转抗真菌基因水稻对纹枯病的抗性表达分析

采用人工接种和酶活性测定的方法,研究转入几丁质酶基因等1～4个抗真菌基因的13个转基因水稻株系对纹枯病的抗性和几丁质酶活性变化规律.结果表明:13个转基因水稻株系的抗性均显著高于非转基因亲本.母本抗性水平不同或者导入单个及多个抗真菌基因的转基因水稻中均可筛选出抗性优良的株系;转基因水稻病情指数的变异系数为21.93～69.32,高于非转基因亲本的14.37～47.00,表明转基因水稻的抗病性更容易变异.对转基因水稻几丁质酶的活性分析结果表明,除1个转基因水稻株系的酶活性与非转基因亲本相同外,其它转基因水稻酶活性均高于非转基因亲本,但酶活力高低与转基因水稻株系间抗病性的高低无显著的相关性.     

玉米弯孢菌叶斑病苗期抗病性鉴定及遗传初步分析

对11份玉米常用骨干自交系及8份重点推广的玉米杂交组合的抗病性进行苗期人工接种鉴定。结果表明,试材之间抗性差异较大,抗性较好的试材有沈137、Mo17、799、沈试29、丹玉13和丹408等。杂交组合的抗病性与母本及父母本中亲值相关密切,相关系数r分别为093和094,而与父本相关系数r为017,母本的抗病性对杂交组合的抗病性决定程度较大。     

南方水稻区域试验品种对水稻白叶枯病抗性调查

1983-2007年,对南方稻区水稻区域试验品种、组合的白叶枯病抗性进行了研究。结果表明,在1 805个参试品种、组合中,78个表现抗白叶枯病,抗病品种频率为4.3%;其中,常规水稻74个,占抗病品种的94.9%。在1 219个籼型杂交水稻中,抗病的组合3个,中抗的76个,抗病和中抗组合频率分别为0.2%和6.2%。不同类型和不同生态型水稻的抗病品种频率差异显著,晚粳>早籼>中籼>晚籼;常规水稻>杂交水稻。籼型杂交水稻中抗病组合频率为:杂交晚稻>杂交早稻>杂交中稻。1990-2004年,17个抗或中抗白叶枯病的优良水稻新品种、组合通过国家审定。     

转cryAb基因克螟稻对水稻白叶枯病和纹枯病的抗性评价

转cryAb基因克螟稻对水稻白叶枯病、纹枯病的抗病性在田间进行了人工接种鉴定,根据亲本材料秀水11及2个转基因材料克螟稻1号(KMD1)和克螟稻2号(KMD2)的发病情况,初步明确两个转基因材料的抗病性与亲本存在显著的差异,对白叶枯病的抗性比亲本材料有所上升,但对纹枯病的抗性则不如亲本秀水11。     

水稻抗纹枯病苗期快速鉴定技术研究

 以抗感反应不同的5个水稻品种为试验材料,在人工气候箱、控温室中进行水稻苗期抗纹枯病接种试验,并与田间相应的成株期抗性试验进行比较,研究水稻苗期快速鉴定技术。结果表明:85%的相对湿度为纹枯病菌侵染危害水稻苗期植株的适宜湿度;苗期5个水稻品种对纹枯病抗性差异极显著,可将其分为相对感病(Lemont、武育粳3号)和相对抗病(YSBR1、Jasmine85、特青)2大类;接种叶龄对发病程度有显著的影响,5个品种在四叶期接种时的平均病级显著高于五叶期接种的平均病级;苗期水稻品种间抗感差异小于田间鉴定试验结果,但两者间品种抗感趋势基本一致。苗期快速鉴定技术可用于大规模水稻品种(组合)的抗性筛选或初步鉴定。     

乙烯信号参与调控水稻纹枯病抗性的研究

 乙烯(ET)信号在植物抵抗各种逆境反应中具有重要作用,但目前关于乙烯信号在调控水稻纹枯病抗性中的作用仍缺乏系统研究。本研究以感纹枯病水稻品种Lemont和抗纹枯病水稻品种YSBR1为材料,分析了纹枯病菌接种后乙烯合成关键基因及信号传导途径中标志基因的表达水平,结果显示,纹枯病菌侵染可显著诱导相关基因的表达、激活乙烯信号。进一步采用乙烯合成抑制剂和信号激活剂处理水稻并进行接种鉴定,结果显示,两种化学剂分别可抑制或激活乙烯信号;无论是Lemont还是YSBR1,激活其乙烯信号均可显著增强抗病性,而抑制该信号均显著降低抗病性。对3个乙烯受体突变体(ethylene response2, etr2; ethylene response3, etr3; ethylene response sensor2, ers2)进行温室接种鉴定,发现突变体的病斑长度均极显著高于野生型对照。以上研究表明乙烯信号在水稻对纹枯病菌的防卫反应或基础抗性中具有十分重要的作用,结果将为进一步解析“水稻-纹枯病菌”间的互作机制、制定合适的病害综合防控策略提供理论基础。     

玉米粗缩病抗性遗传研究

 本文选用3个抗病自交系(齐319、X178、沈137)和3个感病自交系(掖107、掖478、沈5003)按照NCII交配设计配制9套杂交组合研究了玉米抗粗缩病遗传规律。2009-2010年在曲阳、保定采用田间自然发病方法鉴定亲本、F₁、F₂群体的玉米粗缩病抗性,并采用灰飞虱人工接种方法鉴定亲本材料的抗病性。运用QGA station 软件的加性-显性-上位性(ADAA)遗传模型进行数据分析,结果表明,显性效应和加性效应是控制玉米粗缩病抗性的主要遗传组分,分别占表型变异的44.8%和13.1%,杂合显性效应表现负向杂种优势,抗病育种可加以利用。加性×加性上位性效应在玉米自交系和杂交组合抗粗缩病遗传中普遍存在,但因材料不同而表现负向或正向效应。玉米粗缩病抗性易受环境影响,显性与环境互作效应方差占表型方差的比率为39.8%,达到极显著水平。因此,培育抗粗缩病玉米品种应依据基因型选配适当的亲本材料,抗病品种宜进行多年多点鉴定筛选。     

小麦纹枯病抗性及抗性遗传的初步研究

 从一个多亲本的复式杂交后代中,选育了4个高抗纹枯病的小麦新品系,编号为MN-3、7、18和19。抗病性鉴定证明,在对照品种绵阳19病株率100%,发病等级4~5级的情况下,这4个新品系的病株率和发病等级分别在3.65%~6.98%和0~1之间。这4个品系与高感纹枯病的小麦品种绵阳19杂交,在F2代群体中植株符合抗:感=3:1的分离比率,在隐性亲本的测交后代中符合1:1的分离比率;在这4个品系之间的杂交后代群体中未观察到抗性的分离。试验结果指出,4个品系均含有同一个抗小麦纹枯病的单显性抗病基因,该基因被命名为Ses 1。本研究指出了小麦抗纹枯病育种的可能性,并为进一步研究小麦宿主和纹枯病菌原的相互关系及其遗传学提供了材料。     

冬小麦黄矮病的抗性遗传

以含有抗黄矮病基因的3个材料作母本、4个丰产性品种作父本,根据3×4不完全双列杂交的F1代,分析黄矮病抗性的配合力和遗传力;从双列杂交试验中选择产量、抗性均符合育种目标要求的2个组合,分析F2～F4代的抗性分离、遗传变异及遗传力,为制定高效的小麦抗黄矮病育种技术路线提供依据.结果表明:①抗黄矮病性状遗传主要由基因效应决定,受加性、非加性基因共同作用,以加性基因效应占绝对优势,与非加性效应之比为38.2 :1;②BYDV抗性遗传取决于感病亲本对黄矮病毒的敏感性,同一世代不同遗传背景下的群体分离及变异具有较大差异,而同一遗传背景下各世代平均抗性差异较小;抗性变异随世代的增加减幅较大,抗病基因纯合较快;③抗病性遗传力较高,其狭义遗传力介于75%～90%之间,遗传决定度达90%以上,在抗病育种工作中可对抗病性进行早代鉴定和选择.     

玉米自交系心叶期对亚洲玉米螟抗性遗传规律的研究初报

不同抗螟性亲本所组配的F_1代在玉米心叶期,对亚洲玉米螟 Ostrinis furnacalis(Guenée)抗性研究表明,玉米抗螟牲为数量遗传,亲本抗性在杂种后代中具有累加效应,杂种的抗性与双亲平均抗性呈高度正相关。中等以上抗性亲本组配的 F_1代为抗螟型。而以中抗系组配杂种时,不论父本或母本,只要一个亲本为感螟系,则 F_1代均为感螟型。不同水平抗性亲本组配的正反交组合 F_1代差异极显著。     

抗虫杂交棉新组合筛选及杂种优势评价

为了研究抗虫杂交棉的杂种优势和筛选高优势杂交组合，用一组转基因抗虫棉为供体亲本，与一组常规丰产、抗病、抗虫品种(系)杂交，培育了一批抗虫杂交棉新组合，在田间进行了经济性状、农艺性状和早熟性等方面的鉴定，在网室进行了抗红铃虫鉴定。结果表明，抗虫杂交棉在产量上有明显的竞争优势和超亲优势，皮棉增产幅度分别为11．7％～54．6％和0．0～36．9％；各组合的纤维品质一般优于对照品种鄂棉18，有些纤维品质指标也优于亲本，具有一定的超亲优势；在抗红铃虫方面，杂交棉的抗虫性与抗虫供体亲本相当，并明显优于对照品种鄂棉18，其抗虫性达高抗或抗级水平，具有很强的竞争优势。     

水稻白叶枯病抗性杂种优势

 本试验采用双列式杂交方法,观察了以IR₂₆、IR₃₆等为代表的抗性品种的杂交优势。结果表明:杂交组合F₁代在分蘖末期抗性无优势,穗期抗性优势明显;F₂代两期鉴定正负向均有优势;F₁和F₂代均表现出正负向完全显性,部份显性,少数组合无显性。其中大都属于部份显性。优势指数分析也证明,对抗性亲本,优势指数d ≥ 1;对感病亲本,优势指数d<1。抗感品种杂交,其子代的抗性一般界于双亲值之间。这种优势可依亲本的抗性进行预测。     

酿酒高粱品种、组合及亲本的丝黑穗病抗性鉴定

为了明确不同类型的酿酒高粱材料对西南地区丝黑穗病的抗性和促进抗丝黑穗病品种的选育,采用土壤接菌法对107份材料进行了丝黑穗病抗性鉴定;根据抗性鉴定结果,比较了酿酒高粱杂交组合与其亲本对丝黑穗病的抗性,并对供试菌种进行了致病力分析.结果显示:在感病对照恢1植株平均病株率为67.65％时,有13个不育系、6个保持系、10个恢复系、28个杂交组合的病株率为0,达免疫水平,其中,酿酒高粱不育系和杂交组合所占比例较大,分别为86.67％和75.68％;恢复系中免疫类型所占比例较小,为24.39％;常规品种和组合中无免疫类型;杂交高粱对丝黑穗病的抗性属显性遗传;泸州丝黑穗病菌具有较强的致病力.     

Agronomic performance of F1, F2 and F3 hybrids between weedy rice and transgenic glufosinate-resistant rice

BACKGROUND: Studies of hybrid fitness, of which agronomic performance may be an indicator, can help in evaluating the potential for introgression of a transgene from a transgenic crop to wild relatives. The objective of this study was to assess the agronomic performance of reciprocal hybrids between two transgenic glufosinate‐resistant rice lines, Y0003 and 99‐t, and two weedy rice accessions, WR1 and WR2, in the greenhouse. RESULTS: F₁ hybrids displayed heterosis in height, flag leaf area and number of spikelets per panicle. The agronomic performance of F1 between WR1 and Y0003 was not affected by crossing direction. The tiller and panicle numbers of F1 individuals were higher than their F2 counterparts. However, these traits did not change significantly from the F2 to the F3 generation or in hybrids with weedy rice as maternal or paternal plants. For all hybrids, the in vitro germination rates of fresh pollen were similar and significantly lower than those of their parents, seed sets were similar to or of lower value than those of weedy rice parents and seed shattering characteristics were partially suppressed, but the survival of hybrids over winter in the field was similar to that of weedy rice parents. All F1, F2 and F3 hybrids had similar composite agronomic performance to weedy rice parents. CONCLUSION: There was no significant decrease in the composite agronomic performance of any of the hybrids compared with weedy rice. This implies that gene flow from transgenic cultivated rice to weedy rice could occur under natural conditions. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

水稻白叶枯病抗性基因在不同载体品种上及杂种F_1的抗性研究

本研究测试了八个水稻白叶枯病抗性基因Xa3、Xa4、xa5、Xa7、Xa10、Xa11、Xa14和Xa23在相应载体品种上对华南白叶枯病优势致病菌系Ⅳ型菌和强毒菌系Ⅴ型菌的抗性反应;分析了Xa4、xa5、Xa7和Xa23抗病基因与不同感病品种杂交组合F_1的抗性表达模式以及显性抗病基因Xa7和Xa23在杂交水稻上的利用价值。结果表明:大部分抗性基因在不同载体品种上抗性表达一致,但也有少数基因在不同载体品种上抗性表现不一,甚至截然相反,说明不同遗传背景对抗性表达有影响,而这种影响因不同抗性基因而异。隐性抗病基因xa5(IRBB5)和显性抗病基因Xa23(CBB23)与感病亲本组合的F_1代分别表现感病和抗病,符合隐性基因或显性基因的抗性表达模式;而2个显性抗病基因Xa4(IRBB4))和Xa7(IRBB7)与感病亲本组合的F_1代,有部分组合的F_1代表现抗病,符合显性基因的抗性表达模式,有部分组合的F_1代表现感病,不符合显性基因的抗性表达模式。在杂交水稻上的利用价值方面,Xa7与2个不育系组合的F_1代均表现高感,不宜在杂交水稻上利用;Xa23(CBB23)与4个感病亲本,无论是不育系还是常规稻组合的4个F_1代全部表现抗病,抗性在F_1充分表达,在杂交水稻上有重要的利用价值。     

转基因水稻对稻瘟病的抗性研究

 采用苗期初筛、复筛、抗谱测定和田间自然诱发试验等不同鉴定方法,对经分子检测证明已整合有碱性几丁质酶基因和β-1,3-葡聚精酶基因的22个转化系的转基因水稻植株进行稻瘟病抗性鉴定研究,筛选出对稻瘟病的抗性比原种对照七丝软占有明显提高的一系列转基因水稻品系,其中表现高抗的有来自F4-9转化株系的7个品系。高抗材料的R7代品系,经室内抗谱测定及田间病圃试验结果,仍然表现高抗稻瘟病。本研究通过转基因技术,成功地将优质感病品种改良成高抗品系,研究结果证明了利用基因工程手段培育抗病水稻新品种是一个非常有希望的育种途径。     

水稻恢复系华占抗稻瘟病遗传分析及基因鉴定

 华占是近年来我国新选育的恢复系,广泛应用于杂交稻育种中,其配组的杂交稻组合对稻瘟病均表现出良好的抗性。本研究利用来源于华南稻区的62个稻瘟病菌株对恢复系华占、明恢63和广恢998进行抗病性鉴定,结果表明:华占对接种菌株的抗谱达到95.2%,对稻瘟病表现出广谱抗性。为进一步了解该恢复系所含的抗稻瘟病基因,以高感稻瘟病品种丽江新团黑谷为母本,以华占为父本,构建了丽江新团黑谷(LTH)/华占的F₂抗病遗传分析群体。利用对华南水稻品种具有致病谱较广的稻瘟病代表菌株GD00-193a对随机选择的1 000个来源于LTH/华占的F₂个体及其F₁个体进行抗病遗传分析,结果发现F₁个体表型全为抗病,1 000个F₂个体的抗/感比率符合3∶1的显性单基因分离比,说明华占至少含有一个显性抗稻瘟病基因。利用均匀分布于水稻12条染色体的250对SSR引物,通过分离群体分析结合隐性群体分析法将华占的一个抗稻瘟病基因定位于水稻第6染色体的Pi2/Pi9/Pi50区域。通过Pi2等位基因的测序分析,结果表明华占含有Pi2抗病基因。本试验结果为华占在杂交稻上的应用及其配组组合的品种布局提供重要依据。     

利用分子标记辅助选择技术提高玉米对丝黑穗病的抗性

为了探索分子标记辅助选择(MAS)技术在抗玉米丝黑穗病育种中的应用效果,以吉1037为抗源,吉单209的感病母本8902为轮回亲本,回交5代后,自交2代,从BC4F1开始利用MAS技术把感玉米丝黑穗病的亲本8902改良成抗病自交系,并与吉853配制杂交种,对其进行抗病性、产量和农艺性状评价。改良后的8902及其组合,对玉米丝黑穗病的抗性和产量显著提高,且其它农艺性状没有发生改变。抗性以上自交系超过获得材料的80%以上,抗性以上杂交组合超过配制组合的77%以上;改良后亲本组配的杂交种产量较对照明显增加,11个杂交组合增产10%以上,最大增幅可达26.7%。研究表明MAS技术显著提高了自交系及其杂交种对玉米丝黑穗病的抗病效果。     

水稻白叶枯病抗性遗传力配合力的初步分析

 1978-1981年用12个品种(系)、共30个组合,其中包括国际公认的抗性品种IR₂₆、IR₃₆,观察这些代表品种杂交后代对白叶枯病抗性的遗传力和配合力。结果指出:(1)抗性的广义遗传力较高,相对遗传进度进展较快,表明抗性可早代选择;(2)抗性的一般配合力方差达极显著水准,且GCA:SCA的比值较高,显示加性基因占优势;(3)亲本一般配合力效应方向明显。抗性亲本为负值,感病亲本为正值;(4)特殊配合力效应有正有负,方向性不明显;(5)抗性亲本一般配合力方差较大,特殊配合力方差较小,证明抗性亲本品种有较稳定的遗传效应。以上结果对抗病育种正确选配亲本将有一定意义。