30個重要小麥生產品種抗葉銹性基因分析

閆曉翠，李在峰，楊華麗，張換換，Gebrewahid Takele Weldu，姚占軍，劉大群，周悅

（1河北農業大學農學院/華北作物種質資源研究與利用教育部重點實驗室，河北保定 071001；2河北農業大學植物保護學院/河北省農作物病蟲害生物防治工程技術研究中心，河北保定 071001；3保定學院生物化學系，河北保定 071001）

30個重要小麥生產品種抗葉銹性基因分析

閆曉翠1，李在峰2，楊華麗1，張換換1，Gebrewahid Takele Weldu1，姚占軍1，劉大群2，周悅3

（1河北農業大學農學院/華北作物種質資源研究與利用教育部重點實驗室，河北保定 071001；2河北農業大學植物保護學院/河北省農作物病蟲害生物防治工程技術研究中心，河北保定 071001；3保定學院生物化學系，河北保定 071001）

【目的】小麥葉銹病是影響中國小麥產量的重要病害之一，培育持久抗病品種可以經濟、有效地控制該病害。論文通過基因推導結合系譜分析、分子標記及成株抗病鑒定對小麥生產品種中抗病基因進行鑒定，從而確定小麥品種中所攜帶的抗病基因。【方法】選用18個小麥葉銹菌菌系（PHGQ、THJT、PHJT、KHJS、PHJS、THTT①、KHHT、FHRT、FHJQ、PHTT、THTT②、PHTT、FHTR、FHHT①、FHHT②、TGGT、FHTT、FGMT）接種36個已知抗葉銹病基因載體品種和中國的30個小麥生產品種進行苗期抗葉銹病基因推導，進一步利用9個與已知抗病基因緊密連鎖的特異性標記進行標記檢測，同時系譜分析法確定供試小麥品種中所攜帶的已知抗葉銹病基因。為了鑒定小麥品種的成株抗性基因，在2014—2015和2015—2016年度將30個小麥品種、慢銹對照品種SAAR和感病對照品種鄭州5389種植于河北農業大學小麥試驗田和河南周口黃泛區農場試驗田，田間用混合生理小種（FHRT、THTT、THJT）接種進行成株抗葉銹性鑒定，進一步運用軟件IBM SPSS Statistics 19.0進行方差分析（ANOVA），根據苗期與成株期的侵染型排除具有主效抗性基因的品種，將田間最終嚴重度（當達到發病高峰時調查的嚴重度為最終嚴重度，final disease severity，FDS）明顯小于或與慢銹對照 SAAR無顯著差異的作為慢銹品種，從而篩選出表現慢銹的小麥品種。【結果】基因推導、系譜分析結合標記檢測結果表明，30個小麥生產品種中有4個品種（鄂恩5號、鄂麥14、陜229和西農979）含有抗病基因Lr1，10個品種（鄂恩1號、鄂恩5號、鄂恩6號、貴農16、陜225、陜354、陜715、陜合6號、陜麥509和陜農7859）攜帶有抗病基因Lr26，2個品種（陜225和小偃81）經分子標記檢測含有慢銹抗病基因Lr46，另外還有3個品種（西農979、陜229和貴農16）可能含有基因Lr13，所有供試品種均不含Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24和Lr34抗病基因。根據2年2點的田間抗葉銹病鑒定篩選出18個表現慢銹的品種，且方差分析結果表明各品種間和地點間差異均極顯著，年份間差異顯著，品種與地點間、品種與年份間差異均極顯著，而品種與重復間和重復間均不顯著，這表明小麥葉銹病抗性的表達受基因型和環境互作共同影響。【結論】30個小麥品種中共檢測到Lr1、Lr26、Lr13和Lr46等4個抗葉銹病基因，其中Lr46為成株抗病基因，通過田間抗性鑒定共檢測出18個品種可能攜帶成株慢銹基因，所有慢銹材料中可能含有未知成株抗葉銹病基因，需要進一步進行遺傳鑒定。

小麥葉銹病；基因推導；成株抗病鑒定；分子標記輔助選擇

0 引言

【研究意義】小麥葉銹病是由小麥葉銹菌（Puccinia triticina）侵染引起的真菌性氣傳小麥病害，是危害中國小麥產量的重要因素之一，病害嚴重流行年份可導致產量損失達 40%以上[1]。葉銹病發生范圍廣泛，20世紀70年代在墨西哥西北部發生葉銹病大流行，據估計造成產量損失高達70%[2]。中國北方麥區曾在1969、1973、1975和 1979年發生過中度以上病害流行[3]，2012年和2015年在多個小麥主產區暴發了小麥葉銹病，對小麥生產造成了嚴重危害[4-5]。因此不斷發掘和定位小麥抗葉銹病基因對豐富中國小麥抗病基因庫和培育抗病品種具有重要意義。【前人研究進展】小麥對葉銹病的抗性分為兩種：垂直抗性和水平抗性。垂直抗性受單基因控制，表現為小種專化抗性，常因小種變異而喪失；水平抗性大多數受微效多基因控制，具有數量遺傳特性，為非小種專化抗性。微效多基因一般具有加性效應和上位效應，不易引起抗病性喪失，表現為持久抗性，比如水平抗病品種Pavon76在生產上利用多年仍保持較好抗性，經分子檢測品種Pavon76中攜帶有多個微效抗病基因[6]。目前國際上發現的100多個小麥抗葉銹病基因中大多數為苗期抗病基因，僅有Lr12、Lr13、Lr22（等位基因a和b）、Lr34、Lr35、Lr37、Lr46、Lr48、Lr49、Lr67和Lr68等12個為成株抗葉銹病基因，其中Lr34、Lr46、Lr67和Lr68為成株微效基因，具有持久抗病性[7]。抗病基因的研究方法主要有常規雜交法、基因推導法和分子標記等。基因推導法的應用原理是Flor提出的基因對基因假說[8]，依據一套小麥抗葉銹病基因載體品種的表現型推導出供試材料中可能攜帶的抗病基因。1973年，BROWDER[9]首次應用13個近等基因系作為對照品種推導出了Lr1和 Lr10；胡長程等[10]在中國生產品種中推導出了Lr1、Lr2c、Lr10、Lr18和Lr26等抗病基因；袁軍海等[11]在中國47個小麥新品種（系）中推導出Lr1、Lr3、Lr3bg、Lr9、Lr10、Lr13、Lr16、Lr23、Lr26和Lr34等10個抗葉銹病基因。由于基因推導法在小麥抗葉銹病遺傳研究中普遍應用，有利于小麥抗葉銹病基因的發掘與利用，但基因推導容易受到小種鑒別力的影響，導致某些基因推導不出來，因此在對抗病基因鑒定時，常使用基因推導與分子標記法互相驗證獲得可靠結果。劉志勇等[12]在48份抗葉銹育種圃高代品系材料中鑒定出Lr9和Lr24；胡亞亞等[13]在14份小麥材料中鑒定出Lr1、Lr10、Lr26和Lr34等抗病基因；韓燁等[14]在來自CIMMYT品種鑒定出抗病基因Lr26、Lr34、Lr42和Lr47等；潘陽等[15]對來自104份新疆品種、高代品系中鑒定出Lr26、Lr34、Lr50、Lr3ka、Lr1和Lr14a等抗病基因；同時LI等[16]也應用基因推導法結合標記檢測在中國小麥材料中發現了抗葉銹 Lr1、Lr2a、Lr3bg、Lr3ka、Lr14a、Lr16、Lr17a、Lr18、Lr20、Lr23、Lr24、Lr26、Lr34和LrZH84[17]等14個抗病基因。【本研究切入點】選用中國30個小麥生產品種進行苗期基因推導、成株期抗葉銹性鑒定及分子標記檢測。【擬解決的關鍵問題】確定這些材料可能含有的抗病基因并篩選慢銹品種，從而為作物育種和遺傳研究提供有效遺傳信息并為進一步抗病育種提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試品種及葉銹菌系

供試材料為陜西、貴州和湖北等3個小麥主產區的30個重要小麥生產品種，其名稱、系譜及來源見表1。基因推導所用的36個已知抗葉銹病基因的載體品種和感病對照鄭州 5389及成株慢銹對照品種 SAAR均由河北農業大學小麥葉銹病研究室提供[18]；基因推導所用的18個中國小麥葉銹菌小種（PHGQ、THJT、PHJT、KHJS、PHJS、THTT①、KHHT、FHRT、FHJQ、 PHTT、THTT②、PHTT、FHTR、FHHT①、FHHT②、TGGT、FHTT、FGMT）以及成株期所用的混合生理小種（FHRT、THTT、THJT）均采集于中國小麥主產區并進行單孢分離純化，其小種命名參照LONG等[19]提出的三字母密碼命名系統及后來擴展成的四字母命名法（http://www ars.usda.gov/SP2 User Files/ad_hoc/ 36400500 Cerealrusts/pt nomen.pdf）。所有菌種均保存于河北農業大學小麥銹病研究室。

1.2 苗期基因推導及侵染性鑒定

將對照感病品種鄭州5389、36個攜帶已知抗葉銹病基因的載體品種和供試的30個小麥品種共67份材料，按順序播種于溫室中育苗盤內。待小麥第一片葉片完全展開，采用掃抹法將18個不同毒力的葉銹菌生理小種分別接于18套小麥葉片上。大約兩周后待感病對照品種鄭州5389充分發病時進行抗葉銹鑒定，參照ROELFS等[20]的 6級侵染性標準，對每套小麥品種（系）進行抗葉銹病侵染型鑒定，并根據DUBIN等[21]提出的基因推導原則進行抗病基因推導。

1.3 田間接種及成株期抗葉銹性鑒定

2014—2015年和2015—2016年度將32份小麥品種（包括慢銹對照品種 SAAR和感病對照品種鄭州5389）分別播種于河北保定河北農業大學小麥試驗田和河南周口黃泛區農場試驗田，種植方式采用完全隨機區組設計、2次重復、行距25 cm、行長1.5 m，每10行種植一個高感對照品種鄭州 5389，并且將鄭州5389垂直種植作為接種行。田間接種和成株抗葉銹菌鑒定可參照LI等[16]的方法。運用IBM SPSS Statistics 19.0軟件進行方差分析（ANOVA），根據苗期與成株期的侵染型排除具有苗期抗性基因的品種，將田間最終嚴重度明顯小于或與慢銹對照SAAR無顯著差異的作為慢銹品種。

1.4 已知抗葉銹病基因的分子檢測

用CTAB法[22]提取小麥葉片基因組DNA，用TE稀釋成50 μL備用，并利用分光光度計對DNA濃度和純度進行檢測。同時用ddH2O稀釋DNA至終濃度40 ng·μL-1作為PCR工作液使用。采用與已知抗葉銹病Lr基因緊密連鎖的11個分子標記進行分子檢測。所有引物的PCR體系為20 μL，含10 μL 2×Taq PCR Mix、6 μL ddH2O、2 μL 4 mol·μL-1引物、2 μL 40 ng·μL-1DNA模板，各引物標記擴增程序見表 2，擴增后以1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測（Lr46除外）；但Lr46的引物 csLV46-G22對供試材料擴增后，需將其產物酶切后用12%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測。

表1 30個小麥品種來源、系譜及可能含有抗葉銹性基因的鑒定Table 1 Origins, pedigree and probable genes for leaf rust resistance in 30 wheat cultivars

表2 分子標記的引物序列及PCR擴增程序Table 2 Primer sequences and PCR amplification programs for different primer combinations

2 結果

2.1 苗期抗病性鑒定與基因推導分析

接種36個小麥抗葉銹病載體品種（系）、30個供試小麥生產品種及感病對照品種鄭州 5389的反應型（IT）列于表3。感病對照鄭州5389對所測試的生理小種均表現高感（IT 4）。36個已知抗葉銹病載體品種（系）中，攜帶Lr9、Lr19、Lr24、Lr28、Lr47、Lr51和Lr53的載體品種對所有供試葉銹菌種均表現高抗（IT 0;），而攜帶Lr2c、Lr3、Lr16、LrB、Lr10、Lr3bg、Lr14b、Lr33和Lr44的載體品種對18個供試葉銹菌生理小種均表現為高感（IT 3或4），因此上述 16個抗葉銹病基因無法通過苗期接種鑒定而推導出來，其余20個抗葉銹病基因均可以通過苗期鑒定推導出來（表1）。Lr2b只對PHGQ和FHRT兩個小種表現抗病，對其余16個小種表現感病；Lr36只對PHTT和TGGT兩個小種表現感病，對其余16個小種表現抗病；Lr29對 4個小種表現感病，分別為 PHJS、FHHT①、FHHT②和 FHTT號小種；另外，Lr21對PHGQ、FHRT、TGGT和FGMT這4個小種表現抗病，對其余小種表現感病；Lr45對小種FHRT和TGGT表現感病，而對其他小種表現抗病。30個小麥生產品種對18個小麥葉銹菌種表現出不同的抗性（表3）。推導結果表明鄂麥23、鄂麥15、襄麥55、鄂麥352、陜89150、鄂麥21、鄂麥11和陜旱8675等8個小麥品種對所有菌系均表現高感型，因此這些材料不含有已知抗葉銹病基因或攜帶未知抗病基因；Lr1對小種KHJS、KHHT、FHRT、FHJQ、FHTR、FHHT①、FHHT②、FHTT和FGMT表現低侵染型（;1），而小麥品種陜229、鄂麥14、鄂恩5號、西農979對所有Lr1無毒的小種均表現抗性，表明這些材料中攜帶Lr1；Lr13對編號PHTT、FHHT①、FHTT和FGMT

表現低侵染型（;1），陜229、貴農16和西農979等3個品種對此4個小種也表現相似的低侵染型，說明這些材料中可能含有 Lr13；Lr26對小種 TGGT和FGMT表現低侵染型（2），而小麥品種（系）鄂恩1號、鄂恩5號、鄂恩6號、貴農16、陜225、陜354、陜715、陜合6號、陜麥509和陜農7859對所有Lr26無毒的小種均表現抗性，表明這些材料可能攜帶有Lr26（表1）。

表3 30個已知抗葉銹病基因對18個葉銹菌生理小種的苗期侵染型Table 3 Seedling infection types on 30 wheat lines with known leaf rust resistance genes when tested with 18 pathotypes of P. triticina

續表3 Continued table 3

續表3 Continued table 3

2.2 田間成株抗病性鑒定

2014—2015和2015—2016年度連續2年在河北保定和河南周口2個試驗點對這些材料進行了成株抗葉銹鑒定，方差分析結果表明各品種間和地點間差異均極顯著，年份間差異顯著，品種與地點間和品種與年份間差異均極顯著，而品種與重復間和重復間均不顯著，這表明小麥葉銹病抗性的表達受基因型和環境互作共同影響（表4）。此外，根據2年2點田間鑒定，慢銹對照SAAR均表現明顯的慢銹性（表5）。經IBM SPSS Statistics 19.0軟件分析發現在30個小麥生產品種共有18個品種的FDS與慢銹對照的FDS差異不顯著，且其侵染型在苗期對混合小種均表現感病，因此這些材料均表現為慢銹性（表5）。

2.3 分子檢測

30個小麥品種進一步利用11個分子標記進行檢測（表2），共檢測到Lr1、Lr26和Lr46的特異目的片段（圖1、圖2），而未檢測到Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24和 Lr34相應的特異條帶（圖 1）。鄂麥14、陜229、西農979和鄂恩5號等品種中檢測出Lr1，鄂恩1號、鄂恩5號、鄂恩6號、陜合6號、貴農16、陜225、陜354、陜715、陜麥509和陜農7859等品種中檢測到與Lr26相同的帶型，陜225和小偃81兩個品種檢測出與Lr46基因相同的帶型，其余的品種均未檢測出Lr46（圖2）。分子標記檢測結果見表1，另外結果顯示分子標記與基因推導鑒定結果表現一致。

表 4 30個小麥品種及慢銹SAAR和感病對照在2014—2015和2015—2016年分別在保定與周口最終病害嚴重度的方差分析Table 4 Analysis of variance of relative area final disease severity (FDS) in 30 wheat cultivars including slow rusting cultivar SAAR and susceptible checks tested in the 2014-2015 and 2015-2016 growing seasons

3 討論

本研究結合基因推導和標記檢測，共鑒定出Lr1、Lr13、Lr26和 Lr46等少數幾個抗病基因，說明中國小麥材料中抗病基因單一，而且缺乏有效的抗病基因。目前只有少數幾個抗病基因如Lr9、Lr19、Lr24、Lr28、Lr47、Lr51和 Lr53等對所有供試小種表現高抗，但這些基因在生產品種中尚未廣泛應用，因此今后應進一步加強抗病育種工作，在生產品種中轉化更多的有效抗病基因來抑制小麥葉銹病流行。本研究中陜 225和小偃81經標記檢測攜帶有Lr46，但其田間嚴重度分別為15%和57%，表現中度抗病及高度感病，表明Lr46單獨存在時，效應比較微弱，需聚合更多的微效基因，才能達到高水平的成株抗病性。

鄂恩1號由（洛夫林10/761）F1與蘇麥3號雜交選育而來，親本洛夫林10含有抗病基因Lr26[33]，說明鄂麥1號中攜帶的Lr26可能來自于洛夫林10；鄂麥14由繁6/偃大72-629雜交選育而成，其親本繁6的系譜為 I413B01828/NP824/3/五一麥/成都光頭分枝麥/中農 483/4/中農 2813分枝/阿夫，其中阿夫含有Lr1[34]，說明鄂麥14中的抗病基因Lr1可能來自于阿夫；西農979的親本西農2611是以陜229作母本、（84＜14＞43×83＜2＞3）×（西農65×小偃6號）作父本雜交選育而成，雖然陜229中的Lr1無法經系譜推出，但很明顯西農979的Lr1來自于陜229。莊巧生[35]在2003年指出洛夫林、畢加索、山前草和阿芙樂爾等骨干品種均含有抗葉銹病基因 Lr26，本研究中攜帶Lr26的4個品種陜農7859、陜麥509、陜354和陜715，其親本均有攜帶Lr26的骨干親本。經基因推導可知西農979、陜229和貴農16可能攜帶有Lr13，此3個品種在田間嚴重度為19%，表現為慢銹品種；Lr13的載體品系RL4031在田間的嚴重度為5%，西農979、陜229和貴農16是否攜帶Lr13有待進一步試驗驗證。本研究中還鑒定到18個表現成株慢銹的品種，這些材料中可能攜帶未知的成株慢銹基因，今后應利用遺傳分析結合分子標記明確其成株抗性的抗病機理，同時這些材料也可將來用于持久抗性品種的選育。

表5 32個小麥品種、慢銹品種及對照品種苗期對混合小種的反應型和成株期在2014—2015年和2015—2016年的最終病害嚴重度Table 5 Infection types (IT) in the seedling test with P. triticina pathotype mixed species and mean final disease severity (FDS) in the field experiments with the same pathotype in the 2014-2015 and 2015-2016 growing seasons for 32 wheat genotypes with slow rusting resistance to leaf rust

圖1 用Lr1、Lr9、Lr10、Lr19、Lr20、Lr24、Lr26和Lr34標記檢測30個小麥品種的部分電泳結果Fig. 1 Part of PCR amplification of 30 Chinese wheat cultivars with the markers Lr1, Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr24, Lr26, and Lr34

圖2 用cslv46-G22標記檢測30個小麥品種的電泳結果Fig. 2 The PCR amplification of 30 Chinese wheat cultivars with the CAPS marker cslv46-G22

基因推導及標記檢測各有優缺點：分子標記快速、準確且不受環境條件的限制，但易擴增出非特異性帶型，出現假陽性，影響結果檢測的準確性；基因推導法周期短、不受生長季節限制、在短期內可對大量品種進行分析且結果準確，但易受小種鑒別力不足或遺傳背景等因素影響，使鑒定結果受到限制。在本研究中所選的分子標記特異性強，能準確地檢測出抗病基因，而且苗期基因推導與標記檢測結果一致，更加驗證了結果的可靠性。部分材料由于含有未知抗病基因沒有推導出已知抗葉銹病基因，用其與感病品種配置雜交組合，進一步利用遺傳分析和分子定位對未知基因進行鑒定有望發現一些新的抗病基因，目前本課題組中共發現了LrZH84[17]、LrG98[36]、LrXi[37]、LrBi16[38]、LrNJ97[4]、LrFun[39]、LrZH22[40]等 7個新的抗葉銹病基因，都是通過此方法進行鑒定和定位的。另外，本研究采用苗期基因推導和成株抗性鑒定相結合，苗期鑒定能夠檢測出苗期主效抗病基因，而不能檢測出成株微效抗病基因，而田間通過接種強毒性生理小種進行鑒定，能夠檢測出成株慢銹基因。在本研究中篩選出18個品種可能攜帶成株慢銹抗病基因，這些材料可應用于小麥生產培育持久抗病品種來防治小麥葉銹病。

4 結論

根據苗期基因推導和分子標記檢測結果，在 30個小麥品種（系）中有14個品種（系）中可能攜帶有4個已知抗葉銹病基因，即Lr1、Lr13、Lr26和Lr46。檢測到10個品種（系）含有Lr26，其中鄂恩5號攜帶Lr26和Lr1，貴農16攜帶Lr26和Lr13，另外Lr26和Lr46共同存在于陜225中，檢測到含有Lr1的共有4個品種（系），除了上述鄂恩5號外，Lr1和Lr13共同存在陜229和西農979中，品種鄂麥14僅含有Lr1；含有Lr46的有2個品種（系），除了陜225外，小偃81僅攜帶Lr46。通過田間抗性鑒定共檢測出18個品種（系）可能攜帶成株慢銹基因。

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（責任編輯 岳梅）

Analysis of Wheat Leaf Rust Resistance Genes in 30 Important Wheat Cultivars

YAN XiaoCui1, LI ZaiFeng2, YANG HuaLi1, ZHANG HuanHuan1, GEBREWAHID Takele Weldu1, YAO ZhanJun1, LIU DaQun2, ZHOU Yue3

(1College of Agronomy, Agricultural University of Hebei/North China Key Laboratory for Germplasm Resources of Education Ministry, Baoding 071001, Hebei;2College of Plant Protection, Agricultural University of Hebei/Biological Control Center for Plant Disease Pests of Hebei Province, Baoding 071001, Hebei;3Department of Biochemistry, Baoding University, Baoding 071001, Hebei)

【Objective】Leaf rust is an important wheat disease and it has a great influence on wheat yield. Breeding durable resistant cultivars can economically and effectively control the disease. The objective of this study is to identify leaf rust resistance genes in 30 wheat cultivars from China by gene postulation, molecular marker-assisted selection, adult plant resistance identification and pedigree analysis.【Method】The cultivars were tested for seedling responses in the greenhouse to 18 Puccinia triticina pathotypes (PHGQ, THJT, PHJT, KHJS, PHJS, THTT①, KHHT, FHRT, FHJQ, PHTT, THTT②, PHTT, FHTR, FHHT①, FHHT②, TGGT, FHTT, FGMT) and to a mixed pathotypes (FHRT, THTT, THJT) for slow leaf rusting resistance in the field in 2014-2015 and 2015-2016 cropping seasons in Zhoukou, Henan Province and Baoding, Hebei Province. CIMMYT line SAAR, with typical slow rusting resistance and Zhengzhou 5389, a highly susceptible line were used as slow rusting and susceptible checks, respectively. Differential sets containing 36 near-isogenic lines (NILs) in a background of Thatcher with known leaf rust resistance genes were used to compare the infection types of the cultivars at seedling stage. The software IBM SPSS Statistics 19.0 was used for analysis of variance (ANOVA) and for determining least standard deviations (LSDs) for comparing the FDS (the final diseases severity) among the wheat cultivars. Cultivars which were susceptible to the mixed pathotypes and had lower or non-significantly higher values of FDS than those of the slow rusting check in field trials were considered to be slow rusting cultivars.【Result】Gene postulation combined with pedigree analysis, and markers detection results showed that four cultivars, viz. Een 5, Emai 14, Shaan 229, and Xinong 979 contained Lr1; 10 cultivars (Een 1, Een 5, Een 6, Guinong 16, Shaan 225, Shaan 354, Shaan 715, Shaanhe 6, Shaanmai 509 and Shaannong 7859) carried Lr26, two cultivars (Shaan 225 and Xiaoyan 81) contained slow rust resistance gene Lr46 by molecular marker detection; three varieties (Xinong 979, Shaan 229, and Guinong 16) might contain Lr13. All cultivars didn’t carry resistance genes, viz. Lr9, Lr10, Lr19, Lr20, Lr24, and Lr34. Based on the leaf rust resistance phenotype data in the field through four environments, a total of 18 cultivars showed slow rusting resistance. The variance analysis results showed that the genotypes-years interactions and the genotypes-locations were highly significant differences but genotypes-replicates interaction was not significant. At the same time, highly significant differences were found for wheat genotypes and environment (seasons and locations) for FDS in the field trials, but its effect on variation was much less than the genotypic differences. Therefore, these suggested that the expression of wheat leaf rust resistance was mainly influenced by genotypes and environments.【Conclusion】Four resistance genes, viz. Lr1, Lr26, Lr13, and Lr46 were found in 14 wheat cultivars among 30 released winter wheat cultivars in China, but known leaf resistance genes could not be detected in other 16 cultivars. A total of 18 cultivars might carry slow rust resistance genes according to the field resistance data. All slow rusting materials may contain unknown plant leaf rust resistance genes, which need further genetic identification.

wheat leaf rust; gene postulation; adult plant resistance; molecular marker-assisted selection

2016-08-22；接受日期：2016-10-19

國家自然科學基金（31361140367，31571662）、河北省應用基礎研究計劃重點基礎研究項目（11960145D）、河北省高等學校自然科學研究項目（QN2016316）

聯系方式：閆曉翠，Tel：15933976327；E-mail：yanxiaocui101412@126.com。通信作者姚占軍，Tel：0312-7528121；E-mail：yzhj201@aliyun.com。通信作者劉大群，E-mail：ldq@hebau.edu.cn