棉花黄萎病种质资源鉴定及抗性品种选择

以感黄萎病品种冀棉11作对照，对14份转葡聚糖酶、几丁质酶抗黄萎病基因材料的抗病性进行了鉴定。研究表明：试验材料的发病程度年份之间差异较大，但趋势基本相同；棉花整个生育时期的发病程度不同，从前、中、后期呈逐渐加重之势，后期黄萎病发生最重。且材料之间差异很大，后期鉴定应作为黄萎病鉴定的主要时期，前、中期也应是必不可少的参考；供试材料中鉴定高抗黄萎病材料1份。抗病材料1份。耐病材料9份，说明β-1，3-葡聚糖酶、几丁质酶抗黄萎病基因对黄萎病具有一定抗性，且可在棉花植株内表达；抗病好的材料皮棉产量不一定最高。品种选育过程中，一定要统筹兼顾。抗病性是重要依据。产量才是最终目标。     

棉花抗黄萎病种质资源的选育与鉴定

棉花黄萎病是目前棉花高产、稳产的主要障碍,近年来我国棉花黄萎病不断蔓延,危害逐年加重,其主要原因之一就是生产上缺乏抗黄萎病品种。河北省农科院棉花研究所在枯黄萎病混生病圃连续多年的定向选择,培育出的冀616和冀171等,是棉花抗黄萎病育种的优良种质材料。     

棉花抗黄萎病基因工程研究综述

棉花黄萎病是世界各产棉国家和地区普遍发生和危害较重的真菌病害之一,给棉花生产造成严重的经济损失。综述了棉花抗黄萎病相关基因的分离、棉花抗黄萎病的基因工程育种等方面的研究。     

棉花抗黄萎病研究取得重大成果

<正> 我国棉花抗黄萎病研究在西南农业大学取得重大成果,该校利用基因工程手段,在最近获得了抗黄萎病育种新材料,为育成高抗黄萎病的棉花新品种提供了重要种质资源。近日,由西南农大教授裴炎主持研究的这项名为"广谱抗真菌双价基因的筛选及棉花抗黄萎病的基因工程"研究课题通过农业部验收。棉花黄萎病是一种危害很大的病害。通常情况下,感     

5个抗黄萎病棉花品种的抗性配合力分析

以陆地棉的5个抗黄萎病品种为父本,4个感病品种为母本,采用不完全双列杂交配制20个组合,进行黄萎病抗性配合力研究。结果表明,冀122、中植棉2号在发病率、病情指数、相对病情指数3个性状上均具有较高的一般配合力（GCA）效应,而冀棉616、豫棉112、徐棉18号则为负向效应。通过特殊配合力（SCA）效应分析,有9个组合具有正效应,而11个组合为负效应。通过估算3个性状的GCA方差和SCA方差,表明这些性状主要受加性基因效应控制。通过遗传力分析,3个性状广义遗传力较大,可在早代选择。     

中国棉花抗枯、黄萎病品种抗性和产量性状改良进展

对20世纪50年代以来中国自育的110个棉花抗枯、黄萎病品种的抗病性、产量性状、早熟性状的遗传改良进行了分析。结果显示,抗枯萎病育种成效显著,品种对枯萎病抗性呈稳步上升趋势;品种对黄萎病抗性亦呈上升趋势,但进展缓慢。除20世纪70年代品种略有下降外,品种的单株生产力呈上升趋势。单株结铃平均数在年代间变化不大,衣分变化趋势呈“V”字型,90年代品种最高。20世纪50~90年代,品种生育期缩短,早熟性增强。株高、第一果枝距子叶距离、第一果枝节位变化趋势一致,呈下降趋势。     

棉花品种间枯、黄萎病抗性比较研究

近年来市场上销售推广的转基因抗虫棉品种繁多,为避免和减少出现伪劣棉种抗农现象的发生,为农民在选择品种时提供参考,引导农民选择对路品种,我们于2007年、2008年连续两年选择有地区代表性的品种20个集中布点进行棉花品种间枯、黄萎病抗性比较试验.经过在不同地块试验,达到了目的.     

棉花品种资源黄萎病抗性鉴定

1983—1986年,采用无底纸钵定量蘸菌液法对911份陆地棉资源材料进行了黄萎病抗性苗期鉴定。结果表明,苗期人工接菌鉴定结果与田间病圃成株期鉴定结果相一致。筛选出了高抗黄萎病材料2份、抗黄萎病材料46份。其中有些抗性材料具有良好的农艺性状,可供育种利用。     

玉米轮回选择基础群体的评判

将６个玉米群体完全双列杂交的得到的群体及群要璋杂交种在３个地区进行试验，采用Ｇａｒｄｎｅｒ和Ｅｂｅｒｈａｒｔ的ＡＮＡＬＹＳＩＳⅡ和Ⅲ对性状进行了分析，结果表明，许白群产量ｖｊ最高，ｈｊ最低，均达显著水平，ｇｉ中等；洛孟综产量ｖｊ和ｈｊ较高，ｇｊ最高，二南２４群产量ｖｊ较高，ｈｊ较低，ｇｊ略高。这３个群综合农艺性状较好，应进行特殊配合力的轮回选择，洛孟综可用于选育自交系，ＢＳＳＳ产量ｖｊ最小，ｈｊ最     

Analysis of Cotton Secondary Metabolites under the Interaction between Verticillium dahliae and Upland Cotton

[Objective] The aim of this study is to investigate the cotton differential metabolites in the interaction between Verticillium dahliae and cotton plant, and to explore new clues for the further study on the defense mechanism of cotton against V. dahliae. [Method] To obtain the cotton root, stem and leaf samples of the pathogen treated and healthy controls, the upland cotton cultivar CCRI 24 was selected as tested cotton material in this paper, and inoculated with V. dahliae conidia or sterile water by injuring root at the 2-true-leaf stage. The 70% (volume fraction) methanol extracts of these samples were separated and detected by ultra-performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry (UPLC-ESI-MS), and the metabolite data were obtained by the online XCMS software. Through multivariate statistics and student’s t-test, the differential metabolites were investigated. The types of metabolites were putatively identified based on the comparison of the experimental molecular mass and the monoisotopic accurate molecular mass of cotton metabolites. [Result] The efficiency of negative ion mode was higher than that of positive ion detection mode in the cotton metabolites in UPLC-ESI-MS analysis. 576 ions mainly distributed in cotton root were found in the cotton seedling tissues including root, stem and leaf, which were the distinguished differential metabolites between V. dahliae treatment and healthy control. Among them, 77 ions were identified as sesquiterpenoids, diterpenoids, flavonoids, carbohydrates, aliphatics and phenols. In addition to sesquiterpenes, 17 compounds, including caffeic acid, astragalin, isoastragalin, dillenetin, ent-catechin, gossypetin 8-rhamnoside, gossypicyanin, herbacetin 7-glucoside, leucocyanidin, quercetin 3'-glucoside, quercetin 3-glucoside, quercetin 7-glycosides, α,2',3,3',4,4',6-heptahydroxychalcone 2'-glucoside, melibiose, sucrose, sucrose 6-phosphate and 1-tetratriacontanol, had not been reported in the literatures on the interaction between V. dahliae and cotton, which may be the novel pathogenesis-related metabolites on cotton Verticillium wilt. [Conclusion] The putative pathogenesis-related metabolites of cotton Verticillium wilt may play an important role in the interaction of cotton defense against V. dahliae, which provides an important clue for exploring the new resistant mechanism of cotton to Verticillium wilt.     

棉花冠菌素不敏感因子GhCOI1基因分离和对大丽轮枝菌的抗性分析

为了解决黄萎病对棉花的危害,利用基因工程技术培育抗病棉花品种是当前育种的主要目标。从棉花中克隆了一个黄萎病抗性基因GhCOI1,其编码冠菌素不敏感因子。GhCOI1基因序列全长2 213 bp,编码一个600氨基酸的多肽,分子量为68 k Da,等电点p I是7.06。GhCOI1含有典型的F-box和LRR结构域。组织表达分析表明,该基因在根器官优势表达,并且其表达受到大丽轮枝菌浸染诱导。利用病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术,抑制了GhCOI1基因在棉花植株中的表达;通过大丽轮枝菌接菌分析表明,GhCOI1基因沉默能够引起植株的抗性下降,发病加重。研究结果表明GhCOI1参与棉花对大丽轮枝菌抗性调控,因此,其可以作为棉花抗病育种的候选基因。     

陆地棉PPO基因全基因组鉴定及对黄萎病菌的响应分析

【目的】多酚氧化酶(Polyphenol oxidases,PPO)广泛参与植物抵抗病虫害等生物逆境胁迫的过程。本研究旨在研究棉花中的PPO基因及其表达模式,验证多酚氧化酶与棉花抗黄萎病的关系。【方法】分析了黄萎病菌V991侵染下异源四倍体陆地棉TM-1根系中PPO酶活力变化,并利用TM-1的基因组数据库,鉴定相关基因,并进行生物信息学和表达分析。【结果】共筛选到13个候选GhPPO基因。这些基因都不含内含子,所编码的蛋白包含2个铜离子结合位点和PPO的保守序列(酪氨酸酶、DWL和KFDV保守结构域)。进化分析显示,陆地棉PPO基因的种内相似性大于种间相似性,并且相互之间形成了多对重复基因。GhPPO的表达量差异较大,少数基因具有组织特异表达的特性,多数基因在棉花不同组织中表达量都很低。实时荧光定量聚合酶链式反应分析结果表明:GhPPO6D在棉花根系中表达量较高,且在黄萎病菌V991侵染后上调。【结论】GhPPO6D可能参与了棉花与黄萎病菌的互作过程,与V991侵染后棉花根系PPO酶活力上升相关。     

棉花不同生育期SOD同工酶与品种抗黄萎病性相关性的研究

凝胶电泳测定不同棉花品种子叶期、４叶期、蕾期、铃期、吐絮期等５个不同生育期的叶片内ＳＯＤ同工酶,结果其谱带数目相应为４、８、８、４、３,随着棉花的生育进程,ＳＯＤ同工酶活性由弱一强一弱。在棉花生长前期子叶期、４叶期,抗、感黄萎病品种之间,接菌与不接菌棉株间,ＳＯＤ同工酶谱活性差异不明显;在蕾期,虽然品种间的ＳＯＤ同工酶谱活性差异不明显,但接菌的棉株Ｅ１、Ｅ５、Ｅ６三条酶带活性强于不接菌棉株,Ｅ３活性则相反;在铃期,抗、耐品种较感病品种Ｅ２谱带活性强,接菌棉株较不接菌棉株增加一条Ｅ３ｂ谱带。感病品种泗棉２号上显症棉株叶片体内ＳＯＤ同工酶较无病症叶增加一条Ｅ４酶带;不同病级的叶片内,ＳＯＤ同工酶的活性差异不大。至吐絮期,不同品种棉株及显症叶与无病叶间的ＳＯＤ酶活性又趋相同。     

不同抗性棉花品种根系分泌物及酚酸类物质对黄萎病菌的影响

 对来自新疆的5个抗黄萎病性不同的棉花品种根系分泌物进行收集分析,测定其对黄萎病菌生长的影响。结果表明：抗病品种的根系分泌物能抑制黄萎病菌生长,与对照相比,其处理菌落直径减少2%～40.00%;耐病品种根系分泌物前期促进菌丝生长,后期表现为抑制作用;感病品种根系分泌物能促进病菌生长。HPLC检测棉花根系分泌物的酚酸有没食子酸、绿原酸、香草酸和对-香豆酸,不同品种其含量有一定差异。在PDA培养基中加入外源酚酸测定其对黄萎病菌生长的影响,发现绿原酸和对-香豆酸在各浓度均抑制病菌生长;香草酸在低浓度(<400 mg·L^-1)时前期促进,后期抑制,高浓度时始终抑制病菌生长;浓度小于800 mg·L^-1时没食子酸对菌丝有明显促进作用。     

棉花黄萎病菌致病类型研究

以研究手段为主线,从形态学特征、凝胶电泳、血清学反应、营养体亲和性及几项分子生物学技术等方面讨论了目前国内外在划分棉花黄萎病菌种内致病类型上的研究进展状况,并在本文基础上作了总结。     

黄萎病菌诱导下陆地棉抗病品种SSH文库的构建

 采用抑制差减杂交技术,构建了陆地棉抗病品种冀棉20经黄萎病菌诱导8 h、12 h、24 h、48 h后的混合SSH文库,文库共包含800个阳性克隆。对质粒的酶切和巢式PCR结果表明,插入片段大小平均为400 bp。随机挑选20个阳性克隆进行测序,利用BLASTn和BLASTx进行序列相似性分析,发现20条EST都可以找到功能已知的同源序列,其中在BLASTn比较结果中,功能已知的有12条,占全部EST的60%;BLASTx的比较结果中有14条功能已知,占全部EST的70%。这些同源序列涉及到10种与抗病防御相关的基因,包括丝氨酸/苏氨酸激酶、谷胱甘肽-S-转移酶、乙醇脱氢酶、细胞色素P450、ACC氧化酶等。将这些序列与GenBank dbEST库进行比对,发现75%的EST都可以找到同源性较高的序列,它们都来自于植物在生物与非生物胁迫条件下特异表达的cDNA文库,这些胁迫包括病原菌诱导、低温处理、紫外线照射、热激处理、盐处理、氧胁迫、水杨酸诱导等。     

Inheritance of resistance to Verticillium wilt (Verticillium dahliae) in cotton (Gossypium hirsutum L.)

Verticillium wilt, caused by Verticillium dahliae Kleb., is a major constraint to cotton production in almost all countries where cotton is cultivated. Developing new cotton cultivars resistant to Verticillium wilt is the most effective and feasible way to combat the problem. Little is known about the inheritance of resistance to Verticillium wilt of cotton, especially that caused by the defoliating (D) and nondefoliating (ND) pathotypes of the soil‐borne fungus V. dahliae. The objective of this study was to determine the inheritance of resistance in cotton against both pathotypes of V. dahliae. Crosses were made between the susceptible parent ‘Cukurova 1518’ and each of four resistant parents PAUM 401, PAUM 403, PAUM 405 and PAUM 406 to produce F₂ generations in 2002 and F_2:3 families in 2003. Disease responses of parent and progeny populations to the D and ND pathotypes were scored based on a scale of 0‐4 (0, resistant; 4, susceptible). F₂ populations inoculated with the D pathotype showed a 3 : 1 (resistant : susceptible) plant segregation ratio. Tests of F_2:3 families confirmed that resistance was controlled by a single dominant gene. In contrast, analysis of data from F₂‐ and F₂‐derived F₃ families suggested that resistance to the ND pathotype is controlled by dominant alleles at two loci.     

棉花对黄萎病的抗性遗传模式及抗(耐)病品种的选育技术

本文系统总结了本研究室从1982年起开展棉花黄萎病抗性遗传育种所取得的一些研究结果。 18年4个轮次的研究证明, 棉花黄萎病抗性表现为多个显性单基因的遗传模式, 从而基本 上澄清了国际上长期争论的难题。 通过我国黄萎病病原菌的遗传变异和致病力分化分析, 提出了棉花抗黄萎病育种中鉴别菌株的选择, 抗源的合理利用,     

河北省棉花黄萎病菌致病性的研究

在棉花苗期采用塑料营养钵底部定量注菌液法接种，于昼温２５～２６℃，夜温２０～２２℃的人工培养室中测定了自河北省重点植棉县分离的４０个棉花黄萎病菌单孢菌系和外地５个菌系的致病性。以中棉石系亚、海岛棉海７１２４、陆地棉９３抗１２、辽棉５号、冀棉１１号、农大３６５６个品种为鉴别寄主，以病情指数作为划分抗、感类型的标准，根据在鉴别寄主上的反应，４５个供试菌系可被划分为致病力强的Ⅰ型、致病力中等的Ⅱ型和致病力弱的Ⅲ型，分别占５３．５％、２８．９％、１７．８％。Ⅰ型菌系除使中棉表现抗（耐）病外，海岛棉和陆地棉均表现感病。该类菌系遍布冀中南棉区，其中有７个菌系可使部分品种表现落叶，证明河北省已有落叶型菌系存在。试验还表明，海７１２４、９３抗１２、冀棉１１号和农大３６５４个棉花品种对黄萎病鉴别力较强，可作为鉴别寄主加以应用