湿害胁迫对发芽期芝麻的影响及耐湿性评价方法建立

为研究湿害胁迫对发芽期芝麻的影响,将7份发芽至露白的芝麻材料分别淹水处理3h、6h、9h、12h、15h和24h,继续培养5d后对电导率、死亡率、成苗率等指标进行测定。结果表明,随着胁迫处理时间的延长,电导率和死亡率不断增加,成苗率、根长和活力指数呈下降趋势,畸形苗率表现先升后降;6h～12h时,成苗率和简易活力指数急剧下降,说明淹水6h～12h是芝麻发芽期湿害的敏感时间段。31份高代品系经淹水胁迫7h、9h和12h后的发芽特性表明,9h处理时各项指标的变异系数明显大,因此,淹水9h是评价芝麻发芽期耐湿性的适宜时间,相对成苗率可作为主要评价指标。依此方法对222份芝麻种质发芽期耐湿性遗传差异的评价结果显示,极不耐湿的材料70份;不耐湿的69份;中耐43份;耐湿28份;高耐湿的12份,分别为ZZM1501、ZZM2113、ZZM2147、ZZM2208、ZZM3342、ZZM3379、ZZM3410、ZZM4780、ZZM4781、09-P65、辽品芝3号、漯芝15。     

中国芝麻湿害和旱害发生调查与分析

为了解当前芝麻湿害和旱害发生情况,对芝麻主产区20个县（市或区）进行了连续3年的调查和分析。结果表明,中国芝麻生产中湿害与旱害共存,以湿害为主,旱害发生相对较少。2008-2010年,20个代表县（市或区）芝麻湿害发生总面积分别占其总种植面积的39.6%、23.3%和15.4%,分别造成单产减产27.5%、19.0%和21.5%;旱害发生总面积分别占其总种植面积的1.1%、5.8%和4.2%,分别造成单产减产22.5%、36.3%和24.6%。初花期、盛花期和灌浆期是芝麻湿害的多发期。对湿害的防控措施仍以栽培管理为主,缺乏高耐湿品种和有效的化学防控方法。     

基于EST-SSR研究芝麻地方种质不同大小繁殖群体间多态性

此研究从1份芝麻地方种质的200株总样本中随机抽取20、25、30、35、40、45、50、55组成不同大小的群体,基于15对EST-SSR标记从DNA水平上分析不同群体间多态性特点。结果表明,群体样本大小至少应为30~35株可代表该种质的遗传特性,田间实际采用不小于60~70株作为芝麻地方种质的繁殖更新群体将能较好避免基因漂变,此研究结果将为确定基因库芝麻地方种质资源繁殖更新适宜的样本大小提供理论依据。     

盛花期湿害胁迫对芝麻两种种植方式影响的研究

为了阐明盛花期湿害胁迫对不同种植方式芝麻影响的差异,在芝麻盛花期即始花后28天,对垄作和平作2种种植方式的芝麻进行湿害处理,撤水后调查2种种植方式芝麻的萎蔫面积、萎蔫株率、病害发生程度等指标,测定不同生育时期芝麻的干物质积累量,成熟期进行室内考种并测产,计算投入产出比,比较经济效益。结果表明：垄作比平作能有效减轻湿害造成的芝麻萎蔫、倒伏、叶枯病和茎点枯病的发生;盛花期湿害对2种种植方式的芝麻生长都有抑制作用,但对垄作芝麻的影响较小;湿害对2种种植方式芝麻的农艺性状和产量有很大影响,且对平作的影响大于垄作,其差异性大小为单株蒴数 > 单株产量 > 单产 > 有效果轴长度 > 有效果节数 > 株高,显著性差异达极显著水平,蒴果长度的差异达显著水平,对蒴粒数、千粒重的差异影响不显著;垄作、平作的投入产出比分别为1:2.86、1:2.04,垄作芝麻每公顷可增加纯收益5492.7元。     

芝麻耐旱性的鉴定方法及关联分析

为了解芝麻的耐旱性及获得与芝麻耐旱性相关的分子标记,在发芽期,采用不同浓度PEG 6000处理不同来源不同种皮颜色的10份芝麻品种,测定其形态特征和生理特征及各指标的差异显著性。结果表明,模拟芝麻干旱处理的最佳PEG 6000浓度为15%;综合各项指标的主成分分析、最优回归方程分析及相关性分析表明,相对成苗率可以作为芝麻发芽期耐旱性鉴定的关键指标;利用上述方法对216份核心种质资源群体进行耐旱性鉴定,相对成苗率耐旱系数值位于12.15%~93.52%,平均为60.74%,变异系数为25.22,变异丰富且呈正态分布;资源群体的耐旱性指标值与608个多态性标记位点的关联分析,获得与芝麻发芽期耐旱性有显著关联的标记30个(P<0.05),解释率在1.99%~4.96%之间,平均2.84%。试验表明,相对成苗率是最适且最方便的耐旱性鉴定指标,适用于芝麻资源的耐旱性鉴定。     

芝麻耐湿性QTL定位及优异耐湿基因资源挖掘

【目的】芝麻是对湿害极其敏感的作物,湿害是影响中国芝麻生产发展和单产提高的主要障碍因素,然而,芝麻耐湿性分子生物学研究基础薄弱,迄今,国内外有关芝麻耐湿性基因定位的研究尚未见报道。利用重组自交系（RIL）群体进行芝麻耐湿性QTL定位,结合芝麻核心种质群体进行耐湿性相关分子标记研究,并挖掘优异耐湿基因资源。【方法】以高耐湿芝麻品种中芝13与极敏感种质宜阳白杂交后连续自交6代构建206个株系的RIL群体。利用113对多态性分子标记扫描RIL群体获得基因型数据,用MapMaker/EXP. 3.0软件构建遗传连锁图谱。2009年和2010年在武汉和鄂州2地点通过人工淹水胁迫获得RIL群体盛花期湿害后正常株率和存活株率的表型数据,用Microsoft Excel 2010软件进行表型数据方差分析,用QTLNetwork 2.0软件基于复合区间作图法进行QTL定位,利用主效QTL紧密连锁的分子标记扫描核心种质群体,并结合耐湿性表型数据分析得到相关有效分子标记。通过盛花期耐湿性表型重复鉴定筛选,结合分子标记辅助选择,获得优异耐湿基因资源。【结果】构建的遗传连锁图谱全长592.4 cM,共有70个标记位点进入15个连锁群,标记间的平均距离为8.46 cM。共检测到与盛花期耐湿性相关的6个QTL位点,定位在第7、9、13和15连锁群上,分别解释5.67%-17.19%的表型变异,加性效应值2.7190-9.7302,贡献率最大的QTL为qWH10CHL09,加性效应3.9394,其增效等位基因来源于母本中芝13,SSR标记ZM428与其紧密连锁（遗传距离为0.7 cM）。标记ZM428在186份芝麻核心种质中验证结果表明,该标记2种基因型的资源间在耐湿表型上存在显著差异（P=0.0163）,因此,标记ZM428可作为芝麻耐湿性分子辅助选择的有效标记。还挖掘出8份优异耐湿基因资源,湿害后其正常株率均＞70%,存活株率均＞80%。【结论】检测到6个芝麻耐湿性相关QTL,其中,贡献率最大的17.19%,获得1个有效分子标记,挖掘出8份优异耐湿基因资源。     

芝麻茎点枯病抗性关联分析及抗病载体材料挖掘

【目的】利用自然群体进行芝麻茎点枯病抗性相关分子标记开发研究,挖掘优异抗病载体材料。【方法】利用79对EST-SSR、SRAP和AFLP引物对216份芝麻核心种质进行了基因组扫描,并于2009-2011年连续3年对供试群体抗病性进行鉴定,在此基础上采用标记-性状关联分析法进行芝麻茎点枯病抗性相关基因定位。【结果】扩增获得608条多态性条带,遗传结构分析表明该群体由2个亚群组成,利用GLM（Q）和MLM（Q+K）模型通过关联分析共检测到43个标记同时与供试群体两年或三年茎点枯病病情指数（DI）显著关联,对表型变异解释率在1.82%-9.46%,两种模型检测到的相同标记有3个,其中,标记M7E6-1连续三年均能被2种模型检测到,优选出10份对茎点枯病抗性稳定的载体材料,43个关联标记在10份载体材料中的符合率变化于60%-100%,平均符合率92.09%。【结论】供试群体由2个亚群组成,亚群的划分与材料的地理来源没有必然联系,关联分析检测到43个与DI稳定显著关联的标记,供试群体抗病性变异较丰富,从中优选出10份稳定抗病载体材料。     

芝麻成株期茎点枯病原菌致病性研究

本研究通过对感茎点枯病芝麻植株进行病原菌分离纯化及鉴定（包括表型鉴定、分子鉴定以及芽期致病力鉴定）获得了具有高致病力的病原菌株M. phaseolina,然后对获得的M. phaseolina进行芝麻成株期致病性研究,并对感病植株进行病原菌再分离鉴定从而确定获得的真菌为M. phaseolina。芝麻茎点枯病原菌M. phaseolina的致病性鉴定方法采用受侵染牙签接种法,在芝麻茎杆内,M. phaseolina会导致维管束组织形成一个由上往下逐渐坏死的棕黑色条纹,随后开始呈放射性收缩并坏死并逐渐扩大;所有病原菌接种的茎杆上都出现大量的菌核。对所有接种病原菌的植株感病茎杆进行M. phaseolina再分离纯化。茎点枯病原菌的分离鉴定、致病性鉴定以及病原菌再分离结果都符合科赫法则,为芝麻茎点枯病相关研究提供方法支持。     

射干在林区的种植技术

射干为多年生草本植物,在小陇山林区分布广泛,花、叶观赏性强,根茎有清热解毒之功效,易种植、好管理,利于在林区和浅山区开发种植。