玉米种质资源抗弯孢菌叶斑病特性研究

针对近年弯孢菌叶斑病日益严重的发生趋势,对1698份玉米种质(自交系、群体、杂交种以及特殊材料)进行了抗弯孢菌叶斑病鉴定.结果表明,中国玉米种质抗性较引进种质抗性好;不同省份所供种质抗性存在差异,北京、四川、广西种质总体抗性较好;在新选育的自交系中,鉴定出12份高抗材料;在当前培育的杂交种中,有22份高抗或抗弯孢菌叶斑病;玉米对弯孢菌叶斑病抗性在相同核基因、不同细胞质种质间无差异;玉米抗大斑病基因对抗弯孢菌叶斑病无效.     

吉林省部分玉米种质资源抗玉米弯孢菌叶斑病鉴定研究

玉米弯孢菌叶斑病主要是由弯孢菌（Curvularia lunata）引起的侵染性病害。近年来,该病害在我国玉米主产区发生面积逐年扩大,已成为玉米重要病害之一。本文研究了吉林省主要玉米杂交种和自交系抗病性差异,结果表明：玉米杂交种间以及自交系间抗病性差异明显;吉63、黄早4、自330、丹9046、丹9041、铁7922、掖478、沈5003、丹340和E28等一批应用多年的种质资源均为感病类型（MS-HS）;而新选育的各类群一些种质和具有热带、亚热带血缘的78599等一些外来种质资源均为抗病类型（R～HR）。杂交种的抗病性与双亲的抗病性有密切关系;玉米杂交种苗期较抗病,抽丝期极为感病,这表明杂交种抗性随植株生长而递减。     

玉米弯孢叶斑病菌ATMT突变株构建及致病力分析

利用农杆菌介导的基因转化(Agrobacterium-mediated transformation,ATMT)技术,转化玉米弯孢叶斑病菌 (Curvularia lunata),共获得转化子1 454个。对其中菌落形态、生长速率等性状有显著变化的8个突变株进行分析。通过离体叶片接种进行筛选,发现4个突变株致病性降低,2个突变株致病性增强。通过测定生长速率、产孢量及细胞壁降解酶活性发现,其中致病性减弱的突变株,其产孢量均有所下降甚至不产孢,突变株的PG酶活性普遍增强,但Cx酶活性没有明显变化,而2株强致病性突变株的Cx酶活性明显增强。     

玉米抗禾谷镰孢菌穗粒腐病种质资源鉴定

穗粒腐病是玉米主产区普遍发生的穗部真菌性病害,发掘优异的抗性种质资源和选育优良抗病品种,是防治玉米穗粒腐病最为经济有效的措施.本研究采用针刺果穗注射接种法,在北京通州和小汤山两个试验点,对国内外324份玉米自交系种质资源进行禾谷镰孢菌抗性鉴定.综合2个试验点的抗性评价结果,鉴定到了 9份禾谷镰孢菌穗粒腐病表现高抗的自交...     

玉米种质资源抗矮花叶病鉴定

采用摩擦接种方法,鉴定了3995份玉米种质对玉米矮花叶病毒(SCMV-MDB)的抗病性。经重复鉴定,筛选出抗病优良自交系73份,抗病丰产杂交种80份。玉米不同类群种质,对SCMV-MDB的抗病性有明显差异,改良Reid、Lancaster、旅大红骨类群种质大部分表现感病;塘四平头、外杂先锋选系类群种质大多数表现抗病。在不同类型种质中,硬粒型、马齿型和半马齿型表现抗病的较多,糯质型较少,甜质型和爆裂型中尚未发现抗源。     

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。     

广西玉米种质资源对纹枯病的抗性鉴定

在人工接种条件下,对860份玉米材料进行了纹枯病抗性鉴定和评价,旨在为进一步开展玉米纹枯病抗性育种和分子生物学研究奠定基础。结果显示,在鉴定的860份玉米材料中,没有发现免疫的材料,高抗、抗、中抗、感和高感的比例分别为3.49%、28.60%、26.16%、10.35%和31.40%;在农家种、群体种和杂交种（组合）等杂合体中,抗病材料所占比例较大,而自交系等纯合体中,感病材料所占比例较大,表明玉米杂合体种质资源材料中可能蕴藏着不同的抗纹枯病基因,特别是广西农家种中可能存在对纹枯病具有稳定抗性的材料,值得进一步研究和利用。     

玉米种质资源抗矮花叶病鉴定

采用苗期人工接毒和全生育期田间蚜虫传毒自然感染相结合的方法,于2002-2005年对893份玉米种质资源进行了由甘蔗花叶病毒(SCMV)引起的矮花叶病田间抗性鉴定。结果表明,表现抗病类型(高抗~中抗)材料有66份,占鉴定材料总数的7.4%。其中,表现高抗矮花叶病的有10份材料,表现抗病的有10份材料,表现中抗的有46份材料。鉴定材料表现为4种反应类型:①兼抗病毒汁液摩擦接种和蚜虫传毒类型,其中抗性突出的有赤L031、哲4678、宁74、赤L022、哲357和2019等6份自交系和农家种白苞谷;②抗病毒汁液摩擦接种但不抗蚜虫传毒类型;③抗蚜虫传毒但不抗病毒汁液摩擦接种类型;④不抗病毒汁液摩擦接种和蚜虫传毒类型。     

玉米种质资源抗南方锈病鉴定

玉米南方锈病已成为近几年我国夏玉米生产区间歇性暴发流行的病害,对玉米生产构成严重威胁,病害流行年份可造成10%以上的产量损失。目前,已确认的抗病自交系非常有限,而抗病育种急需不同抗性控制背景的自交系。为发掘和丰富可利用的南方锈病抗源,于2008～2012年,在广西南宁采用田间人工接种方法对1589份玉米种质资源进行抗南方锈病鉴定。通过高病害压力和连续多年的鉴定,从1589份玉米种质中鉴定出高抗（HR）材料26份,占鉴定总数的1.64%;抗病（R）材料137份,占鉴定总数的8.62%;中抗（MR）水平的材料382份,占鉴定总数的24.04%;感病（S）材料489份,占鉴定总数的30.77%;高感（HS）材料555份,占鉴定总数的34.93%。总体上抗南方锈病种质较少,引进种质中抗病类型材料的比例略高。经重复鉴定,筛选出赤556等18份自交系、老来秕等3份地方品种、A69等4份来自津巴布韦的材料、引自CIMMYT的Dr11表现稳定高抗南方锈病,为今后我国玉米抗南方锈病育种提供了新的抗性资源。     

玉米弯孢叶斑病菌clt-1基因生物信息学分析和启动子的功能鉴定

利用农杆菌介导的基因转化(Agrobacterium-mediated transformation,ATMT)技术构建玉米弯孢叶斑病菌突变体库,并从中筛选到了一个毒素合成相关基因clt-1。对clt-1基因编码的蛋白质进行生物信息学分析,结果表明CLT-1的分子质量为81.984 8k Da,等电点p I为8.62,不稳定指数为55.08;CLT-1是亲水性蛋白,包含1个膜外区域。在亚细胞水平上,CLT-1定位于细胞核内;在氨基酸序列方面,CLT-1含有多个苏氨酸、丝氨酸和酪氨酸激酶磷酸化位点;在功能方面,CLT-1包含BTB特征结构域,可能参与一些功能蛋白质活性的调控。利用GFP(green fluorescent protein)基因作为报告基因,构建了用于鉴定clt-1基因启动子活性的p C1300th-Pclt1-GFP真菌表达载体,采用ATMT方法转化弯孢菌萌发的分生孢子,通过PCR及GFP荧光检测clt-1基因启动子在弯孢菌中调控GFP基因表达的活性。结果表明,在共聚焦激光扫描显微镜下观察到菌丝和孢子发绿色荧光,说明弯孢菌clt-1基因启动子具有较强驱动外源gfp基因表达的活性。     

普通菜豆镰孢菌枯萎病抗性种质资源筛选及全基因组关联分析

普通菜豆镰孢菌枯萎病是严重制约菜豆(Phaseolus vulgaris)产量的主要病害之一。采用下胚轴双孔注射法对601份普通菜豆种质资源进行枯萎病抗性鉴定, 共筛选出4份高抗材料。在此基础上, 基于分布在全基因组上的3 765 456个单核苷酸多态性(SNP)标记, 进行全基因组关联分析, 以P<1×10^-5为阈值。结果检测到57个显著关联的SNP位点, 分布于1、2、6、8和11号染色体上; 共获得8个显著关联区域, 其中位于1号染色体上的区域1包含SNP最多(48个), 最显著SNP P值为2.18E-07。在8个显著关联区域中, 共检测到186个基因, 其中157个基因有注释信息, 编码过氧化物酶、抗病蛋白、转录因子和蛋白激酶等。结合KEGG富集分析和序列同源性比对, 鉴定出9个候选基因可能与抗性相关。     

广西玉米种质资源对纹枯病的抗性鉴定

在人工接种条件下,对860份玉米材料进行了纹枯病抗性鉴定和评价,旨在为进一步开展玉米纹枯病抗性育种和分子生物学研究奠定基础。结果显示,在鉴定的860份玉米材料中,没有发现免疫的材料,高抗、抗、中抗、感和高感的比例分别为3．49％、28．60％、26．16％、10．35％和31．40％;在农家种、群体种和杂交种（组合）等杂合体中,抗病材料所占比例较大,而自交系等纯合体中,感病材料所占比例较大,表明玉米杂合体种质资源材料中可能蕴藏着不同的抗纹枯病基因,特别是广西农家种中可能存在对纹枯病具有稳定抗性的材料,值得进一步研究和利用。     

结球甘蓝根肿菌鉴定和种质抗性评价

采集湖北省长阳县火烧坪乡根肿病重发区的病土和病根,通过病原菌形态和PCR鉴定,确定是芸薹根肿菌,然后利用欧洲ECD鉴别系统确定生理小种为ECD17/31/13,此病原菌致病力极强。采用田间苗期人工接种鉴定,与田间成株期自然诱发鉴定相结合,对88份甘蓝种质进行抗性评价和筛选,结果表明:苗期获得1份高抗,7份抗病,17份耐病材料;成株期获得4份高抗,4份抗病,15份耐病材料。2个时期88份材料群体抗性鉴定级别基本一致,93.18%材料成株期病指比苗期高。CR21在2个时期均为高抗,抗性最强,表现稳定;CR55在苗期发病最严重,病指达到76.19,成株期为74.10;CR54在成株期发病最严重,病指达到81.54,苗期为75.97,2个时期发病率均达到100%。根肿病菌的鉴定和致病力的确定,及甘蓝种质抗性评价为抗病品种选育和抗病机理的研究奠定基础。     

全球野生双孢蘑菇种质资源的研究现状

双孢蘑菇 (Agaricusbisporus)是世界最重要的人工栽培的食用菌 ,近 10a来对其野生种质资源的研究在广泛地进行 ,试从野生双孢蘑菇的自然居群的分布 ,遗传变异、交配类型和生活史等方面对全球野生双孢蘑菇种质资源的研究现状进行综述。     

玉米种质资源对六种重要病虫害的抗性鉴定与评价

在2003-2005年间,对604份玉米种质进行了抗弯孢菌叶斑病和玉米螟鉴定,筛选出抗弯孢菌叶斑病的材料93份,抗玉米螟材料22份。2006-2009年间,对836份玉米种质进行了抗大斑病、茎腐病、穗腐病和瘤黑粉病的鉴定与评价,筛选出一批高抗和多抗的资源。在836份资源中,对大斑病1、2和N号3个生理小种具有抗性的材料均为50%左右;抗茎腐病材料为41.3%,高抗和抗性种质分别为264和81份;穗腐病高抗和抗性种质分别为5和171份,占比为21.1%;瘤黑粉病高抗和抗性种质各261和14份,占总鉴定材料的32.9%。上述结果表明抗大斑病、茎腐病和瘤黑粉病的种质资源较为丰富。通过对抗性结果进行对比分析,发现不同生态区玉米种质的抗性强弱以及抗性多样性存在明显差异,黑龙江和内蒙古的种质对病虫害的抗性强弱及多样性程度明显高于四川种质。此外,玉米自交系对病虫害的抗性强弱以及多抗性程度高于农家种。     

玉米种质资源对六种重要病虫害的抗性鉴定与评价

在2003－2005年间,对604份玉米种质进行了抗弯孢菌叶斑病和玉米螟鉴定,筛选出抗弯孢菌叶斑病的材料93份,抗玉米螟材料22份。2006－2009年间,对836份玉米种质进行了抗大斑病、茎腐病、穗腐病和瘤黑粉病的鉴定与评价,筛选出一批高抗和多抗的资源。在836份资源中,对大斑病1、2和N号3个生理小种具有抗性的材料均为50％左右;抗茎腐病材料为41.3％,高抗和抗性种质分别为264和81份;穗腐病高抗和抗性种质分别为5和171份,占比为21.1％;瘤黑粉病高抗和抗性种质各261和14份,占总鉴定材料的32.9％。上述结果表明抗大斑病、茎腐病和瘤黑粉病的种质资源较为丰富。通过对抗性结果进行对比分析,发现不同生态区玉米种质的抗性强弱以及抗性多样性存在明显差异,黑龙江和内蒙的种质对病虫害的抗性强弱及多样性程度明显高于四川种质。此外,玉米自交系对病虫害的抗性强弱以及多抗性程度高于农家种。     

一种利用生理指标评价玉米弯孢菌叶斑病抗性的方法

本试验以4种不同抗性的玉米自交系幼苗为材料,比较了新月弯孢菌毒素浓度和处理时间对玉米主要防御酶系苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）比活力的影响。结果表明：在不同毒素浓度和胁迫时间下,PAL、POD和SOD比活力与品种抗病性的相关程度不一致。稀释200倍的毒素溶液处理玉米幼苗12h时,PAL比活力与抗病性呈极显著线性正相关,POD比活力与抗病性呈曲线正相关,SOD比活力与玉米抗病性呈极显著线性负相关。因此,可利用稀释200倍的新月弯孢菌毒素溶液处理12h时测得的玉米幼苗PAL、POD及SOD比活力估算玉米自交系弯孢菌叶斑病的抗性水平。     

玉米优异地方种质资源的筛选与评价

本文对20个玉米优异地方品种资源主要农艺性状进行了研究,运用灰色系统理论的方法,分析了资源的综合性状及各性状间的关系。研究结果表明,株高影响穗粗,穗位高影响穗长,株高和穗位均低的资源不会有较高的单株粒重;叶片数对资源的筛选、利用有一定的影响,对穗长、穗粗、单株粒重有显著影响;利用生育期较短的资源可能会选出单株粒重较高的自交系和杂交种。据此结果结合育种目标评价,筛选出白头霜、高油玉米、洛阳85、白鹤、二夏、品综2号、本地黄玉米、金皇后8个玉米地方品种,综合农艺性状好,具有较高的利用价值。     

野生大豆种质资源的研究与利用

野生大豆是大豆种质改良中抗病、抗虫、抗不良环境的重要基因来源。近年来,野生大豆在产量、品质、抗病虫等方面的优异性状,正在得到日趋重视,在利用野生大豆资源拓宽大豆种质遗传基础的研究与利用方面,取得了重要进展。