感染“中四”小麦条锈菌新菌系T4的毒性分析及快速检测体系建立

小麦条锈病是小麦上最重要的病害。条锈菌新小种的出现并成为优势小种是历次小麦品种抗锈性"丧失"并造成病害大流行的主要原因。监测新小种的出现，研究其毒性基因组成和致病性以其寄生适合度，研发新菌系快速检测体系等，对于条锈菌优势小种的超前预测、抗锈育种和病害的持续控制具有重要意义。"中四"品种是我国小麦条锈菌17个鉴别寄主中自CYR32出现以后唯一能免疫现有条锈菌生理小种的品种。近年来，众多育种家已用其作抗源进行抗锈育种，一些品种已在生产上推广应用，因此，急需对能够感染"中四"的条锈菌新菌系进行监测，并对其毒性进行研究。本项目拟在对申请者已发现的感染"中四"品种的新菌系T4进行系统的生物学研究，包括新菌系的毒性基因组成分析、致病性测定、田间新菌系监测和寄生适合度研究等；研发新菌系T4的快速分子检测体系，并将其应用于田间新菌系的实时监测。为该菌系的超前预测、抗锈育种和病害持续控制奠定基础。

小麦品种“中四”是我国小麦条锈菌目前19个鉴别寄主中唯一能免疫现有所有条锈菌小种的品种，也是小麦抗条锈病育种重要抗源材料。本项目组在前期研究中发现了一个能够稳定感染“中四”的条锈菌新菌系T4。利用21个已知小麦抗条锈病基因品种（系）对T4进行毒性基因分析表明，其对Yr3、Yr3b/4b、Yr6、Yr7、Yr8、Yr11、Yr14、Yr17、YrSu、YrSpP、Yr26和Yr27等12个已知小麦条锈病抗病基因载体品种表现感病，具有相应的毒性基因。对我国小麦条锈病流行区200多份主栽及后备小麦品种致病力测定结果表明，T4致病范围窄，致病力较弱，但对含有“中四”血缘的小麦品种具有较高致病力。T4的寄生适合度也低于我国目前小麦条锈菌流行小种CYR33、CYR32、CYR31、CYR29和Su11-4。根据T4的致病力以及寄生适合度测定结果，T4新菌系在今后一段时期内暂不会上升为流行小种。利用RAPD分子标记技术，从189条RAPD随机引物中筛选到2条T4的特异性标记S1311和S1363，经回收、纯化、克隆、测序后将其转化为稳定的SCAR标记T4SP8-1/T4SP8-2，并对反应体系进行了优化，该标记可以用于田间小麦条锈病发病早期T4新菌系的分子检测。