴定,并利用SSR分子标记对其进行遗传多样性分析,进而利用已知小麦抗条锈病基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr18和Yr26的分子标记进行抗条锈病基因检测。【结果】苗期抗性鉴定表明,103份小麦品种（系）对生理小种CYR32表现为抗病的有20份,占供试材料的19.42%;有34份品种（系）对CYR33表现为抗病,占供试材料的33.01%;36份品种（系）对CYR34表现为抗病,占供试材料的34.95%;仅有郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158共6个品种对生理小种CYR32、CYR33和CYR34均表现抗病。成株期对CYR32抗性鉴定表明郑州021等55份材料表现为成株期抗性,占供试材料的53.40%。遗传多样性分析表明,103份小麦品种（系）的遗传相似系数变异范围为0.50—0.93,平均值为0.66。103份小麦品种（系）聚类分析可分为3大类,第Ⅰ类包含4个品种,分别为花培112-2、尤皮2号、鲁沾1号和Elkhart;第Ⅱ类包含43个品种（系）,其中来自于同一地区的品种（系）或含系谱来源相同的品种（系）聚在一类,说明小麦品种之间的亲缘关系与品种来源有很大的关系;第Ⅲ大类中具有相同系谱的品种（系）都聚在一个亚类,表明同一地区小麦生产品种选育过程中多数使用了相同或亲缘关系相近的材料,导致小麦育成品种之间遗传关系相近。已知抗病基因检测到含有Yr9、Yr10、Yr18和Yr26特征带的品种（系）分别有15、8、19和1份,未检测到含有Yr5和Yr15阳性条带的品种（系）。【结论】供试小麦品种（系）苗期的抗性水平较低,郑6辐、宁麦3号、老兰麦、京411、京作278、扬麦158这6份品种可能含有未知全生育期抗病基因,适用于品种轮换种植防控小麦条锈病;成株期抗性较好,抗性基因检测Yr18使用频率较高。因此,小麦育种工作应充分利用优质已知抗性基因资源,发掘新抗性材料,培育多基因聚合的持久抗性品种。

【目的】黄淮海麦区是中国最重要的小麦生产基地和条锈病流行区,从该麦区小麦农家品种中鉴定一批对当前小麦生产上流行的条锈病生理小种具有稳定抗性的优良种质,并了解其携带当前抗病育种利用的重要条锈病抗性基因分布,为进一步在条锈病抗性育种中有效利用和发掘其抗性基因提供材料基础。【方法】应用当前中国小麦生产上毒性强、流行频率高的条锈菌生理小种条中32（CYR32）和条中34（CYR34）对152份来源于黄淮海麦区小麦农家品种进行苗期抗性鉴定,并于2016年和2018年分别在四川崇州和绵阳利用由条锈菌CYR32、CYR33、CYR34、水源11-4、水源11-5组成的混合小种进行人工接种和成株期抗性鉴定;同时利用Yr9、Yr10、Yr18、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr80和Yr81共13个小麦育种和生产上应用的重要已知条锈病抗性基因的标记进行分子检测,推测其可能携带的抗性基因。【结果】9份农家品种对CYR32具有苗期抗性,9份对CYR34具有苗期抗性;其中,2份种质在苗期对CYR32和CYR34均表现抗性。35份农家品种表现为稳定的成株期抗性,占23.03%。结合苗期和成株期抗性表型分析,7份种质表现出全生育期抗性,占4.61%。利用已知条锈病抗性基因单基因系为阳性对照进行分子检测发现,131份种质携带Yr18,2份携带Yr41,13份携带Yr48,57份携带Yr81;共有66份种质同时携带2个抗性基因组合类型（Yr18+Yr41、Yr18+Yr48、Yr18+Yr81和Yr48+Yr81）;所有供试材料均未检测到Yr9、Yr10、Yr24/26、Yr30、Yr36、Yr39、Yr65、Yr67和Yr80;5份抗性种质未检测到上述Yr基因,可能携带未检测的其他已知条锈病抗性基因或未鉴定的新基因。【结论】黄淮海麦区小麦农家品种对当前流行的条锈病生理小种多表现为成株期抗性,该麦区主要携带来源于中国农家品种抗性基因Yr18和Yr81;获得的苗期或成株期稳定抗性农家品种可能携带对当前小麦生产中流行小种具有抗性的其他已知或未知基因及其组合,是在小麦条锈病持久抗性育种中可进一步利用的重要抗源。