稻瘿蚊种群DNA指纹及水稻抗稻瘿蚊分子标记育种技术研究

文章综述经10年(1996~2005)研究建立的亚洲稻瘿蚊Orseolia oryzae Wood-Mason种群DNA指纹检测技术和水稻抗稻瘿蚊分子育种技术的研究成果。其核心技术包括5点:(1)在国际和国内首先用AFLP方法研究亚洲5国(中国,印度,斯里兰卡,尼泊尔和老挝)及广东省7个地点亚洲稻瘿蚊种群DNA指纹及其生物多样性;(2)分别用RAPD和微卫星SSR技术对来源于我国的水稻资源大秋其的抗亚洲稻瘿蚊基因Gm6进行精细定位;(3)分别用与Gm6基因紧密连锁的STS分子标记和SSR标记,建立了分子标记辅助选择(MAS)方法选育抗稻瘿蚊新品种的技术体系;(4)应用建立的分子标记辅助选育新技术选育出一批抗亚洲稻瘿蚊中国种群的新品系,创造出一批新种质,包括抗蚊18号、抗蚊软占等达国优3级的抗稻瘿蚊新品系6个;(5)将Gm6基因导入杂交稻恢复系,选育出4个抗稻瘿蚊两系杂交稻新组合培矮64S/KG18,培矮64S/KI41,培矮64S/AK7,培矮64S/03W16(国优2级)和1个三系杂交稻新组合抗蚊博优。其中江西省宁都市名林水稻研究所应用本研究鉴定出的带有Gm6基因的品系抗蚊青占作为抗性亲本,培育出的2个抗稻瘿蚊的两系杂交稻组合安两优青占和培两优抗占通过省级品种审定,率先选育出抗稻瘿蚊种群的杂交稻。该项研究成果为控制华南稻瘿蚊的灾害发生提供新的技术措施,选育的抗稻瘿蚊品种和新种质,在华南广为应用,取得显著的经济效益。     

水稻抗稻瘿蚊品种抗生性的观察

<正> 作物品种的抗虫性,大体可分为三类:无偏嗜性,抗生性及耐害性。1978—1981年我们从国内外6,943份水稻品种和品系材料中,筛选鉴定出对稻瘿蚊0rseolia oryzae Wood-Mason有抗性的品种和品系共138份,从中找出若干代表性品种作了初步的抗性反应观察,发现这些抗性品种既不抗产卵,也不抗入侵,主要属抗生作用。过去怀疑,这些抗生性品种的受害株     

水稻资源GXM-001-2对稻瘿蚊的抗性鉴定与遗传分析

稻瘿蚊对南方水稻的危害日趋严重,育种上急需新的抗源。利用广西地方品种GXM-001-2作父本,分别与感虫品种TN1和已知抗性基因载体品系W1236(Gm1)、IET2911(Gm2)、BG404-1(gm3)、OB677(Gm4)、ARC5984(Gm5)、多抗1号(Gm6)杂交、自交和回交,获得F1、F2、BC1F1群体,对亲本和各杂交后代进行稻瘿蚊的抗性评价及遗传分析。结果表明,抗源GXM-001-2高抗稻瘿蚊中国Ⅱ型,抗中国Ⅳ型,且抗性均由1对显性基因控制;等位性测定表明抗源中的抗性基因与已知抗性基因Gm1、Gm2、gm3、Gm4、Gm5、Gm6不等位,推测该基因可能是1个新的抗稻瘿蚊基因。     

抗花叶病烟草种质资源的鉴定与筛选

本研究以不同来源、不同类型的46个烟草品种为试验材料,进行抗烟草普通花叶病（TMV）特性的田间鉴定和分子鉴定,为筛选抗病烟草种质奠定基础。结果表明,22个品种的烟草抗TMV特性田间鉴定结果与前人鉴定结果基本相同,从24个前人未鉴定的烟草品种中初步筛选出14个中抗品种,8个中感品种和2个感病品种;通过抗TMV基因（CN）的特异引物进行扩增,36个烟草品种的基因组DNA具有特异性片段;通过分子鉴定和田间鉴定的结果比较,62.9%的具有CN或其同源基因的烟草品种田间鉴定表现为中抗或高抗,83.3%的具有CN或其同源基因的选育烟草品种田间鉴定表现为中抗或高抗;结合两种方法,初步确定了3个中感品种和11个中抗品种。     

广东野生稻种资源对稻瘿蚊的抗性鉴定初报

1981～1986年鉴定了原产广东的1425份普通野生稻对稻瘿蚊的抗性,这些野生稻绝大多数对稻瘿蚊敏感。只有S7553、S1163、S1192、S1112、S1166、S2104、S2170七份普通野生稻表现高抗。这些抗源多数来自我国南端的海南岛及湛江地区,经多年反复测定,抗性稳定,其抗性机制属于抗生性,稻瘿蚊在这些抗原上不能建立种群,在多抗性育种中有利用价值。     

国际水稻遗传评价圃资源在广东的试验和评价利用

2001-2005年广东省农业科学院植物保护研究所、水稻研究所参加6个国际水稻遗传评价试验圃（INGER）,包括国际褐稻虱圃、稻瘿蚊圃、稻瘟病圃、白叶枯病圃、灌溉稻观察圃和靓粒香稻圃,引进水稻种质资源1778份,经鉴定试验和田间评价试验,评选出一批适合广东的抗病虫或具丰产潜能的优质种质。这些种质资源在我省水稻抗病虫性研究和抗病虫育种中得到广泛应用,2001-2005年用4个INGER材料培育出9个优质丰产抗病虫品种,合计应用面积25万hm^2。这些品种组合控制了广东水稻病虫褐稻虱、稻瘟病、白叶枯病的灾害性发生,具有重要的经济效益和生态效应。目前,广东省农业科学院植物保护研究所和水稻研究所分别保留了200多份和5000多份可进一步利用的水稻种质材料。通过INGER试验引进的水稻种质资源对丰富广东水稻育种的遗传背景,提高广东省水稻抗病虫性研究和抗病虫育种水平以及种质研究利用水平具有重要意义。     

冬小麦穗发芽抗性及其遗传研究

1987—1989年在人工模拟降雨室对123个小麦品种进行了成熟期穗发芽抗性鉴定。重点研究了13个品种的穗发芽率、籽粒发芽率、籽粒含水量,籽粒吸水速率和α-淀粉酶活性的动态变化。并通过6个抗性不同品种的双列杂交,初步探讨了穗发芽抗性的遗传特点。结果表明:红粒品种普遍抗穗发芽,但白粒品种中也存在不少抗源;开花后35—40天是鉴定穗发芽抗性的适宜时期;这个对期的仔粒吸水速率阳α-淀汾酶活性是抗性鉴定的可靠指标;穗发芽抗性是遗传性状,存在母、子体抗性因子互作效应。     

蚜虫(Aphis medicaginis Koch)危害胁迫对不同苜蓿品种体内丙二醛含量及防御性酶活性的影响

研究了蚜虫危害胁迫后不同抗蚜性苜蓿品种叶片内丙二醛含量及防御性酶活性的动态变化。结果表明：在蚜虫刺吸诱导的过程中,高感品种的MDA含量始终高于高抗品种,并且高感和高抗品种均保持上升的趋势;高感品种的SOD、POD和PAL活性始终低于高抗品种,其中高感和高抗品种的SOD和POD活性均表现先上升后下降的趋势,而PAL活性上升到高峰后均趋于稳定;CAT活性在高感和高抗品种间表现为交替的上升下降;高抗品种的PPO活性前期低于高感品种,而后期高于高感品种。由此可见,在蚜虫危害胁迫下,高感和高抗品种间MDA、SOD、POD、PAL和PPO活性的变化与苜蓿的抗蚜性密切相关,均可作为苜蓿抗蚜性鉴定的生理指标,而CAT活性变化与苜蓿抗蚜性的联系有待进一步研究。     

不同水稻品种对褐飞虱的抗性评价

【目的】调查目前江西主栽水稻品种对褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)的抗性级别,为抗褐飞虱水稻品种的选育、推广和褐飞虱的防治提供基础数据。【方法】采用标准苗期集团筛选法,评价了江西推广的25个水稻品种(3个早稻品种,15个中稻品种,7个晚稻品种)苗期和成株期对褐飞虱的抗性。【结果】早稻品种苗期和成株期的抗级为7级(感虫)或9级(高感);中稻品种中隆两优534和五山丝苗苗期抗级为5级(中抗),但成株期抗性丧失,其余品种苗期、成株期的抗性等级为7级(感虫)或9级(高感);晚稻品种高优红88和丰源优2297苗期抗级分别为7级(感虫)和9级(高感),成株期抗级均为5级(中抗),其余品种苗期、成株期的抗级为7级(感虫)或9级(高感)。【结论】目前在江西普遍种植的水稻品种中,多为感虫和高感品种,抗性品种较少,且抗性不高。     

非洲新稻(NERICA)品种在武汉生态条件下的生育期、白叶枯病抗性和稻米品质的初步评价

从非洲水稻研究中心引进了78份非洲新稻品种资源,2009年在武汉大田条件下种植,对生育期、水稻白叶枯抗性和稻米品质进行了初步评价。观察表明,生育期可以分为4个类型:短生育期品种13份,中生育期品种37份,长生育期11份,生育期特长在武汉不能安全抽穗的品种17份。白叶枯抗性鉴定表明,57.7%的品种高抗或抗长江中下游籼稻区的优势白叶枯病菌株ZHE173,76.9%的品种高抗或抗来自云南稻区的菌株YN18,对中国新发现的强致病力菌株FuJ能达到抗级水平的仅有3个品种,而达到中抗水平的有5个品种,凡是对FuJ达到中抗以上的品种,均高抗或抗ZHE173和YN18。对50个品种的米质分析表明,非洲新稻品种的稻米加工品质和粒型品质特别优良。非洲新稻品种资源可以用于改良国内新品种的白叶枯病抗性和稻米加工品质。     

新疆的小麦品种（系）苗期和成株期抗叶锈性鉴定

对来自新疆的104个小麦品种、高代品系及35个含有已知抗叶锈基因载体品种,在苗期接种12个中国小麦叶锈菌生理小种进行抗叶锈基因推导分析和分子检测;2007-2008年和2008-2009年连续2年度对这些材料进行成株抗叶锈性鉴定并筛选慢叶锈性品种。研究结果显示,在41个品种中共鉴定出6个已知抗叶锈基因Lr26、Lr34、Lr50、Lr3ka、Lr1和Lr14a,其中Lr26存在于21个品种中,Lr34在17个品种被发现,Lr1和Lr14a分别存在于3个品种中,还有2个品种携带Lr3ka以及1个品种携带Lr50。2年田间抗叶锈性鉴定筛选出7个慢叶锈性品种,可用于小麦抗病育种。     

中国黍稷种质资源研究与利用

历时22年,从全国23省(区)搜集黍稷种质资源8515份,并进行了16项农艺性状鉴定,编写中国黍稷品种资源目录,繁种入国家长期库贮存.对其中6000余份种质资源进行了蛋白质、脂肪、赖氨酸分析,耐盐鉴定和抗黑穗病鉴定,筛选出一批单一性状突出和综合性状优良的优异资源,有5份直接提供生产利用,其中3份被农业部评为1级和2级优异种质资源,在全国大面积推广种植.优异种质资源提供育种单位利用后在全国培育出43个优良品种,成为当地的主干品种,取得明显的经济和社会效益.     

水稻品种对褐飞虱持续抗性的筛选技术

通过水稻品种苗期和分蘖期后对褐飞虱的抗性筛选,提出TN_1受害9级时受害1～5级的为抗性品种,TN_19级后苗期10天、分蘖期后24天内保持1～5级的为持抗品种,不具持抗的抗性品种为短期抗性品种。     

河南省16个主栽小麦品种抗叶锈基因分析

为了明确河南省小麦品种的抗叶锈性及抗叶锈基因的分布,为小麦品种推广与合理布局、叶锈病防治及抗病育种提供依据,本研究利用2015年采自河南省的5个小麦叶锈菌流行小种混合菌株,对近几年河南省16个主栽小麦品种进行了苗期抗性鉴定,然后选用12个小麦叶锈菌生理小种对这些品种进行苗期基因推导,同时利用与24个小麦抗叶锈基因紧密连锁(或共分离)的30个分子标记对该16个品种进行了抗叶锈基因分子检测。结果显示,供试品种苗期对小麦叶锈菌混合流行小种均表现高度感病;基因推导与分子检测结果表明,供试品种可能含有Lr1、Lr16、Lr26和Lr30这4个抗叶锈基因,其中先麦8号含有Lr1和Lr26;郑麦366和郑麦9023含有Lr1;西农979和怀川916含有Lr16;中麦895、偃展4110、郑麦7698、平安8号、众麦1号、周麦16、衡观35和矮抗58含有Lr26;周麦22中含有Lr26,还可能含有Lr1和Lr30;豫麦49-198和洛麦23可能含有本研究中检测以外的其他抗叶锈基因。因此,河南省主栽小麦品种的抗叶锈基因丰富度较低,今后育种工作应注重引入其他抗叶锈性基因,提高抗叶锈性,有效控制小麦叶锈病。     

十六个水稻品种(系)对褐飞虱的抗虫性评价

本文通过苗期抗性鉴定、田间抗虫性鉴定、稻田节肢动物功能团优势度比较及产量测定的方法来评价16个水稻品种(系)对褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)的抗性。结果表明,有12个品种(系)对褐飞虱表现为抗级,2个品系表现为中抗。这14个抗虫-中抗的品种(系)在成株期也表现一定的抗虫性,且与对照TN1之间差异显著。本试验条件下,广占63-3S/华恢15、广两优106、Y58S/华15、广两优476、广占63-4S/华恢15这5个品种(系)不仅抗虫性好,而且产量也较高,分别比TN1和主栽品种扬两优6号高63.49%～66.57%和3.47%～11.57%,具有广泛的开发应用前景。     

水稻品种对褐飞虱持续抗生的筛选技术

通过水稻品种苗期和分蘖期后对褐飞虱的抗性筛选，提出ＴＮ１受害９级时受害１－５级的为抗生品种，ＴＮ１９级后苗期１０天、分蘖期后２４天内保持１－５级的为持抗品种，不具持抗的抗性品种为短期抗性品种。     

不同菊花品种抗蚜虫性鉴定

为发掘抗蚜虫种质,对32份切花菊进行了人工蚜虫接种,统计了蚜虫接种后不同品种上虫口数量和蚜量比值。结果表明:不同品种对蚜虫的抗性表现出明显差异,蚜虫接种21d时各品种上虫口数量差异甚大,为0～267头不等;根据蚜量比值可将菊花抗蚜虫性分为5级,分别为:高抗,0～0.25;中抗,0.26～0.50;抗,0.51～0.75;低抗,0.76～1.25;不抗,1.25。32份切花菊中,有14个菊花品种为不抗品种;4个品种为低抗品种;3个品种为抗虫品种;1个品种为中抗品种;10个品种为高抗品种。     

大豆抗豆秆黑潜蝇遗传的初步研究

为研究大豆品种抗蝇性遗传规律,利用5个品种配制了3个杂交组合,在田间利用自然虫源,对P_1、P_2、F_1、F_2和F_3的抗感反应进行鉴定。结果表明,大豆品种抗蝇性系受单个显性主基因控制;可能受某些微效多基因及环境的修饰。在大豆抗蝇性遗传中未发现细胞质遗传效应。     

云南地方稻种持久抗瘟性的研究

1996～1999年,在不同纬度、不同海拔和不同稻作生态类型的重病区设立5个持久抗性稻瘟病鉴定圃。试验材料为云南的74份地方稻种资源,其中粳稻56份,籼稻18份(含野生稻3份)。通过多个抗性组分进行了系统研究,初步表明大白谷(粳、墨江县)、毫弄早(籼、勐海县)、毫玉浪(籼、勐海县)、疣粒野生稻(野、西双版纳自治州)等具有持久抗瘟性能;其中疣粒野生稻高抗细菌性条斑病,对白叶枯病抗性为0级,接近免疫,中抗稻瘟病。通过对品种多抗性组分分析和品种抗性系统聚类分析,提出在不同生态类型时、空动态的病叶片上的产孢量和病斑表型可作为简易、快速鉴定持久抗瘟性指标。     

国际水稻白叶枯病圃种质资源在华南的抗性评价和利用

在华南生态稻区鉴定评价2270份国际水稻品种资源对白叶枯病的抗性,结果表明参试材料对华南优势致病菌系Ⅳ型菌的抗性,高抗（1级）500个占22.03%,抗（3级）617个占27.18%,中感（5级）355个占15.64%,感（7级）373个占16.43%,高感（9级）425个占18.72%;对华南强毒菌系Ⅴ型菌的抗性,高抗（1级）131个占8.23%,抗（3级）322个占20.23%,中感（5级）292个占18.34%,感（7级）422个占26.50%,高感（9级）425个占26.70%;对Ⅳ和Ⅴ型菌双抗的有411份,占25.82%。 筛选出BG1222、IRBB5、IRBB7、IRBB203等一批抗病兼有较好农艺性状的水稻品种资源抗性遗传分析,发现BG1222携带抗病新基因,并定位于第1染色体上;抗源创新利用,育成一批优质抗病新品系,其中利用IRBB5（xa5）育成华南首个抗白叶枯病强毒菌系Ⅴ型菌优质水稻新品种白香占。