瓜类蔬菜白粉病抗性诱导及抗性遗传研究进展

瓜类蔬菜作为世界各地重要的蔬菜种类,多年来深受白粉病危害和影响,抗性诱导是减轻其危害的有效技术途径。笔者简要概述了瓜类白粉病抗性诱导及抗性遗传的研究进展,主要从生物因子、化学因子和物理因子诱导途径,以及瓜类白粉病抗性基因和抗性分子标记开发与应用等方面综述了近年来的研究成果,并对今后的研究方向提出展望。     

福建省甘薯种质资源鉴定与评价

征集甄别保存甘薯种质资源606份,编写出品种目录,拍摄了彩色图谱册;摸索出适合福建省气候特点的田间种植、薯块贮藏、老蔓越冬和茎尖脱毒试管苗4种方法相结合的安全保存方法;首次在相同条件下同时完成了对保存的品种资源抗蔓割病、薯瘟病的鉴定,8种主要营养成份的分析及鲜薯与薯干产量的测定,筛选出抗蔓割病资源212份、抗薯瘟病资源109份、高干率资源14份、高淀粉资源12份、高水溶性糖资源13份、高粗蛋白资源13份、高粗脂肪资源12份、低粗纤维资源12份、高维生素C资源12份、高胡萝卜素资源12份,初步摸清了这些品种的分布情况;应用Borlanddel-phi7.0为设计集成环境和通用SQL方式查询程序模块创建了资源数据库;建立了107份骨干资源圃。     

分子标记技术及其在稻瘟病抗性基因中的应用

分子标记技术是近20年发展起来的一种分子生物学技术，具有准确度高、多态性高、表现共显性等特点。根据检测手段的不同，分子标记技术可分为以DNA-DNA杂交为基础、以PCR技术为基础、以DNA杂交和PCR技术相结合为基础和以单核苷酸多态性为基础的4种类型分子标记技术。研究者利用各种分子标记技术已鉴定出30多个水稻抗稻瘟病基因，并进行了基因定位，其中抗稻瘟病基因Pi-ta和Pi-b已被克隆。本文简要介绍了多种分子标记技术及其在抗稻瘟病基因研究中的应用进展。     

水稻白叶枯病抗性基因的聚合及其遗传效应

以全生育期抗水稻白叶枯病的早粳Ｇ３８为抗源供体，以成株期抗性的晚粳品种秀水１１为轮回亲本，通过连续回交转育出全生育期抗白叶枯病的晚粳品系Ｄ６０１、Ｄ６０２和Ｄ６０３。遗传研究表明，３个晚粳品系都聚合了来自双亲的ｘａ－５和Ｘａ－３抗性基因，聚合的抗性基因可能具有抗性累加效应，其抗性水平和抗扩展能力强于双亲，抗谱宽于秀水１１。同时评价了３个晚粳稻抗病品系对我甸白叶枯病病原型的抗性及主要农艺性状。认为Ｄ     

云南3种野生稻中抗白叶枯病基因的鉴定

白叶枯病是水稻生产上最重要的细菌性病害之一,培育抗病新品种是防治白叶枯病最经济有效的途径。然而,栽培稻来源的抗病基因数量有限,并且部分抗病基因的抗病谱窄。因此,从野生稻中发掘抗病基因,将有利于培育抗病谱广且抗病能力强的水稻新品种。本研究通过抗性鉴定和PCR分析,检测云南野生稻中的抗白叶枯病基因。结果表明,云南野生稻对2个代表性白叶枯病菌Y8和PXO99具有不同程度的抗性,疣粒野生稻甚至达到免疫的程度。功能标记检测结果显示,3种野生稻中均不含xa5、xa13和Xa21抗病基因,元江普通野生稻含Xa23和Xa3/Xa26基因或其同源基因,景洪普通野生稻中含Xa1、Xa3/Xa26和Xa27基因或同源基因,药用野生稻含Xa3/Xa26基因或同源基因,而疣粒野生稻含有Xa27抗性基因。本研究结果为进一步发掘和克隆云南野生稻中的抗白叶枯病新基因提供了理论参考。     

河南小麦新育成品种(系)白粉病抗性鉴定与分子标记检测

利用华北地区流行的白粉菌菌株E09和E20,分别对河南省小麦新品种(系)区域和预备试验参试材料908份(2009—2013年度)和412份(2009—2012年度)进行苗期白粉病抗性鉴定,同时利用与Pm2、Pm4a、Pm8和Pm21基因连锁的分子标记检测相关抗病基因的分布。结果显示,抗E09的材料占21.9%(199/908),抗E20的材料占9.5%(39/412),同时抗E09和E20的材料仅占3.6%(15/412)。在908份供试材料中,580份含有1BL/1RS,占63.9%,含Pm8或新的1RS来源抗白粉病基因;另有2份材料含6AL/6VS来源广谱抗白粉病基因Pm21,8份可能携带Pm2,2份可能含有Pm4a;有6份材料可能含有多个抗白粉病基因。表明河南省近年育成的小麦新品种(系)依然含有对我国白粉菌菌系有效的抗白粉病基因,但抗源遗传基础较窄,部分已经或正在丧失抗性,应加快引进和利用新的多样化抗病基因资源。     

小麦黄矮病新抗源中4,中5的选育及应用研究

中4、中5是用经过连续3年系统选育的天蓝偃麦草作父本,地理远缘的小麦品种克强与南大2419杂交的F_5后代材料作母本,通过两者杂交,并采取延长生育法等技术克服F_1不育性,经过连续9年选育而成.对小麦黄矮病高抗,对条、叶、秆三种锈病的多种生理小种均表现免疫至高抗,还具有高蛋白(含量17.08%、17.13%);高赖氨酸(含量为0.483%、0.50%)等特点,是人工合成的优异的小麦多抗、优质资源.用中4、中5与普通小麦杂交,已成功地将抗黄矮病基因转移到普通小麦,育成陕麦8007、陕麦8124、忻4070、忻4079、中1001等品种(系).     

优质和抗稻瘟病的水稻种质资源筛选

测定了40份水稻种质资源对稻瘟病的抗性、碾米及外观品质。结果表明，40份品种高抗至中抗稻瘟病，抗病频率为40.0%～100.0%，其中20份达80%以上。40份品种对优势小种群ZB群平均抗病频率为80.0%，对重要小种群ZA群的平均抗病频率为70.2％，对ZC群的平均抗病频率为80.5%。从中筛选出24份碾米品质和外观品质较优的抗稻瘟病种质材料，其出糙率76.1%～80.9%，精米率68.7%～72.6%，整精米率35.7%～64.3%，垩白粒率5%～30%，垩白度1.2%～12.7%，长宽比2.7～3.6，其中6份的碾米品质和外观品质达国家三级优质标准，4份达国家二级优质标准。这些优质抗源材料对选育高产、优质、抗稻瘟病新品种（组合）具有重要利用价值。     

CO39近等基因系抗稻瘟病性分析

利用14个稻瘟病菌菌株在温室分别接种和在自然病圃两个年度对CO39近等基因系进行鉴定.结果表明,这套近等单基因系和近等多基因系具很好的鉴别能力.抗病基因Pi-3提供抗病性的时间较长,病斑数较少,并且与其他基因组合而成的累加系也能高抗稻瘟病.     

Control of preharvest aflatoxin contamination in maize by pyramiding QTL involved in resistance to ear-feeding insects and invasion by Aspergillus spp.

Several resistance sources and resistance mechanisms to aflatoxin formation and corn earworm (Helicoverpa zea Boddie) damage to maize (Zea mays L.) have been identified. Based on this knowledge, experiments were initiated toward achievement of the following objectives: (1) to confirm earlier determinations on resistance traits of germplasm sources and to identify quantitative trait loci (QTL) associated with each of the traits, and (2) upon estimation of the degree of QTL effects on each trait, to generate a maize population, with chemical and physical resistance to Aspergillus spp. and ear-feeding insects, for inbred development. A 2-year field experiment to evaluate selected genotypes inoculated with A. flavus and infested with corn earworm revealed that significant variation exists among the genotypes for aflatoxin contamination and corn earworm damage. The protection of maize ears against aflatoxin contamination was primarily dependent on resistance to fungal infection and ear-feeding insects, and excellent husk coverage and tightness. A major QTL (p1) identified on chromosome 1S had effects of 54.0, 42.1, and 28.3% on the phenotypic variability for concentrations of silk maysin, 3′-methoxymaysin+apimaysin, and chlorogenic acid, respectively. Markers/QTLs for husk phenotypic traits and total aflatoxin concentrations have been determined, but more detailed mapping of these chromosomic regions will be necessary to locate precise markers/QTLs for husk traits and aflatoxin production. Realizing the complexity of the Aspergillus–aflatoxin-maize system and the factors affecting aflatoxin contamination, we are directing our program toward marker-assisted breeding to enhance or improve general genetic resistance to ear-feeding insects and invasion by Aspergillus spp.