扫描电镜下的小麦叶毛性状与麦长管蚜生物学参数相关性分析

为明确小麦叶毛物理性状（密度和长度）与小麦抗蚜性的关系,在人工气候室内对麦长管蚜Sitobion avenae（F.）在11个小麦品种（材料）上的发育历期、成虫与幼虫的体重差、相对日均体重增长率、若蚜死亡率等生物学参数进行了测定,采用聚类分析法评价了其对麦长管蚜的抗性,利用扫描电镜技术研究了叶毛的超显微结构,并对叶毛密度和长度与蚜虫生物学参数间的相关性进行了分析。结果表明：亲本98-10-35、Amigo及杂交后代O31、L87最不适于麦长管蚜的生长,抗性最好;O63、A253、A33抗性次之;L71、1376、H23抗性较弱,H19对麦长管蚜的适应性最好,抗性最差。扫描电镜结果表明叶毛长度和发育历期呈极显著正相关,叶毛密度和相对日均体重增长率呈极显著负相关,说明叶毛长度和密度与小麦品种（材料）的抗蚜性显著相关。表明小麦物理性状是小麦抗蚜性的重要组成部分,可以作为抗虫育种的目标之一;抗感杂交小麦后代可遗传亲本的抗感特性。     

83份西农系小麦品种（系）抗性鉴定及抗病基因分子检测

为西北农林科技大学小麦新育成品种（系）在黄淮麦区的大面积推广,该研究对83份西农新育成的小麦品种（系）进行苗期抗条锈病和白粉病鉴定,成株期抗条锈病、白粉病、叶锈病和赤霉病鉴定,并在田间自然环境下对其抗性进行鉴定及对相关抗病基因进行分子检测。结果显示,在苗期人工接种鉴定中,有63、29和16份小麦品种（系）分别对条锈菌Puccinia striiformis f.sp.tritici生理小种CYR32、CYR33和CYR34表现出抗性,9份小麦品种（系）对3个条锈菌生理小种均表现出抗性;有10、3和0份小麦品种（系）分别对白粉菌Blumeria graminis f.sp.tritici生理小种E15、E09和A13表现出抗性。在成株期人工接种鉴定中,有23、15、28和62份小麦品种（系）分别对条锈病、白粉病、叶锈病和赤霉病表现出抗性。在83份小麦品种（系）中有6份在苗期和成株期均对小麦条锈病表现出抗性。在田间抗性鉴定中,有57、6、65和40份小麦品种（系）分别对条锈病、白粉病、赤霉病及叶锈病表现出抗性。在83份小麦品种（系）中,3份含有Yr5基因,22份含有Yr9基因,3份含有Yr17基因,2份含有Pm24基因,14份含有Lr1基因,所占比例分别为3.6%、26.5%、3.6%、2.4%和16.8%。     

不同品种春小麦耐旱性分析及鉴定指标筛选

为鉴定新疆不同品种春小麦的耐旱性，筛选耐旱关键性指标并建立可靠的耐旱性数学评价模型，以16个新疆主栽春小麦品种为研究材料，在干旱胁迫和充分灌溉两个条件下，测定全生育期15个相关指标，利用隶属函数、聚类分析和主成分分析等方法对新疆春小麦耐旱性进行综合评价。结果表明：与充分灌溉处理相比，干旱胁迫下灌浆初期叶绿素含量（SPAD₁）和灌浆中期冠层温度（CT）显著升高，其他指标不同程度降低。联合方差分析表明，水分和品种对春小麦的各项生理指标、农艺性状和产量性状等单项指标有不同程度的影响。通过主成分分析，以特征值大于1为标准得到6个主成分，可反映原耐旱指标信息的82.292%；通过隶属函数分析，得到不同品种小麦耐旱性综合评价值（D值）。根据综合得分进行聚类分析，将16个品种聚类为4种耐旱类型，其中强耐旱型3个、中耐旱型10个、弱耐旱型2个、旱敏感型1个。通过逐步回归分析法建立SPAD₁、成熟期干物质量（DM₃）、千粒重（TKW）的回归方程D=-2.258+1.299DM₃+1.148SPAD₃+0.475TKW，方程决定系数R²=0.962，P=0.0001，表明DM₃、SPAD₃和TKW可作为耐旱性的主要鉴定指标，利用回归方程可以进行春小麦品种耐旱性的快速鉴定和预测。     

不同寄主植物对美洲斑潜蝇种群参数的影响

在温度为25℃的实验条件下,测定了四季豆(红花架豆和红花地豆)、长豇豆和黄瓜等寄主对美洲斑潜蝇种群参数的影响。结果表明,除卵历期外,美洲斑潜蝇幼虫、蛹、卵-蛹历期、雌成虫寿命和生殖力在四季豆、长豇豆和黄瓜3种寄主植物上均存在极显著的差异(p<0.01),而在四季豆的两个不同品种上差异不显著(p>0.05)。美洲斑潜蝇在选择性强的四季豆上发育历期最短,化蛹率最高,雌成虫寿命最长、生殖力最高;在选择性差的黄瓜上发育历期最长,化蛹率最低,雌成虫寿命最短,生殖力最低。孵化率、羽化率和成虫性比在供试寄主间差异很小。     

双丙环虫酯对多异瓢虫生命参数、捕食功能与飞行能力的影响

为明确新型生物源杀虫剂双丙环虫酯对新疆维吾尔自治区（简称新疆）农田优势捕食性天敌多异瓢虫Hippodamia variegata的安全性,以前期室内毒力测定的双丙环虫酯对棉蚜Aphis gossypii的LC₅₀、LC₂₀和LC₁₀为药剂处理浓度,以清水为对照,于室内测定不同浓度双丙环虫酯处理后多异瓢虫成虫繁殖力、子代生长发育、捕食功能和飞行能力。结果表明,3个浓度双丙环虫酯处理后多异瓢虫成虫繁殖力及其卵孵化率与清水（对照）均无显著差异;LC₅₀处理后多异瓢虫F₁代1龄幼虫存活率显著低于LC₁₀、LC₂₀处理和清水（对照）,多异瓢虫2~4龄幼虫的存活率在不同处理之间均无显著差异。多异瓢虫F₁代1龄幼虫发育历期随药剂处理浓度增大而显著延长;药剂处理对幼虫发育历期的影响随龄期逐渐减弱,至4龄幼虫时影响均不显著,但幼虫总发育历期及卵-蛹总发育历期均随药剂处理浓度增大而显著延长。各药剂处理后多异瓢虫F₁代蛹发育历期、蛹重和成虫羽化率均与清水（对照）无显著差异。双丙环虫酯处理后多异瓢虫对棉蚜的捕食功能反应均符合Holling Ⅱ模型,日捕食量均随棉蚜密度增加而增加,3龄幼虫捕食能力低于雌、雄成虫。当棉蚜密度为50头/皿时,清水（对照）、LC₂₀和LC₅₀处理后多异瓢虫3龄幼虫的日捕食量均显著高于LC₁₀处理,其他棉蚜密度下不同处理后3龄幼虫日捕食量之间差异不显著;相同棉蚜密度下,不同处理后多异瓢虫2日龄雌成虫日捕食量之间均无显著差异;当棉蚜密度为100头/皿时,清水（对照）、LC₁₀和LC₅₀处理后雄成虫日捕食量显著高于LC₂₀处理;其他棉蚜密度下,不同处理后雄成虫日捕食量之间均无显著差异。不同浓度双丙环虫酯处理后多异瓢虫2日龄雌、雄成虫在室内飞行磨上的飞行速度、飞行时间及飞行距离之间均无显著差异;相同处理后雌、雄成虫的飞行距离之间差异也不显著。与当前生产上防治蚜虫的当家杀虫剂相比,双丙环虫酯对多异瓢虫的生态安全性较高,可用于新疆农作物蚜虫类害虫的绿色防控。     

以Taichung29为背景的小麦抗条锈病近等基因系转育进展

自1988年起,系统开展了以Taichung29为背景的小麦抗条锈病近等基因系转育及其基础性研究。采用回交法和系谱法相结合的转育方法,以春性品种Taichung29为轮回亲本作母本,分别与25个抗性供体即中国小麦条锈病菌鉴别寄主和国际上重要的抗条锈基因载体品种杂交、回交和自交。通过基因推导分析、单体分析和SSR标记技术检测目的基因,选育抗条锈近等基因系,现已获得重要进展,成功选育出8个以Taichung29为背景的抗条锈病单基因近等基因系,即Taichung29*6／Yr1、Taichung29*6／Yr2、Taichung29*6／Yr5、Taichung29*6／Yr7、Taichung29*6/Yr9、Taichung29*6／Yr10、Taichung29*6/YrSpP、Taichung29*6/YrKy2。另有9个组合转育获得343个抗性稳定株系,正检测其目的基因,3个组合转至BC₆F₃,自交纯合筛选抗性稳定株系,5个组合转至BC₅,继续回交转育。     

麦二叉蚜唾液蛋白基因Sg1655时空表达谱及其抑制小麦防御反应的功能

为进一步明确麦二叉蚜Schizaphis graminum唾液蛋白Sg1655在调控小麦防御反应中的作用,基于麦二叉蚜唾液腺转录组数据,利用PCR技术克隆获取Sg1655开放阅读框,利用生物信息学软件对其序列进行分析;通过实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）技术检测Sg1655在麦二叉蚜不同组织及不同龄期中的表达;利用细菌III型分泌系统将Sg1655导入到小麦叶片内,检测其瞬时表达对小麦胼胝质积累的影响。结果表明,Sg1655开放阅读框全长375 bp,编码125个氨基酸残基,N端1~21位为信号肽序列,预测蛋白分子量为14.90 kD。麦二叉蚜Sg1655氨基酸序列与玉米蚜Rhopalosiphum maidis同源序列相致性最高,为89.52%;麦二叉蚜Sg1655与玉米蚜同源序列聚为一个分支,亲缘关系最近。Sg1655在麦二叉蚜各组织中均有表达,其中在唾液腺中表达量最高,Sg1655在麦二叉蚜各个龄期均有表达,且在不同龄期之间无显著差异。小麦叶片内Sg1655瞬时表达可显著抑制小麦胼胝质积累,表明该蛋白可作为潜在效应子参与抑制小麦防御反应。     

西藏小麦条锈菌群体结构与遗传多样性

为查明西藏小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici群体结构和遗传多样性,采用中国鉴别寄主和近等基因系鉴别寄主,以及竞争性等位基因特异性PCR-单核苷酸多态性（kompetitive al-lele specific PCR-single nucleotide polymorphism,KASP-SNP）分子标记对2017年采自西藏的150个小麦条锈菌菌系分别进行表型分析和基因型分析。表型分析结果显示,中国鉴别寄主将150个菌系区分为 12 个已知小种、6 个已知致病类型和 13 个未知致病类型,所有菌系均不能侵染中四和Triticum spelta album鉴别寄主。近等基因系鉴别寄主将150个菌系区分为88个毒性类型,这些毒性类型均不侵染携带抗性基因Yr5、Yr10或Yr15的品种。基因型分析结果显示,26对引物将150个菌系划分为73个基因型,表明西藏小麦条锈菌群体基因型丰富。基因流分析结果表明,波密县与洛扎县小麦条锈菌亚群体之间的基因流N_m最高,达5.86,米林县西部与波密县、洛扎县、巴宜县、米林县东部条锈菌亚群体之间的N_m较低,分别为0.25、0.34、0.42和0.67,表明西藏不同地区条锈菌群体之间基因交流强度差异较大。说明西藏作为我国小麦条锈病的独立流行区,条锈菌群体毒性结构复杂,遗传多样性高。     

小麦禾谷缢管蚜的危害损失和防治指标研究

禾谷缢管蚜种群数量和危害历期是造成小麦产量损失的主要因素。采用累积虫日作为危害量指标 ,建立了蚜虫危害量与小麦产量损失的回归模型 ,即Y₁=1.4250+5.3529×10^-4X₁,Y₂=1.1780+0.0106X₂ ,确定了禾谷缢管蚜的动态防治指标     

我国南方稻区水稻骨干亲本纹枯病抗性鉴定与分析

运用改进的纹枯病菌接种法,对当前我国南方稻区17个骨干亲本纹枯病抗性进行了田间鉴定,测定和分析了各材料的纹枯病病级(R_D)、相对病斑高度(H_R)及株高(H_P)。通过试验,将17个骨干亲本分为抗病、中等抗病、中等感病和感病4种类型;筛选出了3个抗病亲本(明恢63、蜀恢527、广恢128)和3个中抗亲本(绵恢725、珍汕97B和协青早B);供试亲本的平均RD为4.78,平均HR为0.52;通过分析,发现纹枯病病级(R_D)和相对病斑高度(H_R)呈极显著正相关(y=8.373x+0.435,y=RD;x=H_R)、株高和病级相关不显著。     

小麦旗叶和穗部吲哚生物碱含量与抗麦长管蚜关系研究

采用蚜量比值法评价了 8个小麦品种 (系)对麦长管蚜的抗性 ,结果显示 ,高抗、抗、中抗、感虫品种 (系 )分别有 1、1、3、3个。进而研究了不同抗蚜品种 (系 )小麦旗叶和穗部的吲哚生物碱含量及其与抗蚜性的关系。结果表明 ,大多数抗蚜品种 (系 )的旗叶和穗部吲哚生物碱含量均高于感蚜品种 (系 ) ,尤其穗部。不同抗性级别的小麦品种 (系 )吲哚生物碱含量与蚜量比值的相关分析显示 ,穗部吲哚生物碱含量与蚜量比值的相关系数为-0.8633,而旗叶的相关系数为-0.3983,表明小麦旗叶吲哚生物碱含量与抗麦长管蚜具有一定的相关性 ,而穗部则呈显著的相关性     

小麦品种对梭条花叶病的抗性研究

560份小麦品种(系)对小麦梭条花叶病的抗性表现可划分为高抗、中抗、中感和高感4种类型,其中高抗材料占7.3％,高感材料占87.7％。在抗病品种中,又可划分为抗介体、抗病毒两种类型。通过对8个S×S、6个R×R、16个S×R和12个R×S的抗性表现研究其抗性遗传。结果表明:(1)抗性特性为细胞核遗传,抗性基因为显性;(2)抗病毒基因品种中有3对显性基因控制;(3)抗介体性状由1对、2对或3对显性基因控制。4个单基因抗介体品种的抗性遗传被追踪研究。     

小麦高代系的抗旱性状筛选与抗旱性评价

于2020—2021年度和2021—2022年度两个生长季,在杨凌抗旱棚（DS）、杨凌农作一站（YAS）和乾县试验站（QX）3个环境下分别测定了43份和20份小麦高代系的8个农艺性状及8个产量性状,通过计算抗旱指数评价各性状对小麦抗旱指标的贡献率,同时利用隶属函数法、聚类分析等方法进行综合分析,筛选抗旱性强的小麦高代系。结果表明,在干旱胁迫环境（DS）下,小麦的农艺性状和产量性状均受到不同程度的抑制。基于各性状对小麦抗旱指数的贡献度,筛选出生物量、产量、小穗数和千粒重等作为评价小麦抗旱性的重要指标。通过抗旱性综合评价值D和聚类分析将供试小麦品种（系）分为高抗旱、抗旱、中等抗旱、干旱敏感和干旱高敏感5个等级,两年度鉴定出21-1、21-34、21-39、21-18、21-2和22-17共6份高抗旱小麦品系。     

10份小麦持久抗性资源和6份新品系抗条锈病的遗传特点分析

小麦条锈病是长期威胁我国小麦生产安全的重要气传病害。由于病原菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)群体毒性结构高度变异,我国小麦条锈病防治工作经常面临严峻挑战。培育和广泛利用抗病品种是防治小麦条锈病最为经济有效的措施。因此,鉴定抗源和探究持久抗病基因型的遗传模式能为抗病育种提供抗病新基因和理论指导,具有重要意义。我国部分持久抗条锈病的小麦品种和新育成抗病品系的抗性遗传特点尚未明确,本研究中以这些抗病品种或品系作父本,高感病品种‘Taichung 29’或‘铭贤169’作为母本进行有性杂交,构建遗传群体,在成株期利用条锈菌优势小种CYR32进行接种鉴定,分析其抗病性遗传组分及遗传特点。在10个持久抗条锈病品种中,多数品种(8个)由1对或2对隐性遗传基因控制;6个新育成抗病品系中,多数(4个)含有单个抗病基因,隐性或显性遗传偏向性不明显。因此,隐性遗传抗病基因在持久抗条锈病品种中发挥更重要的作用。另外,新育成品系‘WJ10-97’对CYR32号小种具有慢条锈性特点,可作为新抗源用于小麦品种选育。     

陕西省小麦抗白粉病基因及新育成小麦品种(系)抗白粉病分析

为明确已知小麦抗白粉病基因载体品种以及2005—2007年陕西省新育成小麦品种(系)的抗病性,采集陕西关中不同地区小麦白粉病菌作为菌源,分年度在人工诱发病圃中对32份已知抗白粉病基因品种及578份新育成小麦品种(系)进行鉴定。结果表明,目前在陕西省仅Pm21、Pm4a、Pm5 6、Pm2 Talent及小黑麦具有优良的抗病性;Pm4b、Pm5(Mli)、Pm13、Pm19、Pm"Era"、Pm2 Mld的抗病性较弱;其它基因抗病性较差。新育成的小麦品种(系)中绝大部分对白粉病表现感病,苗期和成株期均抗病的材料仅27份,占4.67%,成株期抗病性的46份,占7.96%,其中,簇毛麦后代材料抗病性较高。     

小麦品种抗吸浆虫鉴定

１９９１～１９９４年利用一套较完整的田间抗性鉴定方法，对４４３个生产品种、后备品种及抗源进行了抗吸浆虫鉴定。结果表明，参试品种（系）对吸浆虫的抗性差异显著。高抗、中抗和低抗的品种（系）分别占参试材料的１３．１％、１２．９％和２８．１％，其中冀麦２３、２４和２５号、遗４１７９、４１５４、４１８８、郑太育一号等１８个品种（系）对吸浆虫连续几年表现出稳定的抗性。鉴定结果为生产和育种部门利用抗虫品种提供了科学依据。     

331份四川小麦品种(系)在甘肃陇南抗条锈性表现及利用价值

2014年-2017年度先后对331份四川省小麦生产品种(系)在温室进行苗期人工接种条锈菌混合菌鉴定和甘谷试验站大田成株期分别接种CYR32、CYR33、CYR34、G22-14、中4-1和混合菌鉴定,同时在甘谷试验站和汪川良种场两地进行自然诱发鉴定。结果发现:在人工接种条件下,苗期、成株期表现抗病的分别有‘XK201465’等36份和‘XK20132’等72份材料,分别占10.88%和21.75%;有‘XK62483’等11份材料全生育期表现抗病,占3.32%;两地三年自然诱发鉴定发现,仅有‘XK20132’等5份材料在两地均表现抗病,有‘川农17’等30份材料具有慢条锈性。对供鉴材料在甘肃陇南的利用前景进行了分析。     

湖北省小麦品种(系)对赤霉病、条锈病、白粉病和纹枯病的抗性评价

为了解湖北省小麦品种(系)的抗病性水平,对2001年以来湖北省审定的46个小麦品种和在湖北省进行区域试验的447份小麦品系进行赤霉病、条锈病、白粉病和纹枯病等4种主要病害的抗病性评价。结果表明:1)参试品系中有1份材料对赤霉病表现高抗,未发现对纹枯病表现高抗或免疫的材料;对赤霉病和纹枯病的平均抗性评价分值分别为14.30和3.49,介于中感和高感之间;对条锈病和白粉病的平均抗性评价分值分别为13.43和8.34,介于中抗和中感之间。2)审定品种的综合抗性水平不高,对条锈病的抗性评价分值为12.47,介于中抗和中感之间,对其他3种病害的抗性介于中感和高感之间;审定品种的单产呈增加趋势,株高在不断降低,生育期相应延长,综合抗病性也在增强。3)审定品种的综合抗病性与对条锈病抗性的相关系数最高,为0.738;对纹枯病的抗性与株高呈显著正相关,与单产呈显著负相关;对赤霉病的抗性与株高无显著相关。鉴于此,湖北省需加强抗病育种力度,同时应充分做好小麦病害的防控。     

成株期小麦对荻草谷网蚜的田间抗蚜性和耐蚜性评价

为拓展和获取对荻草谷网蚜Sitobion miscanthi表现稳定的小麦抗源,以我国146个小麦品种（系）为材料,利用2020年麦田蚜虫发生严重的机会,采用有蚜株蚜害级别计算抗蚜指数,采用耐蚜值（调查株蚜害级别/千粒重损失率）计算耐蚜指数,以此评估小麦的抗蚜性水平和耐蚜性水平;2022年利用人工辅助接蚜的方法对2020年表现稳定的部分小麦品种（系）的评估结果进行验证。结果显示,在自然感蚜条件下2个试验点6次调查中仅山农116、泉麦31和濮麦116表现稳定的抗蚜性,在人工接蚜时仅郑麦132表现稳定的抗蚜性;中育1220、泰禾麦2号和瑞华1408在自然感蚜时蚜量较低,千粒重损失率低于5.00%,人工接蚜亦表现良好的耐蚜性,表明其兼具耐蚜性和一定的抗蚜性;泰麦601、瑞华592、轮选166和中农麦4007在自然感蚜的高蚜量情况下和人工辅助接蚜时均能保持较低的千粒重损失率（小于15.00%）,表明成株期小麦的抗蚜性减弱是一种普遍现象,耐蚜性是比抗蚜性更稳定的遗传特征。