高粱F_3代抗丝黑穗病3号生理小种的遗传分析

高粱Ｆ＿３代抗丝黑穗病３号生理小种的遗传分析杨晓光，杨镇，石玉学，邹剑秋，李克成（辽宁省农业科学院高粱所）丝黑穗病３号生理小种近年来在高粱产区蔓延很快，原来的Ｔｘ６２２Ａ由抗性寄主（对丝黑穗病２号小种免疫）变为感性寄主（高感丝黑穗病３号小种），生产上...     

高粱种质资源抗丝黑穗病菌新小种鉴定

用近年来我国高粱产区普遍流行的高粱丝黑穗病菌优势小种，即３号生理小种，通过土壤接种法对１１９０份中、外高粱不育系、恢复系及品种进行了抗病性评价，鉴定出抗病性为０级免疫不育系３０份，中国高粱品种３７份，国外种质资源８７份。此外，用病菌３号小种接种测定７４份对２号小种免疫和５２份对２号小种表现高抗的资源的致病性，测定结果表明，３号小种的致病力强于２号小种     

高粱丝黑穗病菌3号生理小种抗性遗传研究及抗病基因分子标记

【目的】筛选抗丝黑穗病菌3号生理小种基因的分子标记,从而实现实验室内对抗丝黑穗病的选择,免去在育种中对抗丝黑穗病的田间鉴定。【方法】本研究采用SSR技术,应用分离群体分组分析法,分别利用恢复系分离群体(2381R/矮四)和保持系分离群体(Tx622B/7050B),筛选抗丝黑穗病菌3号生理小种基因的分子标记。【结果】试验得出结果如下,高粱对丝黑穗病菌3号生理小种的抗性属于质量性状遗传,抗性表现为显性,只要亲本之一抗病,F1代即表现抗病;发现了2个在抗病品系中稳定出现、可作为高粱抗丝黑穗病菌3号生理小种基因标记应用的SSR标记:Xtxp13和Xtxp145。Xtxp13位于B染色体上,Xtxp145位于I染色体上,与抗病基因的重组率分别为9.6%和10.4%,距离抗病基因的遗传图距分别约为9.6cM和10.4cM。【结论】高粱对丝黑穗病菌3号生理小种的抗性可能受2对彼此独立的非等位基因控制,并且基因之间存在着互作;筛选SSR标记时发现,高粱抗丝黑穗病基因的分子标记较易在保持系群体中找到,在恢复系群体中DNA片段多态性较少,表明恢复系和保持系在抗性机制上可能存在差异。     

高粱对丝黑穗病3号小种抗性遗传初探

由于高粱丝黑穗病菌(Sphacelothecayeiliana Clinton)小种的分化,使原来抗丝黑穗病的亲本系或杂交组合变成不抗或高感。高粱丝黑穗病每年都有发生,但因年份、茬口不同,发病率也不一样。70年代我国普遍推广以 Tx3197A 配制的杂交种,由于 Tx3197A 对丝黑穗1号小种免疫,使其有效地控制了丝黑穗病的为害,这是运用寄主抗性防治丝黑穗病的有效措施。后来因为丝黑穗病菌小种的分化,产生了2号生理小种,抗性寄主变为感性寄主,Tx3197A 系统的杂交种也由抗病变为感病或高感。80年代初辽宁省农科院开始用对丝黑穗病2号小种为免疫寄主的 Tx622A 系统不育系组配杂交种,头4年抗病的 Tx622A 系统杂交种种植约392万亩,起到了防治丝黑穗病的作用,     

高粱丝黑穗病3号生理小种抗性遗传研究及抗病基因分子标记

 【目的】筛选抗丝黑穗病3号生理小种基因的分子标记,从而实现实验室内对抗丝黑穗病的选择,免去在育种中对抗丝黑穗病的田间鉴定。【方法】本研究采用SSR技术,应用分离群体分组分析法,分别利用恢复系分离群体（2381R/矮四）和保持系分离群体（Tx622B/7050B）,筛选抗丝黑穗病3号生理小种基因的分子标记。【结果】试验得出结果如下,高粱对丝黑穗病菌3号生理小种的抗性属于质量性状遗传,抗性表现为显性,只要亲本之一抗病,F1代即表现抗病;发现了2个在抗病品系中稳定出现、可作为高粱抗丝黑穗病3号生理小种基因标记应用的SSR标记：Xtxp13和Xtxp145。Xtxp13位于B染色体上,Xtxp145位于I染色体上,与抗病基因的重组率分别为9.6%和10.4%,距离抗病基因的遗传图距分别约为9.6 cM和10.4 cM。【结论】高粱对丝黑穗病菌3号生理小种的抗性可能受2对彼此独立的非等位基因控制,并且基因之间存在着互作;筛选SSR标记时发现,高粱抗丝黑穗病基因的分子标记较易在保持系群体中找到,在恢复系群体中DNA片段多态性较少,表明恢复系和保持系在抗性机制上可能存在差异。     

中国高粱丝黑穗病菌小种对美国小种鉴别寄主致病力测定

采用人工土壤接种高梁丝黑穗病菌方法，用中国高梁丝黑穗病菌不同生理小种对美国国高梁丝黑穗病菌小种进行了致病力测定。在Ｔｘ７０７８，ＳＡ２８１，Ｔｘ４１４，ＴＡＭ２５７１和ＡＴｘ６２２等一套鉴别寄主上的测定结果，我国高梁丝黑穗病菌的３个生理小种与美国的４个生理小种对寄主致病力完全不同。中国和美国的生理小种不属于同群。应根据我国高梁丝黑穗病菌的小种对寄主致病力反应，有效地引进外来抗性资源用于抗病育种。     

高粱抗丝黑穗病抗性评价技术及抗源鉴选研究

本研究应用高梁丝黑穗病菌2、3号生理小种,采用种子接种、土壤接种和皮下组织注射接种方法对75份中外高梁试材进行同步抗性评价,明确了7050A·B、Tx378A·B、10625、TNS30、&U81、莲塘矮、GW4386、GW4388 等38份高梁育种试材在不同接种方法下对高粱丝黑穗病菌2、3号小种均表现免疫,是具有对高粱丝黑穗病菌多抗性的育种试材。本研究中采用寄主皮下组织注射接种技术鉴定抗病高梁资源在我国尚为首次应用,是高梁抗病育种中良好的抗病资源鉴选方法。     

高粱抗丝黑穗病的遗传效应初步研究

丝黑穗病是高粱生产上的主要病害之一,在高粱生产区每年都有发生,给生产造成很大损失。由于丝黑穗病菌〔SphacelothecaYeiliana clinton〕有明显地分化现象,存在不同的生理小种,因此导致原来抗病的种质退化。70年代我国推广美国 Tx3197A 系统杂交种,当时因 Tx3197A 对丝黑穗病菌1号小种免疫,曾组配了一批抗性优良的组合,后来由于小种的变化,Tx3179A 由免疫逐步演变成高感。由 Tx3179A 组配的杂交种也就由免疫、高抗变成高感。例如1977年海城县高粱丝黑穗病发病率达15%,最多达30%,损失粮食达250万公斤,1978年辽中县高粱丝黑穗发病率达15%,损失粮食达1350万公斤,1979年高粱五重点产区营口县丝黑穗病发病率为11.5%,锦州市为17%,鞍山市为12%,朝阳地区为5%。80年代初,引用推广 Tx622A,重新获得抗性,使高粱生产推进了一步。随着时间的推     

高粱丝黑穗病抗病基因SSR分析

为了筛选高粱丝黑穗病抗病基冈的SSR标记,以高粱抗病亲本(7050B、2381R)和感病亲本(Tx622B、矮四),及其杂交组合后代为材料,用CTAB法从叶片中提取高粱基因组DNA,通过SSR技术对高粱丝黑穗病3号生理小种抗性基因进行了初步筛选.结果表明:供试109对SSR引物中筛选出扩增条带清晰且稳定的引物94对.其中1个SSR位点Xtxp80与高梁丝黑穗病3号生理小种抗病基因相关.采用Mapmarker软件,对2381Rx矮四组合的98个F2,单株的SSR扩增结果进行了分析,初步确定高粱丝黑穗病3号生理小种抗性基因与SSR位点Xtxp80连锁,距离为8.3cM.     

田间不同症状的高粱黑穗病病原菌种群鉴定

为了弄清田间多样的高粱黑穗病症状与病原种类间的关系,将采自我国北方高粱生产田中不同症状的高粱黑穗病菌,通过病菌培养性状与r DNA ITS序列分析,研究病菌种群多样性。结果表明:虽然高粱黑穗病症状差异很大,但病菌冬孢子萌发特点、菌落形态特征等无明显差异,且与高粱丝黑穗病的致病菌丝孢堆黑粉菌[Sporisorium reilianum(Kühn)LangdonFullerton]的特点相符合;供试菌株r DNA-ITS序列(序列号:KC986979)与Gen Bank中的丝孢堆黑粉菌(S.reilianum)的序列相似度达99%;田间高粱黑穗病的不同症状均由丝黑穗病的致病菌——丝孢堆黑粉菌侵染所致,并非属于其他黑粉菌种类。高粱黑穗病症状差异的原因尚有待于进一步研究。     

玉米丝黑穗病菌Sphacelotheca reiliana(kuhn)clinton接种高粱的试验简报

丝黑穗病是高粱、玉米的重要病害,而轮种是防治高粱、玉米丝黑穗病的主要措施之一。但由于高粱、玉米上的丝黑穗病菌属同一个种,两个作物上的丝黑穗病菌能否相互侵染,防治时两种作物能否轮种,已成为亟待明确的问题。根据国内外学者研究得出的不同结论,作者认为玉米丝黑穗病菌能否侵染高粱,值得进一步验证,因此,采用感病性不同,和种植面积较大的高粱品种,进行了玉米丝黑穗病菌接种高粱的试验。一、试验材料高粱丝黑穗病菌:用本院育种所高粱研究室试验田的菌种。     

高粱丝黑穗病菌4号生理小种抗性基因的定位

【目的】对高粱的丝黑穗病菌4号生理小种抗性基因进行定位分析,筛选与抗病基因连锁的分子标记,为抗丝黑穗病育种奠定基础。【方法】以对高粱丝黑穗病菌1、2、3、4号生理小种均表现免疫的材料961541为母本,以对1、2、3号生理小种免疫、对4号生理小种感病的材料V4B及高感材料PI550607为父本,进行杂交,构建F₂群体。采用菌土法在播种时进行田间接种,抽穗后对抗/感亲本、F₁及F₂群体材料进行发病率调查。利用微卫星分子标记技术（SSR）和分离群体分组分析法(BSA)对961541/V4B的F₂群体进行抗病基因的定位分析。【结果】961541/V4B组合中,抗病亲本961541发病率为0,感病亲本V4B发病率为21.5%,F₁发病率为0,F₂群体发病率为7.25%;961541/PI550607组合中,高感亲本PI550607的发病率为64.81%,F₁及F₂群体发病率分别为0和5%。适合性检验表明,2个组合的F₂群体的抗、感病株比率均符合15﹕1（χ²=0.201、0.322,P>0.05）,4号生理小种的抗病性受2对非等位基因控制。所试274对SSR引物中共有53对引物在抗、感亲本间存在差异。利用筛选出的53对引物进一步对抗、感池进行特异引物筛选,仅位于高粱第1染色体上的SSR引物Xtxp325在抗、感池间表现差异。其中,抗池与免疫材料961541的带型一致,感池与鉴别寄主V4B的带型一致;选取5对引物（Xtxp325、Xtxp302、Xtxp32、Xtxp340和Xtxp248）进行连锁图谱构建,构建的连锁图谱全长355.3 cM,4号生理小种抗性基因Shs1与Xtxp325之间的遗传距离为27.7 cM。【结论】高粱丝黑穗病菌4号生理小种的抗病性受2对非等位基因控制。构建的连锁图谱全长355.3 cM,与发表的连锁图谱有较好的对应关系,高粱丝黑穗病菌4号生理小种抗病基因位于第1染色体上,Shs1与Xtxp325的遗传距离为27.7 cM。     

高粱育种资源丝黑穗病抗性鉴定评价

采用人工接菌方法 ,对国内外高粱育种资源中的 10 2份主干亲本系进行高粱丝黑穗病 3号生理小种抗病鉴定。结果表明 ,参试材料中 35份材料表现免疫 ,4 4份材料表现高抗 ,8份材料表现抗病 ,9份材料表现中抗 ,6份材料表现感病。同时对这些育种资源在我国高粱遗传育种研究中的应用进行了讨论     

中国高粱细胞质对杂种一代的影响

采用中国高粱(麦茬)、迈罗及粒用草原1号三个不同细胞质的高粱雄性不育系,经过核置换,转育成为两套同核异质的6个高粱雄性不育系,并分别与同一个恢复系杂交得到两套共6个同核异质杂交种,以此为试材,观察了各个杂种一代的主要性状。结果表明,在生育天数、自交结实率、产量、千粒重、株高和叶片数等性状上,中国高粱细胞质与迈罗细胞质在相同的核背景下无显著差异。     

高粱丝黑穗病菌对高粱体内防御酶系活性的影响

以高粱[Sorghum bicolor(Linn.)Moench]不同抗感品种为试材,接种高粱丝黑穗病菌,采用紫外分光光度计比色法,分别测定不同高粱品种植株体内相关防御酶系活性变化。研究结果表明:不同高粱品种防御酶系活性明显不同,抗丝黑穗病的高粱品种PAL、SOD、POD等酶活性明显高于感病品种,MDA含量则低于感病品种;人工接种丝黑穗病菌后,发病的高粱植株体内防御酶活性均发生一定的变化,PAL、SOD、EST、PPO活性明显提高,其中PAL提高了67%~216%;而CAT和POD酶活性明显降低,其中CAT降低了41%~57%;高粱雄性不育系和其保持系之间的防御酶活性略有差异。     

高粱抗丝黑穗病菌4号生理小种SRAP标记分析

高粱丝黑穗病是全世界普遍存在的重要高粱病害,该病会对高粱穗部的结构造成破坏,导致高粱减产,甚至颗粒无收。为培育高粱抗丝黑穗病新品种,筛选与抗病基因相关的分子标记,实现真正意义上的分子标记辅助选择育种,以高粱感病品种三尺三与抗病品系961541为研究材料,以F2群体为定位群体,采用BSA方法筛选与抗丝黑穗病基因相关的SRAP标记。结果表明,感病亲本三尺三的发病率为37.5%,抗病亲本961541的发病率为0,F1的发病率为0;田间种植的F2群体共211株,其中,感病植株16株,抗病植株195株,发病率为7.58%,F2群体抗感植株比率接近15∶1(χ2值分别为0.027,0.406),推测4号生理小种受2对非等位基因控制;289对SRAP引物中有119对引物在亲本间表现差异,119对引物中有9对引物在抗感池间表现差异,抗池的条带与抗病材料961541带型一致,感池的条带与感病材料三尺三带型一样。经抗感单株验证,结果显示,仅有1对SRAP引物(Em4/Me6)存在差异。     

新引高粱资源抗丝黑穗病和叶斑病鉴定

采用人工接种丝黑穗病菌和自然诱发叶斑病的方法,对一批新引进的国外高粱品种资源进行了抗丝黑穗病和叶斑病的鉴定。筛选出对丝黑穗病免疫(1级)的抗源74份和抗叶斑病(1～2级)资源103份。鉴定认为,印度高粱资源富含抗病源。     

高粱病虫害防治及光照肥料对其生长的影响

正高粱的病虫害虽有很多种,但丝黑穗病是影响我国高粱高产的主要病害,以东北和华北地区危害最为严重。1977年海城县平均发病率12.2%,减产约1.95万吨;1994年阜新市高粱丝黑穗病林爆发,为历史罕见:发病面积5.8万公顷,发病率达15~20%,高达80%以上,减产损失严重达5.4万吨。1为什么有的高粱长乌米(丝黑穗病)高粱长乌米是因为土壤中有丝黑穗病菌,萌发产生双核侵染丝,后期侵入幼苗并蔓延,在花序内发病。高粱感染丝黑穗     

多功能种衣剂防治玉米、高粱病害研究初报

玉米、高粱黑穗病和苗期病害是当前生产上的主要问题，多功能种子包衣剂对上述病害具有显著的防治效果，对玉米丝黑穗病的平均防治效果达８５．１％，对高粱各种黑穗病的平均防治效果达９０．４％，增加保苗１０％以上，且对植株生长具有显著的促进作用，经济效益和社会效益十分显著。     

高粱抗丝黑穗病分子遗传机制研究进展

抗丝黑穗病是高粱品种审定考虑的最重要的指标之一。尽管接种能有效鉴定和培育抗丝黑穗材料或品种,但高粱抗丝黑穗病基因和分子机制还不清楚,限制了该抗病基因在育种和材料抗性鉴定中的应用。文中简要综述了高粱丝黑病遗传及基因定位,探讨了高粱丝黑穗病抗病分子机理,并介绍了高粱抗丝黑穗病全基因关联分析初步结果。高粱抗丝黑穗病基因克隆与分子标记鉴定有利于提高高粱丝黑穗病抗性材料鉴定的可靠性和精准性,提升抗丝黑穗育种效率,也将为高粱抗丝黑穗病分子机制研究提供候选基因。