安阳地区防治棉花黄萎病综合措施

正近年来,棉花黄萎病在安阳县呈逐年加重发生趋势,全县6.5万亩棉花,发病面积近3.9万亩,占棉花总面积60%,黄萎病成为棉花生产上的重要病害,也成为制约安阳县棉花高产稳产的重要因素。1.暴发原因1.1品种抗性差是棉花黄萎病易暴发的主要因素。选用抗病品种是预防枯萎病和黄萎病的有效手段。但由于黄萎病抗性育种进展不大,目前安阳县使用的棉花品种大多对枯萎病抗性强,而对黄萎病抗性差,甚至高感黄萎病。     

棉花枯萎病和黄萎病抗性遗传的简要剖析

棉花枯萎病和黄萎病是棉花生产上危害严重且药剂难于防治的两种土传性维管束病害,选育和应用抗病品种是防治两种病害的有效途径。目前,棉花抗病育种尤其是抗黄萎病育种进展缓慢,至今没有真正的抗黄萎病品种育成,棉花对枯萎病和黄萎病尤其是黄萎病的抗性遗传机理尚未完全弄清是其主要原因之一。在此,对棉花枯萎病和黄萎病的抗性遗传进行简要剖析,以供参考。     

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。     

棉花黄萎病的研究进展

本文从棉花黄萎病病原菌的分类、致病性、致病机制,抗病机制、抗性遗传,鉴定方法,抗病育种,抗病分子标记定位及展望等几个方面阐述了棉花黄萎病的研究进展,为今后棉花黄萎病研究及抗病育种提供依据。     

棉花黄萎病及其抗性育种研究进展

以加速抗病育种工作进程,提高育种工作进程,提高育种工作成效为目的,综述了棉花黄萎病菌致病性。棉花对对黄萎病抗以及抗病育种工作取得的研究进展;认为萎黄病抗源严重短缺和抗性遗传规律不清是种工作的关键问题。并就有关问题的进一步深入研究进行了探讨。     

我国棉花抗黄萎病育种研究进展及问题

本文通过对棉花黄萎病抗性育种研究的评述和分析,探讨抗病育种工作急待解决的问题,以提高育种工作成效.     

棉花黄萎病抗性机制与抗病育种研究进展

棉花黄萎病是为害我国棉花生产的主要病害。对棉花黄萎病的致病机理、抗病机制以及抗病育种的研究进展进行了综述,指出解决棉花黄萎病为害的最有效途径是抗病品种的选育,并对今后的育种研究方向进行了展望。     

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.     

棉花对黄萎病的抗性遗传与育种

通过试验及综合有关资料论证，认为棉花黄萎病菌的致病力不仅存在着毒性大小的差异，而且在不同品种间反应不一致，即黄萎病对单个菌系的抗性表现为显性单基因遗传，在普通病圃或生产上，根据病原菌种类的多少，棉花对黄萎病的抗性表现为由若干个主效基因控制。在抗病性鉴定和育种工作中，选择适当的接种体、采用适当的接种方法十分重要。     

陆地棉核心种质抗黄萎病鉴定与优异种质筛选

棉花黄萎病是由大丽轮枝菌引起的土传维管束病害,对棉花生产造成了严重危害。核心种质代表着整个资源群体的遗传多样性,采用六棱塑料钵定量注射菌液法,在环境可控的人工生长室对419份陆地棉品种（系）组成的核心种质进行了黄萎病抗性鉴定与优异材料筛选。结果表明,419份陆地棉种质资源总体抗病材料偏少,共筛选出12份抗病材料,病情指数范围在21.67～25.00;耐病材料253份,病情指数分布在25.47～50.00,其他材料均表现为感病;缺乏对黄萎病免疫和高抗的材料;现代品种的平均病情指数为43.75,整体抗性都要好于中期、早期品种（平均病情指数分为48.60和51.55）;来自我国黄河流域棉区的材料（平均病情指数为43.21）整体抗性要好于其他植棉区和地理来源品种的整体抗性。筛选出的抗病材料为棉花抗黄萎病遗传改良提供了优异资源。     

Development and identification of Verticillium wilt-resistant upland cotton accessions by pyramiding QTL related to resistance

Cotton Verticillium wilt is a serious soil-borne disease that leads to significant losses in fiber yield and quality worldwide. Currently, the most effective way to increase Verticillium wilt resistance is to develop new resistant cotton varieties. Lines 5026 and 60182 are two Verticillium wilt-resistant upland cotton accessions. We previously identified a total of 25 quantitative trait loci(QTLs) related to Verticillium wilt resistance from 5026 and 60182 by assembling segregating populations from hybridization with susceptible parents. In the current study, using 13 microsatellite markers flanking QTLs related to Verticillium wilt resistance, we developed 155 cotton inbred lines by pyramiding different QTLs related to Verticillium wilt resistance from a filial generation produced by crossing 5026 and 60182. By examining each allele's effect and performing multiple comparison analysis, we detected four elite QTLs/alleles(q-5/NAU905-2, q-6/NAU2754-2, q-8/NAU3053-1 and q-13/NAU6598-1) significant for Verticillium wilt resistance, pyramiding these elite alleles increased the disease resistance of inbred lines. Furthermore, we selected 34 elite inbred lines, including five lines simultaneously performing elite fiber quality, high yield and resistance to V. dahliae, 14 lines with elite fiber quality and disease resistance, three lines with high yield and disease resistance, and 12 lines with resistance to V. dahliae. No correlation between Verticillium wilt resistance and fiber quality traits/yield and its components was detected in the 155 developed inbred lines. Our results provide candidate markers for disease resistance for use in marker-assisted breeding(MAS), as well as elite germplasms for improving important agronomic traits via modern cotton breeding.     

新疆棉花黄萎病菌生物学特性及致病性分化研究

[目的]明确新疆主要植棉地区棉花黄萎病菌株的生物学特性及致病力分化情况.[方法]纯化培养采集的菌株,观察其生物学特性;利用鉴别寄主法测定棉花黄萎病菌的致病力.[结果]棉花黄萎病菌菌落形态各异,供试菌系大部分可产生微菌核;供试菌株的最适生长温度为25℃,部分菌株对高温具有一定的耐受性;新疆棉花黄萎病菌可分为强、中、弱3种致病型,其中以中等致病类型为主.[结论]新疆棉区棉花黄萎病菌具有明显的生理分化现象,博乐地区采集的VX27菌株致病力最强.     

棉花内生蜡状芽孢杆菌YUPP-10对棉花黄萎病的防治作用及机制

【目的】棉花黄萎病(Verticillium wilt)是世界性难以防治的病害,筛选有效的生防微生物资源成为解决棉花黄萎病的重要途径之一,本研究旨在分离一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为生物防治棉花黄萎病提供技术支持。【方法】用葡甘聚糖作为碳源筛选一株能够降解β-1,4糖苷键的棉花内生细菌YUPP-10,通过平板对峙培养、平板对扣培养和悬滴法等测定YUPP-10对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)菌丝生长和孢子萌发的抑制效果;用YUPP-10无菌滤液培养大丽轮枝菌微菌核,检测其对微菌核萌发的影响;利用基质接种法进行盆栽试验探究其对棉花黄萎病的防治效果;通过胚根、叶片接种病原菌,木质化和活性氧爆发研究YUPP-10诱导抗病能力;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测防御相关基因的表达。【结果】成功获取一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)YUPP-10,其整体代谢产物在7 d时对大丽轮枝菌的抑菌带宽为0.73 cm,挥发性代谢产物在10 d时对大丽轮枝菌菌落的抑制率为77.03%;YUPP-10无菌培养液对大丽轮枝菌孢子和菌核萌发的抑制率分别为17.22%—71.25%和10.69%—26.62%,且抑制率与无菌滤液的浓度呈正相关。在用YUPP-10玉米蛭石培养物拌土处理的盆栽试验中,其对棉花黄萎病的最高防效达到80.60%。诱导抗性试验发现YUPP-10诱导了胚根和叶片抗大丽轮枝菌的侵染,诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。qRT-PCR检测结果显示YUPP-10成功激活了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CHI)和病程相关基因(PR10)的表达,对大丽轮枝菌在棉花体内的扩散和生长起到了抑制作用。【结论】YUPP-10通过直接抑制病原菌的生长,同时诱导植物防御反应来抵抗病原菌的侵染和扩展,其具有良好的应用前景。     

利用棉花不同生育期的拮抗内生菌协同控制棉黄萎病研究

[目的]探讨棉花不同生育期的生防菌组合防治棉花黄萎病效果,以期为植物其他土传病害的生物防治提供新的策略。[方法]分别筛选棉花苗期、现蕾期和结铃期的高抗黄萎病内生菌,测定其16S rDNA序列并进行比对分析,鉴定筛选出的3个菌株,探讨了该3个菌株在棉株内的定殖规律,并进行室内和田间防效测定。[结果]根据16S rDNA序列同源性,3个菌株分别鉴定为Paenibacillus poly-myxa YUPP-8、Paenibacillus xylanilyticus YUPP-1和Bacillus subtilis YUPP-2。定殖评价试验结果显示3个菌株均能顺利定殖于棉花体内,施用剂量与其在棉株内的定殖量具有正效应关系,在棉花苗期定殖量最高的菌株为YUPP-8,在棉花现蕾期定殖量最高的菌株为YUPP-1,在棉花结铃期定殖量最高的菌株为YUPP-2。室内盆栽抗病结果显示3个菌株联合处理的棉株在开花期未发病,单菌处理的棉株在苗期发病率分别为:6.7%(YUPP-8)、6.7%(YUPP-1)和13.3%(YUPP-2);而此时对照的发病率高达80%。2010～2011年2年的小区防治试验结果表明3菌联合灌根处理效果优于单菌株施用效果,其中2,010年3菌联合灌根处理区棉花结铃期黄萎病发病率和病指分别为9.4%和6.5,对照分别为47.5%和32.82,011年的结果趋势与2010年类似,但病害严重度更高一些。上述结果表明联合棉花各生育期的内生菌来防治棉花黄萎病具有巨大的应用潜力。[结论]该研究结果初步克服了目前生防菌开发中的缺陷,对其他植物土传病害的防治具有借鉴意义。     

嫁接棉花对棉花黄萎病抗性、产量和纤维品质的影响

【目的】研究嫁接棉花对棉花黄萎病抗性、产量和纤维品质的影响,探索通过嫁接来防治棉花黄萎病的可行性。【方法】选用已明确抗黄萎病的海岛棉Gossypium barbadense L.海7124和Pima90为砧木,以陆地棉G.hirsutum品种湘杂棉21和感病品系冀棉11为接穗,完成4个嫁接组合,将其种植在连作棉田,调查嫁接棉花和非嫁接棉花的棉花黄萎病、产量和纤维品质。【结果】嫁接棉花和接穗对照相比,棉花黄萎病明显减轻,有些嫁接组合的抗病性达到高抗水平。和接穗对照相比,多数嫁接组合的株高和果枝数高于对照,嫁接对多数嫁接组合的现蕾期、开花期、吐絮期、衣分、铃重以及纤维品质的大多指标影响不显著。4个嫁接组合的结铃数/m2、籽棉和皮棉产量均高于各自的接穗对照。【结论】选取合适的砧木和接穗嫁接组合,可以有效地防治棉花黄萎病和提高连作棉田的棉花产量。     

新疆陆地棉转基因抗病品系材料的获得

天麻抗真菌蛋白(gastrodia antifungal protein 简称GAFP)是从我国传统中药天麻(Gastrodia elata Bl.)中分离得到的一种具有广谱抗真菌活性的蛋白质,它对许多植物真菌病的致病菌离体具有很强的抑制作用.研究将所获得的转GAFP基因的陆地棉经Southern点杂交,证实得到了2株高抗枯、黄萎病的转基因植株.其后代经过进一步的抗病性筛选、PCR鉴定、选育和扩繁,发现转基因陆地棉后代具有稳定的、较强抗枯、黄萎病能力.研究为新疆陆地棉通过植物抗病基因工程的方法进行抗病品种选育提供了一条新的途径.     

大丽轮枝菌拮抗细菌的分离筛选及Bv1-9菌株鉴定

对植物黄萎病病原菌大丽轮枝菌拮抗细菌进行了分离筛选及Bv1-9拮抗菌株鉴定.结果表明,从土壤中分离到891株细菌,初筛出具有拮抗活性的菌株83株,经过复筛选出一株具有较高拮抗活性的菌株Bv1-9,并对其进行了形态鉴定、生理生化特征鉴定和16S rDNA全序列分析,最终此菌株鉴定为花域芽孢杆菌,16S rDNA序列相似度达99.49%.     

黄萎病胁迫下抗病陆地棉茎组织lncRNA的鉴定与分析

黄萎病是造成棉花产量和品质损失最为严重的病害之一。病菌侵染根组织后,通过茎组织扩展至叶,茎组织在寄主抗病菌扩展中起重要作用。长链非编码RNA（lncRNA）作为一种重要的调控分子,通过多种机制参与植物抗病等众多生物过程,因此分析了棉花茎组织lncRNA的抗病功能。对黄萎病菌胁迫下抗病陆地棉茎组织进行转录组测序,鉴定出971条抗病相关lncRNA。进一步分析黄萎病抗性相关lncRNA的表达特征及其对靶mRNA的调控方式,结果表明,棉花茎组织lncRNA响应黄萎病菌侵染具有明显的时序性,并且主要通过反式作用正调控靶mRNA。GO富集分析揭示差异表达lncRNA在细胞膜、胞外和胞内,通过多种分子功能响应黄萎病菌诱导的几丁质、缺水、缺氧等刺激和JA、ABA等植物激素信号,表明棉花茎组织lncRNA在抵御黄萎病菌侵染过程中起重要作用。基于上述结果并结合已有报道,构建了10条抗病相关lncRNA潜在的抗病机制,对深度解析这些lncRNA的抗病机理提供了重要依据。qPCR检测结果进一步揭示了lnc_011764和lnc_010753对其靶基因具有潜在的调控作用。该结果扩展了对抗黄萎病相关lncRNA的认识,为棉花抗黄萎病机制研究提供了新见解。