中国马铃薯花药培养关键技术研究进展

花药培养是获得植物单倍体的有效方法之一,在基础研究和育种上都有重要的应用价值。花药培养因操作简便等优点,是获得马铃薯单倍体的常用手段。但由于胚状体发生和植株再生率低,限制了该技术在马铃薯育种工作上的应用。介绍了20世纪80年代以来,中国科研人员对马铃薯花药培养技术的研究工作,重点整理了对花药培养成功与否起决定作用的基因型、接种时期、培养基成分等关键技术的研究成果,分析了中国在马铃薯花药培养研究中存在的问题,并对以后的研究发展提出了建议。     

马铃薯与一些野生种的花药培养

不少研究目的是通过花药培养获得马铃薯(Solanum tuberosum L.)单倍体植株。然而,看起来由四倍体植株的小孢子产生二倍体植株并不容易。已有几篇报导指出,他们成功地从结薯种的花药培养诱导出单倍体植株。     

马铃薯单倍体培养研究进展

马铃薯单倍体培养能获得相对稳定的纯系,提高育种效率,创造新的种质。单倍体培养主要有孤雌生殖、小孢子培养和花药培养等方法,但存在诱导率、成苗率低等问题,有待进一步优化和完善。     

双单倍体马铃薯染色体加倍的方法

本试验研究了马铃薯双单倍体(双单倍体是由四倍体栽培种花药培养产生的)植株加倍的两种方法。第一种方法:在MS培养基内附加NAA 0.1mg/1,而后加入秋水仙素0.2mg/l,用马铃薯双单倍体植株切断接种。经过40天培养,获得了加倍的四倍体植株,加倍频率为63.6%。第二种方法:将马铃薯双单倍体植株的茎,接种在含有2.4-D 1mg/l,萘乙酸0.025mg/l,KT 2mg/l的MS培养基上,在产生愈伤组织后诱导出再生四倍体植株,加倍频率为22.3%。     

科技简讯

我国首次获得茶树花药培养的植株利用花药培养诱导的茶树单倍体植株系国内外学者都很重视的研究课题。日本胜尾清早在1968年便开始进行茶树花药培养研究,至1972年花药培养的愈伤组织诱导形成根,直至1981年土井芳宪仍进行着“茶树花药培养中根的分化率”的研究。我国其它有关部门也进行着类似的研究,但都未见获得花粉形成植株的报导。福建农学院于1974年用茶树“福云”杂种花药进行培养诱导发根,1978年进一步诱导形成根和胚     

棉花雌雄不育株小孢子发育的细胞学研究

棉花自然单倍体植株发现较早,并已通过孤雌生殖、双胚、种间杂交、半配生殖和辐射处理等获得了棉花单倍体。但棉花的花药培养尚未得到单倍体植株。棉花是二倍体和异源四倍体,染色体数为2n=2x=26和2n=4x=52,自然单倍体的概率很低。产生双胚的频率约为1/2～2.5     

马铃薯花药培养中高温前处理的作用及不同基因型的反应

对包括马铃薯四倍体、普通栽培种及其双单倍体和野生二倍体马铃薯在内的15个品种及品系进行了花药培养试验,其中20个材料分别在3种不同培养基上产生了胚状体。诱导马铃薯产生胚状体的关键在于选择适合的培养基。培养前期35℃高温预培养可明显地提高胚状体数量。“组培能力”基因与外界环境存在着强烈的互作。本试验进一步证明此能力是可遗传的,可以通过杂交传给后代。这一特性对马铃薯花药培养及马铃薯育种具有重要的理论和实际意义。     

对马铃薯4x-2x,2x-4x及2x-2x杂种四倍体进行花药培养获得转育2n配子基因的双单倍体新个体

利用3个2n配子材料(2x)在马铃薯(S.tuberosum L.)中进行4x—2x,2x—4x和2x—2x的杂交,获得了4个四倍体杂种材料;然后对它们进行花药培养,共得到32个双单倍体植株。检查其中23个植株,有2株是具5％以上2n花粉粒的双单倍体,1株是重组了2n卵基因的双单倍体。由此证明花药培养的倍性操作技术是转育马铃薯2n配子性状给双单倍体的有效方法之一。     

提高马铃薯双单倍体花药培养产生胚状体及再生植株频率的研究

用三种不同温度前处理和三种培养基相配合对７个从双单倍体马铃薯中随机抽取的品系进行了花药培养，选择出了较好的培养基和前处理的适宜温度及方法，从双单倍体花药中忸产生胚状体及再生植株频率有所提高达２７．５％和８．８％。倍性鉴定表明，从双单倍体诱导的胚状体分人的植株绝大多数为二倍体。而且多数为纯合体，说明这些胚状体来自己减数的配子，可能是由在胚状体发育过程中的体细胞染色体加倍形成的。     

玉米4cl基因型雄性小孢子培养期间的结构观察

玉米４ｃｌ基因型雄性小孢子培养期间的结构观察ＡｎｎａＰｒｅｔｏｖａ等通过花药或小孢子培养产生单倍体玉米植株是培育玉米纯系的一种有效的新方法。很多研究者已经获得花粉衍生株，并获得能正常生长的植株。玉米花药培养再生植株的首例报道可以追溯到１９７４年（Ｋｕ...     

云南省宣威市马铃薯高垄栽培技术的优化

通过正交设计试验,研究了云南省马铃薯主栽品种不同垄作模式、不同种植密度的配比组合下马铃薯主要生育性状、经济性状及产量效应。试验结果表明,不同处理组合下对于马铃薯产量影响最大的因素是品种,适宜宣威地区马铃薯生产的最佳栽培模式为大垄双行覆膜栽培,该模式下的马铃薯产量高,品质好。筛选出的最佳组合模式为云薯201,大垄双行覆膜,种植密度为60 000.hm-2。     

新台糖系列品种后代实生苗甘蔗黑穗病抗性研究

新台糖系列甘蔗品种是我国重要的甘蔗品种和亲本,利用其作为亲本,易于培育出更为优良的杂交后代。本研究利用7个新台糖系列甘蔗亲本,配制20个组合,对其杂交组合进行黑穗病抗性评价,结果表明:20个组合人工接种黑穗病菌后全部发病,参试组合平均丛感病率与平均茎感病率为极显著正相关;组合间丛感病率和茎感病率均为极显著差异,说明人工接种胁迫试验能够将抗病性强、中、弱的组合鉴别出来,从而将感病严重的组合进行淘汰;通过聚类分析,20个组合抗病性可分为3种类型,组合3和12号聚为一类,发病最重,平均丛感病率、平均茎感病率分别为24.74%、11.5%和28.48%、18.44%,该类组合可以予以淘汰,组合7、10、11和13号聚为二类,发病中等,其余组合聚为三类,发病较轻。     

BP神经网络在云南甘蔗产量预测中的应用

BP(back propagation)神经网络是目前应用最广泛的神经网络模型,是一种反向传播网络,使网络的实际输出逐步接近某个特定的期望输出。本文以1990—2018年度云南甘蔗总产量为数据样本,选取平均气温、最低温度、最高温度、降雨量和日照5个气象因子作为预测变量,建立了甘蔗产量BP神经网络预测模型,对云南甘蔗产量进行预测研究。研究结果表明,模型具有较高的精度,相对误差在-5.7%^+4.6%的范围。通过该预测法,可为甘蔗产量的预测提供有效途径,具有较强的实用性,为甘蔗产业决策提供基本的参考依据。     

我国蔗区草地贪夜蛾发生动态监测与防控措施

草地贪夜蛾是联合国粮农组织全球预警的重大迁飞性害虫之一,具有寄主广泛性、适生区域广、迁飞能力强等特点,存在暴发为害甘蔗的灾害性威胁。2019年,云南景谷、陇川、耿马、勐海、盈江、澜沧甘蔗产区相继发现草地贪夜蛾危害甘蔗,发生面积1232.81hm^2、成灾面积415.67hm^2,最高百株虫口数32.3头。结合我国蔗区甘蔗生产实际,抓住低龄幼虫防治关键期,加强普查,通过科学引导,采取生态调控、天敌保护利用、生物防治、药剂防治和成虫诱杀等防控措施,实现草地贪夜蛾防治处置率≥90%,绿色防控技术应用比例≥30%,综合防控效果达到85%,危害损失率控制在8%以内的目标。     

基于“MOOC”混合教学模式在《工程制图》教学中的应用

将分离自云南、海南两地的9株橡胶树红根病菌，分别在面粉培养基，MS培养基及二者各一半混合而成的培养基(1/2 MS)上培养，结果发现，其中7个菌株在1/2 MS上生长最佳，2个菌株在面粉培养基上生长最佳。同时，5个菌株在MS培养基上生长最慢，3个菌株在面粉培养基上生长最慢，一个菌株在1/2 MS培养基上生长较慢，这说明橡胶树红根病菌具有差异化的营养需求，而1/2 MS可以作为最有利于红根病菌生长的培养基。另外，病原菌在3种培养基上具有不同的形态特征，而且在1/2 MS培养基上最早出现黄化色变。     

The high yield of irrigated rice in Yunnan,China: ‘A cross-location analysis’

A number of field trials on rice productivity have demonstrated very high yield, but reported limited information on environmental factors. The objective of this study was to reveal the environmental factors associated with high rice productivity in the subtropical environment of Yunnan, China. We conducted cross-locational field experiments using widely different rice varieties in Yunnan and in temperate environments of Kyoto, Japan in 2002 and 2003. The average daily radiation throughout the growing season was greater at Yunnan (17.1 MJ m⁻² day⁻¹ average over 2 years) relative to Kyoto (13.2 MJ m⁻² day⁻¹). The average daily temperature throughout the growing season was 24.7 °C at Yunnan, and 23.8 °C at Kyoto. The highest yield (16.5 tonnes ha⁻¹) was achieved by the F1 variety Liangyoupeijiu at Yunnan in 2003, and average yield of all varieties was 33% and 39% higher at Yunnan relative to Kyoto in 2002 and 2003, respectively. There was a close correlation between grain yield and aboveground biomass at maturity, while there was little variation in the harvest index among environments. Large biomass accumulation was mainly caused by intense incident radiation at Yunnan, as there was little difference in crop radiation use efficiency (RUE) between locations. Large leaf area index (LAI) was also suggested to be an important factor. Average nitrogen (N) accumulation over 2 years was 49% higher at Yunnan than at Kyoto, and also contributed to the large biomass accumulation at Yunnan. The treatments of varied N application for Takanari revealed that the ratio of N accumulated at maturity to the amount of fertilized N was significantly higher at Yunnan than at Kyoto, even though there was no great difference in soil fertility. The Takanari plot with high N application showed a N saturation in plant growth at Kyoto, which might be related to low radiation and relatively high temperatures during the mid-growth stage. These results indicate that the high potential yield of irrigated rice in Yunnan is achieved mainly by intense incident solar radiation, which caused the large biomass and the N accumulation. The low nighttime temperature during the mid-growth stage was also suggested to be an important factor for large biomass accumulation and high grain yield at Yunnan.     

2013-2014年云南主要稻区病毒病调查及RSV的分子变异

于2013-2014连续两年对云南主要水稻种植区的水稻病毒病进行了调查,发现当前为害云南水稻的病毒病主要有水稻条纹叶枯病、南方水稻黑条矮缩病、水稻矮缩病和水稻齿叶矮缩病。其中,条纹叶枯病是当前为害云南水稻最严重的病毒病,部分田块最高发病率可达15.0%;其次是水稻矮缩病,调查田块最高发病率达10.0%;南方水稻黑条矮缩病的平均发病率达5.3%;水稻齿叶矮缩病只在局部地区发生且发病率都不高。对云南当前发生较普遍的RSV不同分离物RNA3基因间隔区(IR3)及RNA4基因间隔区(IR4)开展了分子变异分析。根据不同RSV分离物IR3、IR4核苷酸序列构建系统进化树,所分析的RSV分离物均可被划分为两个组,部分云南分离物和云南以外的中国、日本、韩国分离物聚在Ⅰ组,其余绝大多数云南分离物单独聚在Ⅱ组。不同RSV分离物的IR3和IR4长度差异较大,按每10个核苷酸的长度差异进行划分,均可划分为A、B、C三种不同的类型。部分RSV云南分离物IR3、IR4中有17-21nt的序列与其水稻、小麦和大麦等寄主的部分序列相同,这可能是病毒在进化过程中与寄主植物发生了重组。云南RSV分离物的IR3、IR4分子变异较大,可能与其特殊的地理、生态条件有一定的相关性。     

云南省水稻生产现状及绿色发展对策

云南是农业大省,水稻是云南省最主要的粮食作物。针对水稻生产中存在的“生产成本快速增长、成本利润率快速下降、种稻效益低下、稻米自给率较低、品牌影响力不够、优质多抗高产品种供给不足、水稻机械化程度较低、水稻绿色高产高效栽培和施肥技术欠缺”等一系列制约水稻绿色发展的瓶颈,从“稳定水稻种植面积,提高种稻比较效益,加大绿色高效的优质多抗高产新品种选育与应用,研究与应用全程机械化技术、化肥农药减量增效技术和稻田种养结合技术”等方面提出对策建议,确保云南稻米安全,打造云南高原特色的绿色稻米产业,促进云南水稻产业的绿色持续稳定发展。     

Comparison of high-yield rice in tropical and subtropical environments: II. Nitrogen accumulation and utilization efficiency

Nitrogen requirements to achieve rice grain yields higher than 13 t ha⁻¹ and the associated internal N-utilization efficiency (NUE) have not been documented. The objective of this study was to compare N accumulation and NUE of irrigated rice in tropical and subtropical environments at yield-potential levels in both climates. Field experiments were conducted in 1995 and 1996 at the International Rice Research Institute, Philippines (IRRI, tropical site), and at Taoyuan Township, Yunnan, China (subtropical site). Three to five high-yielding rice cultivars were grown under optimum crop management. Plants were sampled at key growth stages to determine tissue N concentration, plant N accumulation, N harvest index (NHI), N translocation ratio and NUE. Plant N accumulation at maturity was 19 to 30% greater at Yunnan than at IRRI. Most of this difference resulted from greater N accumulation and N uptake rate during the vegetative period at Yunnan than at IRRI. During reproductive and grain-filling periods, N accumulation and N uptake rate were similar or higher at IRRI than at Yunnan. Grain N concentration at maturity was lower and N translocation ratio from straw to grains during grain filling was higher at Yunnan than at IRRI, and these traits contributed to larger NHI and NUE at Yunnan than at IRRI. Cultivars that produced grain yields over 13 t ha⁻¹ at Yunnan required the accumulation of about 250 kg N ha⁻¹ within the crop and had a NUE of 59 to 64 kg grain per kg plant N.     

云南咖啡主要病虫害及防治调查研究

对云南保山、德宏、普洱等地咖啡病虫害开展调查研究,结果表明：咖啡锈病(Hemileia vastatrix Berk et Br.)、炭疽病(Colletotrichum coffeanum Noack)、褐斑病(Cercospora coffeicola Berk. et Cooke)、幼苗立枯病(Rhizoctonia solani Kuhn.)、旋皮天牛(Acalolepta cervina Hope)、灭字虎天牛(Xylo