苗期PCR检测玉米丝黑穗病的取样时期及部位研究

以2份抗病及2份感病玉米自交系为试验材料,模拟玉米丝黑穗病适宜的侵染及田间发病条件,采用室内菌土接种方法培养玉米幼苗,通过PCR检测病原菌侵染率,研究苗期PCR检测抗、感玉米自交系的最佳取样时期和检测部位.结果表明,SSR标记SR3可用于玉米丝黑穗病室内接种鉴定;同一自交系不同的取样时期叶鞘侵染率均显著高于叶片侵染率;感病自交系与抗病自交系三叶期第3叶叶鞘的PCR侵染率差值极显著高于其他取样时期和取样部位,且该期4份自交系的侵染率与田间接种条件下的发病率呈显著正相关,为鉴别抗感自交系最佳的取样时期和部位.     

玉米自交系对朱砂叶螨的抗性评价

采用田间罩网接螨和室内盆栽接螨,以叶片危害指数、螨情指数、田间种群密度和种群增长倍数为指标,评价8份自交系玉米对朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus)的抗性。田间鉴定表明,在苗期和花粒期用叶片危害指数、螨情指数和田间种群密度3种抗性评价指标评价时,自交系HL6044均表现为高抗;用叶片危害指数和螨情指数评价时,自交系ES40在苗期和花粒期均表现为高感;用田间种群密度评价时,ES40在苗期表现为高感,花粒期则表现为中感。室内接螨后20 d,朱砂叶螨种群增长倍数在HL8039和ES40上分别为23.36和24.13倍,在HL6044上仅为2.44倍。8份自交系玉米中,HL6044对朱砂叶螨表现为高抗,叶片危害指数适用于田间玉米抗螨性评价。     

玉米丝黑穗病田间接种浓度与发病率关系的研究

试验以10个抗性不同的玉米自交系为材料,研究了玉米丝黑穗病不同接种浓度与田间发病率的关系。结果表明,随着病原菌接种浓度增加,玉米自交系田间发病率呈逐步增高的趋势,线性方程为y=2.336 4x+ 19.443,相关系数为0.924。接种浓度在0.05%、0.1%、0.3%和0.5%时,田间发病率差异没有达到极显著水平,与1%接种浓度发病率差异极显著。     

玉米丝黑穗病侵染率与发病率关系的PCR检测分析

用2个感病的玉米材料接种玉米丝黑穗病菌,苗期调查侵染率,开花期调查发病率,结果表明侵染率显著高于发病率;在开花期提取未发病植株茎髓组织DNA进行PCR检测,结果检测到玉米丝黑穗病菌DNA的存在。因此,通常情况下玉米丝黑穗病侵染率大于发病率。     

玉米穗轴对穗腐病抗性鉴定体系与优异抗源的研究

穗轴作为拟轮枝镰孢菌侵染果穗引发玉米穗腐病的重要途径之一，能够影响病原菌的侵染和扩散。为了深入开展玉米穗轴对拟轮枝镰孢菌抗性的研究以及了解玉米穗腐病子粒与穗轴抗性的差异，进行抗性鉴定体系的优化，利用164份国内外玉米骨干自交系进行两年两点的接种鉴定筛选优异抗源，对发病边长、发病芯长、发病面积、发病相对面积等4个抗性指标进行研究。结果表明，发病边长能较大程度地区分不同自交系间的抗感差异且又在材料内具有较好的重演性。把发病边长确定为玉米穗腐病穗轴抗性鉴定指标，对参试自交系进行抗性评价，鉴定出CML27、BT-1、CML274等58份穗轴高抗自交系，筛选出BT-1、CML173、CML193等8份子粒与穗轴均抗穗腐病的优异抗源。     

玉米矮花叶病侵染导致玉米对大、小斑病抗性丧失的研究

河北省为玉米大、小斑病混合发生区，近年来玉米矮花叶病发病逐年加重。通过对河北省玉米生产上的11份主栽玉米杂交种和11份骨干玉米自交系对大、小斑病和矮花叶病的单独接种和复合接合鉴定结果看出，被玉米矮花叶病侵染的玉米对大、小斑病的抗性严重丧失，病级一般加重2～3级，病指增高40%以上，由抗病品种变成了感病品种，所以选育种植抗大、小斑病的玉米品种时，必须同时兼抗玉米矮花叶病。     

玉米种质抗灰斑病鉴定与评价

对40份常用玉米自交系和22份回交群体(导入系)进行抗灰斑病鉴定与评价,筛选出对灰斑病表现高抗自交系1份、抗病自交系3份、中抗自交系9份及多份抗病回交导入后代。研究结果表明,在供试玉米种质中多数自交系表现为感病,抗病种质较少。采用回交育种方法进行玉米灰斑病抗性改良,在受体与供体均为抗病材料的后代中抗病株率较高;在受体为感病材料、供体为抗病材料的后代中存在一定数量的抗病株。     

8种香蕉种质对枯萎病的抗性比较与分析

采用室内接菌、病区种植的方法,研究8种香蕉种质对香蕉枯萎病4号生理小种 （Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4, Foc 4）的抗性水平,评价其抗性级别。苗期抗性评价结果表明：GCTCV-119、GCTCV-217为高抗;桂蕉9号、GCTCV-218为抗;GCTCV-105、GCTCV-215为中抗;桂蕉1号为感;巴西蕉为高感。田间抗性评价结果为：GCTCV-119、GCTCV-217为高抗;GCTCV-215为抗;GCTCV-105、桂蕉9号、GCTCV-218为中抗;桂蕉1号、巴西蕉为高感。连续种植3年,桂蕉9号、GCTCV-218的发病率呈下降趋势,GCTCV-105发病率较稳定,发病率保持在9.7%~12.0%,所有抗病品种（系）宿根3年后,根据相对发病率评价均表现为抗;而感病品种桂蕉1号及巴西蕉发病率则逐年上升,宿根蕉发病率均在98.2%~100%。     

玉米对南方锈病抗性的生化基础研究

以4个对南方锈病表现不同抗性水平的玉米自交系为材料,5叶期接种后,测定叶片中苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶活性以及脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量的变化,分析其与抗南方锈病的关系。结果表明,自交系抗性水平与苗期发病率呈负相关;除脯氨酸含量外,其他生化指标均在自交系间、处理间和不同检测时间点间存在显著差异。苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性在接菌后明显提高,抗病自交系酶活高峰出现早,酶活性升高幅度大于感病自交系;在抗病自交系中,超氧化歧化酶活性在接种后早期上升快,活性高;在感病自交系中,超氧化歧化酶活性在接种后期表现明显升高。叶片组织中可溶性糖含量与感病程度相关,南方锈病属高糖病害;可溶性蛋白含量下降,抗病自交系中含量降低速度和幅度都大于感病自交系。运用最优曲线回归拟合,接菌后1 d苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性变化量、可溶性糖含量变化量等指标与玉米苗期的发病率呈显著或极显著相关。     

玉米穗腐病原菌禾谷镰孢的分离鉴定与致病力测试

利用形态学和分子鉴定技术,从玉米穗腐病病穗上分离并鉴定到17个禾谷镰孢菌株。以玉米自交系X178、593和 B73为材料,对其中5个产孢能力强的菌株通过玉米发芽抑制试验进行致病力测试。结果表明,菌株FG14对测试自交系的平均发芽抑制率达54.10%;FG7最低,仅有23.22%,两者相差2.3倍。选用5个菌株在田间分别接种B73和LH59果穗,两个自交系对菌株FG14和FG21的抗性评价均为感,FG7为中抗。种子发芽和田间接种鉴定结果均表明,禾谷镰孢菌株间致病力存在显著差异。试验明确不同菌株对穗腐病抗性鉴定的影响,获得的菌株为玉米种质的穗腐病抗性筛选提供理论参考。     

基于SSR标记的玉米丝黑穗病抗性的关联分析

选取玉米染色体上的2.09、3.04、3.05 3个区段的55个SSR标记对16份抗感玉米丝黑穗病的玉米自交系基因组DNA进行扩增,并对SSR分子标记基因型与丝黑穗发病率进行关联分析。结果表明,40对SSR引物多态性较好,检测出的等位基因数为2～5个,平均为3个,多态性信息量(PIC)为0.180～0.765,平均为0.562。初步确定与玉米丝黑穗病相关程度达显著以上的标记14个,占多态性标记的35%。其中,标记umc2077和umc1525与玉米丝黑穗抗性相关呈极显著水平,可进行辅助选择研究。     

不同浓度戊唑醇包衣处理对玉米丝黑穗病防治效果分析

以高感玉米丝黑穗病品种为试验材料，人工接种丝孢堆黑粉菌，验证在设定药种质量比包衣下，采用0.1%～1.1%不同浓度梯度戊唑醇种衣剂进行不同播期处理，对玉米丝黑穗病的防治效果，分析玉米播种至8叶期的土壤温湿度对玉米丝黑穗病发生的影响。结果表明，土壤温度是丝黑穗病菌侵染的关键因子。不同播期处理，玉米丝黑穗病发生率差异较大，播期早，出齐苗时间长，玉米丝黑穗发病重；播期晚，出齐苗时间短，丝黑穗病发生相对轻。0.1%～1.1%浓度戊唑醇种衣剂防治玉米丝黑穗病效果为53.07%～90.87%，0.9%戊唑醇包衣处理对玉米丝黑穗病的防治效果最好。     

部分CIMMYT玉米种质对丝黑穗病的抗性研究

采用田间人工接种方法研究了部分CIMMYT玉米种质及其测交组合对丝黑穗病的抗性。结果表明：Pob46自身的发病率最低,测交组合的平均发病率也最低,是一个对丝黑穗病有较好抗性的CIMMYT种质资源;Pob45自身的发病率稍高,但测交组合的平均发病率不高,是有一定利用价值的CIMMYT种质资源;Pob69和Pob70自身的发病率和测交组合的平均发病率都较高,不能作为抗丝黑穗病的种质资源来利用。     

58份鲜食玉米品种对瘤黑粉病和丝黑穗病的抗性评价

2020-2022年通过田间人工接种,对58份鲜食玉米品种进行抗性鉴定和评价,明确玉米品种对瘤黑粉病和丝黑穗病的抗性差异。结果表明,58份鲜食玉米中未检测出高抗(HR)瘤黑粉病品种,1份品种原玉糯999表现抗病(R),占比1.7%;福甜73、白甜糯3号、白玉糯2020、甘糯2020等4份材料表现中抗(MR),占比6.9%;27份品种表现感病(S),占比46.6%;26份品种表现高感(HS),占比44.8%。对丝黑穗病鉴定结果表明,未发现高抗(HR)和抗病(R)品种,仅1份品种永糯321表现中抗(MR);其余20份和37份材料分别表现感病(S)和高感(HS),分别占鉴定材料的34.5%和63.8%。     

Analysis of QTL for resistance to head smut (Sporisorium reiliana) in maize

Head smut of maize, caused by the fungus Sporisorium reiliana, is an important disease in the temperate maize-growing areas worldwide. In this study, we mapped and characterized quantitative trait loci (QTL) conferring resistance to S. reiliana using a F_2:3 population of 184 families derived from a cross between Mo17 (resistant parent) and Huangzao4 (susceptible). The population was evaluated for resistance in replicated field trials with artificial inoculation of S. reiliana chlamydospores in Gongzhuling of Jilin Province and Harbin of Heilongjiang Province of China, two hot spots of head smut incidence, in 2003 and 2004. Genotypic and G × E variances for disease incidence were highly significant in the population. Heritability estimates for percentage disease incidence in the 2-location and 2-year evaluation ranged from 0.62 to 0.70. Composite interval mapping on a linkage map (1956.1 cM distance; 9.34 cM average interval) constructed with 84 SSR and 135 AFLP markers, identified five QTL, one each on chromosomes 1, 3 and 8 and two on chromosome 2, accounting for 5.0–43.7% of the phenotypic variance across four environments. One major QTL on chromosome 2 explaining up to 43.7% of the phenotypic variance can potentially be used in molecular marker-assisted selection for head smut resistance in maize.     

玉米骨干亲本对主要病害的抗性及其传递规律

选用5个玉米骨干亲本Mo17、黄早4、掖478、自330和丹340及其68个衍生品系,对大斑病、小斑病、丝黑穗病、弯孢叶斑病、禾谷镰孢茎腐病、矮花叶病和黑粉病的抗性进行鉴定。结果表明,黄早四具有较好的多抗和兼抗性,60.7%衍生品系对大斑病达中抗以上水平,82.0%高感或感小斑病,对小斑病的抗性较易丢失,感丝黑穗病易被改良。Mo17具有较好的多抗和兼抗性,81.2%衍生品系对丝黑穗病达到中抗以上水平,64.7%高感或感小斑病,对丝黑穗病的抗性能较好地传递给其衍生品系,对小斑病的抗性易丢失,感大斑病性状易被改良,Mo17是唯一对弯孢叶斑病的抗性达到中抗水平的骨干自交系。自330对3种病害具有较好的抗性,其衍生品系中70.0%对丝黑穗病达到中抗以上水平,表明自330对衍生系的丝黑穗病抗性有较好的遗传贡献,对小斑病和弯孢叶斑病的感病性状不易通过传统的系选方法进行改良,自330是唯一对禾谷镰孢茎腐病的抗性达到中抗水平的骨干自交系。掖478中抗小斑病,其71.4%的衍生系中抗小斑病,抗性能较好的传递,掖478感弯孢菌叶斑病和大斑病,其衍生系中有57.0%中抗弯孢菌叶斑病,42.9%抗大斑病,表明其感弯孢菌叶斑病和大斑病的性状易被改良。     

玉米抗丝黑穗病主效位点连锁分子标记利用效率的初步分析

研究利用前人开发的与玉米抗丝黑穗病主效QTL（bin2.09）紧密连锁的分子标记,在明确标记在bin2.09区域位置基础上,对不同来源的37份自交系进行抗感区分。结果表明,各标记在不同血缘自交系与黄早四抗病近等基因系间的区分效率有较大差异,其中,STS标记MZA6393在所有感病自交系与黄早四抗病近等基因系之间的区分效率最高,为75.7%,dCAPS标记LSdCAP3与LSdCAP2的区分效率次之;多数标记对SPT血缘自交系的区分效果较好,且各标记对高感自交系的区分效果优于感病自交系,并最终预测由dCAPS标记LSdCAP2和STS标记MZA6393界定的片段可能为玉米抗丝黑穗病主效功能片段。     

玉米抗瘤黑粉病生理生化特性及基因表达分析

采用盆栽试验，以玉米高抗瘤黑粉病自交系齐319和高感自交系掖478为材料，采用注射法接种瘤黑粉菌，从生理生化及防御酶和相关抗病基因转录表达等方面，分析不同抗性玉米种质对瘤黑粉病的抗病特征。结果表明，接种后，2个自交系的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)活性增强，可溶性糖和脯氨酸(Pro)含量增加，而可溶性糖(SS)含量降低。利用RT-PCR对SOD、PAL、PR-l、PR-2a、COI1和LOX基因的相对表达量分析表明，接种瘤黑粉病菌后，不同抗性材料中抗病相关基因的转录水平均显著提高，抗病材料中的表达时间基本均早于感病材料，基因的转录水平均随着接种时间的增加而上升。在接菌后期，感病材料中防御酶基因和抗病相关基因的表达量大于抗病材料。     

玉米丝黑穗病的研究进展

玉米丝黑穗病是玉米生产的重要病害.本文首次系统地综述了丝黑穗病的危害、病原、防治措施、抗源鉴定和抗性遗传研究进展,探讨了该领域存在的主要问题.我国应加强对玉米丝黑穗病的抗源鉴定与抗性遗传研究,为抗病育种及种质改良提供技术基础。