四川省小麦条锈菌耐高温性鉴定及其cDNA文库构建

近年条锈菌越夏调查发现,小麦条锈菌耐高温性增强,越夏海拔下限有所降低。本研究通过在高温(21±0.2)℃条件下接种,评价了119个来自四川省的条锈菌菌株耐高温性,并构建了耐高温菌株SC-PX1-4-3萌发夏孢子的cDNA文库。结果发现来自四川的条锈菌群体中耐高温菌株占35.3%,主要分布在成都市、凉山市、简阳市和广元市。夏孢子萌发率统计分析表明,耐高温菌株在高温条件下比温度敏感菌株具有更高的萌发率。采用SMART技术构建了耐高温菌株萌发夏孢子cDNA文库,库容为2.1×106cfu,插入片段平均多大于1.0kb。本研究结果初步明确了四川省小麦条锈菌群体中耐高温菌株组成和分布区域,不同菌株在夏孢子萌发阶段对高温的耐受性存在显著差异,为进一步研究条锈菌耐高温机制奠定基础。     

利用BSMV Agro/LIC进行小麦条锈菌耐高温 相关基因功能分析的互作体系构建

为利用HIGS技术研究条锈菌耐高温胁迫相关基因的功能,需要构建小麦品种与条锈菌及大麦条纹花叶病毒Barley stripe mosaic virus(BSMV)亲和互作体系。本研究选用20个常温下(10℃)高感条锈病的小麦品种和22个耐高温条锈菌菌株,进行高温(21℃)条件下接种亲和性分析,发现11个品种高感条锈病、3个菌株耐高温性稳定且毒性谱较宽。在此基础上,利用含有小麦TaPDS基因片段的重组BSMV侵染上述候选小麦品种,确定‘Local Red'等6个品种与BSMV亲和程度符合试验要求。筛选出小麦品种‘Local Red'与菌株15335-2、15323-4等组成的最佳互作组合,适合利用BSMV Agro/LIC方法开展小麦条锈菌耐高温相关基因功能的研究。     

花铃期水氮互作对膜下滴灌杂交棉花产量与水分利用效率的影响

以早熟杂交棉石杂2号为材料,在花铃期进行了7个水分处理和4个氮素处理的水氮互作对杂交棉花产量和水分利用效率影响的大田试验。研究结果表明,在不施氮(N0)情况下,花铃期轻旱和中旱显著降低了棉花产量。在低频小灌量(5 d-18 mm)条件下,施氮籽棉产量差异不显著;在高频大灌量(3 d-30 mm)水分处理中,随着施氮量的增加,籽棉产量显著下降;在对照(75%FC),高频小灌量(3 d-18 mm)和低频大灌量(5 d-30 mm)三个水分处理中,水氮互作显著提高了棉花的产量和水分利用效率。综合考虑产量和水分利用效率,在杂交棉花花铃期以低频高灌量和高频低灌量(日耗水量6 mm)两个水分处理在施N 300 kg/hm2时为北疆杂交棉花较适宜的灌溉策略和施氮量。     

PstVosA1转录因子基因在调控小麦条锈菌耐高温反应中的生物学功能分析

 小麦条锈病是典型的冷凉生态区气传真菌病害,病原菌在越夏易变区(即秋季菌源基地)的越夏情况决定了冬季繁殖区条锈菌的初侵染菌源。小麦条锈病的发生流行极易受到温湿度关键气象因子的影响。近年来的调查研究发现,我国小麦条锈菌越夏海拔下限逐年下降,且越夏区范围进一步扩大,说明条锈菌耐高温胁迫能力增强,给未来小麦条锈病流行规律研究及制定防治策略带来了全新挑战。真菌特有的Velvet转录因子家族中VosA基因参与了真菌生长发育和次生代谢的调控,但关于该转录因子在条锈菌耐高温性中的作用却知之甚少。实时荧光定量PCR分析发现,温度敏感菌系蓬9和耐高温菌系A4在侵染寄主过程中PstVosA1基因均受高温胁迫诱导表达,但耐高温菌系PstVosA1相对表达水平明显高于温度敏感菌系蓬9。利用寄主诱导的基因沉默技术(HIGS)沉默小麦条锈菌耐高温菌系A4中的PstVosA1基因能显著降低在高温(21℃)接种条件下的平均发病严重度、孢子堆密度和生物量。研究结果说明PstVosA1基因正调控小麦条锈菌耐高温胁迫反应过程,增加该基因的表达水平,有利于增强小麦条锈菌耐高温性。     

膜下滴灌杂交棉花花铃期水氮互作对产量及其构成因子的影响

[目的]2008年在石河子国家农业科技园区,以早熟杂交棉花品系石杂2号为材料,在花铃期进行水氮互作对杂交棉花产量及其构成因素影响的大田试验.[方法]试验设置了7个水分处理,中度干旱(55;FC,灌前滴灌带正下方0～60 cm土层达到55;的田间持水量,下同),轻度干旱(65;FC),对照(75;FC);高频小灌量(3 d 18 mm,每3 d灌水一次,灌水量18 mm,下同),高频大灌量(3 d 30 mm),低频小灌量(5 d 18 mm),低频大灌量(5 d 30 mm);4个氮素处理(随水追施纯氮0 ,150,300,450 kg/hm~2).[结果]在不施氮(N0)情况下,棉花花铃期轻旱和中旱显著降低了产量.在低频小灌量(5 d 18 mm)条件下,施氮对籽棉产量增加差异不显著,在对照(75;FC),3 d 18 mm和 5 d 30 mm三个水分处理中,对照(75;FC)在施N 450 kg/hm~2籽棉产量达到最高,3 d 18 mm,5 d 30 mm处理灌水量超过对照(75;FC),在施N 300 kg/hm~2时籽棉产量达到最高;在3 d 30 mm水分处理中,随着施氮量的增加,籽棉产量显著下降.从水氮综合效应对籽棉产量的影响看,5 d 30 mm-N300处理籽棉产量最高,达7 426 kg/hm~2;其次是3 d 18 mm-N300处理,籽棉产量为7 018 kg/hm~2,二者无显著差异.从产量构成因子角度看,花铃期干旱和水肥过多均显著降低了杂交棉花单株铃数、单铃重和衣分,而水氮互作条件下3 d 18 mm-N300和5 d 30 mm-N300两个处理均能获得较好的单株铃数、单铃重和衣分.[结论]5 d 30 mm-N300和3 d 18 mm-N300两个水氮组合为北疆杂交棉花较适宜的灌溉策略和施氮量.