玉米种质和新品种对腐霉茎腐病和镰孢穗腐病的抗性分析

玉米是我国最重要的农作物之一,腐霉茎腐病和镰孢穗腐病是玉米生产上的重要病害。2006-2012年期间,对1647份玉米种质进行了抗肿囊腐霉茎腐病和拟轮枝镰孢穗腐病鉴定,筛选出高抗茎腐病和穗腐病的种质分别为564份和27份,占鉴定总材料的34.2%和1.6%,抗性材料分别为209份和352份,占比为12.7%和21.4%,表明高抗肿囊腐霉茎腐病的资源较为丰富,高抗镰孢穗腐病的种质相对匮乏。其中,13份种质对2种病害均表现高抗,207份种质对2种病害均表现抗性或对其中一种表现高抗而另一种表现抗性。自交系中对肿囊腐霉茎腐病和拟轮枝镰孢穗腐病表现抗性以上(含HR和R)的种质分别占总鉴定种质的56.5%和23.6%,在农家种中分别为21.2%和21.4%,表明玉米自交系中的抗性资源较农家种丰富。2009-2013年期间参加国家玉米区试的品种中,对腐霉茎腐病表现高抗、抗性、中抗、感病和高感的品种分别占11.5%、11.9%、40.1%、17.6%和18.9%。2009-2011年间,中抗以上的育成品种所占比例呈现明显上升趋势,但2012-2013年间,中抗以上的品种所占比例呈下降趋势。     

44份玉米自交系对镰孢穗腐病的抗性鉴定北大核心CSCD

在2016年和2017年分别对44份不同来源的在自然发病条件下对穗腐病表现为抗病或感病的玉米自交系,分别人工接种拟轮枝镰孢和禾谷镰孢,对其抗性进行了鉴定。结果表明,塘四平头群的自交系发病最重,旅大红骨群的自交系发病最轻,瑞德群的自交系之间抗性差异较大。玉米自交系吉V203、承351和丹598对拟轮枝镰孢和禾谷镰孢均表现为高抗,而PHTD5和掖81162对两种致病菌均表现为高感。44份自交系在不同年份的抗性评级存在一定的差异,说明玉米穗腐病的发病受环境因素影响较大,也在一定程度上说明玉米穗腐病抗性遗传的复杂性。高抗和高感的玉米自交系在不同年份发病稳定,而中等抗性水平的自交系在不同年份的发病程度存在差异,受环境因素影响较大。本研究结果将为玉米穗腐病的抗性遗传改良提供一定的参考依据。     

外引玉米种质对两种穗腐病原镰孢菌抗性鉴定

采用双牙签接种技术,2016-2017年连续2年对从美国、加拿大、罗马尼亚、德国、法国、荷兰等国家引进的177份玉米种质资源抗玉米穗腐病原拟轮枝镰孢(F.verticillioides)和禾谷镰孢(F.graminearum)进行了鉴定。结果表明,鉴定的177份玉米种质资源中,对拟轮枝镰孢表现高抗(HR)的资源2份,占总数的1.13%;抗病(R)38份,占总数的21.47%;中抗(MR)75份,占总数的42.37%;感病(S)48份,占总数的27.12%;高感(HS)14份,占总数的7.91%。177份玉米种质资源中,对禾谷镰孢(F.graminearum)表现抗病(R)12份,占鉴定资源总数的6.78%;中抗(MR)66份,占总数的37.29%;感病(S)64份,占总数的36.16%;高感(HS)35份,占总数的19.77%,未发现对禾谷镰孢菌表现高抗的材料。在177份玉米种质资源中,兼抗两种穗腐病原镰孢菌的种质资源有12份。     

我国东北地区玉米穗腐镰孢菌的种类及其分离频率

从辽宁、吉林、黑龙江三省采集的43份玉米病穗上共分离获得327株镰孢菌,根据形态特征鉴定属于7个种,其分离频率分别为半裸镰孢菌(Fusarium semitecturrt)37.77%,尖孢镰孢菌(F.oxysporum)3.51%,拟轮枝镰孢菌(F.verticillioides)3.57%,克鲁克威尔镰孢菌(F.c...     

44份玉米自交系对镰孢穗腐病的抗性鉴定

在2016年和2017年分别对44份不同来源的在自然发病条件下对穗腐病表现为抗病或感病的玉米自交系,分别人工接种拟轮枝镰孢和禾谷镰孢,对其抗性进行了鉴定。结果表明,塘四平头群的自交系发病最重,旅大红骨群的自交系发病最轻,瑞德群的自交系之间抗性差异较大。玉米自交系吉V203、承351和丹598对拟轮枝镰孢和禾谷镰孢均表现为高抗,而PHTD5和掖81162对两种致病菌均表现为高感。44份自交系在不同年份的抗性评级存在一定的差异,说明玉米穗腐病的发病受环境因素影响较大,也在一定程度上说明玉米穗腐病抗性遗传的复杂性。高抗和高感的玉米自交系在不同年份发病稳定,而中等抗性水平的自交系在不同年份的发病程度存在差异,受环境因素影响较大。本研究结果将为玉米穗腐病的抗性遗传改良提供一定的参考依据。     

桃蛀螟为害对春玉米镰孢穗腐病发生及产量损失的影响

【目的】桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)已经成为黄淮海玉米穗期的重要害虫,本研究的目的是探究桃蛀螟发生危害与玉米镰孢穗腐病发病程度和玉米产量损失之间的关系。【方法】在玉米吐丝、灌浆和乳熟期,通过人工接种法将桃蛀螟初孵幼虫及拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides单接或复合接种到玉米果穗上,收获时调查果穗上桃蛀螟为害级别、镰孢穗腐病发病率及病情指数,测定玉米产量。【结果】在玉米果穗的不同发育阶段,镰孢穗腐病病情指数均以复合接种处理最高,单接虫次之,单接菌最低。在单接虫处理中,镰孢穗腐病的发生程度及桃蛀螟为害级别均以吐丝期最重。拟轮枝镰孢菌与桃蛀螟复合侵染危害后,使得玉米产量性状发生改变,导致产量下降,以吐丝期危害影响最大,单穗损失率为33.09%,灌浆期和乳熟期分别为22.50%和10.13%。【结论】玉米穗期桃蛀螟的为害明显会加重镰孢穗腐病的发生,从而导致了更严重的玉米产量损失。     

玉米穗腐病抗性鉴定、遗传分析与分子机制*

玉米是我国主要农作物之一,其产量占全国谷物总产量三分之一左右,在国民生活中发挥了重要作用。玉米生长过程中受多种病害侵扰,其中穗腐病是一种由真菌导致的常见病害,目前已鉴定出40余种可诱发玉米穗腐病的病原菌。穗腐病不仅可造成玉米产量损失也导致籽粒品质严重下降,病原微生物所产生次生毒素更是危及人畜安全。目前穗腐病防治以化学方法为主,但是因此所造成的种植成本增加和环境污染问题日益突出,选育抗性品种成为防控玉米穗腐病最经济和安全有效的方法。玉米穗腐病抗性属于典型数量性状,国内外已有多个研究组通过建立玉米穗腐病抗性研究体系,开展玉米群体大规模穗腐病抗性鉴定工作,并筛选出一批抗病材料,这为玉米穗腐病抗性遗传改良奠定了材料基础。利用数量性状位点(quantitative trait locus, QTL)定位和全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)等方法在玉米 1~10号染色体均检测到显著相关位点。尽管如此,玉米穗腐病抗性研究成果应用于生产的实例较少,生产上仍然缺乏综合性状优良且高抗穗腐病的玉米品种。这一方面是由于玉米穗腐病抗性遗传机制十分复杂、抗性基因克隆工作进展缓慢;另一方面为缺乏对玉米穗腐病抗性遗传研究进展进行系统总结,未有效开发分子标记用于分子育种所致。通过综述玉米穗腐病抗性遗传研究进展,汇总已定位QTL位点和显著关联SNP,构建一致性图谱和鉴定出定位热点区间,并进一步对比分析定位区间候选基因特征和转录组、代谢组研究进展,对促进玉米穗腐病抗性机制研究和玉米抗性育种均具有重要意义。     

小麦禾谷镰孢菌茎基腐病抗源的筛选与评价

为了发掘我国小麦种质资源中具有禾谷镰孢菌茎基腐病(crown rot)抗性的材料,采用禾谷镰孢菌苗期接种试验的方法,研究了82份小麦种质对禾谷镰孢菌茎基腐病的抗性.结果表明,在鉴定的材料中没有发现高抗材料;中抗材料13份,占总数的15.8%,包括CI12633、红蚰子、FHB143、Tiszataj和紫秆子等;大多数材料为感病材料.值得注意的是不同小麦材料对禾谷镰孢菌赤霉病和茎基腐病具有不同的抗性水平,两种病害没有正相关性,暗示小麦茎基腐病和赤霉病的抗性机制可能不同,因此,需要广泛挖掘具有茎基腐病抗性的小麦资源.     

三江平原地区大豆根腐病病株上镰孢菌的分离鉴定

为了明确引起三江平原地区大豆根腐病的镰孢菌(Fusarium)种类及优势种群,对该地区大豆根腐病样本进行了采集。通过组织分离和形态学鉴定,共鉴定出6种镰孢菌,分别为木贼镰孢(F.equiseti)、尖孢镰孢(F.oxysporum)、芬芳镰孢(F.redolens)、半裸镰孢(F.semitectum)、腐皮镰孢(F.solani)和拟轮枝镰孢(F.verticillioides)。其中尖孢镰孢(F.oxysporum)的分离频率最高,达16.67%。对6种镰孢菌的形态学特征进行了描述。     

玉米抗镰刀菌穗腐病接种方法及抗病资源筛选研究

对玉米抗穗腐病性鉴定中采用的牙签法与花丝通道注射法进行比较研究表明,牙签法接种果穗的发病程度重于花丝通道注射法接种。牙签法接种病菌于果穗子粒与穗轴之间,有利于病原菌的发育扩展,是一种比较理想的、容易操作的接种方法。采用牙签法接种串珠镰刀菌,对178份玉米自交系和15份杂交种进行抗穗腐病鉴定,筛选出高抗(HR)自交系1份、抗病(R)玉米自交系34份、抗病(R)玉米杂交种12份。     

引进美国GEM材料的抗玉米青枯病和丝黑穗病种质资源筛选鉴定

近年来,青枯病、丝黑穗病上升为我国玉米生产中的主要病害,挖掘新的抗病资源,进行抗病育种是解决病害威胁的根本所在。本研究对引进的美国GEM材料进行了接种条件下的抗病性鉴定,并结合抗病材料的多年重复验证,筛选出一批新的抗病种质资源。这些材料的深入研究和广泛应用,对拓宽我国玉米青枯病、丝黑穗病抗性遗传基础,增加种质资源遗传多样性具有重要利用价值。     

Enhancement of Cylindrocladium crotalariae Root Rot by Meloidogyne arenaria (Race 2) on a Peanut Cultivar Resistant to Both Pathogens

Two populations of Meloidogyne arenaria (race 2, incompatible on peanut) enhanced development of Cylindrocladium black rot (CBR) on CBR-resistant peanut cv. NC 3033 in greenhouse factorial experiments. Nematode populations 256 and 486 (0, 10³, 10⁴ eggs per 15-cm pot) were tested in all combinations with Cylindrocladium crotalariae (0, 0.5, 5, 50 microsclerotia per cm³ of soil). Root-rot index increased in the presence of either population. Positions but not slope values of inoculum density-disease curves were changed by both populations, indicating increased efficiency of microsclerotia when peanuts were grown in the presence of these nematodes. Although little or no reproduction occurred with either nematode population on NC 3033, larvae of 256 and 486 penetrated roots. Meloidogyne arenaria 486 did not induce root galls and was not snccessful in establishing feeding sites. Meloidogyne arenaria 256 produced a few very small eliptical galls and had a range of success in establishing a feeding site, varying from no giant cell development to large giant cell with production of a few eggs.     

不同抗性苹果品种应答轮纹病菌胁迫的差异蛋白质组分析

为鉴定不同抗性苹果(Malus domestica)品种响应轮纹病菌胁迫的抗性相关蛋白表达差异, 以抗病品种华月及易感品种金冠为试材, 采用高通量同位素标记定量(IBT)技术结合液相色谱-串联质谱(LC-MS)鉴定技术, 对病原菌处理前后抗、感病品种叶片的蛋白质组差异表达进行分析, 共鉴定出171个差异表达蛋白(DEPs)。GO富集及KEGG通路分析表明, 在细胞组分、分子功能和生物过程3类中共注释到686个GO条目, 其中52个DEPs注释于KEGG通路的18个显著差异途径(P<0.05)。亚细胞定位预测分析表明, 171个DEPs中有170个分别定位于8类细胞器。蛋白功能注释分析表明, 46个DEPs注释于7类抗性相关蛋白, 包括类甜蛋白、过氧化物酶、多酚氧化酶、过敏原蛋白、几丁质酶、内切葡聚糖酶以及主乳胶蛋白。此外, 还对抗性相关蛋白的表达特点及基因定量结果进行了分析。该研究结果可为进一步解析抗、感病苹果品种应答轮纹病菌胁迫的抗性机制提供参考。     

板栗干腐病的防治研究之五

研究证明,花期防治以及及时采收、低温贮藏和快速运输等保水措施是控制板栗干腐病的较为有效的措施。     

我国马铃薯软腐病防治的研究进展

马铃薯软腐病是马铃薯细菌性病害中最严重的一种,简要介绍了我国马铃薯软腐病的病原菌、病害性状以及对病害的防治方法。利用现代生物技术手段人为地操纵细菌群体感应系统,将会成为提高植物抗病性的新方法、新途径。