玉米种质资源抗南方玉米锈病鉴定初报

2008年秋季和2009年秋季分别对1218份玉米种质资源进行了人工接种南方玉米锈病抗病性鉴定。在春玉米典型的病株叶上采集锈病的病原菌(夏孢子),经自然干燥后在6℃低温条件下保存备用。在秋季,当被鉴定的玉米材料8～9叶时,将备用的病原菌配成孢子悬浮液进行田间喷雾接种,在玉米乳熟期采用国内通用的病害分级及抗性评价标准进行鉴定评价。结果表明:玉米种质材料间的抗感性存在明显差异。在1218份鉴定材料中,高抗(HR)的材料占鉴定总数的1.97%、抗病(R)的材料占3.20%、中抗(MR)的材料占12.81%、感病(S)的材料占21.35%、高感(HS)的材料占60.67%。     

玉米种质资源抗南方锈病鉴定与评价

【目的】完善玉米种质资源对玉米南方锈病的抗性信息,为可持续性抗病育种和玉米生产提供参考依据。【方法】以齐319和黄早四为高抗（HR）和高感（Hs）对照,采用人工辅助接种法对379份玉米种质资源进行抗南方锈病鉴定。【结果】352份国际小麦玉米改良中心（CIMMYT）的玉米白交系中,表现HR（高抗）、R（抗）、MR（中抗）、s（感）、HS（高感）的份数依次为139、104、38、40和31份,所占比率分别为39．49％、29．55％、10．80％、11．36％和8．80％;12份温带玉米自交系中,两份表现为HR或R,10份表现为s或HS;154k）玉米杂交种中,10份表现为R或MR,5份表现为s或HS。【结论】目前广西主推的普通玉米品种大部分对玉米南方锈病有较好的抗性;CIMMYT的玉米白交系中存在丰富的抗锈病资源。     

鲜食玉米杂交组合抗南方锈病鉴定及其抗性遗传初析

[目的]探讨鲜食玉米杂交组合对玉米南方锈病的抗病性及抗性遗传模式,为选育抗锈病鲜食玉米新品种提供材料及理论依据.[方法]在田间自然条件下采用目测法调查鉴定244份鲜食玉米新组合对南方锈病的抗病性,并结合前期亲本材料抗性鉴定结果进行抗性遗传初步分析.[结果]在244份玉米杂交组合中,以中抗和感病品种为主,分别占总数的56.56％和33.61％,而抗病和高感的杂交组合分别占9.02％和0.82％;在甜玉米、糯玉米和甜糯玉米3种不同类型杂交组合中,甜玉米组合总体抗性最差,该类型以感病品种最多,占54.55％,抗病水平品种只占3.64％.分析鲜食玉米杂交组合及其亲本抗病性发现,当父母本抗病性均为中抗水平以上时,其杂交组合主要表现为抗或中抗水平;其他抗性水平父母本杂交,出现感病后代的比例明显升高.[结论]244份鲜食玉米新组合对玉米南方锈病的抗性主要表现为中抗,缺乏高抗或免疫类型;甜、糯玉米抗锈病能力为数量遗传性状,属主效基因加修饰基因遗传模式;鲜食玉米抗性育种应选用中抗水平以上自交系材料.     

玉米南方锈病抗性新种质的筛选

本研究对34份热带、亚热带自交系进行了南方锈病抗性鉴定,发现了11份南方锈病抗性新种质;并对其中4份高抗种质进行了抗性遗传分析,发现4份外来种质对南方锈病的抗性呈主基因和主基因加微效基因复合控制的、比较复杂的遗传。     

安徽省玉米南方锈病的抗性鉴定

通过安徽天堂寨地区玉米品种对玉米南方锈病的抗性情况分析,即对安徽玉米60个品种进行田间自然诱发鉴定,根据发病后的平均严重度评判其对玉米锈病的抗性类别。结果表明,高抗品种占6.7%,抗性品种占40%,中抗品种占25%,感病品种占6.7%,高感品种占21.6%。     

玉米种质资源抗丝黑穗病鉴定

1998～ 1999年 ,在人工接菌条件下 ,对 6 73份玉米种质资源进行了抗丝黑穗病的抗性鉴定。鉴定结果表现高抗材料 115份 ,占鉴定总数的 17 1% ;抗病 193份 ,占 2 8 7% ;感病 2 2 5份 ,占 33 4% ;高感 14 0份 ,占 2 0 8%。 1998年从鉴定出的高抗、抗病材料中选出 94份 ,第二年进行了重复鉴定。复鉴后的高抗材料 36份 ,占复鉴总数的 38 3% ;抗病 4 7份 ,占 50 0 %。     

玉米种质资源抗螟性鉴定

为明确玉米不同品种(系)之间的抗螟性差异,采用田间自然感螟法,于2010~2011年在甘肃省天水市甘谷县对478份玉米种质资源进行田间抗性鉴定。结果表明:在216份农家种资源、216份自交系和46份杂交种中共筛选出高抗材料86份、抗螟材料85份、中抗材料167份,分别占供鉴材料的18.0%、17.8%和34.9%;其余140份为感螟和高感材料,占29.3%。     

玉米种质资源抗螟性鉴定

为明确玉米不同品种(系)之间的抗螟性差异,采用田间自然感螟法,于2010²011年在甘肃省天水市甘谷县对478份玉米种质资源进行田间抗性鉴定。结果表明:在216份农家种资源、216份自交系和46份杂交种中共筛选出高抗材料86份、抗螟材料85份、中抗材料167份,分别占供鉴材料的18.0%、17.8%和34.9%;其余140份为感螟和高感材料,占29.3%。     

抗南方锈病玉米自交系的筛选及评价

对13份新育成自交系和4份骨干自交系进行了玉米南方锈病田间接种鉴定,结果鉴定出高抗材料8份,为培育抗南方锈病玉米杂交种和进行遗传研究奠定了材料基础。     

优质鲜食玉米种质资源的筛选与利用

2020年对6个甜玉米品种、7个糯玉米品种进行了品种比较及适应性筛选分析,甜玉米以粤甜16为对照,糯玉米以苏玉糯5号为对照,重点分析各品种田间农艺性状与产量性状,结合果穗外形、抗性、口感评价等指标,最终筛选出优质、适应性强的鲜食玉米品种。结果表明,甜玉米中南甜玉164和泰甜金银粟的综合性状优良;糯玉米中苏科糯1902和玉糯916各主要农艺性状表现优良。这4个品种适应性强,可用于玉米新品种选育种质资源。     

玉米南方锈病抗病育种研究进展

玉米是全世界也是我国种植范围最广、用途最多、总产量最高的作物,玉米生产对保障我国粮食安全具有重要意义。玉米南方锈病是由多堆柄锈菌（Puccinia polysora Underw.）引起的一种气传性真菌病害,主要发生在热带、亚热带玉米种植区。近年来,由于气候变化,该病害开始向高纬度地区蔓延,已逐渐成为我国黄淮海夏玉米区的主要病害,直接导致玉米籽粒品质变差、产量降低,对玉米生产造成严重威胁。目前,我国玉米生产上推广种植的玉米品种大多不抗玉米南方锈病,一旦南方锈病发生和流行,将会导致在短时间内大面积蔓延,而常规化学防治难以控制。因此,挖掘和利用玉米种质资源中的南方锈病抗性基因,进一步选育抗病品种是应对南方锈病为害最经济有效的技术途径。玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏,主要来自热带、亚热带,可直接利用的温带种质极少。与国外玉米种质相比,我国玉米种质中的高抗材料较少,主要来自农家种或含有热带血缘的P群材料,遗传基础狭窄。玉米南方锈病抗性基因的鉴定与克隆,对开展分子标记辅助育种、加快育种进程及抗病新品种选育具有重要促进作用,目前,已有多个南方锈病抗性基因被鉴定和克隆,为分子标记辅助选择育种奠定了基础。多年来,我国育种家利用有限的抗性种质资源,选育了多个抗南方锈病的优良玉米自交系,并成功育成抗病杂交种。近期,南方锈病病原菌基因组方面的研究揭示我国多堆柄锈菌群体已分化出高毒谱系,从而逃逸抗病基因的识别。因此,挖掘和利用抗性种质中蕴涵的丰富基因资源仍需进一步加强。本文概述了南方锈病的生物学特性及危害,系统梳理了南方锈病抗性种质资源鉴定、抗性基因定位与克隆,以及抗性品种选育的研究进展,并展望了玉米南方锈病未来研究方向,以期为玉米南方锈病防治和抗病品种选育提供参考。     

玉米南方锈病和普通锈病分子检测技术研究

为建立快速鉴定玉米南方锈病菌和玉米普通锈病菌的分子检测方法,有助于玉米锈病的早期预警和有效防控,利用真菌ITS通用引物分别对采自海南、河南、吉林的玉米锈病菌样品进行了rDNA-ITS区克隆和测序分析(GenBank登录号为:HM452902,HQ154021~HQ154038),并根据其变异区段序列分别设计了病原菌检测特异性引物。结果表明:设计的检测引物具有较高的种特异性和检测灵敏度,在普通PCR体系中可检测到南方锈病菌和普通锈病菌的锈病菌DNA的最低浓度分别为100和1pg/μL。本研究建立的检测体系对2种玉米锈病菌的快速分子鉴定及病害早期预警都具有重要应用价值。     

2份春小麦种质资源成株期抗条锈病基因遗传分析

研究分析2份春小麦种质资源成株期的抗条锈病基因遗传规律,为春小麦抗条锈病基因利用提供理论依据.采用春小麦Taichung29与MY004730杂交、ZM018243与MY004730杂交的方式分别创建F2:3代分离群体进行2 a的田间测试,对抗条锈病基因遗传进行分析.结果表明,2个F2:3群体的病害严重度和反应型在2个...     

一个高抗玉米南方锈病基因的QTL定位及遗传分析

【目的】 通过对一个热带高抗玉米南方锈病材料S313与4个高感玉米南方锈病材料组配的8个F₂群体进行两年三季的遗传分析,在表型鉴定的基础上,利用其中1个F₂群体进行局部遗传图谱构建及抗性基因定位,并利用大群体及新开发的分子标记对抗性主效QTL进行精细定位,为进一步克隆该基因奠定基础。【方法】 连续三季对8个F₂分离群体,分3个时期进行病原菌接种,玉米生长后期按1—9级标准等级记载各单株的抗南方锈病级数,进行抗性表型鉴定,最终确定抗、感分离比例。利用56K芯片筛选出2个亲本间多态标记,选择其中均匀分布的192个标记对S313×PHW52的F₂群体中各30个高抗、高感子代进行KASP分型。利用第10染色体短臂上19个SNP标记对整个F₂群体进行分型,构建局部遗传图谱;将遗传图谱与田间抗性表型鉴定结果相结合进行抗性QTL定位。开发初定位区间内10个SNP标记对次级群体进行标记分型,根据交换单株数量大小进一步缩小定位区间。根据玉米B73 Ref Gen_V4参考基因组信息,列出对应定位区间内的所有基因,利用基因的功能注释信息,确定可能与玉米抗南方锈病相关的候选基因。【结果】 8个F₂群体田间抗、感分离比均符合3﹕1的分离比例,说明热带自交系S313对玉米南方锈病的抗性是由1个效应比较大的主效QTL控制。利用56K芯片筛选出2个亲本间的多态标记16 426个。利用192个标记对各30个抗、感子代进行连锁分析,获得了1个抗性连锁标记Affx-90241059。利用19个SNP标记构建了总遗传距离为31.8 cM,标记间平均距离1.77 cM的局部遗传图谱。利用复合区间作图法把该主效QTL定位在标记Affx-91298359与标记Affx-91182449之间,区间大小约2 M。进一步利用F₂大群体及10个SNP标记把该区间缩小到474 K的范围内。玉米参考基因组B73的对应区间内共有63个基因,其中3个基因LOC103640657、LOC100191493、LOC103640673编码的蛋白质与植物抗病性有关,因此把这3个基因列为热带玉米种质S313高抗玉米南方锈病的抗性候选基因。【结论】 S313对玉米南方锈病的抗性是由1个主效QTL控制,并且S313的主效基因定位在第10染色体短臂约0.47 M的范围内。在该范围内有3个玉米南方锈病抗性候选基因。     

31份木薯种质资源的鉴定评价及遗传多样性分析

[目的]从供试木薯种质材料中筛选优良种质,为我国木薯新品种的选育提供优良亲本.[方法]从植物学性状、农艺性状及氢氰酸含量等方面对31份国内外引进与收集的木薯资源进行初步鉴定评价,并对相关性状进行遗传多样性分析.[结果]31份木薯种质资源在叶片形状、叶片颜色、叶裂数、叶柄颜色、叶脉颜色、主茎内外皮颜色、茎秆生长情况、株型、茎分叉、分支角度、株高、主茎高度、主茎直径、块根分布、结薯集中度、块根形状、块根内外皮颜色和块根肉质颜色等方面均表现出较丰富的遗传多样性.从31份种质资源中筛选出株型较好的资源13份,单株鲜薯产量>2800.00 g的资源4份,氢氰酸含量<50.00 mg/kg的资源10份,单株鲜薯产量≥2901.75 g、收获指数≥0.74、氢氰酸含量≤28.86 mg/kg的资源2份.[结论]31份木薯种质资源具有较丰富的遗传多样性,其中筛选出2份单株产量高、收获指数高、氢氰酸含量低的种质,可在优良食用木薯育种中重点利用.     

玉米种质资源与种质创新研究的现状

总结了近年来玉米种质资源研究和种质创新研究的最新成果,着重介绍了利用热带玉米种质创新育种素材的现状。