甘蔗对生物胁迫抗性的育种(英文)

甘蔗生育期长,容易吸引大量昆虫和感染各种病害。在甘蔗品种选育程序中,甘蔗对这些生物胁迫的耐性或抗性成为首要考虑因素。要了解甘蔗生物抗性来源,需要熟悉甘蔗的分类,而各种甘蔗野生品种因具有生物抗性特征,亟待开发利用。现今种间杂交是许多甘蔗抗病育种程序的基础。文章试图简要探讨甘蔗育种的历史和今后甘蔗品种生物抗性培育的策略,详细讨论了世界大范围内出现的甘蔗病害如宿根矮化病、锈病、黑穗病等存在的主要问题。文章指出了分子标记的应用范围,基因识别的困难以及对一些抗病抗虫性状遗传转化试验取得的进展,还讨论了一些可作为目前甘蔗系谱选育方法的有效补充方法,例如先进的计算机化杂交设计方法和群体选育等,这些方法在今后甘蔗抗性品种选育中将具有很大的利用前景,可保正蔗糖生产的可持续发展。     

我国番木瓜育种研究进展与展望

阐述了我国番木瓜育种研究进程的3个主要转折阶段,以及我国育成的主要品种与育种技术,初步建立了“杂交选育”和“生物信息技术”相结合的育种模式。提出了今后番木瓜育种与应用研究的方向:提高番木瓜品质和综合抗性;生物信息技术与杂交品种选育相结合,加速新品种的选育研究;番木瓜诱变育种与太空育种;番木瓜抗低温育种。     

甘蔗梢腐病研究现状与展望

甘蔗梢腐病是近年来暴发的一种真菌性病害,几乎遍布全世界所有甘蔗种植国家及地区,对蔗糖产业造成了巨大损失,我国各甘蔗种植区也爆发了大规模梢腐病危害,对蔗茎产量和蔗糖分造成严重损失,对我国甘蔗生产和糖业可持续性发展构成严重威胁。目前,防治甘蔗梢腐病最经济有效的方法就是选育抗梢腐病的甘蔗新品种,而我国对于甘蔗梢腐病及其抗病育种的研究基础非常薄弱。综述了甘蔗梢腐病的发生与危害、病原菌、抗病机制的研究现状和进展,介绍了甘蔗梢腐病的抗性鉴定技术、综合防治和抗病育种的研究和应用现状,并对我国甘蔗梢腐病研究中存在的问题与今后的研究方向进行了探讨与展望。     

70份外引改良玉米种质对广西主要病害抗性鉴定

【目的】对70份外引改良玉米种质材料进行抗病性鉴定,筛选出抗病材料,为抗病玉米育种奠定基础。【方法】同时采用田间人工接种鉴定和自然发病两种方法,对70份外引改良玉米种质材料进行南方锈病、纹枯病、大斑病和小斑病抗性鉴定。【结果】通过人工接种抗病性鉴定,筛选出高抗南方玉米锈病材料5份、纹枯病材料11份、大斑病材料4份和小斑病材料6份,中抗4种病害材料1份,高抗大、小斑病和纹枯病材料2份以及兼抗3种病害材料22份。【结论】参试的种质材料对广西玉米主要病害的抗性较丰富,其中一些材料具有多抗性。这些多抗性种质材料的筛选对广西玉米抗病育种具有重要利用价值,可拓宽抗性基因遗传基础,是今后开展抗病育种的重要基础材料。     

分子标记辅助选择在陕恢206选育中的应用

水稻稻瘟病是汉中地区水稻的主要病害之一,选育抗病品种是防治稻瘟病最经济有效的方法。该研究以同时含有稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-km的蜀恢527,含有稻瘟病抗性基因Pi-b的R150为基因供体配置杂交组合,利用Pi-ta、Pi-km和Pi-b的基因标记对分离世代进行基因位点检测,结合田间多代选育、抗性筛选将3个基因转育到同一品种,通过分子标记与田间多代性状筛选,选育出抗病、高产、优质水稻新品种"陕恢206"。研究表明,利用分子标记辅助选择,为选育多抗水稻品种提供了简单、便捷的选育方法,同时也为水稻抗病育种提供了新的遗传资源。     

花药培养在粳稻抗病育种中的应用

水稻稻瘟病和白叶枯病是危害水稻的两种主要病害。积极选育和推广抗病品种,既是防治病害经济有效的措施,也是我省晚粳稻的主要育种目标之一。通常采用籼粳稻杂交和回交的方法转育抗病基因,在国外已育成一些抗病的粳稻品种。但由于籼粳杂交后代分离广泛,不易稳定,育种年限很长。1975年以来,我们应用花药培养固定籼粳杂种后代,明显地加快     

斑茅对甘蔗眼斑病抗性的研究

 斑茅是甘蔗杂交育种的重要种质资源之一.甘蔗杂交品种所包含的“种”的血缘数越多,异质性越大,其抗性和单位面积产量也随之增强和提高.研究杂交亲本的抗病性,为杂交育种提供抗病材料、选育优良品种具有重大实践意义.     

甘蔗黑穗病及其防治研究进展

甘蔗是世界上重要的糖料和生物质能源作物,由甘蔗鞭黑粉菌（Sporisorium scitamineum）引起的 甘蔗黑穗病是甘蔗生产上的主要病害 , 严重影响甘蔗产量和质量 , 对我国乃至世界甘蔗生产和蔗糖产业的可持续 发展构成了严重威胁。在分子水平上甘蔗鞭黑粉菌致病机理和甘蔗抗病机理研究已成为当前研究的热点,深入 的机理研究为甘蔗黑穗病的有效防治和抗病育种提供科学依据。目前,选育和推广抗黑穗病新品种是防治甘蔗 黑穗病最经济有效的措施,而我国在抗病育种的研究基础比较薄弱。综述了甘蔗黑穗病发生与危害、病原特征、 遗传多样性、致病机理、抗病育种及防治对策,并对甘蔗黑穗病研究中存在的问题与今后的研究思路进行了探 讨与展望。     

菜心育种现状与展望

介绍了菜心现有品种及其分布情况，对系统选育，优势育种和抗病育种等常用的品种选育方法进行了叙述，并对目前菜心育种中常规品种的选育、杂种优势利用和抗病育种存在的问题进行了探讨，以期为今后菜心育种的进一步深入发展起到积极的作用。     

高粱丝黑穗病研究综述

参考各种病菌对不同植物各项生理指标的影响,综述了丝黑穗病原茵及其生理分化、我国高粱抗病杂交种选育历程、抗性遗传机制及抗病育种策略等,指出研究高粱对丝黑穗病的抗性遗传对选育抗病亲本和杂交种具有重要意义。     

壳寡糖诱导甘蔗叶多酚与防御酶活性的变化

【目的】探讨壳寡糖对甘蔗抗性相关次生代谢物及相关防御酶的影响。【方法】以甘蔗品种新台糖22号（ROC22）为材料,拔节初期对甘蔗叶片分别喷施25、50和75 mg/L壳寡糖溶液,以喷施清水为对照（CK）。喷施1、2、3、4 d后分别取+1叶测定壳寡糖诱导甘蔗叶多酚与防御酶（苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶和过氧化物酶）活性的变化。【结果】50～75 mg/L壳寡糖处理有利于甘蔗叶多酚积累;50 mg/L壳寡糖处理2 d后,苯丙氨酸解氨酶活性最大,为对照的1.8倍;50 mg/L壳寡糖处理4 d后,多酚氧化酶活性最高,为对照的1.7倍;75 mg/L壳寡糖处理有利于提高甘蔗叶片过氧化物酶活性。【结论】50～75 mg/L壳寡糖可以诱导甘蔗叶总多酚的积累及提高相关防御酶活性,这有利于提高甘蔗的整体抗性。     

甘蔗MAP激酶基因SoMAPK4克隆与生物信息学分析

[目的]克隆甘蔗MAP激酶家族新基因的全长序列,为了解甘蔗抗逆胁迫机制提供依据.[方法]以新台糖22为材料,提取甘蔗幼叶总RNA并反转录为cDNA;利用已知物种MAP激酶基因核苷酸序列保守区设计引物,采用5′和3′端RACE技术克隆新基因全长,并进行生物信息学分析.[结果]克隆获得的甘蔗新基因与玉米ZmMAPK4同源性很高,达92.6%,将该基因命名为SoMAPK4(登录号JQ062930),基因全长1499 bp,其中开放阅读框(ORF)为1128 bp,5′非翻译区(UTR)为218 bp,3′非翻译区(UTR)为213 bp.生物信息学分析结果表明,SoMAPK4基因编码一个含376个氨基酸的蛋白质,分子量约43.5 kDa,等电点为5.51,含有11个保守的蛋白激酶亚区和MAP激酶的磷酸化位点TEY基序.[结论]克隆获得甘蔗MAP激酶新基因SoMAPK4,该基因可能参与多种胁迫反应的信号传递,是研究甘蔗非生物胁迫和生物胁迫过程中信号传递的一个关键因素.     

甘蔗B12D基因全长cDNA克隆与表达分析

对甘蔗(Saccharum officinarum L.)茎全长cDNA文库进行大规模测序,获得了B12D基因的全长cDNA序列,命名为ScB12D(GenBank Accession number:KF714497)。生物信息学分析表明,该基因全长771 bp,编码87氨基酸(ORF,104~367 bp);该基因编码的蛋白无信号肽,为亲水性非分泌型蛋白;有1个B12D家族保守结构域,二级结构为无规则卷曲;基因定位于质膜,参与能量代谢。同时,甘蔗ScB12D基因在不同物种间具有一定的保守性,在近缘植物中具有高度的保守性,与单子叶禾本科植物玉米、粟米、高粱及水稻的同源性超过90%,与双子叶甘薯和山茶的同源性在70%左右。荧光定量PCR表达分析结果表明,甘蔗ScB12D基因在根、蔗芽、茎(包括蔗皮和蔗髓)、叶片和叶鞘等组织中组成型表达,其中在叶鞘和根中表达量较高;在生物胁迫黑穗病胁迫下,该基因的表达量在所有时间段均呈下调趋势;在非生物胁迫时,该基因的表达受NaCl胁迫后表达量最高,在ABA胁迫下表达量次之,推测该基因的表达可能与甘蔗响应生物和非生物胁迫的机制有关。     

硒在植物抵御胁迫中作用的研究进展

硒是有益于植物生长的微量元素之一,在植物抵御生物胁迫与非生物胁迫中发挥重要作用。从硒在植物中的代谢途径出发,介绍了硒在不同环境胁迫下使植物抗逆性提升的作用机理,综述了硒在植物抵抗生物胁迫与非生物胁迫中的作用,以及硒与其他元素的交互作用,以期为未来硒在农业生态安全领域的研究及应用提供参考。     

PCR技术在甘蔗病害检测中的应用

甘蔗病害是制约甘蔗产业稳定可持续发展的主要因素之一,而病害检测在甘蔗育种、健康种苗繁育以及植物检疫等方面起着重要的作用.文章综述了PCR技术在甘蔗真菌性病害、细菌性病害、病毒性病害以及植原体病害检测中的应用概况,并列出相应的检测引物,为相关科研人员检测甘蔗病害提供参考.     

甘蔗Cu/Zn-SOD的克隆和表达分析

【目的】克隆甘蔗铜/锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）基因,并分析其序列特征、组织特异性表达及在不同逆境胁迫下的表达模式。【方法】以甘蔗桂糖28号为材料,利用RT-PCR技术克隆获得Cu/Zn-SOD,采用生物信息学方法分析所推测的氨基酸序列,通过实时荧光定量PCR研究Cu/Zn-SOD在不同组织及逆境条件下的表达情况。【结果】克隆获得甘蔗Cu/Zn-SOD,NCBI登录号为JQ958328,其开放阅读框为456 bp,编码151个氨基酸,与禾本科植物聚于同一进化分支。实时荧光定量PCR分析表明Cu/Zn-SOD在根、茎、叶中均有表达,为组成型表达,在叶中表达量最高;Cu/Zn-SOD在聚乙二醇（PEG）、NaCl、低温（4℃）和H2O2四种非生物胁迫下均诱导表达,表达模式因调控机制的不同而异。【结论】克隆获得Cu/Zn-SOD,其主要在甘蔗绿色组织中表达,其在铜/锌SOD超氧化物歧化酶的功能区域保守型很高,可能与甘蔗抵御渗透胁迫相关。     

甘蔗苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）的克隆和表达分析

【目的】克隆甘蔗的苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）,分析其序列特征及其在不同组织和5种胁迫条件下的表达情况,为此基因在甘蔗抗逆育种中的应用提供理论支撑。【方法】利用串联飞行时间质谱仪对差异表达蛋白质进行质谱鉴定分析,通过RT-PCR和RACE技术从甘蔗品种新台糖22号（ROC22）中克隆PAL,以生物信息学方法对其序列进行预测分析,利用real-time PCR分析PAL在不同组织和不同胁迫条件下的表达特性。【结果】克隆获得甘蔗PAL,命名为ScPAL,GenBank登录号为KC172559。该cDNA全长2 590 bp,含有1个2 115 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码704个氨基酸。序列分析表明,其包含典型的PAL酶活性中心序列（GTITASGDLVPLSYIA）,与其它植物的PAL蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,甘蔗ScPAL与高粱的PAL蛋白亲缘关系较近。real-time PCR分析表明PAL为组成型表达,在根中的表达量最高,是叶中表达量的66倍。其在低温（4℃）、聚乙二醇（PEG）、NaCl和H2O2四种外源胁迫下均诱导表达,但表达模式不同。【结论】从甘蔗品种ROC22中克隆获得苯丙氨酸解氨酶基因（ScPAL）,是典型的PAL家族成员,推测其参与了甘蔗抗黑穗病过程,且在甘蔗抗寒、抗旱和抗盐胁迫过程也起到某种作用。     

β-氨基丁酸诱导烟草抵御胁迫的研究进展

β-氨基丁酸(BABA)是一种具有广谱抗性的非蛋白质氨基酸,在烟草抵御生物胁迫与非生物胁迫中具有显著作用。从BABA的结构性质出发,介绍了BABA在植物中的研究成果及应用,综述了BABA诱导烟草产生抗性的机理,分析了其在烟草抵御胁迫等方面的作用,并对BABA在烟草上的应用进行了展望。     

脂肪酸去饱和酶参与植物对胁迫的响应

植物常受到温度、盐和干旱等非生物以及病原菌和昆虫等生物胁迫。全面了解脂肪酸的去饱和、动员和调控将有助于提高植物对非生物和生物胁迫的耐受性。文章对近年植物脂肪酸在去饱和、动员和调控非生物和生物胁迫上的研究进展进行综述,并对脂肪酸去饱和酶的调控进行讨论。     

Use of the genus <Emphasis Type="Italic">Prunus</Emphasis> gene pool in breeding peach varieties and rootstock for adaptability

Donors and sources of resistance to biotic and abiotic stresses that are promising for use in breeding varieties and clonal rootstocks for adaptability under North Caucasus conditions are identified. Peach adaptability donors selected and bred at the Krymsk Experimental Breeding Station are recommended.