甘蔗亲本黑穗病抗性鉴定与评价

为探明甘蔗亲本对黑穗病的抗性水平,以采自广东省甘蔗主产区(湛江雷州市)的甘蔗黑穗病菌混合冬孢子作为接种源,采用人工浸渍接种的方法,对34个甘蔗亲本进行黑穗病抗性鉴定。鉴定结果表明:抗性水平为高抗(HR)的亲本有Q171、ROC1、内江57-614,占供试亲本的8.8%;抗性水平为抗(R)的亲本有福农95-1702、N∶Co376、CP93-1382、CP65-357、赣蔗95-108、ROC5,占17.6%;抗性水平为中抗(MR)的亲本有巴西618、粤糖89-113、台优,占8.8%;抗性水平为中感(MS)的亲本有粤糖86-368、ROC16、Q179、Q191、Ho CP95-988、台糖89-1626、引8、F177,占23.5%;抗性水平为感病(S)的品种(品系)有Q205、ROC23、N∶Co310、柳城03-48、Q189、F134、粤糖83-271、桂糖94-119、TH10、赣蔗14,占29.4%;抗性水平为高感(HS)的亲本有湛江种、粤糖06-666、08-144、Ho TH409,占11.8%。此外,本试验还探讨了甘蔗黑穗病抗性分级方法。     

甘蔗新品种(系)苗期白条病人工接种抗性鉴定与评价

由白条黄单胞杆菌(Xanthomonas albilineans)引起的甘蔗白条病是甘蔗生产中的重要细菌性病害之一,选用抗病品种是甘蔗白条病防控最经济、最有效的措施。为明确国内甘蔗新品种(系)对白条病菌的抗性水平,本研究选用抗白条病品种LCP85-384和感白条病品种新台糖20号为对照种,对我国各育种单位新选育的49个甘蔗新品种(系)进行苗期人工接种抗白条病鉴定。研究结果显示,从白条病菌Xa-FJ1菌液接种后第7天开始,随着时间的推移,甘蔗品种白条病病情指数不断提高,到接种后21～28 d时,各品系的病情指数进入平稳增长时期。对接种后的病叶进行病原菌分离和叶片总DNA的提取,利用甘蔗白条病菌特异性引物XAF1/XAR1进行PCR检测和鉴定,结果证实白条病菌Xa-FJ1通过人工接种方式成功侵染供试材料。基于病情指数评价甘蔗抗病性水平,将51份供试材料划分为抗、中抗、感、高感4个不同抗病等级。抗病至中抗水平的品种(系)有19份,占37.3%,其中抗病等级只有3份,分别为粤甘50、福农09-7111和中蔗10号;感病至高感水平的品种(系)有32份,占62.7%。上述抗性鉴定结果表明,本研究参试国内新选育的甘蔗品种(系)苗期对白条病的抗性水平没有达到高抗的品种(系),建议加强甘蔗白条病抗病基因资源的挖掘和利用。     

河南省玉米品种对南方锈病的抗性分析

为了解近年来河南省主要玉米品种对南方锈病的抗性水平,对 2015 年以来河南省玉米区域试验品种、比较试验品种和联合体试验品种的南方锈病抗性结果进行分析。结果表明,2015-2022 年区域试验共鉴定了 1037 个玉米品种,高抗、抗、中抗、感和高感南方锈病品种比例分别为 7.52%、18.32%、20.35%、21.22% 和 32.59%;比较试验共 2234 个玉米品种参与鉴定,南方锈病高抗品种比例为 1.61%,感及高感品种比例为 53.27% ;2017-2022 年联合体试验共有参试玉米品种 2349 个,南方锈病高抗品种比例为 4.64%,感及高感品种比例为 48.74%。总体上区域试验品种对南方锈病的抗性好于比较试验品种和联合体试验品种。该研究为河南省玉米品种审定和抗病性育种提供理论依据。     

2005—2007年辽宁省玉米区试品种抗病性分析

就2005-2007年辽宁省玉米区试参试品种对大斑病、弯孢菌叶斑病、灰斑病、茎腐病和丝黑穗病的抗病性情况进行了统计分析,结果表明,参试品种对弯孢菌叶斑病和茎腐病表现为中抗以上水平的数量逐年略有下降,对灰斑病和大斑病表现为抗性水平的品种数量逐年提高,对丝黑穗病表现为抗性水平的品种数量保持稳定.     

辽宁省水稻主栽品种稻曲病抗性鉴定与评价

为明确辽宁省水稻主栽品种对稻曲病的抗性水平,从而为抗病品种选育、品种合理布局提供科学依据,在2015-2019年对辽宁省200个水稻主栽品种设置3个播期,在田间病圃内采用自然诱发法对稻曲病进行抗性鉴定和评价。结果显示,不同年度间、同年度不同播期间,水稻品种间抗性差异明显,不同穗型水稻稻曲病发生程度不同,且显著差异。随着播期的推迟,稻曲病的发生程度明显下降,并且年度间变化趋势基本一致。200个供试水稻品种中表现高抗（HR）和抗病（R）品种分别为5个（占2.5%）和34个（占17.0%）,中抗（MR）和中感（MS）品种分别为34个（占17.0%）和53个（占26.5%）,感病（S）和高感（HS）品种分别为46个（占23.0%）和28个（占14.0%）。整体上,抗∶中∶感品种数的比值为19.5∶43.5∶37.0,结果表明辽宁水稻主栽品种稻曲病抗性较差。     

“十三五”国家东华北春玉米区域试验品种抗病性评价

病害是影响玉米生产的重要生物逆境,培育抗病品种是玉米病害防控最为经济、有效和环保的策略。本研究以我国“十三五”期间国家东华北春玉米区域试验(中早熟、中熟和中晚熟3个熟期组)中724份(次)参试品种的病害鉴定数据进行分析,病害包括玉米大斑病、丝黑穗病、禾谷镰孢茎腐病、灰斑病和禾谷镰孢穗腐病。结果表明, 5种病害抗性级别以中抗和感病为主,中早熟、中熟和中晚熟组的这2个级别分别占总数的82.94%、84.12%和72.46%;中晚熟组抗性强于中熟和中早熟,中早熟、中熟和中晚熟组达到中抗(MR)以上的品种分别占总数的50.24%、56.37%和69.33%,其中,达高抗(HR)的分别占4.52%、4.41%和7.84%,达抗(R)的分别占8.73%、10.59%和18.88%;大斑病和灰斑病的抗原较为缺乏,均无高抗品种,中早熟组达到抗(R)以上水平的病害排序从高到低是禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、禾谷镰孢穗腐病、灰斑病和大斑病,中熟组排序是禾谷镰孢穗腐病、禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、灰斑病和大斑病,中晚熟组排序是禾谷镰孢穗腐病、禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、大斑病和灰斑病;年际间鉴定结果受气候环境影响较...     

甘蔗抗黑穗病育种技术的研究：Ⅲ.甘蔗芽若干特性与抗黑穗病性的关系

本研究选用不同甘蔗品种,以田间抗黑穗病鉴定与室内分析相结合的方法,分析蔗芽形态学特性及芽鳞糖苷类物质含量与其对黑穗病抗性的关系,为甘蔗抗黑穗病育种提供参考.1 材料与方法     

甘蔗新品种桂辐98-296的丰产性、稳定性、适应性及抗性分析

【目的】分析甘蔗新品系桂辐98-296在不同生态条件蔗区表现情况,了解其生产利用和育种价值;【方法】以国家甘蔗品种第6轮区域试验的结果为依据, 通过产量（蔗茎产量与蔗糖产量）、变异系数和回归系数对该品种和对照品种的丰产性、稳产性、适应性和抗逆进行分析比较;【结果】桂辐98-296其公顷产蔗量为115.56吨、产糖量17.12吨,分别位居所有参试品种的第二名和第一名,与对照差异达极显著水平;产量主效应值大,蔗茎产量、蔗糖产量效应值分别为8.95和1.34,在所参试品种中产蔗量产糖量分别位居第二位和第一位;蔗茎产量、蔗糖产量变异系数分别为12.03和11.53,在所参试品种中分别位居第八位和第九位;蔗茎产量、蔗糖产量回归系数分别为0.98和1.00;黑穗病人工接种株发病率为7.69%,属抗性2级;花叶病人工接种株发病率为0,属抗性1级;干旱协迫条件下平均株高伤害率为17.91%;【结论】桂辐98-296属于丰产型高糖品种,适应性强,稳产性一般;高抗甘蔗花叶病,抗甘蔗黑穗病,具有较强的抗旱能力。特别适于中等或以下肥力的旱坡地种植。     

玉米抗丝黑穗病的基因效应

利用2个抗玉米丝黑穗病自交系（齐319和Mo17）与2个感病系（E28和黄早四）,组配4个抗感杂交组合。2004年,对4个组合的亲本、F₁、F₂、BCR（F₁与抗病亲本回交1代）和BCS（F₁与感病亲本回交1代）6个世代群体分别在北京和黑龙江进行丝黑穗病的人工接种鉴定,采用世代平均值分析玉米抗丝黑穗病的遗传特点。研究表明,各杂交组合的抗病性均含有显著的加性效应,其中3个组合有显著的显性效应。不同杂交组合的抗病遗传模式表现不同,用感病亲本E28组配的2个组合（齐319×E28）和（Mo17×E28）的抗病性基本符合加性-显性遗传模型;而用另一个感病亲本黄早四组配的组合（齐319×黄早四）和（Mo17×黄早四）的抗病性存在明显的上位性效应。这说明玉米对丝黑穗病的抗性呈现较复杂的遗传模式。因此,在抗玉米丝黑穗病育种中既要重视对自交系抗病水平的鉴定,也要加强杂种F₁的合理组配及抗病性评估。     

365份糜子资源黑穗病鉴定及相关农艺性状分析

以365份糜子资源为材料,采用人工饱和接种法,于2020—2021年连续两年对其进行黑穗病抗性鉴定。结果表明,365份参试资源中,免疫的资源5份,占总资源的1.37%,分别为PI365842、PAN886、PAN892、PAN102和I23290;高抗资源49份,占13.42%;抗病资源42份,占11.51%;表现中抗资源49份,占13.42%;感病和高感资源分别为143份和14份,分别占39.18%及3.84%。对62份感病糜子资源农艺性状进行考察,结果表明,糜子在感染黑穗病后,出现株高降低、茎粗减小、节数增加、叶面积减少等显著变化,而植株整体表现为矮化型褐小叶丛生型。     

引进甘蔗新品种黑穗病抗性鉴定

对近年来从国内外引进的甘蔗新品种进行黑穗病抗性研究,旨在为生产推广应用提供科学依据。采用人工接种与田间自然表现相结合的方法进行抗性鉴定,结果表明：台糖88/99、台糖89/1626表现为高抗（HR）,赣蔗18号表现为中抗(MR),湖光1号、新台糖22号等7个品种表现为中感（MS）,台糖98/0432、云蔗99/601等4个品种表现为感病（S）。从抗病性及蔗茎产量综合评价,台糖88/99表现最优,可进一步扩大示范推广;其次为湖光1号、粤糖96/86,可以采取相应的栽培措施, 选择适宜的环境进行推广。     

Detection of a major QTL related to smut disease resistance inherited from a Japanese wild sugarcane using GRAS-Di technology

Smut disease of sugarcane causes considerable yield losses and the use of resistant varieties is the best control practice. Our group identified a Japanese wild sugarcane with highly smut disease resistance named ‘Iriomote8’. In this study, we conducted QTL analysis for smut disease resistance using a mapping population derived from a resistant variety ‘Yaenoushie’, in which resistance is inherited from ‘Iriomote8’. We identified 4813 non-redundant markers using GRAS-Di technology and developed a linkage map of mapping parents. We evaluated smut disease resistance of the mapping population by the inoculation test. Consequently, a large number of clones did not show the disease symptoms and the distribution of smut disease incidence tended to be “L shaped”. Composite interval mapping detected an identical QTL for indices of smut disease incidence with a markedly high LOD score (26.6~45.6) at the end of linkage group 8 of ‘Yaenoushie’. This QTL explained approximately 50% of the cases of smut disease incidence. In the mapping population, there were no correlations between the indices of smut disease incidence and other agronomic traits. In conclusion, this QTL could be used for marker-assisted selection to significantly improve smut disease resistance without negative effects on other agronomic traits.     

对甘蔗受黑穗病菌侵染后差异表达基因的分离与鉴定

采用12个3''锚锭引物和8个5''随机引物构建引物组合, 运用DDRT-PCR差异显示方法, 分析NCo376和F134两品种接种黑穗病菌前后的基因表达差异。经克隆、测序和半定量RT-PCR验证, 获得7条真实差异表达片段, 这些片段分别同GenBank中编码细胞色素C氧化酶基因、核糖体蛋白基因、NAD-依赖型苹果酸脱氢酶基因、氨基转移酶基因、乙烯响应相关结合蛋白基因、RNA聚合酶特异转录起始因子和反转录转座子的序列的同源性达28%~99%。半定量RT-PCR分析表明, 细胞色素C氧化酶基因的表达受甘蔗黑穗病菌和水杨酸的调控, 不依赖于过氧化氢的作用机制, 在甘蔗根、茎、叶中表达的抗病基因组成型表达, 但表达水平较低。推测甘蔗受黑穗病菌侵染后, 可能通过细胞色素C氧化酶基因的诱导, 促使植保素合成增多, 以此抵抗或抑制病原菌的胁迫。该结果丰富了甘蔗与黑穗病菌互作的分子机制研究, 为甘蔗抗黑穗病分子育种奠定了基础。     

基于iTRAQ技术的甘蔗受黑穗病菌侵染蛋白组分析

黑穗病已成为影响甘蔗产量和含糖量的重要病害。为从蛋白质水平探讨甘蔗应答黑穗病菌的分子机制,本实验选用抗黑穗病品种桂糖29号和感黑穗病品种崖城71-374,处理组用浸渍法接种黑穗病菌,对照组用无菌水模拟接菌,在接种180 d后采取甘蔗叶片,使用iTRAQ技术对蛋白质组进行研究。结果显示,桂糖29号中有定量信息蛋白1429个,差异表达蛋白290个,其中上调表达蛋白153个,下调表达蛋白137个;崖城71-374中有定量信息蛋白1576个,差异表达蛋白125个,其中上调表达蛋白55个,下调表达蛋白70个。抗病品种桂糖29号中差异表达蛋白数多于感病品种崖城71-374,且桂糖29号在KEGG富集到的代谢通路也更多,可能被侵染后抗病品种的免疫调节机制更为复杂,涉及的调控通路网更广。经对光合作用、抗氧化系统、钙信号、苯丙烷类代谢、激素相关差异表达蛋白及共有差异表达蛋白分析,发现光合作用通路、ROS、ABA、钙信号通路相关蛋白在2个品种中多为上调表达,且桂糖29号的上调表达蛋白数多于崖城71-374,可能参与甘蔗后期对黑穗病的应答。植物抗病是一个复杂的过程,需要多种功能与途径参与调控。在本实验中没有发现苯丙烷类代谢途径及一些酶(谷胱甘肽过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽硫转移酶、过氧化氢酶)、激素(生长素、乙烯、赤霉素)参与甘蔗的抗病过程,可能与采样时间有关。     

性状相关的分子标记在甘蔗分子育种中的应用研究

分子设计育种在农作物品种改良中发挥了重要作用,但由于甘蔗基因组庞大且高度杂合,染色体呈非整倍性,导致其性状相关的分子标记辅助育种进展十分缓慢。为加快甘蔗育种进程,提高其育种效率和准确性,简述了甘蔗分子标记辅助育种现状及其瓶颈,并总结了应用于甘蔗的分子标记种类及其问题,阐明分子标记在甘蔗遗传连锁图谱构建中的作用,进而从甘蔗产量和糖分性状相关QTL的定位、主要抗病基因（抗褐锈病基因、抗黑穗病和抗黄斑病基因）的定位及其在抗病分子育种上的应用,以及关联分析方法在甘蔗重要性状研究中的应用等方面对性状相关的分子标记进行综述。最后对甘蔗重要性状相关分子标记辅助育种的机遇和挑战进行了展望,为甘蔗分子育种的深入研究提供理论依据。     

甘蔗新品种苗期抗螟虫性评价

为明确新甘蔗品种对甘蔗螟虫的抗性水平,以期为抗虫品种的推广应用和抗性基因发掘奠定基础,本文采用螟虫自然种群接虫方法,连续2年对10个甘蔗新品种进行了苗期螟害分析与抗螟虫性评价。结果表明,不同甘蔗新品种对螟虫抗性存在显著差异,桂糖29号、桂糖31号等较抗虫,福农39号、德蔗03-83和云蔗05-49等较感虫。部分甘蔗品种抗性会随螟虫选择压力不同而变化,云蔗03-194、云蔗05-51、云蔗06-407等在螟虫虫口密度高时表现为感虫,而在虫口密度低时表现为抗虫。     

甘蔗新品种及主栽品种对褐锈病抗性与Bru1基因分子检测

The aim of this study was to assess brown rust resistance of new sugarcane varieties bred in China and main cultivated varieties in sugarcane planting area, and screen the elite new brown rust resistant varieties for popularization and application in production. In total, 60 new varieties in the national regional test of new sugarcane varieties were tested in Kaiyuan and Lincang, and 34 main cultivated varieties were studied in Lincang, Puer, and Yuxi, Yunnan province, and Yizhou, Guangxi province, China, where the incidence of brown rust was particularly high. The resistance of these sugarcane varieties to brown rust was investigated under natural inoculation and molecular marker-assisted identification was used to detect the brown rust resistance gene Bru1. The results of field survey showed that 66 (70.21%) of the 94 new and main cultivated varieties were highly resistant to moderately resistant, and 28 (29.79%) were susceptible to highly susceptible. Molecular detection indicated that Bru1 gene was found among 54 (57.45%) of the 94 new and main cultivated varieties. Some main cultivated varieties that were currently planted across large areas such as Guitang 29, Guitang 44, Dezhe 03-83, Liucheng 03-1137, Yuetang 60, and Guitang 46 were highly susceptible to brown rust, and 31 new varieties such as Yuegan 48, Funong 09-2201, Guitang 08-120, Liucheng 09-15, Zhongzhe 1, Yunzhe 08-1609, Yunrui 10-187, and Zhongtang 1201 were resistant. Therefore, in the sugarcane planting areas with high incidence of brown rust and wet and rainy climates, more effort should be eliminated the main susceptible varieties and promoted the application of new resistant varieties. This will help to achieve a reasonable distribution of varieties, fundamentally control the outbreak of disease in sugarcane planting areas, and provide security for the high-quality development of sugarcane industry in China in the future.     

甘蔗新品种及主栽品种对褐锈病抗性与Bru1基因分子检测

为明确近年我国各甘蔗育种单位育成的新品种及各蔗区主栽品种对甘蔗褐锈病的抗性,筛选抗褐锈病优良新品种供生产上推广应用,本研究结合全国甘蔗新品种联合区域试验,选择甘蔗褐锈病高发的云南临沧、云南普洱、云南玉溪和广西宜州蔗区,在田间自然发病下,对我国近年来选育的60个新品种和34个主栽品种进行抗性评价,并对抗褐锈病基因Bru1进行分子检测。结果表明,94个新品种及主栽品种中,66个表现高抗到中抗,占70.21%;28个表现为感病到高感,占29.79%。分子检测结果显示,共54个抗病新品种及主栽品种含有抗褐锈病基因Bru1,频率为57.45%。目前大面积种植的桂糖29号、桂糖44号、德蔗03-83、柳城03-1137、粤糖60号、桂糖46号等主栽品种高度感病,而粤甘48号、福农09-2201、桂糖08-120、柳城09-15、中蔗1号、云蔗08-1609、云瑞10-187、中糖1201等31个新品种抗病性强。建议多雨湿润褐锈病高发蔗区,应加大淘汰感病主栽品种和推广应用抗病新品种力度,以期达到品种合理布局,从根本上控制褐锈病暴发流行,为甘蔗产业高质量发展提供安全保障。     

甘蔗新品系的DTOPSIS法综合评价

以新台糖22号（ROC22）为对照,对9个甘蔗新品系进行1年新植和2年宿根比较试验,利用方差分析和DTOPSIS法进行评价。结果表明,9个参试品系中桂糖11-80、桂糖11-2142和柳糖10-21的2年宿根黑穗病发病率高于ROC22,其他品系则低于ROC22,其中桂糖10-517第1年宿根发病率为0,桂糖10-434 2年宿根发病率均为0。通过DTOPSIS法综合评价,理想解相对接近度（C_i）低于ROC22的品系有桂糖10-3006和桂糖10-517,表现出低产和低糖等特点;C_i高于ROC22的品系有桂糖10-2018、桂糖10-434、河糖11-145和桂糖10-2003,表现出高产高糖且抗逆性强等优良特性,适合在广西崇左蔗区及气候条件相似的蔗区推广种植。