玉米改良自交系对丝黑穗病的抗性研究

以CIMMYT种质与黑龙江省适应性较强的自交系杂交构成半外来群体的选系为试验材料,通过田间接种鉴定研究其对玉米丝黑穗病的抗性。结果表明,CIMMYT种质的引进总体上有利于提高黑龙江省种质资源对丝黑穗病的抗性,其中Pob46可用来改良唐四平头类群材料和其他感病材料对丝黑穗病的抗性。     

抗丝黑穗病玉米种质资源的SSR标记遗传多样性分析

采用SSR标记方法研究了40份对丝黑穗病有不同抗性玉米自交系的遗传多样性。选用57对SSR扩增稳定的引物,将自交系划分为唐四平头,旅大红骨,Lancaster,Reid,PA,PB这6个类群,结果与系谱来源一致性很高。其中,33个抗病或中抗材料分布于6个类群中,根据杂种优势利用原理,均可用于改良类群内的感病自交系和选育抗病自交系。尤其是旅大红骨群、Lancaster群和PB群中抗病自交系较多,可以构建抗病种质群体。     

玉米抗丝黑穗病种质鉴定及遗传研究

丝黑穗病是我国玉米生产的重要病害之一。试验采用人工接种鉴定法研究黑龙江省常用玉米自交系和部分国内骨干系对丝黑穗病的抗性。在54份自交系中,鉴定出4份高抗系和8份抗病系,感病和高感系占64.9%。PB血缘材料中既有高抗材料,也有感或高感材料;含Mo17和自330血缘的材料多数抗或高抗玉米丝黑穗病,尤其是含Mo17血缘材料抗性更强;而含黄早四血缘的材料多高感玉米丝黑穗病;Ried血缘材料多属于中抗或感病类型。玉米对丝黑穗病的抗性遗传属核遗传,F1的发病率介于抗、感亲本之间,接近于双亲的平均值,不存在正反交差异。欲培育中抗以上类型杂交种,其双亲发病率应较低,杂交方式应为高抗×高抗;高抗×抗病;高抗×中抗;高抗×感病;抗病×抗病;抗病×中抗。     

玉米自交系抗粗缩病田间鉴定试验

对引进玉米自交系和部分自选自交系进行了粗缩病抗性田间鉴定。在鉴定的30份自交系中,大部分表现为感病,只有齐319、178表现高抗,G39、WH2表现免疫,抗病材料主要集中在热带种质后代。用高感自交系作亲本组材难以选出抗病性好的自交系。选系分离世代要加大种植规模并注意在晚春播种。     

玉米自交系抗粗缩病的鉴定与分析

在玉米粗缩病重发区,对842份玉米自交系进行田间自然环境下的抗病性鉴定。在40份常用自交系中筛选出高抗自交系14份、抗一中抗系4份、感病系3份和高感系19份;根据种质内自交系对粗缩病的抗性反应,确定PB、四平头亚群和先锋种质为抗玉米粗缩病育种的重要种质类群．在育种中应加强利用。尤其应重视78599中的选系特别是齐319的利用。     

引进美国玉米自交系材料的丝黑穗病抗性种质资源鉴定

为筛选出新的抗丝黑穗病玉米种质资源,以100份新引进美国玉米自交系为试验材料,采用人工接种的方法于2013-2015年进行丝黑穗病抗性鉴定与评价。结果表明:在100份供试材料中,针对丝黑穗病表现抗病的种质共有67份,其中29份种质表现高抗(HR),12份种质表现抗病(R),26份种质表现中抗(MR),为增加种质资源遗传多样性以及丝黑穗病抗病育种提供了材料基础。     

贵州玉米地方种质抗丝黑穗病的机理研究

为探索贵州玉米地方种质抗丝黑穗病机理,采用玉米抗丝黑穗病田间接种鉴定和高效液相色谱法等方法,研究了贵州玉米地方种质丁布含量与抗玉米丝黑穗病的关系。结果表明:供试的30份玉米种质材料中,高抗材料、抗病材料和中抗材料分别为6份、7份和6份,感病材料和高感材料分别有10份和1份;萌发7d的玉米幼苗丁布含量与丝黑穗病发病率呈极显著负相关(r=-0.934 6,p=0.000 1),表明,丁布是贵州玉米地方种质抗丝黑穗病的重要因子。     

玉米自交系对瘤黑粉病抗性鉴定及遗传多样性分析

为明确30份玉米自交系对瘤黑粉病的抗病性，于2018-2019年在甘肃省定西市安定区凤翔镇进行试验，其中选择高抗品种‘齐319’和高感品种‘掖478’为参照，在玉米 6叶1心期，采用注射法对玉米幼苗接种黑粉菌，在接种的第10天和第20天统计发病率、以第20天的发病率作为鉴定玉米种质抗病性的依据，并对遗传多样性和亲缘关系利用 SSR分子标记进行分析。研究结果表明：接种第10天发病率为3.33%～ 53.33%，第20天发病率为10.00%～86.67%；抗性评价上，表现为抗性的材料有7份，其中抗病的材料有1份，中抗的材料有6份，其余23份表现为感瘤黑粉病；69对多态性SSR引物在32份材料中共扩增出272个等位基因变异，每对引物检测出等位基因数3～6个，平均3.64个，多态性信息量为0.435～0.846，平均 0.764；当遗传相似系数为0.643时，69对SSR引物将32份种质资源分为4组类群，第Ⅰ组有19份材料，其中有8份抗性材料；第Ⅱ组有7份材料，有6份感病材料和1份高感病材料；第Ⅲ组有3份高感病材料；第Ⅳ组有3份高感病材料。抗病材料都集中在第Ⅰ组，其遗传背景较窄。     

玉米自交系抗丝黑穗病鉴定

为了在生产上广泛推广玉米杂交种,以新引入的63份玉米自交系为材料,采用人工接种方法进行玉米自交系抗丝黑穗病鉴定。结果表明:供试材料对玉米丝黑穗病抗性差异较大,其中表现高抗的自交系3份;抗病的自交系7份;中抗的自交系14份;感病的自交系32份;高感的自交系7份。     

玉米部分自交系对丝黑穗病和大斑病的抗性鉴定

选取37份常用玉米自交系,采用人工接种的鉴定方法对丝黑穗病(Sphacelotheca reiliana)和大斑病(Exserohilum turcicum)的抗性进行评价。结果表明,不同玉米自交系对丝黑穗病和大斑病表现出不同的抗性,对丝黑穗病表现出抗病和感病的自交系分别占供试自交系的48.6%和51.4%,其中仅09杜引-1表现高抗(HR);对大斑病表现抗病和感病的自交系分别占供试自交系的35.1%和64.9%,其中仅自交系Mo17表现高抗(HR)。     

长根茎玉米自交系及群体材料抗丝黑穗病鉴定与评价

2006—2009年在田间采用人工接种的方法,对山西省农科院作物遗传研究所的72份玉米自交系及2份玉米群体材料进行了抗丝黑穗病的鉴定评价。结果表明,对玉米丝黑穗病表现高抗的自交系有LR9701,LR147,LR2051,LR综63和P138共5份,大多数玉米自交系对玉米丝黑穗病表现感病和高感。加强玉米种质资源的收集、鉴定与评价,对玉米抗病育种非常重要。     

337份外引种质对玉米丝黑穗病的抗性及评价

采用田间人工接种法对337份外引玉米种质进行抗丝黑穗病的鉴定和评价。结果表明:在337份玉米种质中,有14份材料表现高抗(HR),33份材料表现抗病(R),39份材料表现中抗(MR),各占供鉴材料的4.2%,9.8%和11.6%。其余251份表现感病(S)和高感(HS),共占鉴定材料数的74.5%。由此可见,供试玉米种质对丝黑穗病抗性表现存在差异,总体对丝黑穗病的抗病能力较低。分析发现,在261份美国自交系中,表现中抗及以上自交系共72份,占供试自交系的27.6%;在76个俄罗斯杂交种中,表现中抗及以上杂交种有14个,占供试杂交种的18.4%,说明美国自交系较俄罗斯杂交种的抗性资源丰富。     

基于SNP芯片的云南玉米自交系遗传多样性和群体遗传结构分析

[目的]对107个云南玉米自交系进行遗传多样性和群体遗传结构分析,为云南省玉米种质创新、遗传改良、品种管理等提供理论依据,也为今后深入挖掘优良性状相关基因打下基础.[方法]以云南当地推广的107个优良玉米自交系为供试材料,以45个我国常用玉米骨干自交系作为杂种优势群划分的参照,在Axiom?Maize56K SNP Array平台上利用玉米SNP芯片(56K)进行玉米全基因组扫描,并使用Treebest的NJ-tree模型构建系统发育进化树,利用GCTA(全基因组复杂性状分析)工具进行主成分分析,揭示其遗传多样性与群体遗传结构.[结果]从107个云南玉米自交系中检出5533个均匀分布的高质量SNP分子标记位点.基于这些SNP分子标记位点分析结果可知,107个云南玉米自交系的Nei's基因多样性指数(H)为0.2981~0.5000,平均为0.4832;多态信息含量(PIC)为0.2536~0.3750,平均为0.3662;最小等位基因频率为0.5000~0.8178,平均为0.5744.群体遗传结构分析结果显示,K=6时△K最大即供试自交系可划分为六大类群,分别为塘四平头血缘类群、PB血缘类群、335母本血缘类群、自330和旅大红骨血缘类群及2个未知类群,无自交系划分到其他杂交优势群,其中,2个未知类群共37个云南玉米自交系,未能与我国目前已知的10个杂种优势群归在一类.主成分分析结果显示,107个云南玉米自交系与45个我国常用玉米骨干自交系能明显区分,大部分云南玉米自交系集中在我国常用玉米骨干自交系附近,但少数云南玉米自交系与我国常用玉米骨干自交系距离较远.[结论]云南地区玉米种质资源遗传多样性较丰富,含有多个杂种优势群,育种亲本遗传基础丰富,与我国常用玉米骨干自交系能明显区分,且部分与骨干自交系遗传距离较远,可创建新的杂交优势群,具有良好的应用潜力.     

外引玉米种质资源对丝黑穗病抗性鉴定与评价

采用田间人工接种的方法对新引进的168份的国外玉米种质资源进行了玉米丝黑穗病的抗性鉴定与评价。鉴定结果表明:供试的国外玉米种质对丝黑穗病的抗性表现存在明显差异,总体对丝黑穗病的抗病能力较低,表现抗病的种质仅有62份,其中高抗25份、抗病6份、中抗31份,其余106份种质表现感病或高度感病。     

早熟玉米群体选系对丝黑穗病的抗性评价及杂种优势分析

采用田间人工接种鉴定技术对早熟加拿大玉米群体直接选系材料进行抗玉米丝黑穗病的评价,并采用NCⅡ遗传交配设计研究加拿大玉米群体选系的杂种优势关系。结果表明,61份群体选系中抗病材料占85.2%,无高感材料,整体表现抗玉米丝黑穗病;群体选系中EP17-11、EP17-13、EP25-1、EP9-3、EP17-4等10个自交系产量一般配合力(GCA)效应较高,利用潜力较大,可以用来组配较高产的组合;根据单株产量特殊配合力(SCA)效应可以将61个加拿大群体选系划分为7个类群,即与K10遗传关系较近的群体选系有10个,与KF53遗传关系较近的有5个,与KL298遗传关系较近的有11个,与甸11A遗传关系较近的有10个,与东46遗传关系较近的有10个,与合344遗传关系较近的有10个,与京七遗传关系较近的选系有5个;Reid群和加拿大玉米群体选系间具有较好的杂种优势关系,表现出较高的增产作用。这些群体选系在我国早熟玉米抗病育种中具有重要价值。     

玉米自交系抗丝黑穗病的遗传研究

采用人工接种鉴定法评价了24份玉米自交系对丝黑穗病的抗性。在24份玉米自交系中抗病自交系有16份,所占比例为66.7%,感病自交系有8份,所占比例为33.3%。采用完全双列杂交和不完全双列杂交试验设计对玉米抗丝黑穗病进行了遗传模型测验。结果表明:玉米抗丝黑穗病的遗传符合加性-显性模型,玉米抗丝黑穗病基因加性效应和显性效应真实存在。其中,加性效应起主要作用,显性效应作用较小。在玉米对丝黑穗病的抗性上,抗病对感病呈不完全显性。在抗丝黑穗病选育上不仅要重视玉米自交系抗病性的鉴定,也要合理组配杂交种。     

玉米自交系抗丝黑穗病鉴定与评价

玉米丝黑穗病是由丝轴黑粉菌(Sporisorium reiliana)属病原真菌侵染引起的世界性土传病害。选育和种植抗病品种是防治玉米丝黑穗病最经济、有效的措施。研究采用人工接种鉴定方法,评价了96份玉米自交系对丝黑穗病的抗病性。结果表明,高抗型占13.5%;抗病型占13.5%;中抗型占21.9%;感病型占27.1%;高感型占24.0%。在不同种质类群自交系中,Mo17类群的全部抗病,自330类群、旅大红骨类群和PB类群抗病的较多,Ried类群和其他类群抗病的次之,PA类群和唐四平头类群中抗病材料缺少。     

2个外来玉米种质农艺性状及对丝黑穗病抗性的比较分析

对2个外来玉米育种群体美国玉米种质PF6J155和德国玉米种质KAS1216的农艺性状及对玉米丝黑穗病抗性进行了比较分析.结果表明:美国玉米种质的多数农艺性状表型变异系数高于德国玉米种质,美国玉米种质可分为5个类群多于德国玉米种质(3个类群),说明美国玉米种质PF6J155的遗传多样性高于德国玉米种质KAS1216.人工丝黑穗接种鉴定结果表明,美国玉米种质抗性在中抗及其以上的品系占总数的76.09%,明显高于德国玉米种质(54.35%).美国玉米种质PF6J155符合实际玉米育种要求,可优先加以利用.     

不同丝黑穗病抗性玉米自交系ISSR多态性分析

采用ISSR标记技术,从82条ISSR引物中筛选出19条,分别对10个不同丝黑穗病抗性玉米自交系的多态性进行比较分析,同时根据多态性结果对供试材料进行抗性聚类分析。研究表明,ISSR标记在不同丝黑穗病抗性背景自交系中具有较高的多态性;根据多态性聚类结果,供试材料分为3类,5个抗病或中抗丝黑穗病的玉米自交系分布在聚类图中Ⅰ,Ⅱ组中。研究分析在不同感病背景下的多态性差异,以深入认识玉米抗丝黑穗病的遗传机制,为抗病资源的合理运用、抗病自交系和杂交种的选育提供一定理论依据。     

玉米种质资源对丝黑穗病的抗性鉴定

采用新的抗性评价标准,对162份普通玉米自交系、22份爆裂玉米自交系、59份甜玉米自交系及122份糯玉米自交系人工接种丝黑穗病菌并进行抗性鉴定,筛选出US3195等127份抗病系,占鉴定总数的34.80%,多数材料尤其是特用玉米材料感或高感丝黑穗病,无免疫及高抗材料。