小麦条锈菌高致病性新菌系贵22-9、贵22-14毒性分析及快速检测

Wheat strip rust is the most important devastating disease in China. New higher virulent races are often predominant, and become into the basic reason for all previous resistant cultivars disability and epidemic diseases. Therefore monitoring of new races and forecasting of epidemical tendency have important significance for resistance breeding and sustainable control of wheat stripe rust. Guinong 22 is a widely-used Chinese important wheat resistance resource to each race earlier than CYR33. New strain Gui 22-9 and 22-14 infected to Guinong 22 were first monitored at 2010, and they have wider virulence spectra and pathogenicities with rapidly-increased occurrence frequencies. Hence their monitoring and virulent study are urgently needed. Their growth and decline dynamic and development trend can be explicated through routine monitor; and the pathogenic character will be determined by the reaction between differential host and the known gene materials. Their pathogenicity and parasitic fitness estimating are helpful to evaluate influence surface of wheat resistance gene and definite pathogenic range and reproductive capacity. Here their SCAR specific marker will be studied and the rapid detection system will be set up. This will provide scientific basis for advanced prediction for Gui 22-9 and 22-14 new strain and corresponding resistance breeding and even sustainable control of wheat stripe rust.

小麦条锈病是小麦上最重要的病害。新毒性小种的产生并成为优势小种是造成历次品种抗锈性"丧失"并导致病害大流行的根本原因。监测新小种的出现，并进行流行趋势预测，对抗锈育种及条锈病的持续控制具有重要意义。贵农22是国内广泛应用并对CYR33以前各小种免疫的重要抗源材料。2010年首次监测到对贵农22感染的新菌系贵22-9、贵22-14，该菌系含有比CYR32、CYR33更宽的毒性谱和致病力，且出现频率上升迅速。因此，急需对感染贵农22的新菌系进行监测，并对其毒性进行研究。通过常规监测，明确新菌系消长动态和发展趋势；通过在鉴别寄主及已知基因系材料上的反应确定新菌系致病特性；通过致病性及寄生适合度测定，评价对小麦抗病基因的影响面，明确致病范围及繁殖能力；研发新菌系的特异性SCAR标记，建立快速检测体系。从而为贵22-9、贵22-14新菌系的超前预测及相应的抗锈育种乃至条锈病持续控制提供科学依据。

小麦条锈病（Puccinia striiformis f.sp. tritici）是小麦上最重要的病害之一。利用抗病品种是防治该病害最经济、有效、且环境可接受的有效措施。新毒性小种不断产生并成为优势小种，是造成历次大面积推广种植品种抗锈性“丧失”，并导致病害大流行的根本原因。因此对新毒性菌系的监测并对其毒性进行科学评价，寻求简便快捷的检测方法，对于超前预测新小种在未来病害发展中的作用，进行抗锈预见性育种，科学指导抗病品种合理布局及病害持续治理具有重要的理论和实际意义。项目通过对贵22-9、贵22-14的流行预测研究发现：.1、品种抗病性跟综调查；2013-2016年项目组在秋苗、早春、盛发、越夏四个时期对甘肃及周边省份进行条锈病调查，发现不同地区90%主载品种由于贵农致病菌系而丧失抗锈性。.2、贵22-9、贵22-14消长趋势分析：2009-2016年对2921份小麦条锈菌标样变异监测发现：贵22-9已由2010年2.63%上升到2016年的33.78%成为第一位新优势小种类型，贵22-14上升相对缓慢，2016年仅为7.66%，成为第三、四位优势小种类型，贵农致病类群已由2010年的4.09%上升到2016年的70.28%而成为第一位优势类群。.3、贵22-9、贵22-14致病特性研究及毒性组成分析：通过对380份单孢及分离纯化菌系进行研究，发现贵22-9、贵22-14致病性稳定，是贵农致病类群中两代表类型，含有CYR32、CYR33号所不具备的Yr24、Yr26、Yr10毒性基因，是目前毒性最强的小种类型。.4、贵22-9、贵22-14致病性测定：2012-2016年对2048份小麦生产品种、后备品系、抗源材料进行致病性测定发现：贵22-9类型2013-2016年致病率均最高，其次为CYR32、CYR33及贵22-14。贵22-9致病力强，致病范围广，对小麦安全生产威胁大。.5、苗期、成株期寄生适合度测定发现：贵22-9均比CYR32、CYR 33及贵22-14寄生适合度高、繁殖扩展能力强。.6、哺育品种布局分析发现：以贵22-9、贵22-14为主的贵农致病类群的消长使得生产上90%的品种丧失抗锈性，生产上及后备品系中抗病及免疫的只有极少数，品种布局将面临再一次大的更替。.通过以上新菌系流行预测研究发现贵22-9出现频率上升迅速、致病性强、毒性谱宽