河南省小麦主推品种对两种禾谷孢囊线虫的抗性及其评价方法

通过室内人工接种和田间自然病圃鉴定,以单株白雌虫数法、相对抗病指数法和繁殖系数法评价河南省47个主推的小麦品种对燕麦孢囊线虫Heterodera avenae荥阳群体和菲利普孢囊线虫H. filipjevi许昌群体的抗性。室内人工接种条件下,依据单株白雌虫数评价,所有小麦品种对两种孢囊线虫均表现感病或高度感病;但依据相对抗病指数评价,有4个品种(太空6号、新麦11、中育6号和新麦18)对H. avenae表现抗病,其余品种表现中度以上感病。田间病圃鉴定条件下,依据单株白雌虫数评价,太空6号和新麦18对H. avenae表现高抗,中育6号、新麦11等10个品种表现中抗,其余品种均表现为感病或高感;中育6号和太空6号对H. filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号和豫农201表现中抗,其余品种均表现感病。依据相对抗病指数评价,太空6号对H. avenae表现高抗,新麦18、中育6号和新麦11表现抗病;中育6号、太空6号对H. filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号、豫农201、豫农949表现抗病。依据繁殖系数P_f /P_i评价,太空6号、新麦11、中育6号和新麦18对H. avenae表现抗病,太空6号、中育6号、濮麦9号和濮优938对H. filipjevi表现抗病,其余品种表现感病。3种方法的抗性评价结果不完全相同,相对抗病指数法与单株白雌虫数量法的评价结果在一定程度上有一致性,可部分克服因感病程度悬殊而导致评价不一致的问题,因而可作为小麦品种抗禾谷孢囊线虫新的鉴定方法。     

河南省小麦主推品种对2种禾谷孢囊线虫的抗性及其评价方法

通过室内人工接种和田间自然病圃鉴定,以单株白雌虫数法、相对抗病指数法和繁殖系数法评价河南省47个主推的小麦品种对燕麦孢囊线虫Heterodera avenae荥阳群体和菲利普孢囊线虫H.filipjevi许昌群体的抗性。室内人工接种条件下,依据单株白雌虫数评价,所有小麦品种对两种孢囊线虫均表现感病或高度感病;但依据相对抗病指数评价,有4个品种(太空6号、新麦11、中育6号和新麦18)对H.avenae表现抗病,其余品种表现中度以上感病。田间病圃鉴定条件下,依据单株白雌虫数评价,太空6号和新麦18对H.avenae表现高抗,中育6号、新麦11等10个品种表现中抗,其余品种均表现为感病或高感;中育6号和太空6号对H.filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号和豫农201表现中抗,其余品种均表现感病。依据相对抗病指数评价,太空6号对H.avenae表现高抗,新麦18、中育6号和新麦11表现抗病;中育6号、太空6号对H.filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号、豫农201、豫农949表现抗病。依据繁殖系数Pf/Pi评价,太空6号、新麦11、中育6号和新麦18对H.avenae表现抗病,太空6号、中育6号、濮麦9号和濮优938对H.filipjevi表现抗病,其余品种表现感病。3种方法的抗性评价结果不完全相同,相对抗病指数法与单株白雌虫数法的评价结果在一定程度上有一致性,可部分克服因感病程度悬殊而导致评价不一致的问题,因而可作为小麦品种抗禾谷孢囊线虫新的鉴定方法。     

不同抗性小麦根与菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)互作的表型特征

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是最近在我国新发现的小麦病原线虫,在黄淮冬麦区对小麦生产构成威胁。2009-2011年2个生长季在河南省许昌市进行的田间病圃抗性鉴定中,小麦－黑麦6R(6D)染色体代换系(带有抗病基因CreR)对H. filipjevi Hfc-1致病型表现高抗反应型(HR),小麦品种太空6号表现中抗反应型(MR),其亲本品种豫麦49表现高感反应型(HS)。利用Pluronic F-127胶体为介质,研究了不同抗性小麦品种根尖对线虫的吸引性。结果显示,无论品种的抗性水平如何,其根尖单独存在时均能够吸引线虫的二龄幼虫;当3个品种(系)的根尖同时存在时,6R(6D)根尖吸引的二龄幼虫数量显著少于太空6号和豫麦49。采用酸性品红－次氯酸钠染色法观察线虫对根系的侵染,发现不论抗性水平高低,二龄幼虫都能侵入寄主根的组织,但至侵染后期,6R(6D)和太空6号根中的线虫数量显著少于豫麦49。这些结果表明,虽然线虫能够侵入抗病品种的根组织,但是大部分二龄幼虫却不能继续发育而形成孢囊。这为了解小麦对H. filipjevi的抗性机制提供了实验证据。     

大豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性遗传分析

大豆胞囊线虫病（Soybean cyst nematode）严重危害我国大豆生产。我国大豆胞囊线虫有8个生理小种,其中,4号生理小种致病力最强,主要分布在黄淮海大豆产区。了解抗源的遗传模式有助于抗病基因的定位和分子标记的开发。以对大豆胞囊线虫4号生理小种高抗抗源CBL黑豆为父本、高感材料品75-14为母本,构建了F₁、F₂和F_2∶3 3个世代群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析CBL黑豆抗大豆胞囊线虫4号生理小种的遗传效应。结果表明：CBL黑豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因控制,F₂世代主基因遗传率为64.47%,F_2∶3世代主基因遗传率为75.99%。主基因遗传率较高,育种可以在早代选择。     

硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对禾谷孢囊线虫(Heterodera filipjevi和H. avenae)的抗性

禾谷孢囊线虫(cereal cyst nematode, CCN)是一类重要的土传小麦病原线虫,危害我国小麦的主要是燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)和菲利普孢囊线虫(H. filipjevi)。我国对这些病原线虫的抗性资源十分缺乏,寻找新抗源是当前抗性育种的重要工作。本研究通过3年的田间病圃和温室接种鉴定,发现加拿大的硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对H. filipjevi (河南许昌群体,Hfc-1致病型)和H. avenae (河南荥阳群体,Ha43致病型)都表现很强的抗性,单株孢囊数显著少于感病的普通小麦品种矮抗58、石4185和温麦19。显微观察可见,虽然两种线虫的幼虫都能够侵入Waskana和Waskowa的根组织内,但是根内的线虫数量显著少于感病对照普通小麦品种,最终在根系上形成的可见孢囊数量也较少。Waskana和Waskowa对两种病原线虫的抗性为我国抗CCN小麦品种选育提供了有较高利用价值的新抗源。根据南澳大利亚研究所的土传病害检测服务系统对土壤中病原线虫的分子检测结果,抗CCN品种Waskana和Waskowa根际土壤中的线虫虫卵量低于感病小麦品种,因此种植可能降低土壤中禾谷孢囊线虫危害的风险。     

CIMMYT小麦种质资源对菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)河南许昌群体的抗性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是我国新发现的一种小麦病原线虫。通过室内盆栽接种和田间病圃鉴定, 采用相对抗病指数法和Pf/Pi比值法评价75份CIMMYT小麦品种资源材料对菲利普孢囊线虫河南许昌群体的抗性, 为抗病育种提供了种质资源信息。在供试材料中未发现免疫品种, 其中6R(6D)抗性最好, 2种鉴定条件下均表现高抗;MACKELLER、CROC_1/ AE.SQUARROSA(224)//OPATA^*1、CROC_1/AE.SQUARROSA (224)//OPATA*2、CPI 133842、CPI 133814和TRIDENT等6份品种材料在室内接种鉴定中达到抗病水平;田间病圃鉴定中除6R(6D)表现高抗水平外, 另有CPI 133842、CPI 133814、DURATI和TURCAN#39表现高抗, ID-2150、BAXTER和MACKELLER等14份品种材料达到抗病水平。室内接种鉴定较田间病圃鉴定发病严重, 且简便易行, 鉴定结果更可靠。鉴定结果表明, 相对抗病指数法可以作为一种评价小麦品种对孢囊线虫病抗性的有效方法。     

应县小黑豆对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性的遗传分析

大豆孢囊线虫(Heterodera glycine Ichinohe)是大豆生长过程中最具破坏力的病害之一,我国大豆孢囊线虫以4号生理小种危害最为严重.研究其抗性的遗传机理,对我国大豆抗病育种具有重要意义.应县小黑豆是我国山西省农家品种,对大豆孢囊线虫4号生理小种表现为良好的抗性,本研究以应县小黑豆×晋豆23组合的后代群体为试验材料,利用塑料钵柱法对F2和F3群体进行抗性鉴定,采用两种抗病性评价标准,对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性进行遗传分析.结果表明采用标准品种法评价应县小黑豆对大豆孢囊线虫4号生理小种的抗性时,由1对隐性基因控制,而采用绝对孢囊数评价应县小黑豆对大豆孢囊线虫4号生理小种的抗性时,由2对隐性基因控制.显然,在晋豆23与应县小黑豆的杂交组合中,大豆孢囊线虫4号生理小种的抗性表现为隐性遗传,由1～2对隐性基因控制.研究结果还表明,利用F3代株系进行大豆孢囊线虫抗性鉴定比对F2代单株直接进行大豆孢囊线虫抗性鉴定具有更好的稳定性和可靠性.     

野生大豆PI468916的孢囊线虫抗性位点对大豆产量和农艺性状的影响

在美国，大豆孢囊线虫是一种重要病原，其防治办法主要依赖于遗传抗性。当外来资源的抗性基因被转移到优良品种中的同时，有害基因通过连锁频繁地与抗性基因一起转移了。在P1468916中鉴定出了2个大豆孢囊线虫抗性位点，而我们并不知道这些位点对大豆产量和农艺性状的影响。本文旨在弄清野生大豆孢囊线虫抗性基因对大豆产量和其它农艺性状的影响。我们对存在野生大豆孢囊线虫抗性分离的两个群体进行了测试，其中1个群体还同时存在大豆P188788孢囊线虫抗性位点帕1的分离。分析了各群体与孢囊线虫抗性连锁的遗传标记，并在低到高程度孢囊线虫侵染水平的多种环境条件下进行了田间试验。     

陕麦139抗条锈病基因遗传分析

利用常规遗传和单缺体遗传分析方法,研究了小麦抗条锈病新种质陕麦139中抗病基因的遗传方式。结果表明,陕麦139×辉县红和陕麦139×阿勃两组合F₁植株对条中32表现近免疫。F₂群体对条中32抗性调查表明, 陕麦139×阿勃组合和陕麦139×辉县红组合的抗感比例分别为203∶16和210∶13,经卡方检验, 抗感分离比符合15∶1 (χ²值分别为0.26和0.02, χ²_0.05,1 = 3.84), 说明陕麦139所含抗性基因对条中32的抗性受2对独立遗传显性位点控制。21个单缺体组合的F₂群体苗期室内接种条中32的抗性分离调查结果表明,阿勃1BN´陕麦139组合抗感分离比例为75∶0 (χ²=4.65,χ²_0.05,1 = 3.84),阿勃2DN´陕麦139组合抗感分离比例为132∶2 (χ²=4.40,χ²_0.05,1 = 3.84),远远偏离15∶1,其余19个组合的抗感分离比例经卡方测验均符合15∶1。表明该抗条锈病基因位于1B和2D染色体,暂被分别命名为YrSM139-1B和YrSM139-2D。利用284对SSR引物检测F₂群体的抗感池和单株,发现YrSM139-1B与SSR标记Xgwm273紧密连锁,即该标记可作为YrSM139-1B抗条锈病基因的标记。利用Xgwm273对陕麦139的亲本分析表明, YrSM139-1B抗条锈病基因来自野生二粒小麦AS846。     

黑龙江省大豆种质资源抗大豆孢囊线虫性鉴定与抗源利用

应用田间自然病圃和病土盆栽相结合方法,对黑龙江省９３６份大豆资源进行大豆孢囊线虫３号小种的抗性鉴定。筛选出唯一的抗源——哈尔滨小黑豆。黑龙江省大庆市农科所用它作亲本,选育出高产、优质、适应性广的抗线虫大豆新品种庆丰一号。山东省农科院作物所用此抗源选育出高产、优质抗线虫品种齐黄２５号和齐黑豆２号。     

玉米茎秆糖含量的遗传模式分析

较高的茎秆糖含量有助于提高青贮玉米的饲料品质和适口性,本研究以YXD053和98A-04两个高茎秆糖含量玉米自交系为母本,Y6-1低茎秆糖含量玉米自交系为父本,通过自交、杂交及回交产生2个组合的6个世代(P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁和BC₂);运用主基因+多基因混合遗传模型6个世代联合分析方法,探明控制玉米茎秆糖含量的遗传模型,并进行遗传参数估计。结果表明,玉米茎秆糖含量遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制。YXD053×Y6-1及98A-04×Y6-1两个组合的主基因遗传率分别为53.50%和52.63%,多基因遗传率分别为7.96%和17.31%,总遗传率分别为61.46%和69.94%,显性度(h/d)均小于1。茎秆糖含量以主基因遗传为主,且主基因又以加性效应为主,但环境因素对茎秆糖含量的遗传有一定的影响。这一研究结果为玉米茎秆糖含量性状的基因定位和育种选择提供了理论依据。     

大豆品种豫豆25抗疫霉根腐病基因的鉴定

大豆疫霉根腐病是大豆破坏性病害之一。防治该病的最有效方法是利用抗病品种。迄今,已在大豆基因组的9个座位鉴定了15个抗大豆疫霉根腐病基因,但是只有少数基因如Rps1c、Rps1k抗性在我国是有效的。因此,必需发掘新的抗疫霉根腐病基因,以满足抗病育种的需求。豫豆25具有对大豆疫霉菌的广谱抗性,是目前筛选出的最优异的抗源。以豫豆25为抗病亲本分别与豫豆21和早熟18杂交构建F_2:3家系群体。两个群体的抗性遗传分析表明,豫豆25对疫霉根腐病的抗性由一个显性单基因控制,暂定名为RpsYD25。用SSR标记分析两个群体,RpsYD25均被定位于大豆分子遗传图谱N连锁群上。由于Rps1座位已作图在N连锁群,选择Rps1k基因中的一些SSR设计引物,检测RpsYD25与Rps1座位的遗传关系。结果表明,一个SSR标记Rps1k6与RpsYD25连锁,二者之间的遗传距离为19.4 cM。因此,推测RpsYD25可能是Rps1座位的一个新等位基因,也可能是一个新的抗病基因。     

新疆高品质陆地棉纤维品质性状遗传分析研究

 以9-1696×CCRI 35配置单交组合及其衍生世代,利用该组合的P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和B₂ 6世代群体的纤维品质性状,采用世代平均值法、主-多基因混合遗传模型分离分析法对该组合纤维长度、整齐度、比强度和伸长率4个纤维品质性状做遗传分析。结果表明：（1）4个纤维品质性状均以加性遗传为主,同时检测出显著的上位性效应。经模型适合性检验,纤维长度和伸长率两个纤维品质性状符合加性－显性－上位性遗传模型。比强度和整齐度性状符合加性－上位性遗传模型。（2）比强度和伸长率符合两对加性－显性－上位性主基因＋多基因混合遗传模型,其主基因遗传率分别为：比强度（47.80%）、伸长率（20.07%）。纤维长度和整齐度遗传受主基因和多基因共同控制。     

陆地棉抗黄萎病性状的遗传及分子标记研究

 以陆地棉抗黄萎病品系常96和感病品种军棉1号为研究材料,构建了一个含有138个F₂单株的作图群体。利用强致病力菌株VD8对P₁、P₂、F₁、F_2：3群体进行营养钵接种,估算各世代的相对病指。应用主基因 多基因混合遗传模型分析得出该组合的最适遗传模型为C-0模型,即加性-显性-上位性多基因模型。对1998对SSR引物和230对SRAP引物进行筛选,获得148个SSR和6个SRAP多态性标记位点,进一步利用MAPMAKER作图软件,构建了一张含122个标记位点的陆陆杂种遗传连锁图。利用复合区间作图法在第9染色体NAU462-JESPR114区间内,检测到1个抗黄萎病QTL,可解释的表型变异为13.8%。     

中植棉2号抗黄萎病的主基因+多基因遗传特性分析

以感病品种861为父本、抗病品种中植棉2号为母本配制杂交组合,构建6个世代群体(P_1、P_2、F_1、B_1、B_2和F_2),并在田间病圃进行抗病性鉴定,利用主基因￣多基因混合遗传模型的多世代联合分析法研究陆地棉抗黄萎病遗传特性。结果表明,中植棉2号抗性遗传符合E-1遗传模型,即2对加性￣显性￣上位性主基因+加性￣显性多基因遗传模型。2对主基因遗传以显性效应为主,且第2对主基因的显性效应比第1对主基因的显性效应大,多基因遗传以加性效应为主。B_1、B_2和F_2的主基因遗传率分别为68.24%、30.71%和82.09%,多基因遗传率分别为0、24.96%和0,环境方差占总表型方差的17.01%~44.33%。     

利用BSR-Seq定位小麦品种郑麦103抗条锈病基因YrZM103

郑麦103是一个高抗条锈病的小麦新品种,为明确其携带的抗病基因,用郑麦103与感条锈病品种农大399杂交构建分离群体,用条锈菌CYR32、CYR33和CRY34(V26)混合菌系进行田间接种和成株期抗性鉴定,对214个F2:3家系的条锈病抗性进行遗传分析,初步确定郑麦103的抗条锈性由单个主效基因控制,定名为Yr ZM103。通过BSR-Seq技术开发了6个与Yr ZM103紧密连锁的分子标记,将Yr ZM103定位于染色体臂7BL分子标记ZM215和ZM221之间,遗传距离分别为11.8 c M和6.9 c M。利用7BL染色体上与其他已知抗条锈病基因紧密连锁的分子标记进行比较作图,发现Yr ZM103是不同于7BL末端其他抗条锈病基因的新基因。     

大豆对大豆花叶病毒株系SC6和SC17抗病基因的精细定位

针对我国北方和长江流域大豆产区广泛分布的SMV株系SC6和SC17,利用2个抗病大豆品种Q0926和中豆35分别与感病品种南农1138-2和南农菜豆5号配制2个抗感杂交组合Q0926×南农1138-2和中豆35×南农菜豆5号以及一个抗抗组合Q0926×中豆35,研究3个组合的F₁、F₂、F_2:3抗性遗传规律,探讨Q0926对SC6和中豆35对SC17及2个抗病品种对同一SMV株系抗性基因的等位关系,并对大豆对2个株系的抗病基因进行了标记定位。结果显示,Q0926×南农1138-2和中豆35×南农菜豆5号2个抗感杂交组合在分别接种SC6和SC17后,F₁表现抗病,F₂呈3抗∶1感分离比例,F_2:3家系呈1抗∶2分离∶1感病的分离比率,表明Q0926对SC6和中豆35对SC17的抗病性分别由1对显性基因控制;抗抗组合Q0926×中豆35的F₁和F₂在接种2个株系后均未发现感病单株,表明Q0926与中豆35对SC6和SC17株系的抗病基因分别是等位或紧密连锁的。分别利用2个抗感组合的F₂和F_2:3群体对2个抗病基因的定位结果显示,第2染色体上的25个SSR标记与抗SC6的基因R_SC6连锁,最近的2个标记与抗性基因R_SC6的排列次序和遗传距离为BARCSOYSSR_02_0617(0.775 cM)-R_SC6-BARCSOYSSR_02_0621(0.519 cM);第2染色体上的38个SSR标记与抗SC17的基因R_SC17连锁。最近的2个标记与抗性基因R_SC17的排列次序和遗传距离为BARCSOYSSR_02_0622(0.264 cM)-R_SC17-BARCSOYSSR_02_0627(0.262 cM),其对应的物理区间分别为52 kb和60 kb。抗性遗传研究为抗大豆花叶病毒育种的亲本选配、后代选择提供了理论指导,抗性基因的标记定位研究为抗性基因的分子标记辅助选择和抗病基因的图位克隆奠定了基础。     

甘蓝型油菜菌核病抗性的遗传分析

利用牙签接种和花瓣接种鉴定了甘蓝型油菜DH821（抗）×DHBao604（感）组合P₁、P₂、F₁、BC₁、BC₂、F₂ 6个世代群体菌核病的抗性，通过主基因-多基因混合遗传模型分析表现，牙签接种3 d的抗性受2对加性主基因+加性-显性多基因控制，BC₁、BC₂、F₂ 群体主基因遗传率为12.49%~28.48%，多基因遗传率为21.08%~27.87%；5 d的抗性由2对加性-显性-上位性主基因控制，显性及显性互作效应明显，无多基因修饰，BC₁、BC₂、F₂群体主基因遗传率为25.19%~38.69%；3~5 d的菌丝扩展抗性由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制，主基因效应明显，多基因效应不明显，BC₁、BC₂、F₂ 群体主基因遗传率为0.72%~54.06%，多基因遗传率为7.34%~46.79%。花瓣接种15 d的抗性由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制，2对主基因的加性效应和显性效应为－3.6051~ －3.5225，互作效应为3.5190~3.6089，主基因遗传率为0.91%~41.79%，多基因遗传率为19.32%~73.69%。