大麦抗病、耐逆研究进展(2)
发布时间:2021-06-07
发布时间:2021-06-07
大麦抗病,耐逆研究进展
野生大麦所贡献的抗性QTL等位基因比重比较大。野生大麦与栽培大麦相比,含有许多抗病性基因,但大部分基因都是未知的;大麦白粉病的特异小种和非特异小种已经发现,抗性基因分离还需进一步的研究(K.J.Williams et al,2003)。
1.1锈病
在世界范围内,叶锈病,秆锈病,条锈病是小麦和大麦最重要的疾病,同时又是用遗传性最难控制的。为了增加小麦和大麦中抗锈病的多样性,Brian J Steffenson(2007)鉴定和识别了分别来自于野生种Aegilops sharonensis (粗山羊草)和Hordeum vulgare ssp. spontaneum (野生大麦)中的抗锈基因。对102份来自于以色列的Sharon goatgrass和318份来自于新月沃地、中亚、北非和高加索地区的野生大麦就对叶锈病,秆锈病,条锈病的抗性做了评估。Sharon goatgrass对于叶锈病,秆锈病,条锈病的响应表现出大范围的感染类型(ITs),Sharon goatgrass的抗性表型为叶锈病侵染的58.8–78.4%,秆锈病11.8–69.6%,条锈为46.1%。通过对Sharon goatgrass的遗传研究发现它对叶锈病和秆锈病的寡基因抗性。野生大麦也表现出对叶锈病和秆锈病广泛的感染类型;但是,野生大麦的总体抗性频率明显低于Sharon goatgrass。野生大麦的抗病种质中抗叶锈病的为25.8%,抗秆锈病的为5.7–20.1%。非洲东部秆锈病新毒株TTKS表现的抗性在Sharon goatgrass(搜集样本的70%)和野生大麦(20个测试样本的25%)中均有发现。用多样化阵列技术(DART)对秆锈病抗性进行关联定位,设置高保守0.001的P值,当亚群的数量(K值)被分别设定为10和8时,发现了14和15个明显的相关标记。这些标记分别都位于9个和8个独特的染色体箱内。我们在相同的染色体箱内发现有两个抗小麦杆锈MCCF的重要的标记,即位于7号染色体(5H)上的rpg4 / rpg5。
大麦叶锈病是由大麦叶锈菌(Puccinia hordei Otth)引起的真菌病害(Woldeab et al,2007)。该病害被认为是当前栽培大麦最重要的病害,其在世界许多国家的大麦主产区均有不同程度的发生,是影响大麦生产的重要因子。在澳大利亚及南美洲,大麦叶锈病曾使感病品种显著减产达 32% (Park and Karakousis ,2002)。在生产中,具有小种专化抗性 Rph(Resistance to Puccinia hordei)基因的大麦叶锈病抗性品种易被新的病原物侵入而丧失原有的抗病能力(Woldeab et al, 2007)。大麦叶锈病抗性按照植株的生长发育阶段可划分为苗期抗性,成株抗性及全生育期抗性。苗期抗性一般由单个基因控制表现为小种专化抗性,即宿主的抗性基因只对病原生理小种的一个无毒基因产生特异性的相互作用。这种小种专化抗性属于单基因抗性,常常由于病原菌小种变异而使抗性品种丧失原有的抗性。另一种是小种非专化抗性,一般在成株期表现又被称作成株抗性(Adult plant resistance,APR)或慢锈性。成株抗性一般受多基因控制, 表现为数量性状,没有明显的生理小种专化性。这种由多基因控制的成株叶锈病抗性大多表现为不完全免疫,对多个生理小种都有一定的抗性。具有成株叶锈病抗性的品种在生理上表现出侵染率低,产孢量少,孢子堆小等持久抗病性的特点并在小麦和大麦中均被认为是一种重要的持久抗原(Park 2003; Qi et al, 1999, 2000; Singh,Park and McIntosh,2001)。同时,部分基因在苗期和成株期都有表达表现为全生育期抗性(刘凤楼,2010)。
大麦黄萎病和叶锈病是由叶锈病菌(Puccinia Hordei Otth)、大麦黄萎病毒(BYDV)和谷物黄萎病毒(CYDV)引起的。Dragan Perovic(2013)对塞尔维亚的一些春大麦地方品种进行了分析,结果发现MBR1012对欧洲叶锈病毒抗性最好,且从球型大麦2HL染色体上获取种质的一些材料对BYDY-PAV具有高抗性。