向日葵列当生物学特性及抗列当向日葵分子育种研究进展

向日葵是世界各国重要的油料作物,也是供食用的重要经济作物。向日葵列当是危害向日葵生长极为严重的一类草害,在全球均有发生,且列当种子生活力极强,难以根除。向日葵列当研究和抗列当向日葵育种是农业科研人员研究的重点。本文综述了向日葵列当的生物学特性、寄生与传播特点、为害症状、预防和控制措施,以及近来年抗列当向日葵分子育种研究进展,并对抗列当向日葵育种研究发展前景作分析和展望。     

逆境胁迫下向日葵的耐受机制

向日葵作为我国五大油料作物之一,具有极高的食用价值和油用价值。向日葵在我国的种植分布集中在东北、西北和华北地区,时常面临着干旱、盐碱、温度和重金属胁迫的问题。主要综述了近年来向日葵面临的几种主要逆境胁迫的最新研究进展,以及在不同逆境胁迫下向日葵的耐受机制,并根据不同逆境胁迫筛选出了相应的抗逆向日葵品种,同时进行了生理差异和基因信息分析。通过阐明向日葵在逆境胁迫下的耐受机制,以期对向日葵高产育种及耐逆育种提供理论依据和指导方向。     

我国“十三五”育成小麦新品种（系）抗赤霉病进展分析与展望

小麦赤霉病严重威胁我国粮食和食品安全,培育抗赤霉病小麦品种是解决该病害最经济有效的途径。20世纪90年代后,以扬麦158为代表的扬麦、宁麦系列中抗赤霉病品种的育成和大面积推广有效抵御了长江中下游麦区的赤霉病危害,使我国抗赤霉病育种处于国际领先水平。尽管全球明确了7个抗赤霉病基因,为开展抗赤霉病育种提供了重要支撑,但由于赤霉病抗性机制复杂,实现高抗与高产的协调仍极其困难,抗赤霉病仍是当前及未来我国小麦育种的主要目标。对“十三五”期间我国小麦新品系和审定品种的抗性情况以及我国抗赤霉病育种方面取得的进展进行了综述,并提出了重视挖掘和利用扬麦等推广品种中优异抗性基因、将Fhb1导入扬麦等主栽品种的育种技术路线和重视表型精准鉴定等建议,以期为实现我国抗赤霉病育种突破提供借鉴。     

中国苜蓿育种取得的成就及展望

综述了我国苜蓿育种取得的成就及展望。到目前为止,已审定登记育成新品种23个,国外引进品种15个,野生驯化品种3个,整理地方品种19个。育成品种具有抗寒、抗病、耐盐、耐牧、高产、早熟等特点。我国苜蓿育种大多采用常规育种技术,生物技术应用相对较少。苜蓿育种工作存在的主要问题有:育成品种少,抗性育种进程缓慢,育种原始材料较少,育种技术单一;提出改进苜蓿育种方法、培育特色品种、加强苜蓿种质资源保护与利用是缩小我国与国外苜蓿育种进程的有效途径。     

《中国水稻遗传育种与品种系谱(1986-2005)》

由万建民教授主编,中国农业出版社出版的《中国水稻遗传育种与品种系谱(1986-2005)》一书已正式发行了。全书分上、下两篇。上篇六章分别回顾了我国水稻育种的成就,综述了种质资源研究与利用、超高产育种、品质育种、抗性育种和新技术育种的理论、技术和经验;下篇十章分别论述了1986年-2005年我国     

‘锦苗标靶’诱抗剂抑制列当寄生向日葵的机制研究

该研究通过对2个向日葵品种(LD5009 和JK103)根系浇灌‘锦苗标靶’诱抗剂,于浇灌处理后0、24、48 和72 h分别对根系取样进行组织化学分析,测定根系H₂O₂含量、ROS清除酶活性以及抗性相关基因表达,并于浇灌处理后20 d检测向日葵生长指标和根瘤结数量,以明确‘锦苗标靶’对向日葵抑制列当寄生的诱抗机制。结果显示：(1)与对照(施用清水)相比,LD5009在‘锦苗标靶’处理后,列当瘤结数减少了95.5个,寄生率降低了98.20%;瘤结的鲜质量和干质量分别降低了94.60%和81.63%,而向日葵株高和茎粗分别相应增加了2.09 cm和0.52 mm,增长率分别为14.92%和15.29%;JK103在‘锦苗标靶’处理后,列当瘤结数较对照减少了37.5个,寄生率降低了98.04%,瘤结的鲜质量和干质量也分别降低了97.06%和82.69%,而向日葵的株高和茎粗分别增加了2.07 cm和0.39 mm,增长率分别为12.26%和9.70%。(2)‘锦苗标靶’诱抗剂浇灌处理后,2个向日葵品种根系中胼胝质的沉积量均有增加,但以JK103在处理48 h后增加幅度最为明显;JK103和LD5009中H₂O₂含量在处理24 h后均达到最大值,分别为3.53和2.68 μmol·g^-1,与对照相比,LD5009的H₂O₂含量增幅较大,为208.05%。(3)2个品种的ROS清除酶活性在处理后均呈先升高后降低的趋势,且均在处理48 h后达到最大值;JK103+锦苗标靶处理较清水对照的SOD、POD、CAT、PPO活性分别增加了69.77 U·g^-1、5.44 U·g^-1·min^-1、1.88 U·g^-1·min^-1和527 U·g^-1·min^-1,而LD5009+锦苗标靶处理后,上述4种酶的活性分别增加了25.91 U·g^-1、13.16 U·g^-1·min^-1、0.50 U·g^-1·min^-1和313 U·g^-1·min^-1。(4)抗性相关基因转录水平的检测结果显示,施用诱抗剂后2个品种抗性基因的转录水平都不同程度地被诱导,但以LD5009+锦苗标靶样本中被诱导的幅度最为明显,特别是CAT、Mn SOD和XTH6基因,其转录水平比对照均上调了50倍之多。研究表明,诱抗剂‘锦苗标靶’对向日葵列当的寄生有显著的抑制效果,且在向日葵列当寄生前(瘤结未形成)施用效果更佳;‘锦苗标靶’可促进向日葵根系细胞中胼胝质的沉积量增加,在结构水平上抵御列当对向日葵根系的侵染,并能够诱导向日葵根系ROS清除酶活性以及CAT、PAL、Mn SOD和XTH6等基因表达的提高,从而建立向日葵对列当寄生的获得性抗性,但诱导的程度由于品种不同而存在一定的差异。     

世界黑莓产业发展和研究现状及前景

在查阅大量文献资料的基础上,结合作者的研究成果,对国内外黑莓(Rubus spp.)产业发展及研究现状进行了综述,并分析了存在的问题,阐述了中国黑莓产业的发展优势和产业化前景.目前黑莓在全世界的种植面积约为20 035 hm2,年产量1.5×105 ～2.0×105 t,栽培区域遍及各大洲,其中塞尔维亚的黑莓种植面积位居世界第一,美国的黑莓年产量居世界第一,亚洲仅中国种植黑莓;近几年来,罗马尼亚、波兰、墨西哥、智利、匈牙利、中国以及美国的黑莓种植面积增长较快;因黑莓极不易贮存,绝大多数鲜果用于加工.国外以常规育种技术为主、分子技术为辅培育出许多黑莓品种,栽培技术已经非常成熟,成功实现了机械化采收,并逐步推广黑莓的有机生产体系和大棚栽培技术.国外黑莓生产中面临的主要问题是经济、冻害和病虫害等.黑莓于1986年引入中国,从1994年开始推广,至2010年种植面积约4 500 hm2,主要集中在江苏省的溧水县、赣榆县和溧阳市,90％以上鲜果加工成速冻果出口.在国外引种和国内野生种质资源收集的基础上,中国的研究者开展了黑莓的选种和育种研究,并培育和筛选出适宜于本地种植的黑莓优良品种;黑莓的栽培、加工技术研究也取得了显著的成果,并研制出一些加工产品.当前中国黑莓产业主要面临主栽品种单一、农药残留量超标、栽培条件差等方面的问题,制约了黑莓产业的发展.由于黑莓适于低山丘陵栽培,具有结果早、见效快、营养价值高等优势,在中国具有广阔的发展前景.     

大花三色堇育种研究进展

该文概括总结了目前国内外有关大花三色堇(Viola × wittrockiana Gams.)的种质资源、主要性状遗传改良和育种技术等方面的研究进展。大花三色堇品种丰富, 且近缘种众多; 国内外对大花三色堇的主要观赏性状、营养性状及抗性等的遗传与改良进行了较为细致的研究; 通过采用杂交育种、多倍体育种、诱变育种和组织培养等技术取得了众多研究成果。雄性不育、花色花斑遗传规律和生物技术成为大花三色堇育种研究的工作重点。我国今后应在保护和利用其种质资源的基础上, 加快对大花三色堇新品种的培育。     

新疆油用型向日葵种质资源对2种新入侵病害的抗性鉴定与评价

【目的】向日葵白锈病、黑茎病是2种危害严重的新入侵病害,新疆地区新源县和特克斯县为这2种病害发生区。研究目前种植的油用型向日葵品种对向日葵白锈病和黑茎病的抗性差异,可为新疆伊犁地区向日葵品种选育及其病害综合防控提供理论依据。【方法】选择伊犁地区广泛种植的16种油用型向日葵种质资源为供试品种,试验地设在新源县和特克斯县田间,于2015年5—9月调查样地的病叶数,并计算病情指数,同时测定样地的平均产量,最后综合以上结果确定各品种的抗性水平。【结果】不同向日葵品种在同一供试条件下对白锈病和黑茎病存在明显的抗性差异,在新源县NX19012(西域朝阳)的病情指数分别为7.83和25.62,而品种KWS204的病情指数为21.04和39.50;部分品种在不同的供试地点表现出一致的抗性水平,品种新引S31感染白锈病后在新源县的病情指数为9.41,在特克斯县为9.38;另有部分品种在不同地点存在不同的抗性水平,如G101感染白锈病后在新源县和特克斯县的病情指数分别为9.16和11.78,而感染黑茎病后在新源县和特克斯县的病情指数分别为31.05和37.79。【结论】通过对白锈病和黑茎病病情指数、向日葵产量及当地气象数据的综合研究,发现NX19012(西域朝阳)最适宜在新疆伊犁地区种植,品种S606、TO12244、NX01025(西部骆驼)也可作为多样化种植的候选品种,而新葵杂系列品种中新葵杂5号可作为今后品种选育的试验材料。     

猕猴桃溃疡病抗性育种研究进展

猕猴桃细菌性溃疡病是一种危害世界猕猴桃生产的毁灭性病害,目前尚未有有效的防治办法。培育抗性品种是保证猕猴桃产业健康发展的重要途径之一,猕猴桃溃疡病抗性育种成为近年来猕猴桃研究的热点。但是,目前大部分猕猴桃种质资源对溃疡病的抗性不明,限制了猕猴桃优异抗性种质资源的发掘和利用。虽然人们发展出了一些猕猴桃溃疡病抗性鉴定和评价方法,但是使用效果并不理想,存在较大的局限性,鉴定的准确性和稳定性还有待提高。该文针对猕猴桃溃疡病抗性育种中的几个方面,如抗性材料的选育(现有品种的抗性、抗性砧木研究和野生抗溃资源等),抗性鉴定和评价技术(大田鉴定、活体或离体鉴定等)及抗性机理研究等进行综述,并针对存在的问题,提出建设性意见。在猕猴桃溃疡病抗性育种过程中,最关键的是要建立一个科学、系统的溃疡病抗性评价体系,以对猕猴桃种质资源进行大规模的抗性普查和评估,在此基础上充分利用种间杂交和工程育种技术加快抗性育种进程,并以此带动猕猴桃溃疡病抗性机理的深入研究和抗病基因的挖掘和利用等,旨在从根本上解决猕猴桃生产中受溃疡病困扰这一关键难题,促进猕猴桃产业绿色、健康和可持续性发展。     

Determination of Physiological Races and Evaluation of Sunflower for Resistance to Puccinia helianthi Schw

Sunflower rust, caused by Puccinia helianthi Schw., is a widespread disease of sunflower (Helianthus annuus L.) in China. To study physiological races, sunflower field surveys were undertaken in major sunflower growing areas of China in 2010. Forty‐four rust‐infected sunflower leaf samples were collected from 25 geographical locations. Freshly produced spores were used to study physiological race differentiation on a set of nine differentials. Race 300 was the most prevalent race observed over all locations with a 59% frequency followed by races 735, 310, 500, 724 and 737. To evaluate hybrids and varieties for resistance screening, spores of race 300 were used to inoculate 65 hybrids, and five open‐pollinated varieties selected from breeding programmes and from the seed market. None of the confection hybrids and open‐pollinated varieties was immune to race 300. Conversely, among oilseed hybrids, 3% of them showed immunity, 12% highly resistant, 59% resistant and 26% showed susceptible reactions. Open‐pollinated varieties were the most susceptible to race 300 followed by confection and oilseed sunflower hybrids. Results from this study are projected to assist breeders in selection of hybrids and varieties against prevalent race as our results showed a diversity of resistance levels to race 300.     

国外牧草基因组学和转基因技术研究进展

禾本科和豆科牧草在动物生产、水土保持和环境保护中发挥着重要的作用.随着现代生物技术的发展,以优异基因型品种间多次杂交培育的合成品种为主的传统常规育种方法与以基因组学和转基因为核心的分子育种技术相比,挑战和机遇并存.与主要农作物相比,牧草作物基因组学及其转基因研究尚处于发展阶段.目前,牧草基因组学及转基因在以黑麦草属(Lolium)和羊茅属(Festuca)为代表的禾本科牧草及以三叶草(Triflolium)和苜蓿(Medicago)为代表的豆科牧草中已有较多研究,就现代生物技术在国外牧草遗传育种中的方法、应用及最新研究进展进行综述,旨在为我国牧草常规和转基因育种提供方法参考及思路借鉴.     

生物育种新技术作物的安全管理

生物育种新技术（new breeding techniques,NBTs）是指基于分子生物学工具进行作物分子育种的一类新技术,可以短期内使作物产生新的有利性状,促进作物新品种的开发,如基因编辑技术、RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术、同源转基因技术等。这些新技术目前正在全球农业育种中广泛应用,并且已有部分作物新品种获准商业化生产。然而,针对生物育种新技术产生的作物新品种的安全性和安全管理政策,全球尚未达成统一共识,对其安全监管的思考也不尽相同,限制了这些作物新品种的研发和商业化应用进程。综述了现阶段全球主要发达国家对于生物育种新技术作物的安全性和监管方面实施的管理政策和法规,以期对我国生物育种新技术作物的安全性管理政策的制定提供一定的借鉴。     

甘薯抗线虫病的遗传育种研究

甘薯线虫病是危害甘薯的主要病害,危害甘薯的线虫种类主要是根结线虫和茎线虫.甘薯生产上主要采用综合防治方法进行防治,其中选育抗病品种最为经济有效.本文综述了根结线虫和茎线虫病的抗源筛选、抗性机制、抗性的遗传和抗病育种等方面的研究进展,并展望了甘薯抗线虫病育种.     

水稻航天诱变育种及其机理研究的进展与展望

我国首创利用返地式卫星搭载植物干种子进行地面育种的工作 ,并通过近 10年的选育获得了一批性状优良的水稻新品种。对水稻航天育种工作的特点 ,育种成果 ,尤其是对水稻航天诱变育种机理研究的进展情况进行综述 ,并对水稻航天育种工作的前景进行展望。     

我国优势油脂类生物柴油植物蓖麻的种质资源发掘和生物柴油利用

发展可再生生物质能源是解决人类能源危机和环境污染的重要途径。利用边际土地发展油脂类生物质能是生物质能的重要组成部分。蓖麻因为适应性强和油脂成份独特被誉为"理想的生物柴油植物"。蓖麻是我国优势油脂类能源植物,利用边际土地,发展蓖麻产业为我国生物柴油产业化提供原料,是我国现阶段生物柴油产业化发展的相对理想而又现实的选择,而且具有重要的发展前景和巨大的发掘潜力。立足我国现阶段生物柴油产业化的瓶颈问题,着重阐述了蓖麻种质资源发掘的现状、优良品种培育的途径和发展前景,以及利用蓖麻种子油生产商业化生物柴油的现状,以期推动我国利用边际土地发展蓖麻产业以及生物柴油商业化生产。     

人工诱变技术在植物抗病育种中的应用(综述)

介绍人工诱变技术在植物抗病育种中的主要成就,并探讨其发展方向及前景。人工诱变技术与杂交育种、基因转移及离体筛选等手段相结合,提高了育种效率,拓宽了抗病育种的范围。该技术在植物抗病育种中的成功应用,将有利于培育植物抗病新品种,促进农业的增产增收及可持续发展。     

作物抗虫种质资源的研究与应用

农业害虫给农作物产量和品质造成了重大经济损失,利用农作物抗虫特性,选育和种植抗虫品种是防治虫害最经济、有效的措施。抗虫种质资源是进行农作物抗虫育种的基础。目前,作物抗虫资源的研究涉及抗虫材料的收集、鉴定、评价、保存、利用以及抗虫种质资源创新等方面,对农作物抗虫基因的发掘与应用、抗虫品种的培育产生了积极促进作用。