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小麦作为三大谷物之一是人类营养的重要来源,其高产稳产对于国民生活、经济发展和国家粮食安全有举足轻重的意义。小麦条锈病因其传播快、范围广、寄主产量损失严重等特点,于2020年9月被我国加入一类作物病害名录。绿色革命的推广在一定程度上缓解了粮食需求压力,但农药化肥等的不合理使用同样加大了生产成本并使农田环境污染加剧,随着可持续发展观的贯彻落实,选育抗病材料与抗病品种成为了预防小麦条锈病最为经济高效的策略。此外,不合理使用和布局抗病基因与抗病品种等原因也在加快小麦抗性流失,这就导致了我国主要生产品种面临因条锈病大流行而导致减产甚至绝收的严峻形势。因此,筛选对我国当前流行生理小种具有良好抗性的材料、挖掘抗病潜力并应用于小麦育种一线,是防治小麦条锈病、保障国家粮食生产安全的关键。随着分子标记技术的发展与成熟,利用分子标记鉴定筛查特定位点或基因已成为常规手段。通过与抗病基因或位点紧密连锁的特异性分子标记,可以快速筛选携带目的基因或位点的材料,同时排除环境、试验误差等影响,提升育种工作的效率和准确性。本研究主要采用从全国12个地区收集的188份参加区试的小麦高代系材料或品种,分别于陕西杨凌、甘肃天水、四川江油进行条锈病成株期抗病性鉴定,同时在人工气候室及培养箱内进行苗期鉴定试验,结合13个主效抗病基因特异性分子标记的检测结果得出以下结论:1苗期分小种鉴定结果表明,候选品种中对生理小种CYR32表现免疫的材料有9份(5%),高抗22份(12%),中抗49份(26%),中感42份(22%),高感66份(35%);对生理小种CYR34表现免疫的材料有5份(3%),高抗43份(23%),中抗19份(10%),中感70份(37%),高感50份(27%);同时对这两个小种表现抗性的有32份(17%),仅对CYR32表现抗性的有46份(24%),仅对CYR34表现抗性的有35份(19%),这可能代表针对生理小种条中32的抗性育种已具有初步成效;而对于生理小种条中34,在所有材料中共有67份表现出抗性,占试验材料总数的35.6%,其余63.8%的材料则表现为感病,这可能说明生理小种条中34对于当前候选品种仍然保持较高的侵染能力,针对条中34的抗性育种水平还需加强。2成株期试验结合苗期鉴定结果表明,不同环境和菌群结构下呈现稳定成株期抗性的材料有16份(9%),呈现稳定全生育期抗性材料有18份(10%),同时也有14份(7%)材料在所有试验条件与环境下均表现为感病,其余材料均在不同环境与菌群结构下呈现出不同的抗感表型。在不同环境和菌群结构下都能对条锈病表现出稳定抗性的材料是抗病育种一线的重点材料,这些材料往往含有主效抗性位点,合理地利用和布局这些抗病材料能够在一定时间段内减轻因病害造成的产量损失;除此之外,抗感表型随环境条件等变化的试验材料中很可能含有环境型抗病位点,针对这些材料进行研究,解析环境与抗病基因间的互作关系,合理地对其种植地域进行规划,也能在一定程度上对条锈病起到防治作用。3在对候选品种进行抗病基因分子标记检测中,9份材料携带Yrsp,33份材料携带Yr2,3份材料携带Yr5,4份材料携带Yr15,27份材料携带Yr7,60份材料携带Yr9,20份材料携带Yr10,22份材料携带Yr15,3份材料携带Yr18,1份材料携带Yr26,37份材料携带Yr29,103份材料携带Yr30,40份材料携带Yr78,2份材料携带Yr80。结合参试材料的抗病基因筛查结果和来源地,对每个地区及省份的抗病基因分布做出初步统计;Yr7、Yr9、Yr29、Yr30几乎在每个地区或省份都有分布,Yr7与Yr9是两个小种专化抗性基因,虽已对当前流行小种失去抗性,通过抗病基因聚合使用仍能够发挥一定效用,但若以单基因形式独立存在,则该材料需谨慎使用;Yr18是最早定位的非小种专化基因之一,其分布频率逐渐降低,后续应加强对这类抗病基因的使用。Yr29、Yr30是两个多抗位点,在特定时期对于多种常见病害都具有一定抗性,通过其所提供的水平抗性,并与其他抗性基因聚合能够为所分布地区提供持久的抗病作用。共有27份参试材料不含有任何已检测基因,但仍有部分材料在成株期和苗期接种试验中呈现出不同类型的抗性;51份试验材料仅携带单一检测基因;3份仅携带全生育期抗性基因Yr10的材料中,皖垦麦和衡麦在苗期鉴定试验中对生理小种条中34表现出抗性,说明这两个材料中携带了针对CYR34毒力谱的抗性基因;1份材料仅携带Yr29;19份仅携带Yr30;携带Yr78的5份材料在各环境均表现出较稳定的成株期抗病性,也能反映出该基因对于当前流行生理小种的有效性,可作为抗病育种核心基因并多样化使用以达到防治小麦条锈病的目的。4就本研究所使用的抗病基因而言,多基因聚合形式的材料共检测到110份,占材料总比58.5%;以2个抗病基因聚合形式存在的材料共检测到54份;以三个抗病基因聚合形式存在的材料共发现13份;以4个抗病基因形式聚合存在的材料共检测到18份;Yr9+Yr10+Yr29+Yr30+Yr78 5个抗病基因聚合材料在苗期对CYR34呈感病,但在所有环境均表现出稳定成株期抗性。Yr2+Yr7+Yr9+Yr29+Yr30 5个抗病基因聚合的材料在苗期对所接小种保持抗性,且在五个环境中呈现稳定的全生育期抗性。同时也表明随着条锈病抗性基因的聚合数目与类型的增加,植株抗病水平也显著上升,二者之间呈正相关。