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。     

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。     

玉米对丝黑穗病的抗性及其与产量的关系

选用国内外对丝黑穗病抗性不同的15份自交系及其组配的56份杂交组合作为供试材料,进行了丝黑穗病的人工接种鉴定与配合力分析.结果表明:表现抗病的自交系材料有10份,占总鉴定自交系材料的66.6％,其中表现抗病的有F349和Mo17,表现中抗的有6WC、5918、J1782、4CV、丹8415、东D202、丹黄34、中106;杂交组合抗病类型有39份,占总杂交组合的69.64％.对其配合力进行分析,发现在有无接丝黑穗病菌条件下,组合6WC×东D202、6WC×丹8415小区产量较高,其亲本的一般配合力也较高,并且这些组合及其亲本的抗性均达到抗病或中抗水平,所以在抗玉米丝黑穗的育种中既要重视玉米抗病等级的鉴定,也要加强其配合力的分析和产量的测定.     

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。     

玉米抗丝黑穗病遗传育种研究进展

玉米丝黑穗病是我国春玉米产区的重要病害之一。选育与利用抗病品种是防治玉米丝黑穂的重要手段。对当前玉米丝黑穂病抗性的遗传研究、抗性鉴定及品种选育等方面做了简要的概述,并分析了其中存在的一些问题,指出分子生物技术与玉米常规育种技术的结合将推动玉米抗丝黑穗病育种取得新的进展,希望对玉米抗丝黑穂病育种有所启示。     

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     

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,     

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。     

高粱丝黑穗病抗源筛选及遗传多样性分析

对37份高粱育种材料进行抗丝黑穗病鉴定,并利用微卫星分子标记技术进行遗传多样性分析,以获得高粱丝黑穗病抗源材料,同时利用分子标记辅助选择手段为抗病亲本的选择提供理论指导。结果表明,37份材料中,遗传距离(GD值)在0.115~0.513之间,抗病资源主要存在于印度材料(第1组)和美国材料(第2组)中。因此,今后在继续筛选抗病材料的同时,还需要对配合力高的育种材料(来源于我国)进行抗病基因(来源于印度和美国)的导入,来创建新的抗病种质,以进一步扩宽抗病亲本的选择范围,为今后杂交种选育奠定基础。     

引进美国玉米自交系材料的丝黑穗病抗性种质资源鉴定

为筛选出新的抗丝黑穗病玉米种质资源,以100份新引进美国玉米自交系为试验材料,采用人工接种的方法于2013-2015年进行丝黑穗病抗性鉴定与评价。结果表明:在100份供试材料中,针对丝黑穗病表现抗病的种质共有67份,其中29份种质表现高抗(HR),12份种质表现抗病(R),26份种质表现中抗(MR),为增加种质资源遗传多样性以及丝黑穗病抗病育种提供了材料基础。     

高粱抗丝黑穗病遗传与分子育种

高粱丝黑穗病是由土传病菌——丝轴黑粉菌引起,其是遍布全世界的重要病害,也是影响我国高粱生产发展的主要病害之一,在生产上应用抗病品种是控制该病的最重要途径。对病原菌及其生理分化、抗性遗传及抗性基因分子标记及抗病基因转化等方面的研究进展进行了综述,以期为选育抗病品种和丝黑穗病害防治提供参考。     

山西省玉米区试品种对4种主要病害的抗性及其变化趋势分析

[目的]选用抗病品种有效地防治山西省玉米病害。[方法]本文对山西省2011-2017年区试玉米品种的丝黑穗病、穗腐病、茎腐病、大斑病4种病害进行了抗性结构和变化动态分析。[结果]不同熟期品种抗性比较,特早熟(S)品种抗丝黑穗病、大斑病、茎腐病的资源严重缺乏(若干年份无"高抗"品种,且"抗"性以上百分比大都低于25%);各熟期抗穗腐病资源较为丰富(近3年来占比都高于65%,2017年都高于87%,S熟期达100%)。每年所有鉴定品种平均病情级别比较,丝黑穗病病情级别较高,抗性表现为"中抗"或"感";茎腐病、大斑病次之,皆表现为"中抗"或"抗";穗腐病较低,表现为"抗"。4种病害病情变化动态看,丝黑穗病、穗腐病逐年减轻,大斑病逐年加重,茎腐病呈轻-重-轻动态。[结论]本研究为山西省玉米抗病育种和品种引进提供参考。     

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.     

高粱丝黑穗病研究综述

丝黑穗病是遍布全世界的重要高粱病害,是影响我国高粱生产发展的主要病害之一,在高粱产区每年都有发生,发病率有时高达70%,给生产造成很大损失。综述了高粱丝黑穗病对高粱生产的影响、病原菌及其生理分化、我国抗病杂交种选育历程、抗性遗传机制及抗病育种策略等方面的研究,以期为选育抗病品种并在生产上应用提供参考。     

71份新选育自交系对主要玉米病害的抗性分析

抗病育种是防治玉米病害的主要手段,本研究田间调查了71份新选育玉米自交系对玉米大斑病、灰斑病、丝黑穗病和瘤黑粉病的抗病性,旨在明确不同种质资源的抗病能力,为抗病育种提供资源.结果表明,69％的种质对4种病害表现为中抗及以上水平,其中抗大斑病材料占59.2％,高抗和抗病种质各有21份;高抗灰斑病材料67份,抗病材料1份,总占比为95.8％;瘤黑粉病高抗和抗病材料分别为36份和24份,占鉴定材料的85.9％;对丝黑穗病表现抗性以上的种质68份,占总鉴定种质的95.8％.71份新选育自交系中高抗丝黑穗病和灰斑病的资源较为丰富.     

玉米丝黑穗病的发生与防治

玉米丝黑穗病是我省玉米生产上的主要病害。上世纪70年初开始推广玉米杂交种，多数杂交种不含抗玉米丝黑穗病基因，导致玉米丝黑穗病大流行，使玉米生产遭受损失。对此，玉米丝黑穗病，列为重点攻关项目。我国玉米育种科研人员，通过收集筛选基础材料，对抗病基因进行转育，选育出一批抗性好的抗病品种，到80年代，由于推广使用抗病品种，玉米丝黑穗病基本上得到控制。     

玉米自交系抗丝黑穗病的遗传研究

采用人工接种鉴定法评价了24份玉米自交系对丝黑穗病的抗性。在24份玉米自交系中抗病自交系有16份,所占比例为66.7%,感病自交系有8份,所占比例为33.3%。采用完全双列杂交和不完全双列杂交试验设计对玉米抗丝黑穗病进行了遗传模型测验。结果表明:玉米抗丝黑穗病的遗传符合加性-显性模型,玉米抗丝黑穗病基因加性效应和显性效应真实存在。其中,加性效应起主要作用,显性效应作用较小。在玉米对丝黑穗病的抗性上,抗病对感病呈不完全显性。在抗丝黑穗病选育上不仅要重视玉米自交系抗病性的鉴定,也要合理组配杂交种。     

玉米抗丝黑穗病种质鉴定及遗传研究

丝黑穗病是我国玉米生产的重要病害之一。试验采用人工接种鉴定法研究黑龙江省常用玉米自交系和部分国内骨干系对丝黑穗病的抗性。在54份自交系中,鉴定出4份高抗系和8份抗病系,感病和高感系占64.9%。PB血缘材料中既有高抗材料,也有感或高感材料;含Mo17和自330血缘的材料多数抗或高抗玉米丝黑穗病,尤其是含Mo17血缘材料抗性更强;而含黄早四血缘的材料多高感玉米丝黑穗病;Ried血缘材料多属于中抗或感病类型。玉米对丝黑穗病的抗性遗传属核遗传,F1的发病率介于抗、感亲本之间,接近于双亲的平均值,不存在正反交差异。欲培育中抗以上类型杂交种,其双亲发病率应较低,杂交方式应为高抗×高抗;高抗×抗病;高抗×中抗;高抗×感病;抗病×抗病;抗病×中抗。     

不同高粱品种对炭疽病的抗性及其与产量的相关性研究

为明确重庆地区高粱主栽品种的炭疽病发生情况及其与产量性状的相关性,为高粱炭疽病抗性品种的选育和高粱高产高效栽培提供理论基础,采用田间带菌种子接种的方法,对重庆地区推广的9个高粱品种进行了炭疽病的抗性鉴定研究。结果表明:9个高粱品种中川糯粱1号表现为高度抗病;泸糯8号为抗性;晋渝糯3号和国窖红1号被鉴定为中度抗病;有3个品种和红缨子的抗性级别一致,为感病品种;渝糯粱1号、青壳洋2个品种受炭疽病侵染最严重,被鉴定为高感品种。川糯粱1号、晋渝糯3号和泸糯8号亩产量最高,在436.2～447.5 kg之间。高粱品种的炭疽病发生病情指数与穗粒重呈显著负相关,与其他产量性状不存在相关性。综合分析表明,川糯粱1号、晋渝糯3号和泸糯8号对高粱炭疽病抗性强、产量高,可用于抗病育种和高产高效研究材料。国窖红1号虽产量较低,但属于高粱炭疽病中度抗性品种,且因产量与炭疽病发生病情指数不存在相关性,仍可作为抗病育种研究的材料。