糯玉米种质资源对纹枯病的抗性评价

为了明确糯玉米种质资源对玉米纹枯病的抗病性,2014—2015年连续2年对广西83个糯玉米农家品种进行田间接种纹枯病菌鉴定。田间接种鉴定方法:以纹枯病麦粒培养菌物在玉米拔节期进行田间人工接种,按照国内通用的病害分级评定方法进行鉴定评价。结果表明,广西糯玉米农家品种间的抗感性存在差异;同一品种在同一年度内病害的表现春植和秋植没有差异。在83个品种中没有发现免疫和高抗的品种,其中抗病品种占所鉴定品种总数的42.2%,中抗水平占40.9%,感病占13.3%,高感占3.6%。     

小麦品种(系)对纹枯病抗性鉴定及抗病资源的筛选

室内苗期采用菌落上直播催芽麦粒法和田间连续 2年采用小麦粒砂土壤接菌法对25个小麦品种进行了抗纹枯病性鉴定。结果表明 ,品种间抗感性存在明显差异 ,室内和田间抗感性表现基本一致 ,田间两个年度间抗感性表现具有相对的稳定性。品种南阳82505、S048、荆麦66等 7个品种室内病级为1.03～1.50 ,田间相对抗病性指数为 0.40～0.79,两个年度均表现为中抗。 1998～2000年度共鉴定品种材料5.48份 ,抗性材料占17.9% ,其中湖北省94-5036、96-951等 11份区预试材料表现为中抗 ,占区预试鉴定材料总数的 20.8%。     

两个玉米自交系对纹枯病的抗病反应机制初探

玉米纹枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的一种重要病害。具有优良性状的自交系是开展玉米抗病品种选育的重要种质资源。本试验以西南地区两个优良玉米自交系R08与18-599R为材料,采用人工接种R.solani菌丝融合群AG1-IA,对成株期玉米进行了抗性鉴定,并对病原菌诱导后苗期玉米叶片上的活性氧(ROS)、抗病相关基因(PR1、ZmDREB2A、ZmERF3和WIP1)表达及细胞坏死情况进行了动态检测。结果显示,R08对纹枯病表现为中抗,而18-599R为高感材料;受R.solani侵染后,玉米叶片ROS的积累在R08中较18-599R多;两个自交系中基因表达量及表达时间存在显著差异;R08叶片出现显著的细胞坏死反应,而18-599R相对较轻。本研究表明两个自交系对R.solani的抗性差异主要体现在相关抗病反应的时间和强度上,这为进一步研究玉米纹枯病抗病机理提供了依据。     

山东省玉米生产品种和部分自交系对纹枯病抗性鉴定

连续两年对山东省72份玉米生产品种和30份自交系材料在田间进行纹枯病抗性鉴定,采用被病原菌侵染的高粱粒作为接种物,在玉米拔节中后期接种,按照国家玉米区域试验抗性鉴定标准进行病害分级评定和抗性评价。在102份材料中抗性级别为高抗、抗、中抗、感、高感的比例分别为1.96%、20.59%、24.51%、33.33%、19.61%,生产品种‘登海3号’和‘聊玉22号’对纹枯病表现高抗。     

玉米粗缩病及自交系抗病性观察与分析

在玉米粗缩病大发生年，观察品种、自交系及育种材料的发病率表明，品种间抗病性差异显著。对185份自交系抗病鉴定表明不同种质材料的选系抗病性差异悬殊。对6个亲本自交系双列杂交的9个杂交种抗病性分析结果，亲本对后代有一定遗传力，各亲本自交系的一般配合力效应差异显著。     

玉米品种抗茎腐病鉴定

１９９１￣１９９５年采用自然发病和土壤接种方法鉴定了１５５０份玉米品种对茎腐病的抗病性,表现高抗的３９７份,中抗３０４份,中感３６４份,高感４８５份,经重复鉴定,筛选出７６份抗性稳定的自交系和杂交种。不同抗性品种用肿囊腐霉菌和串珠镰刀菌接种测定,抗性反应基本一致,人工接种比自然发病鉴定效果好,通过病圃自然发病初筛,人工土壤接处复选,可准确鉴定大量材料的抗病性。     

玉米粗缩病抗性遗传研究

 本文选用3个抗病自交系(齐319、X178、沈137)和3个感病自交系(掖107、掖478、沈5003)按照NCII交配设计配制9套杂交组合研究了玉米抗粗缩病遗传规律。2009-2010年在曲阳、保定采用田间自然发病方法鉴定亲本、F₁、F₂群体的玉米粗缩病抗性,并采用灰飞虱人工接种方法鉴定亲本材料的抗病性。运用QGA station 软件的加性-显性-上位性(ADAA)遗传模型进行数据分析,结果表明,显性效应和加性效应是控制玉米粗缩病抗性的主要遗传组分,分别占表型变异的44.8%和13.1%,杂合显性效应表现负向杂种优势,抗病育种可加以利用。加性×加性上位性效应在玉米自交系和杂交组合抗粗缩病遗传中普遍存在,但因材料不同而表现负向或正向效应。玉米粗缩病抗性易受环境影响,显性与环境互作效应方差占表型方差的比率为39.8%,达到极显著水平。因此,培育抗粗缩病玉米品种应依据基因型选配适当的亲本材料,抗病品种宜进行多年多点鉴定筛选。     

玉米种质资源抗丝黑穗病鉴定与评价

在田间采用0.1%丝黑穗病菌土覆盖种子接种的方法,于2002-2006年对893份玉米种质资源材料进行了抗丝黑穗病的鉴定与评价。结果表明,表现抗病类型（高抗-中抗反应）的自交系材料有42份,占鉴定自交系材料总数的20.5%。其中,表现高抗丝黑穗病的有917、P12等14份材料,表现抗病的有91黄1、兴79等7份材料,表现中抗的有6116、9238等21份材料。表现抗病类型（高抗-中抗反应）的其他资源材料有12份,占鉴定其他资源材料总数的1.7%。其中,表现高抗的有3份,抗病的有4份,中抗的有5份。     

重庆玉米杂交种及自交系抗病性鉴定与应用研究

通过对重庆281份玉米杂交种(组合)及自交系进行主要病虫害人工接种鉴定,抗大斑病、小斑病、丝黑穗病、纹枯病、茎腐病、玉米螟、矮花叶病的鉴定结果表明,多数材料对各病害均有一定的抗性。兼抗3种病害以上的材料占鉴定总数的70%以上。各年抗性表现的总趋势是叶斑病类轻于其他类型病害。经多年来的鉴定与重复鉴定,具有多抗和兼抗的杂交种(组合)及自交系占总参试品种的30%。其中有渝单8号、11号、16号,万单13,万单14,48—2×M212,渝糯7号、8号等近30余个,正在大面积生产上广泛推广及应用,为重庆市玉米生产作出了应有的贡献。     

抗玉米纹枯病材料的鉴定及抗性遗传研究

 通过1997~2000年抗性鉴定,获得CML270为高抗玉米纹枯病且抗性稳定的抗性材料。该自交系在不同年份,对不同地理来源的玉米纹枯病强致病菌丝融合群AG 1 IA表现高抗(病情指数10左右),抗性表现明显优于国内玉米骨干自交系478和48-2。抗性遗传初步分析表明,玉米纹枯病抗性表现为质量-数量性状,抗性遗传受主效基因控制,同时受微效多基因修饰,最少基因数目4~7对。玉米纹枯病抗原的获得为最终解决玉米纹枯病危害提供了技术和材料支撑。     

特旱条件下玉米自交系抗旱性评价

为了发掘和利用玉米抗旱种质资源,选育耐旱高产的玉米杂交种,通过全生育期控水试验,对58个玉米优良自交系的抗旱性进行了鉴定和评价,并进行了抗旱性聚类和遗传背景分析。结果表明:在特旱条件下,58个自交系减产幅度为40.6%~100%,平均产量下降了81.6%;结实率、穗行数、行粒数、出籽率4个性状分别与抗旱系数或抗旱指数存在显著或极显著的相关性,可作为玉米自交系抗旱性评价的关键指标;根据抗旱性的不同,58个自交系可划分为3类,其中第I类自交系K12、PB1139、RD6的抗旱性极强,第II类自交系CL11、郑58、P138、特早熟、Ft45-5具有较强的抗旱潜力。为了便于利用杂种优势,将不同抗旱性的自交系按照其所属遗传类群进行了再次划分,58个自交系可划分为2个类群,其中A群中抗旱性强的自交系有CL11和郑58,B群中抗旱性强的自交系有K12、PB1139、RD6、Ft45-5、P138和特早熟。     

利用分子标记辅助选择技术提高玉米对丝黑穗病的抗性

为了探索分子标记辅助选择(MAS)技术在抗玉米丝黑穗病育种中的应用效果,以吉1037为抗源,吉单209的感病母本8902为轮回亲本,回交5代后,自交2代,从BC4F1开始利用MAS技术把感玉米丝黑穗病的亲本8902改良成抗病自交系,并与吉853配制杂交种,对其进行抗病性、产量和农艺性状评价。改良后的8902及其组合,对玉米丝黑穗病的抗性和产量显著提高,且其它农艺性状没有发生改变。抗性以上自交系超过获得材料的80%以上,抗性以上杂交组合超过配制组合的77%以上;改良后亲本组配的杂交种产量较对照明显增加,11个杂交组合增产10%以上,最大增幅可达26.7%。研究表明MAS技术显著提高了自交系及其杂交种对玉米丝黑穗病的抗病效果。     

不同基因型玉米自交系苗期根系抗旱性向水性及解剖结构研究

试验旨在研究旱胁迫下不同基因型玉米自交系苗期根系形态、生理生化、解剖结构的差异变化,为玉米自交系抗旱种质的筛选提供可借鉴的指标、方法,为玉米自交系苗期根系抗旱遗传机理研究提供依据。试验选用了14份玉米自交系,采用PEG-6000胁迫处理,测定玉米自交系苗期13个与抗旱紧密相关的根系形态与生理生化指标,并通过方差分析、关联分析及聚类分析,对各自交系的抗旱性进行综合评价,并对其中两个抗旱性差异明显的自交系,通过石蜡切片-显微镜观察根系横切面结构的差异。结果表明:干旱胁迫下,不同玉米自交系苗期的单株根干质量、单株地上部干质量、根系长度、根直径、根伸长速率、根失水率、根系还原力均呈不同程度的下降趋势,根系可溶性糖、脯氨酸均呈不同程度的上升趋势,且不同自交系的变化幅度差异较大。随着诱导物倾斜角的增大,不同自交系根系的向水性弯曲增强,不同自交系间的差异较大,高湿度梯度条件下,自交系Mo17向水性弯曲较对照增加134%,增加幅度最大,WN897向水性弯曲增加20%,增加幅度较小。利用不同抗旱指标的加权抗旱指数,综合评价不同基因型玉米自交系的抗旱性,并将14个玉米自交系种质聚类划分为强抗旱型、中抗旱型和旱敏感型、高旱敏感型4个抗旱级别。石蜡切片结果显示,抗旱性差异明显的自交系根系解剖结构差异较大,抗旱性自交系昌7-2皮层占根系直径比例较低,不抗旱自交系WN897皮层占根系直径比例大于昌7-2,且WN897的导管直径较大。结论:采用方差分析、关联分析及聚类分析等相结合的方法对不同玉米自交系苗期抗旱性进行评估,可以较好地揭示根系性状与抗旱性的关系。根系还原力、根系可溶性糖、根系长度、根向水性对干旱胁迫的反应较其他指标敏感,可作为玉米苗期的抗旱能力和抗旱自交系选育时优先考虑的鉴定指标。旱胁迫下,抗旱性差异明显的玉米自交系根系解剖特征差异显著,强抗旱型自交系苗期根系皮层厚度较小,皮层占根系直径比例较低,根系导管直径也较高旱敏感型自交系小。     

干旱胁迫下玉米自交系抗旱性评价及筛选

以39份玉米自交系为材料，2017—2018年在甘肃省张掖市设置田间自然抗旱鉴定试验，筛选抗旱鉴定指标，综合评价玉米自交系的抗旱性。结果表明：在干旱胁迫下，39份玉米自交系的粉丝间隔时间延长了0~3 d，株高、穗位高、穗长、穗粗、穗干重、籽粒干重、出籽率及百粒重均降低，其中，穗干重、籽粒干重和出籽率3个指标分别为正常灌水处理的81.5%、79%和88.5%。穗干重、籽粒干重和出籽率与平均抗旱系数呈显著正相关，可作为玉米自交系抗旱鉴定的主要指标。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出强抗旱玉米自交系10份，其中自交系E28、DH351、陇1222、浚92-8和黄早四，抗旱性达到极强。本研究所筛选到的抗旱自交系可在选育抗旱新品种中加强利用。     

Identification of quantitative trait Loci for resistance to southern leaf blight and days to anthesis in two maize recombinant inbred line populations

The genetic architecture underlying resistance in maize to southern leaf blight (SLB) caused by Cochliobolus heterostrophus race O is not well understood. The objective of this study was to identify loci contributing to SLB resistance in two recombinant inbred line populations and to compare these to SLB resistance loci in other populations. The two populations used were derived from crosses between maize inbred lines H99 and B73 (HB population-142 lines) and between B73 and B52 (BB population-186 lines). They were evaluated for SLB resistance and for days from planting to anthesis (DTA) in 2005 and 2006. Two replications arranged as randomized complete blocks were assessed in each year for each population. Entry mean heritabilities for disease resistance were high for both populations (0.876 and 0.761, respectively). Quantitative trait loci (QTL) for SLB resistance were identified in bins 3.04 (two QTL), 6.01, and 8.05 in the HB population and in bin 2.07 in the BB population. No overlap of DTA and SLB resistance QTL was observed, nor was there any phenotypic correlation between the traits. A comparison of the results of all published SLB resistance QTL studies suggested that bins 3.04 and 6.01 are 'hotspots' for SLB resistance QTL.     

玉米抗南方锈病种质标记基因型鉴定与遗传多样性分析

为阐明玉米抗南方锈病种质的标记基因型和遗传背景,利用7个与玉米抗南方锈病3个基因连锁的SSR标记鉴定了38份抗病玉米种质的标记基因型,并采用40个多态性SSR标记对39份抗南方锈病的玉米自交系和6个标准测验种进行了遗传多样性研究。结果表明,7个与抗病基因连锁的SSR标记将38份抗病种质鉴定为17种标记基因型,表明可能存在多样的抗性基因组合方式;辽2204等9份种质仅扩增出齐319的标记基因型,沈136和W456仅扩增出W2D的标记基因型;种质LO932未扩增出与齐319、P25和W2D相同的标记,可能携带新的抗南方锈病基因;相近遗传背景的抗性种质分属不同的标记基因型,表明抗病种质可能携带的抗南方锈病基因在育种选择中发生了分离。40对多态性SSR引物在45份自交系中共检测出115个等位基因变异,平均每对引物检测到2.88个等位基因,变异范围为2~4;平均多态性信息含量为0.4649,变化范围为0.1258~0.6951;通过UPGMA聚类分析,39份抗病材料被划分到以标准测验种为代表的6个杂种优势亚群中,与系谱分析基本一致,这为在育种中合理利用抗源提供了信息。