SCN侵染对不同大豆品种根系氨基酸/低分子肽类分泌物的影响

 利用聚酰胺薄膜层析技术研究了不同抗感SCN的大豆品种根系分泌物中氨基酸/低分子肽类物质。结果表明:大豆根分泌物中含有多种氨基酸类物质及谷胱甘肽等低分子肽类物质;大豆胞囊线虫侵染后, 大豆根的分泌活动增强, 根分泌物中氨基酸/低分子肽类物质增多;苗期大豆根分泌物中氨基酸/低分子肽类物质的种类和含量随苗龄有不同程度的变化, 运用SPSS软件对层析图谱进行聚类和相似性分析, 结果为出苗5和11 d, 各个品种根分泌物层析图谱差异显著, 其中Franklin和辽豆10的图谱相似, 5和11 d时, r分别为0.6683^**和0.7581^**(P=0.01), 且二者均为苗期线虫侵入型品种。因此, 以Franklin或辽豆10根分泌物层析图谱荧光点作参照, 聚酰胺薄膜层析法可检测大豆苗期是否抗线虫侵入。     

丛枝菌根真菌与大豆胞囊线虫相互作用研究初报

 在温室盆栽条件下对大豆‘开育10’品种接种了丛枝菌根(AM)真菌:Gigaspora margarita Becker&Hall、Glomus fasiculatum(Thaxt) Gerd.&Trappe、G.intraradices Schenck&Smith、G.mosseae Nicolson&Gedermann及G.versiforme Berch和/或大豆胞囊线虫(SCN,Heterodera glycines)4号生理小种。供试AM真菌可不同程度地促进大豆植株的生长发育,增加植株高度、地上部和地下部干重及单株产量,减轻感病大豆品种‘开育10’SCN的危害,降低病情指数、根上和根围土壤中胞囊数量、2龄幼虫和胞囊内卵数。其中,G.fasiculatum、Gi.margarita和G.intraradices的效应大于G.mosseae和G.versiforme的处理。接种SCN显著降低了G.intraradices和G.versiforme对大豆根系的侵染率、G.fasiculatum的产孢数量及G.intraradices的侵入点数量,增加了G.mosseae的产孢数量。认为部分AM真菌能有效地抑制SCN对大豆根系的侵染、胞囊发育和2龄幼虫的形成。     

不同茬口条件下的作物根渗出物对大豆胞囊线虫(Heterodera glycines)卵孵化影响

 取北方5种作物轮作茬口和休闲土壤种植火豆、玉米、小麦、亚麻和甜菜,出苗后22 d制备作物的根渗出物,观察其对大豆胞囊线虫卯孵化的影响。试验表明,麦豆麦迎茬的甜菜根渗出物在后期大豆胞囊线虫(SCN)的卵孵化率最高,豆麦米轮作茬的大豆根渗出物9 d后SCN的卵孵化率明显高于其它作物,米豆米茬口的玉米根渗出物SCN的卵孵化率较高,豆麦豆迎茬甜菜根渗出物SCN的卵孵化率明显高于所有供试作物,12年大豆连作茬甜菜从一开始卵孵化率就高于对照和其它4种作物,休闲区的5种作物根渗出物也有对SCN卵孵化的刺激作用。     

大豆胞囊线虫生理小种的鉴定及大豆种质资源对其抗性的评价

１９９３～１９９５年，应用美国ＧＯＬＤＥＮ等的一套鉴别寄主：Ｐｉｃｋｅｔ、Ｐｅｋｉｎｇ、ＰＩ８８７８８、ＰＩ９０７６３和感病品种Ｌｅｅ６８，鉴定出山东省德州市的大豆胞囊线虫为大豆胞囊线虫２号生理小种。应用田间自然病圃和病土盆栽鉴定方法，对４１２０份大豆种质资源进行大豆胞囊线虫２号生理小种抗性鉴定。鉴定出免疫和抗病的大豆种质２５份，其中免疫的４份，抗病的２１份，分别占总参试材料０．１０％和０．５１％。这些抗病品种多为黑色种皮。     

连作和轮作对大豆胞囊线虫群体数量及土壤线虫群落结构的影响

大豆胞囊线虫Heterodera glycinesIchinohe病害是大豆生产中的毁灭性病害,对世界大豆生产造成重大损失。采用根染色法和常规土壤线虫分类鉴定技术研究了连作和轮作两种耕作方式下大豆胞囊线虫群体数量和土壤线虫群落结构的变化。结果表明,连作使大豆田土壤中胞囊和根系上各龄期胞囊线虫数量显著增加(95.6→335.5),而轮作积累很少(10.3→31.8),感病品种中J2的侵入数量决定了大豆胞囊线虫形成胞囊的数量(22.8→95.6,129.4→335.5)。玉米-玉米-大豆的轮作方式使胞囊积累最少(10.3)。轮作大豆田土壤线虫总数高于连作,主要由于轮作大豆田土壤线虫的优势属Helicotylenchus和优势营养类群植物寄生线虫PP的相对丰度高于连作,但大豆胞囊线虫的相对丰度正相反,连作(33.65%)高于轮作(0.91%),说明Heterodera glycines可以作为土壤线虫的关键属种用以指示土壤发病的严重程度。研究中重要的优势属和关键属种cp值均为3,说明其繁殖和抗干扰能力比较强。研究证明土壤线虫优势营养类群、优势属种和关键属种可以有效地指示农业土壤健康状况和大豆田的大豆胞囊线虫病害的发生程度。     

大豆重迎茬种植对大豆孢囊线虫发生及产量的影响

通过大豆抗病品种和感病品种在不同土壤类型条件下连续种植对大豆孢囊线虫消长及产量影响研究结果表明 :抗病品种无论在黑土或盐碱土地区种植 ,大豆孢囊线虫孢囊数量变化不大 ,在黑土地区 ,正茬和重茬 1年的产量略高于感病品种 ;但在盐碱土线虫发生区抗病品种产量明显高于感病品种 ,其孢囊量明显低于感病品种。感病品种随着重茬年限增加孢囊量逐渐增加 ,产量逐渐降低     

大豆重迎茬种植对大豆孢囊线虫发生及产量的影响

通过大豆抗病品种和感病品种在不同土壤类型条件下连续种植对大豆孢囊线虫消长及产量影响研究结果表明 :抗病品种无论在黑土或盐碱土地区种植 ,大豆孢囊线虫孢囊数量变化不大 ,在黑土地区 ,正茬和重茬 1年的产量略高于感病品种 ;但在盐碱土线虫发生区抗病品种产量明显高于感病品种 ,其孢囊量明显低于感病品种。感病品种随着重茬年限增加孢囊量逐渐增加 ,产量逐渐降低     

中国小黑豆抗源对大豆孢囊线虫4号生理小种抗性机制的研究Ⅰ.抗源品种对大豆孢囊线虫侵染和发育的影响

 以鲁豆1号作感病对照,通过接种相同数量的卵和二龄幼虫并采用切顶水培技术研究我国筛选出的两个小黑豆抗源:灰皮支黑豆和元钵黑豆对大豆孢囊线虫4号生理小种侵染和发育的影响。结果表明,接种后24 h侵入大豆抗感品种根内的二龄幼虫数十分接近,差异不显著;接种后水培15~17 d,抗病品种根内的二、三龄幼虫数无论是单株平均值,还是所占百分数均极显著高于感病对照,而四龄幼虫、雌成虫和总成虫数正好与此相反。感病对照鲁豆1号根上二龄、三龄、四龄、雌成虫和总成虫数所占百分数为4.40%、10.20%、24.95%、29.35%和60.45%,而元钵黑豆和灰皮支黑豆根上各龄线虫的百分数分别为22.30%、26.50%、13.55%、3.80%、37.65%和24.30%、29.60%、15.05%、2.50%、31.15%。抗感品种根上线虫性比的差异极明显,抗病品种为10左右,而感病对照稍大于1;抗病品种根上线虫幼虫从二龄到三龄及从三龄到四龄阶段有较高的死亡率,而且从三龄到四龄阶段的死亡率高于从二龄到三龄阶段。     

大豆早熟耐病品种对大豆胞囊线虫耐病机制的初步研究

经2012年和2013年大田试验筛选,选择对大豆胞囊线虫具有耐病性的大豆早熟品种Красноградская,以感病品种黑河52作对照进行了耐病机制初步研究。结果表明,室内人工接种大豆胞囊线虫,接种后6、12、18、24、30 d,大豆耐病品种和感病品种植株根内多酚氧化酶(PPO)活性均略高于未接种的对照,但差异不显著;受大豆胞囊线虫感染,耐、感大豆品种植株根内过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性都比同期的对照显著升高,且耐病品种POD活性始终高于感病品种,活性增高维持的时间比感病品种长。同时,PAL活性比感病品种高峰值出现的早。叶绿素含量变化结果显示,大豆胞囊线虫的侵染显著影响其光合作用,但随接种时间的延长,品种间变化规律不同。在接种后的12~24 d,无论耐、感品种叶绿素的含量与各自的对照相比都有所升高,而且耐病品种的上升幅度明显高于感病品种,24 d以后,感病品种的叶绿素含量开始下降,而耐病品种则继续维持在一个较高的水平。     

大豆孢囊线虫大豆和烟草群体寄生性比较分析

通过盆栽试验,测定大豆孢囊线虫(Heterodera glycines,soybean cyst nematode,SCN)大豆群体(SCNS)和烟草群体(SCN_T)对5个大豆品种(SCN生理小种鉴别寄主)和9个烟草栽培品种的寄生性。结果发现,SCNS在5个大豆品种上的平均繁殖系数(Rf=P_f/P_i)为0.60(0.14~1.90),在感病对照品种‘Lee’上平均Rf高达1.90;SCN_T在5个大豆品种上的平均Rf为0.18(0.06~0.44),在感病对照品种‘Lee’上Rf为0.44。SCNS对9个烟草品种几乎无寄生性,平均Rf为0.06(0.00~0.10);SCN_T则能寄生9个烟草品种,平均Rf为1.26(0.45~1.95)。接种35d后,在不同大豆品种根内SCNS和SCN_T的幼虫数量均极少,侵染率基本相同;在不同烟草品种根内SCNS的幼虫数量均为0,而SCN_T的幼虫数量平均为26.5(14.6~57.0)。研究表明,供试SCNS属于14号生理小种,但供试SCN_T与之寄生性差异大,属于新的SCN致病类型。     

大豆种质资源对大豆孢囊线虫的抗性评价

 大豆孢囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe,SCN)是大豆(Glycine max (L.) Merrill)生产中的毁灭性害虫,种植抗性品种是控制其危害、减少产量损失的最佳途径。本研究通过温室盆栽实验评价了300份大豆种质对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种的抗性。分别筛选到高抗和中抗3号生理小种的大豆种质27份和21份;高抗和中抗4号生理小种的大豆种质11份和9份。在所有供试材料中有10份材料同时对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种表现高抗。线虫侵染实验表明,抗性材料对大豆孢囊线虫的发育有阻碍作用,并能显著降低最终形成的孢囊数。     

根际微生物多样性与棉花品种对黄萎病抗性的关系研究Ⅱ.不同抗性品种根际真菌区系分析及其对棉花黄萎病菌的抑制作用

 对棉花抗黄萎病品种(春矮早和86-6)和感病品种(中棉17和豫棉12)的根际真菌区系进行了分析。结果表明每个品种都有自己独特的根际微生物区系,抗病品种根际微生物种数多于感病品种,区系组成更为复杂。抗病品种根际真菌优势种主要是漆斑菌(Myrothecium)、粘帚霉(Gliocladium)、曲霉(Aspergillus)和青霉(Penicillium)等,感病品种则多为头孢霉(Cephalosporium)、镰刀菌(Fusarium)、矛束孢(Doratomyces)、粘帚霉(Gliocladium)和漆斑菌(Myrothecium)等。采用平板对峙培养法测定了不同抗性棉花品种根际真菌区系各成员对棉花黄萎病菌的抑制作用,发现抗病品种根际真菌区系中对黄萎病菌具有抑制作用的真菌种数和比率都高于感病品种,而且抗病品种根际真菌的优势种对棉花黄萎病菌的抑制作用较强。这种差异在苗期和现蕾期更为明显,花铃期则显著减小。研究结果表明棉花品种对棉花黄萎病的抗性与根际真菌区系组成及其对黄萎病菌的抑制能力有一定关系。     

Genetics of soybean-Heterodera glycines system

Genetics of resistance to soybean cyst nematode (SCN), Heterodera glycines Ichinohe is very complex. Crosses involving PI 437654, which is resistant to all races of cyst nematodes with other sources of resistance (Peking, PI 88788, and PI 90763) indicated that resistance to race 3 was controlled by four genes, two of which were dominant resistance genes and the other two were recessive resistance genes. For race 5, a four gene model with two recessive and two dominant resistance genes in epistasis has been proposed. For race 14, the results suggested a three gene model with one dominant and two recessive alleles. Several other plant introductions have been isolated which have different genes conditioning resistance. Most of the currently grown soybean varieties derived resistance from Peking and/or PI 88788. Resistance to SCN in these soybean varieties has broken down because of the emergence of several new races and populations of SCN. The use of PI 437654 or Hartwig and other plant introductions with different genes for resistance will broaden genetic diversity and stabilize yield.     

Coinfection of soybean plants with Phytophthora sojae and soybean cyst nematode does not alter the efficacy of resistance genes

The soybean cyst nematode (SCN) Heterodera glycines and the oomycete Phytophthora sojae are among the most damaging pathogens of soybean worldwide. Resistant cultivars are commonly used to manage these diseases. As it is known that the presence of SCN can facilitate the development of other pathogens, it is important to verify if there is a synergistic activity between SCN and P. sojae. The purpose of this study was to evaluate a possible interaction on susceptible and resistant soybean lines. The plants were inoculated with one or both organisms at different stages (5 or 10 days old). Two levels of SCN inoculum (2,000 and 10,000 eggs/plant) and different timing between SCN and P. sojae inoculation (2, 5, or 8 days) were compared. The results on 5-day-old plants showed that SCN did not influence P. sojae development. The resistant cultivar to P. sojae remained effective (0% mortality) and susceptible cultivars exhibited high mortality (100%) in the presence or absence of SCN. Experiments on 10-day-old plants showed that SCN resistance was not affected by the presence of P. sojae. SCN inoculum density and timing of P. sojae infection did not affect the virulence of these pathogens and the efficacy of resistance genes. However, the number of SCN cysts was decreased by more than 50% (p < .001) when P. sojae was coinfesting the susceptible cultivar. This suggests that P. sojae might indirectly influence SCN development by reducing the root mass. This study confirmed that resistant cultivars remain a valid option for the management of P. sojae and SCN.     

根际微生物多样性与棉花品种对黄萎病抗性的关系研究 II.不同抗性品种根际真菌区系分析及其对棉花黄萎病菌的抑制作用

对棉花抗黄萎病品种（春矮早和８６－ ６）和感病品种（中棉１７和豫棉１２）的根际真菌区系进行了分析。结果表明每个品种都有自己独特的根际微生物区系,抗病品种根际微生物种数多于感病品种,区系组成更为复杂。抗病品种根际真菌优势种主要是漆斑菌 （Ｍｙｒｏｔｈｅｃｉｕｍ ）、粘帚霉（Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ）、曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）和青霉（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ）等,感病品种则多为头孢霉（Ｃｅｐ ｈａｌｏｓｐｏｒｉｕｍ ）、镰刀菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ）、矛束孢（Ｄｏｒａｔｏｍｙｃｅｓ）、粘帚霉（Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ）和漆斑菌（Ｍｙｒｏｔｈｅｃｉｕｍ ）等。采用平板对峙培养法测定了不同抗性棉花品种根际真菌区系各成员对棉花黄萎病菌的抑制作用,发现抗病品种根际真菌区系中对黄萎病菌具有抑制作用的真菌种数和比率都高于感病品种,而且抗病品种根际真菌的优势种对棉花黄萎病菌的抑制作用较强。这种差异在苗期和现蕾期更为明显,花铃期则显著减小。研究结果表明棉花品种对棉花黄萎病的抗性与根际真菌区系组成及其对黄萎病菌的抑制能力有一定关系。     

不同土壤水分下大豆根冠互作对产量和农艺性状的影响

为明确不同土壤水分下大豆根冠互作对产量和农艺性状的影响,为大豆抗旱育种提供理论依据,利用耐旱型品种辽豆14与干旱敏感型品种辽豆21进行相互嫁接,在结荚期设置正常供水(80%田间持水量)和水分胁迫(50%田间持水量,持续20 d)处理,成熟期测定主要农艺性状。试验结果表明,大豆地上部农艺性状和产量主要由地上部基因型决定,但水分胁迫下也会受到根系基因型的影响。正常供水与水分胁迫下,与辽豆21相比,辽豆14接穗的株高平均提高24.3%和14.8%,主茎节数分别平均提高19.6%和15.3%,分枝数分别平均提高60.2%和90.6%,单株生物量平均提高57.1%和87.1%,单株荚数平均提高70.0%和92.3%,分枝荚数平均提高159.9%和197.9%,分枝瘪荚率平均降低57.8%和60.4%,最终单株粒重平均提高19.9%和54.9%。与辽豆21自身嫁接植株相比,水分胁迫下,嫁接辽豆14砧木使单株荚重、单株荚数、单株粒数、百粒重和单株粒重分别显著提高了45.8%、27.4%、21.7%、5.2%和20.4%,产量性状的提高与主茎第9～15节位间有效荚数的提高有关。因此,通过地上部与根系的协同改良是提高大豆抗旱性的重要途径。