玉米小斑病菌毒素诱导自交系Mo17凋亡的检测

利用提取的玉米小斑病菌C小种(Helminthosporium maydis race C,HMC）毒素处理同核异质体Mo17-C和Mo17-N叶片及叶片中的原生质体并进行凋亡检测。叶片凋亡检测采用DNA凝胶电泳分析,结果表明：Mo17-C和Mo17-N均出现DNA-ladder,其中HMC毒素质量浓度为250 μg/mL时,诱导12 h后Mo17-C出现的DNA-ladder最明显,而Mo17-N在HMC毒素质量浓度升至300 μg/mL时,诱导12 h后DNA-ladder才最明显。原生质体的凋亡检测采用Hoechst 33258荧光染色法并统计其凋亡率,结果表明：Mo17-C和Mo17-N均出现细胞凋亡的特征,包括产生凋亡小体、环状染色质和染色质边集的现象,且凋亡率均随毒素浓度的增加和诱导时间的延长而呈上升趋势。但对于相同处理,C细胞质的凋亡率显著高于N细胞质,Mo17-C对HMC毒素的敏感性大于Mo17-N。     

HMC毒素处理诱导玉米幼苗根冠细胞凋亡的结果观察

以玉米小斑病菌C小种毒素(HMC-toxin)分别诱导2对同核异质体玉米的幼苗根冠细胞(即:基因型为B37的玉米C型不育细胞质CB37和同核保持系NB37,基因型为Mo17的玉米C型不育细胞质CMo17和同核保持系NMo17),采用吖啶橙(AO)与溴化乙啶(EB)荧光复染的方法,研究细胞发生凋亡的差异性及凋亡规律。结果表明:CB37的幼叶接种PBS再经150mg/L的HMC毒素处理后,其根冠细胞凋亡率达最高值为45.3%,而NB37仅为15.3%;CMo17凋亡率最高达63.7%,NMo17仅为6.39%;C细胞质的细胞死亡率远高于N细胞质,凋亡率随诱导浓度和诱导时间的增加而增加。HMC毒素诱导根冠细胞发生凋亡,活细胞核发出绿色荧光,坏死细胞核则呈现橙红色荧光,且细胞核呈松散的颗粒状或新月状,凋亡细胞则发出黄绿色或绿色荧光,染色体固缩成新月状或颗粒状。     

玉米小斑病菌C小种毒素诱导玉米离体根冠细胞凋亡的检测

将玉米同核异质体不育细胞质CB37及其正常保持系NB37的离体根冠细胞分为4组,其中3组分别用质量浓度50μg/mL、100μg/mL和150μg/mL的玉米小斑病菌C小种(HMC)毒素诱导,1组用pH6.5PBS诱导作为对照,诱导时间分别为1h、4h和7h。然后采用中性红与伊文思蓝染色、吖啶橙(AO)与溴化乙啶(EB)复染和Hoechst33258染色3种方法检测玉米根冠细胞的凋亡状况。结果表明:HMC毒素诱导玉米根冠细胞发生凋亡,并出现凋亡小体与染色体边集形态特征。中性红与伊文思蓝染色,只能检测出活细胞和死细胞,且在3种毒素浓度、3种处理时间下,CB37的根冠细胞死亡率均高于NB37;采用AO与EB复染方法,用150μg/mLHMC毒素处理7h时,CB37细胞凋亡率达到最高值70.2%,而NB37仅为36.7%;经Hoechst33258染色后,CB37用150μg/mLHMC毒素处理7h时达到最大凋亡率为74.5%,而NB37为30.7%。专效性HMC毒素对C细胞质敏感,在毒素伤害细胞致死过程中,C细胞质的细胞死亡率远高于N细胞质;在诱导细胞凋亡程序中,C细胞质的细胞凋亡率也远高于N细胞质,且其凋亡率随...     

HMC毒素诱导玉米同核C、N细胞质细胞凋亡的荧光显微观察

[目的]研究玉米小斑病菌C小种毒素(HMC-toxin)诱导同核异质体玉米的离体根冠细胞发生凋亡的差异性及凋亡规律.[方法]采用吖啶橙(AO)与溴化乙啶(EB)荧光复染以及Hoechst 33258荧光染色的方法检测.[结果]HMC毒素诱导根冠细胞发生凋亡,出现凋亡小体与染色体边集形态特征.在3种毒素浓度、3种处理时间下,Mo17-C的根冠细胞死亡率均高于Mo17-N.采用AO与EB复染方法,在150μg·mL<'-1>HMC毒素处理7 h时,M017-C细胞凋亡率达最高值,为68.7%,而Mo17-N仅为29%;经Hoechst 33258染色后,在150μg.mL<'-1>HMC毒素处理下,Mo17-C也于7 h时达最大凋亡率,为57.3%,而Mo17-N为27.7%.[结论]在毒素"伤害"细胞致死过程中,C细胞质的细胞死亡率远高于N细胞质;在"诱导"细胞凋亡程序中,C细胞质的细胞凋亡率也远高于N细胞质的.凋亡率随诱导浓度和诱导时间的增加而增加.AO、EB复染与Hoechst 33258染色相比,两者细胞凋亡率接近,准确度均高,图像清晰,且费用相当,但前者可以区分早期和晚期凋亡细胞而后者不能区分.     

HMC毒素培养滤液对专化寄主玉米叶片诱导抗病性及相关酶的影响

 【目的】研究HMC毒素培养滤液对玉米叶片诱导抗病性作用及抗病性相关酶的影响。【方法】以两对同核异质玉米自交系（B37和C103）为试材,采用离体叶片法检测不同稀释倍数的HMC毒素培养滤液对专化寄主玉米叶片的致病性,从中筛选适宜诱导的有效浓度,在诱导中和接种后两个阶段分别测定防御酶活性及与抗病性相关物质含量等生理指标。【结果】不同基因型与不同细胞质玉米都可以利用低浓度HMC毒素培养滤液诱导以增强其抗性;不同处理时期,植物抗病性相关酶活性呈现不同的动态变化;不同的诱导处理均导致抗病性反应的产生,对C细胞质的预处理效果好于N细胞质,且具有浓度效应。【结论】低浓度HMC毒素培养滤液预处理后,刺激了POD、PAL酶活性提高和MDA含量下降,以此来启动玉米本身的防卫系统,因钝化作用而抑制侵染,当再接种高浓度HMC毒素培养滤液后,抗病性相关酶得到了进一步激活,使C细胞质玉米对HMC敏感性降低,从而玉米叶片呈现出抗病性。     

HMC毒素对雄花不育及正常细胞质玉米根冠活细胞的影响

玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)对玉米的致病作用,主要是病菌所产生的毒素(Patho-toxin)引起的。本文分析了三套(C、S、N)和20对(C、N)同核异质系玉米根冠细胞经小斑病菌C小种毒素(HMC)溶液处理后细胞的死亡率。实验结果表明:在25℃条件下,用稀释30倍的毒素过滤液处理3小时,采用WF9,B73、B37三种基因型的T、C、S、N四种细胞质试材,其根冠细胞死亡率的平均值分别为:14.57±4.07;43.95±3.98;21.20±3.99、15.60     

玉米细胞质雄性不育性与组织抗氰呼吸关系的研究

研究了3种核背景（Mo17、77、B37）4种细胞质类型（N,C,S,T）玉米细胞系雄性不育系及其可育保持系根组织以及Mo17背景4种细胞质类型花药组织的抗氰呼吸。初步表明玉米细胞质雄性不育性与抗氰呼吸的缺乏有关。研究了玉米细胞质雄性不育系抗氰呼吸的程度与其生活力之间的相关并讨论了可能的原因。     

HMC毒素培养滤液诱导C103玉米抗小斑病的研究

以1对同核异质玉米C103自交系为试材,采用离体叶片法检测适宜浓度的玉米小斑病菌C小种(HMC)毒素培养滤液来诱导玉米的抗病性.结果表明:对照的玉米病斑面积是处理组的7.9～12.2倍,差异极显著,并以1:60预处理效果最佳;经0～72 h的动态检测,与对照相比,诱导玉米的过氧化物酶活性平均提高了57.8%,苯丙氨酸解氨酶活性平均提高了52.9%,有害物质丙二醛的含量平均降低了38.2%;低浓度HMC毒素培养滤液能够作为激发子诱导专化寄主玉米获得抗病性.     

玉米雄性不育细胞质物理化学参数的研究

对玉米Mo17核背景下雄性不育细胞质（T、C、S）与正常细胞质（N）系与其膜特性、细胞质理化特性及代谢活动有关的物理化学参数进行了研究,结果表明,T、C型细胞质具有低细胞质粘滞度、高水渗透性和低细胞质流速度等特征,而S、N型细胞质则与之相反。还讨论了玉米雄性不育细胞质距离与质量。     

青天葵叶片原生质体分离条件的优化

以青天葵Nervilia fordii(Hance)Schltr.的新鲜叶片为试材,对青天葵原生质体的制备分离技术进行研究。用不同浓度的甘露醇溶液处理青天葵叶片下表皮细胞,进行细胞质壁分离试验,确定青天葵叶片细胞的等渗浓度;采用正交设计研究酶解法制备青天葵叶片原生质体的最适合纤维素酶浓度、离析酶浓度及酶解时间。结果表明,青天葵叶片细胞的等渗浓度为11%甘露醇;采用1.0%纤维素酶R-10+0.6%离析酶R-10的混合酶液酶解青天葵叶片12 h能达到很好的分离效果,获得高质量的原生质体。     

Resistance Evaluation of Some Commonly Used Maize Germplasm Resources to Fusarium Diseases in China

【Objective】 Maize ear rot, stalk rot and sheath rot are the three common Fusarium diseases in maize producing areas in China, and there is a trend of serious mixing occurrence in recent years. The main pathogens of the three major diseases are F. verticillioides, F. graminearum and F. proliferatum. Planting resistant varieties is the most economical and effective method to control this kind of diseases. The objective of this study is to screen out the maize resistant germplasms to ear rot, stalk rot and sheath rot, and to provide references for scientific breeding and rational layout of maize varieties.【Method】 Sixteen common inbred lines of maize including B73, B37, Zheng 58, Chang 7-2, Qi 319 and so on were selected to inoculate F. verticillioides, F. graminearum, and F. proliferatum on maize ears, stalks and sheaths, respectively. The suspension spores of F. verticillioides were injected into healthy maize ears along the filament channel with a continuous syringe at silk stage. The stem of the first aboveground segment of healthy maize was pinned and then injected with the suspension spores of F. graminearum. The suspension spores of F. proliferatum were injected into the sheath of the aboveground 2-5 internodes along the base of healthy maize sheath. Sterile water was used as control. In 2016 and 2018, experiments were conducted in fields to evaluate the disease index of ear rot, sheath rot and the lesion areas of stalk rot, so as to evaluate the resistance level to the ear rot, stalk rot and sheath rot.【Result】 The tested inbred lines Ji 853, OH43 and X178 were moderate resistance to ear rot, 13 of the tested inbred lines such as B73, B37, PH6WC, Ye 478, Zheng 58, 9058, Chang 7-2, Xun 928, Mo17, A619, PH4CV, Qi 319 and 13-1077 were sensitivity or high sensitivity to ear rot; 8 of the tested inbred lines including Qi 319, PH4CV, Mo17, 9058, B37, B73, Chang 7-2 and 13-1077 were moderate resistance and high resistance to stalk rot, 7 of the tested inbred lines such as Zheng 58, Ye 478, PH6WC, Xun 928, Ji 853, A619 and OH43 were sensitivity or high sensitivity to stalk rot; 15 of the tested inbred lines such as B73, B37, Zheng 58, Ye 478, PH6WC, 9058, Chang 7-2, Ji 853, Xun 928, Mo17, A619, PH4CV, OH43, Qi 319 and 13-1077 were moderate resistance or resistance to sheath rot. According to the population of 16 inbred lines, Reid group was susceptible to ear rot. Lancaster group and Tangsipingtou group were resistant to sheath rot. The resistant levels of other groups to Fusarium diseases dispersed to a large extent, and there was no obvious regularity.【Conclusion】 The tested inbred lines Ji 853 and OH43 showed moderate resistance or resistance to sheath rot and ear rot, 8 of the tested inbred lines including Qi 319, PH4CV, Mo17, 9058, B37, B73, Chang 7-2 and 13-1077 showed moderate resistance, resistance or high resistance to sheath rot and stalk rot, but the materials with good resistance to all three diseases had not yet been screened, and other germplasm resources needed to be further screened.     

低磷胁迫对玉米自交系及其杂交种苗期生理特性的影响

以玉米自交系Mo17,B73及其杂交种Mo17×B73和B73×Mo17作为试验材料,设正常磷和低磷2种处理水平,对玉米苗期生理指标进行研究。结果表明,低磷胁迫下,玉米叶绿素含量、POD活性、MDA和脯氨酸含量均升高,可溶性蛋白含量下降,SOD活性在玉米自交系中下降,而在杂交种中却升高;各生理指标的耐低磷指数,除SOD活性在杂交种和自交系间存在显著性差异外,其他指标品种间差异均不显著;多数指标耐低磷指数都表现为自交系Mo17最小,杂交种较高。     

我国部分常用玉米种质资源对镰孢菌病害的抗性评价

【目的】玉米穗腐病、茎腐病和鞘腐病是我国玉米产区普遍发生的三大镰孢菌（Fusarium spp.）病害,近年来有严重混和发生的趋势,三大病害主要致病菌分别为拟轮枝镰孢（F. verticillioides）、禾谷镰孢（F. graminearum）和层出镰孢（F. proliferatum）。种植抗病品种是控制该类病害最经济有效的方法,本研究旨在筛选出单抗或兼抗穗腐病、茎腐病和鞘腐病的玉米种质,为玉米品种的科学选育和合理布局提供参考。【方法】选取我国玉米种质B73、B37、郑58、昌7-2、齐319等16个常用育种自交系,将玉米穗腐病主要病原菌拟轮枝镰孢、茎腐病主要病原菌禾谷镰孢及鞘腐病主要病原菌层出镰孢分别接种于玉米果穗、茎秆及叶鞘,具体方法为待整株长到吐丝期用连动注射器将拟轮枝镰孢孢子悬浮液沿花丝通道注射到健康玉米果穗;将健康玉米地上第一节的茎部用针扎孔后向其中注射禾谷镰孢孢子悬浮液;将层出镰孢孢子悬浮液沿健康玉米植株叶基部接种到地上2—5节间的叶鞘内。以上各种接种方式均使用无菌水作为对照。在2016年和2018年度进行人工田间接种试验,通过评价穗腐病、鞘腐病的病情指数以及茎腐病发病面积,评估所选自交系对以上镰孢菌引起的穗腐病、茎腐病和鞘腐病的抗性级别。【结果】供试自交系中吉853、OH43和X178对穗腐病表现为中抗,B73、B37、PH6WC、掖478、郑58、9058、昌7-2、浚928、Mo17、A619、PH4CV、齐319和13-1077共13份材料为感病或高感;齐319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料对茎腐病表现为中抗或高抗,郑58、掖478、PH6WC、浚928、吉853、A619和OH43共7份材料表现为感病或高感;B73、B37、郑58、掖478、PH6WC、9058、昌7-2、吉853、浚928、Mo17、A619、PH4CV、OH43、齐319和13-1077共15份材料对鞘腐病表现为中抗或抗病。从16个自交系所在种群来看,瑞德群对穗腐病表现为感病,兰卡斯特群和唐四平头群对鞘腐病表现为抗病,其他群对3种镰孢菌病害抗性水平的离散程度较大,无明显规律。【结论】供试自交系吉853和OH43对鞘腐病和穗腐病表现为中抗或抗性,齐319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料对鞘腐病和茎腐病表现为中抗、抗性或高抗,但尚未筛选到对3种病害均有较好抗性的材料,有待于进一步筛选其他种质资源。     

Mo17在我国玉米育种和生产中的作用

大量资料分析表明，过去十余年，以引进的美国自交系Ｍｏ１７及其改良系为亲本的玉米品种数目众多，种植面积广大，居其它自交系之首，引起了国内玉米品种的一次更新换代。１９８８年以后，Ｍｏ１７及其改良系的组合在不同地区的面积表现出下降趋势，主要原因是玉启发经叶病，Ｍｏ１７感病严重，给生产造成了损失。目前国内玉米育种尚未选出骨干替换系，这已成为广大育种工作者急待解决的问题。     

热带玉米种质资源杂种优势研究

[目的]研究热带玉米(Zea mays L.)种质资源的杂种优势,探讨其在高纬度温带地区的利用价值和利用方法。[方法]采用完全双列杂交法,以黄早四、丹340、Mo17和B73为测试种,分析已筛选出的5个热带自交系和4个我国分属4大类群的温带玉米种质自交系的杂种优势。[结果]单株产量杂种优势明显,热带×温带的杂种优势大于热带×热带和温带×热带的模式。[结论]该研究可为热带玉米种质在辽宁省的利用提供理论依据。     

早熟玉米成株期耐旱性分析

以4个常用的优良外引玉米自交系做母本,6个早熟的经过多年改良选育的玉米自交系作父本,采用NCⅡ不完全双列杂交设计,形成了24个杂交组合,以晋单32号及其亲本84-108-1、Mo17作为对照,对24个玉米杂交种及其亲本自交系成株期的形态指标性状、生育期性状、产量性状等方面进行了抗旱性的分析与评价,从而筛选出综合抗性较强的玉米杂交种及其亲本自交系材料,结果表明05-20-11 、MO17属于极强抗旱性自交系;05-20-9、3259为强抗旱性自交系;3259×05-13-2、早214×05-13-2、3259×08-17-2为极强抗旱杂交种;3259×05-20-9、早214×05-20-9、自209×05-13-2、自209×09-5-19为强抗旱性杂交种.     

玉米地方早熟群体选育自交系的评价

为了充分利用玉米地方早熟群体及其选育的自交系,以自交系郑58、444、Mo17、改丹340为测验种,采用NCⅡ设计,对从地方早熟群体选育的12份自交系进行配合力及杂种优势分析。结果表明:选自同一群体的自交系配合力有较大差异,其中有3个自交系一般配合力较高;自交系9、7与Mo17特殊配合力较高、杂种优势较强。     

不同类型玉米自交系数量性状配合力及聚类分析

以13个不同类型的玉米自交系为材料,按格林芬方法Ⅱ遗传交配设计,分析了数量性状的遗传效应;采用SSR标记对这13个自交系及5个对照自交系进行了聚类分析。结果表明:自交系CML162、S181、HN06-10、S147、掖478综合性状配合力表现优良;控制轴粗、穗行数、单粒厚度、百粒重、出籽率和秃尖6个性状的遗传以基因加性效应为主;控制株高、穗位高、穗长、穗粗、行粒数、粒长、单穗粒重7个性状的遗传以基因非加性效应为主。根据品种间的分子遗传多态性,将18个自交系划分成7个类群:丹340、渝5、HN06-10为一类;B73、掖478、京甜、CML162为一类;MO17、太191o2、青贮、S147为一类;HZ4(黄早四)单独为一类;齐319、S181、郑爆裂为一类;GY302、GY923为一类;泰甜独立成一类。     

玉米骨干自交系AFLP指纹图谱鉴定

用引物组合EcoRI-AGG/Msel-CAA对我国 19个玉米骨干自交系进行AFLP指纹图谱 ,平均对每个自交系扩增出近 70条带 ,其中近 40条带具有多态性 ,Mo17、A318、ES2 1分别有自己的特征带。结果表明 ,利用AFLP标记总DNA ,能够从基因组上明确区分玉米自交系 ,可以用于玉米自交系种质鉴定