山东省七个市小麦条锈菌群体的毒性结构和遗传多样性分析

摘要

为黄淮海麦区小麦条锈病的防控及小麦抗性基因的合理布局提供参考，从山东省泰安、济南和潍坊等7个市采集152份小麦病样，利用中国鉴别寄主和单基因系鉴别寄主对其进行毒性表型鉴定，并利用17对竞争性等位基因特异性PCR-单核苷酸多态性（kompetitive allele specific PCR-single nucleotide polymorphism,KASP-SNP）引物对其进行基因型分析，明确其遗传结构和多样性。结果显示：经分离和菌系扩繁从152份小麦病样中共获得152个小麦条锈菌菌系；经中国鉴别寄主鉴定，在152个小麦条锈菌菌系中，23个为已知小种，27个为未报道的新小种，其中贵农22类群为山东省条锈菌的优势类群；经单基因系鉴别寄主鉴定，152个小麦条锈菌菌系的致病类型为131种，race1(2.6%)为优势致病类型，条锈菌群体对AvSYr32NIL（携带抗病基因Yr32）小麦品种的毒性频率较低，且均不侵染AvSYr5NIL（携带抗病基因Yr5）和AvSYr15NIL（携带抗病基因Yr15）小麦品种，表明携带这些抗性基因的小麦品种仍可用于山东省小麦抗条锈基因布局和抗病育种。基于KASP-SNP分子标记数据的聚类分析显示，条锈菌泰安群体和济南群体、枣庄群体和临沂群体、潍坊群体和烟台群体之间均有着相似的遗传结构，而这6个群体与菏泽群体的遗传结构差异较大，与基于两套鉴别寄主的聚类结果相似。遗传结构分析、主成分判别分析和主坐标轴分析均表明山东省7个条锈菌群体内存在基因交流。山东省7个条锈菌群体96%的遗传变异发生在群体内部，仅4%的变异发生在群体之间，表明内部个体间遗传变异是山东省7个条锈菌群体遗传变异的主要原因。山东省7个条锈菌群体的毒性与基因型之间的相关性较低，且遗传距离与空间地理距离之间无相关性。

关键词

小麦条锈菌 / 山东省 / 毒性鉴定 / 群体遗传

基金资助

国家重点研发计划（2021YFD1401000）; 国家自然科学基金（32172380）