棉花抗黄萎病的分子遗传结构揭示

<正>本刊讯(编辑王雯慧)棉花黄萎病是由大丽轮枝菌引起的头号生产病害,也是世界性难题,严重威胁棉花生产安全。生产上一直缺乏抗黄萎病棉花品种,根本原因是对棉花抗黄萎病遗传模式及抗病机制等缺乏系统研究和科学认知,制约了棉花抗黄萎病种质材料的筛选、创制和新品种选育。     

棉花多抗病性鉴定筛选技术及其在育种中的应用

 通过建立准确、可操作的多抗病性鉴定筛选技术,有效地鉴定评价了棉花品种的抗黄萎病性、抗枯萎病性。在育种实践中,利用该技术可定向改良提高棉花品种的抗病性,并选育出我国第一套棉花抗黄萎病多菌系、高抗枯萎病的抗源种质川737,川2802,以及系列抗黄萎病、抗枯萎病品种川棉243,川棉239和川棉65,显示了该多抗病性鉴定筛选技术的科学性和实用性。     

转基因棉花抗黄萎病研究进展

本文归纳了近年来棉花抗黄萎病研究进展,概括了转基因棉花抗黄萎病的研究成果,对转基因棉花抗黄萎病方面的研究存在的一些问题进行总结。     

棉花抗黄萎病遗传学研究进展

黄萎病是棉花生长中的主要病害，严重制约着棉花产量和品质的不断提高。选育棉花抗黄萎病品种是克服这一难题最为经济、高效、环保的策略。植物抗病性遗传解析是抗病育种的基础。为了加快棉花抗黄萎病育种进程亟需开展棉花抗黄萎病遗传学研究，本研究归纳了棉花黄萎病抗性遗传规律、抗性QTL定位和抗病基因挖掘3个方面的研究进展，认为目前对于棉花抗黄萎病遗传学研究还远不能满足棉花抗黄萎病育种的需求。与此同时，在棉花抗黄萎病育种材料选择、遗传群体构建和定位技术手段等方面提出了建议。     

棉花抗黄萎病机制及抗病性鉴定研究进展

从棉花固有的和诱发的组织结构抗性及生理生化抗性方面综述了国内外棉花抗黄萎病机制的研究现状，对棉花抗黄萎病鉴定方法进行了总结和展望。     

基于优异等位基因的棉花抗黄萎病性状的分子鉴定

【目的】发掘棉花抗黄萎病相关的优异等位基因,利用优异等位基因对棉花抗黄萎病性状进行分子检测,实现对抗病性的快速鉴定和对抗病基因型的直接选择,有效解决当前抗病性鉴定周期长、抗病性选择效率低的技术难题。【方法】选用125份陆地棉优异种质,分别采用田间黄萎病病圃鉴定和温室接种鉴定对材料进行抗黄萎病鉴定,分析材料的抗病性变异;通过筛选前期获得的与棉花抗黄萎病表型显著关联的优异等位基因位点并计算其效应值,分析不同材料中含有的优异等位基因数目及其优异等位基因效应值之和,研究利用优异等位基因位点进行棉花抗黄萎病预测的可行性,并比较基于优异等位基因位点的抗病性分子鉴定与传统抗病性表型鉴定的相关性。【结果】陆地棉在黄萎病抗性方面表现出广泛的变异,125份种质材料在田间病圃鉴定条件下和温室鉴定条件下的抗黄萎病相对病指变化范围分别为10.10—76.6和17.01—72.63;基于前期的研究结果共筛选到40个抗黄萎病优异等位基因,效应值的变化范围为-8.20—-0.39,每份材料含有的优异等位基因数目为1—24个,每份材料中的优异等位基因效应值之和的变化范围为-92.37—-0.86;相关性分析结果表明,每份材料中含有的优异等位基因效应值之和与材料的抗黄萎病相对病指极显著正相关,病圃鉴定与温室鉴定条件下两者的相关系数分别为0.616和0.566;材料的优异等位基因数目与材料的抗黄萎病相对病指极显著负相关,病圃鉴定与温室鉴定条件下两者的相关系数分别为-0.618和-0.535。【结论】棉花种质材料中含有的优异等位基因数目、优异等位基因效应值之和与材料的抗黄萎病相对病指间存在显著相关性,表明抗黄萎病优异等位基因的累加具有明显提高抗病性的作用,材料所含有的优异等位基因数目和优异等位基因效应值之和在一定程度上可以反映材料抗病性的强弱,从而实现对抗病性的分子鉴定。     

棉花抗黄萎病育种研究现状及对策

介绍了我国棉花抗黄萎病育种研究的现状 ,分析了影响棉花抗黄萎病育种研究的因素 ,提出了加快抗黄萎病育种研究进程的对策和建议。     

防治棉花黄萎病生防菌的筛选及其防治效果评价

研究采用平皿对峙和促生实验相结合的筛选方法,从棉花根际土壤中分离到282株细菌,加上实验室筛选获得的对番茄有防病促生作用的21株细菌进行抑菌活性测定,共获得对棉花黄萎病菌有拮抗作用并能够有效促进棉花发芽和生长的菌株10株.通过盆栽和小区试验筛选,获得了5株对棉花黄萎病有良好防治效果的拮抗细菌,分别为S44、S258、S128、S37、S171,对棉花黄萎病的田间相对防效分别为38.53;、60.29;、39.58;、32.75;和37.02;,而化学农药福多甲的防治效果仅为28.34;.同时5株生防菌均能促进棉花生物量的增加.     

棉花抗黄萎病研究进展及前景展望

本文概述了国内外棉花抗黄萎病育种研究现状及进展,分析了棉花抗黄萎病育种的限制因子,探讨了针对黄萎病的特定育种方法,并对我国抗黄萎病育种前景作了展望。     

棉花抗黄萎病性与经济性状的遗传关系分析

通过研究抗、感黄萎病不同世代杂种群体遗传,分析了棉花抗黄萎病性与经济性状的遗传关系。结果表明,提高棉花品种的抗黄萎病性与皮棉产量、纤维品质的同步改良不存在直接矛盾,抗黄萎病育种关键在于克服抗黄萎病性与单株成铃数之间的遗传负相关。筛选抗黄萎病性应从较低世代开始在病圃中严格进行,同时兼顾优良纤维品质的选择,在较高世代注重产量及单株成铃数等性状的选择,以最终达到抗病、丰产、优质的协调统一。     

抗虫棉兼抗枯抗黄萎病新品种的选育

为解决棉花生产上枯、黄萎病严重的问题,选择遗传基础丰富、综合性状优良的品种为母本,选用性状互补的父本进行改良,期间利用姊妹交增加各优良性状基因的累加和重组几率,在枯、黄萎病混生重病圃,对丰产性进行严格选择;对抗病性进行全生育期鉴定,注重选择低病级、低病株率材料;对纤维品质性状依据农业部棉花品质监督检验测试中心检测结果,按国家棉花品种审定标准筛选;选育出集兼抗枯、黄萎病、高产、优质于一身的棉花新品种‘冀棉616’、和‘冀棉315’。     

棉花黄萎病抗性影响因子连锁的分子标记筛选

[目的]研究抗病性影响因子连锁的分子标记与抗黄萎病性状的一致性,筛选抗黄萎病基因,发掘其与棉花抗黄萎病性状的关系,进一步阐明棉花抗黄萎病遗传机制.[方法]研究使用37对抗黄萎病性影响因子设计的引物进行PCR扩增来探明抗病性基因在不同抗、感病棉花品种中的分布,以及与抗黄萎病性状的一致性.[结果]发现VM13、VM23、VM25、BNL0946、BNL1414、BNL1721、em6me2和em1me5这8对引物扩增出不同条带,分别来源于抗病相关蛋白的基因、基因组序列、mRNA序列、SSR和SRAP引物;其中,引物VM13、BNL1414、em6me2扩增条带与抗病品种一致率高于0.857,与感病品种一致率低于0.25.新疆自育品种较多出现的扩增条带,与新疆自育品种一致率介于0.364～0.727,平均值为0.515;与其它地区所育品种的一致率介于0.111 ～0.666,平均值为0.419.[结论]引物VM13、BNL1414、em6me2的扩增条带可以作为黄萎病抗性的分子标记鉴定指标.     

新疆棉花黄萎病抗性鉴定与评价

[目的]对新疆生产上主栽以及参加生产示范的棉花品种(系)的黄萎病抗性进行鉴定,为棉花生产提供指导.[方法]利用发病均匀的自然病圃对棉花品种的黄萎病抗性进行鉴定.[结果]通过对南、北部棉区的主栽以及参加生产示范及常规区试的120份棉花品种黄萎病抗性鉴定发现,抗黄萎病的棉花品种较少,主要以耐黄萎病和感黄萎病品种为主.只鉴定出一个抗黄萎病品种01 -2,其病情指数较高为20.0,达到抗病与耐病的临界值.耐黄萎病品种较多占到44.2;,包括81-3等种植多年的老品种.[结论]目前新疆棉花以耐黄萎病品种为主,缺乏抗黄萎病品种,亟需培育新的抗病品种.     

我国棉花抗黄萎病遗传育种研究综述

介绍了棉花黄萎病的危害,综述了我国棉花抗黄萎病的遗传研究和抗黄萎病育种现状和存在的问题,并针对如何解决我国棉花抗病遗传和育种中存在的问题提出了一些建议。     

棉花抗黄萎病研究进展

棉花黄萎病是一种由黄萎病菌（Verticillium dahliae）引起的在全世界蔓延的真菌病害。介绍了棉花黄萎病的致病机理、棉花对黄萎病的抗性机理及棉花抗黄萎病转基因育种的研究进展,可为抗棉花黄萎病的研究工作提供一定的思路。     

科研简讯

我校“棉花转基因抗黄萎病研究”取得突破性进展我校植物病理系齐俊生博士在导师李怀方、马存教授的指导下,经过10年艰苦努力,从海岛棉中分离获得了具有自主知识产权的抗黄萎病基因At7。通过转基因研究,培育出了高抗黄萎病的丰产新品系。2006年8月26日,“棉花转基因抗黄萎病研究成果现场观摩会”在山东省惠民县举行。与会专家、领导对这一成果给予了高度评价,认为利用生物技术从海岛棉中克隆抗病基因导入陆地棉选育高抗黄萎病的棉花株系,是棉花抗黄萎病育种的重大突破,这一国际领先水平的研究成果预示着“棉花癌症”———黄萎病———有望…     

钾肥对棉花枯,黄萎病的防效研究

棉花枯、黄萎病是棉花生育期的两大病害,直接影响棉花的产量和品质。目前,除选用抗病品种外,采用栽培措施防治枯、黄萎病是最经济有效的办法。我们对以施用钾肥提高棉花抗枯、黄萎病能力,减轻其危害进行了初步研究。     

敦煌市棉花抗性育种研究的进展

阐述了敦煌市棉花生产中存在突出问题是棉花枯,黄萎病蔓延快,发病重和蚜虫危害加重及干旱的影响,通过抗性育选育出适合当地种植的抗枯萎病新品种棉２号和抗旱,抗蚜虫新品系６９１０８,引种成功了耐枯,黄萎病品种中棉所１６,并从引进品种（系）中筛选出了抗旱性强,叶螨发生轻的品种陇棉１号和抗黄萎病品种辽棉１５;提出敦煌市今后开展了性育出的目标是早熟,优质,抗枯,黄萎病,抗旱,抗蚜虫。     

棉花新种质HA-910的抗病性及相关品质鉴定

棉花新种质HA-910为泗棉二号种植群体中筛选得到的自然变异株,采用田间病圃筛选鉴定、光合特性检测、纺织品质鉴定三者相结合对其抗枯、黄萎病及丰产的能力进行了鉴定。结果表明,棉花新种质HA-910在枯、黄萎病抗性和相关光合指标等方面均显著优于对照中棉12号,同时还具有良好的丰产性和综合品质。     

科技短波

正基因编辑技术有望防治棉花"癌症"最近,中国农科院棉花研究所李付广研究员团队与中国科学院微生物研究所合作,创制了无转基因抗棉花黄萎病突变体,为培育棉花抗黄萎病品种提供了育种材料。相关研究结果在线发表于《植物科学前沿》。该研究通过基因组编辑技术创制出了无转基因的编辑突变体ce1和ce2,对棉花黄萎病