甘肃陇南小麦条锈菌有性繁殖对病菌毒性群体的影响

It has been proved that Barberis is alternat host for Puccinia Striiformis f.sp. Tritici in China. The sexual reproduction lead to virulene variatation of the Pathogen and production of new physioligical races certainly. It's very necessary to research on race populations after the pathogen sexual reproduction in Southeast Gansu as a main base for new races with pathogen virulent varing in China. It will be kown to species and distribution of Barberis by investigating detailedly and ratio of Puccinia Striiformis f.sp.Tritici. in Barberis rust population by SSR molecular marking and inoculation test. The different races will be identified by differentials and NILs varieties in sexual reproduction population of pathogen. It will be also kown well to developing of these virulent races by practical relative parasitic fitness test. Thereby it will be clear to the race populations of Puccinia striiformis f.sp. Tritici in Barberis as alternate host. It will be estimated well to impacts of the sexual producing races on total race population include asexual and sexual production so as to predict race occuring frequency precisely and guide wheat variety breeding to stripe rust(Puccinia Striiformis f.sp. Tritici. ).

小檗是小麦条锈菌转主寄主已经得到证实，小麦条锈菌的有性过程必然引起病菌的毒性变异，导致新毒性菌系的产生。甘肃陇南作为我国小麦条锈病主要越夏易变区和新小种策源地，非常有必要研究小麦条锈菌有性繁殖产生的毒性菌系的群体结构。通过对丰富小檗种类的系统调查，明确发病小檗的种类和分布；大量采集发病小檗标样，利用分子标记（ITS3-Puccinia/ITS4）及PCR技术检测小檗锈病中的小麦条锈菌，并通过发病小檗标样上的锈孢子接种小麦感病品种，产生新的小麦条锈菌菌系，探明感病小檗中小麦条锈菌的比例；利用鉴别寄主和近等基因系品种，鉴定有性繁殖新产生菌系的小种及毒性基因类型，掌握转主寄主小檗上小麦条锈菌的毒性变异和小种组成；通过寄生适合度测定，掌握毒性小种发展i趋势。从而揭示小檗上的小麦条锈菌毒性群体结构，准确估量小檗小麦条锈菌在整个小麦条锈菌群体中的作用，为小种的精准预测和抗病品种的选育利用提供科学依据。

小麦条锈菌（Puccinia striiformis f.sp.tritici）引起的小麦条锈病是我国小麦安全生产上最严重的病害之一。甘肃陇南作为我国小麦条锈菌主要越夏易变区和新小种策源地，为明确当地小麦条锈菌有性生殖产生的毒性菌系的毒性结构以及该菌系与自然界小麦条锈菌毒性结构的关系，本研究对2019年 ~ 2022年甘肃小麦条锈菌进行生理小种监测，调查了甘肃地区小檗的分布，对感染锈菌的小檗种类进行鉴定，通过ITS方法对小檗上的锈菌进行分子鉴定，对小檗上的锈菌进行生理小种鉴定及毒性分析。结果显示：甘肃小麦条锈菌毒性结构主要由贵22致病类群、Hy致病类群、中四致病类群、水源11致病类群及洛夫林致病类群组成，CYR34为主要流行小种，甘肃条锈菌毒性结构与十年前已经由较大差异，流行生理小种CYR34的致病范围比曾经的流行CYR32和 CYR33宽；调查发现甘肃海拔区间1098 m ~ 3300 m有小檗分布，主要感染锈菌的小檗种类为堆花小檗（Berberis aggregata C. K. Schneid）、短柄小檗（Berberis brachypoda Maxim）、甘肃小檗（Berberis kansuensis Schneid）、假豪猪刺（Berberis soulieana C. K. Schneid）、鲜黄小檗（Berberis diaphana Maxim）及黄芦木（Berberi amurensis Rupr）；经ITS测定发现，甘肃各地小檗上的锈菌都检测出小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici），甘南和临夏地区小檗上的条锈菌检出率分别达64.6% 和 75.0%。经毒性测定发现，小檗上的条锈菌的毒性结构主要由贵22致病类群，水源11致病类群及Hy致病类群构成。通过分析小檗上锈菌的毒性结构与小麦条锈菌的毒性结构，发现小檗上条锈菌的毒性结构与小麦上条锈菌的毒性结构组成基本一致，贵22致病类群在两个条锈菌群体中均为第一位，同时CYR34在两个条锈菌群体中的出现频率也占第一位。以上研究结果表明，甘肃地区小檗上条锈菌与小麦上条锈菌之间相互交流，两个寄主上的条锈菌毒性结构互相影响。