玉米自交系抗旱鉴定与筛选技术研究

选育及种植抗(耐)旱玉米品种,全面提升玉米种植生产的综合抗旱能力,是玉米产量持续稳定增长的重要措施之一.进行科学客观的玉米资源材料抗(耐)旱能力的鉴定与筛选,为抗(耐)旱品种选育提供基础材料和科学依据.我所采用本地与海南及自然与胁迫条件鉴定与筛选方法,以抗旱系数及经济性状、生物学性状为主要考查依据,鉴定筛选出PH 4 VC、H9-21、W15-2、交51等一系列抗旱能力较强的自交系材料在育种上应用.     

玉米成株期耐盐性评价与耐盐资源筛选

为探明玉米成株期耐盐性评价方法并筛选耐盐玉米资源,采用多个鉴定指标对16份玉米品种进行耐盐性综合评价,并划分为不同的耐盐级别。试验采用大田鉴定法,以株高、穗鲜重、茎鲜重、总鲜重和籽粒干重这5个指标的耐盐指数为评价依据,运用加权隶属函数法进行耐盐综合评价,并根据D值对耐盐性进行聚类分析。结果表明,与正常环境相比,在盐碱胁迫下,各鉴定指标的平均值均有所下降,其中籽粒干重和穗干重的变异系数在盐胁迫条件下明显高于正常条件;不同玉米种质资源的耐盐指数的表现不同,以各个耐盐指数为依据的品种耐盐性排序也不一致;相关分析表明D值与各耐盐指数的隶属函数值均呈极显著正相关,可以用加权隶属函数法综合评价玉米成株期耐盐性。根据D值和聚类分析,可将16个玉米品种划分为5个耐盐级别:其中高耐盐品种(1级) 1个、耐盐品种(2级) 2个、中等耐盐品种(3级) 9个、敏盐品种(4级)3个、高敏盐品种(5级) 1个。本研究共筛选出高耐盐普通玉米1个(天泰316)、耐盐普通玉米2个(五岳97-1,惠农609)和特用玉米1个(山农207),这些品种建议在黄河三角洲等盐碱地示范推广。     

抗黄萎病低酚棉品种资源RAPD分析

以 5 8份不同来源的低酚棉抗 (耐 )黄萎病品种 (系 )为材料 ,用 RAPD技术研究了该品种资源群体的遗传变异。 1 5个随机引物共扩增出 1 0 6个RAPD标记 ,其中 5 0个为多态性标记 ,遗传多样性位点占 47.2 %。依据 RAPD标记进行聚类分析 ,5 8个抗、耐黄萎病低酚棉品种可划分为 6个RAPD群 ( RAPD groups,RGs)。其中 RG 包括2 4个品种 ,RG 包括 2 9个品种 ,两者占总数的91 .4%。 RG 由 GP2 0 7gl2 77和 GP2 0 8gl2 1 3两个品种组成 ;冀棉 1 9号、中无 3366和皖无 1号各单独构成 1个 RG,它们都与 RG 和 RG 之间有较大的差异。RG 又可分为 5个亚类 ,其中以RG - 2的品种数最多 (占 68% ) ;RG 可分为 3个亚类 ,其中以 RG - 1中的品种数居多 (占72 .4% )。RAPD分析表明 ,供试的多数品种遗传差异不大 ,仅少数品种之间表现出较大的差异 ,因而应进一步拓宽该抗黄萎病低酚棉资源群体的遗传变异。     

半野生棉与亚洲棉对草甘膦抗性评价及比较分析

采用叶片棉球定位鉴定法,初步鉴定并评价了半野生棉和亚洲棉对草甘膦的自然抗性,结果表明:参试材料抗性水平从高抗至高感分6级,极端抗性水平相差33.3倍(0.2%对0.006%)。其中,半野生棉对草甘膦的自然抗性分级丰富,抗性水平分布自高抗至高感;但大部分半野生棉不耐草甘膦,近86%(346份)的材料抗性水平处于低耐级别以下。而亚洲棉抗性水平都处于高抗至低耐的4个级别,抗性多样性较差,但整体抗性水平较高,70.3%(71份)表现为耐或以上级别。从半野生棉和亚洲棉中分别筛选到2份和5份高抗材料,半野生棉中有1份高感材料,亚洲棉中无对草甘膦敏感材料。本研究报道的极端材料为棉花草甘膦抗性遗传机制研究、新品种的培育、内源抗性基因的挖掘和感抗机理研究,奠定了良好的材料基础。     

镉胁迫对不同品种辣椒种子萌发及苗期抗性生理的影响

辣椒(Capsicum annuum L.)不仅是重要的蔬菜和调味品,也是贵州的主导产业之一,但耕地镉(Cd)污染严重制约了辣椒产业的发展。本研究以前期筛选的耐镉辣椒品种LCL 4和LCL 6为材料,研究CdCl_2胁迫对两品种种子萌发及理化指标的影响。结果表明,在200 mg·L~(-1) CdCl_2胁迫条件下,LCL 4和LCL 6种子发芽率分别为97%和96%,而发芽势分别为95%和93.33%,表明CdCl_2胁迫对LCL 6品种种子的萌发指标影响较大;150 mg·L~(-1) CdCl_2胁迫处理下两品种抗氧化酶(Antioxidant enzymes, AOEs)表现出一定差异。AOEs酶活在LCL 4和LCL 6中总体表现为先增加后降低的趋势,SOD、POD和CAT酶活在镉胁迫第3天时达最大值,其中LCL 6品种中CAT、POD、SOD最大值分别为235.21、981.32、756.25 U·(g·min)~(-1),而LCL 4分别为252.16、1 116.05、913.73 U·(g·min)~(-1)。另外,在镉胁迫处理0～3 d内,LCL 6的MDA含量均显著高于LCL 4,但在胁迫处理第5天时,LCL 4和LCL 6中MDA含量分别为6 μmol·g~(-1)和5μmol·g~(-1),两者差异不显著。     

香稻育种新材料的抗性基因与表型鉴定

‘大粒香’是著名的香稻品种之一,但对稻瘟病敏感的缺点限制了其推广。本研究利用分子标记YY5-YY8、Bph14P/Bph14N、MS5、Pibdom、Pi-ta、pTA248、Sub1-1,从课题组选育的129株‘大粒香’改良系F4代中筛选同时聚合香味基因badh2,抗褐飞虱基因Bph14和Bph15,抗稻瘟病基因Pita和Pib,抗白叶枯病基因Xa21及耐涝基因Sub1的单株,并从中选择农艺性状较好的单株进行对应基因的表型鉴定,以期获得具有多种抗性的香稻育种新材料。通过PCR技术对改良系F4代的badh2、Bph14、Bph15、Pita、Pib、Xa21和Sub1基因进行分子标记检测,从129个单株中筛选出同时聚合以上7个基因的植株30株,从中选择农艺性状较好的单株17C1389-4-4W进行表型鉴定。咀嚼实验和KOH浸泡-嗅闻实验结果表明17C1389-4-4W具有香味,褐飞虱接种实验结果表明17C1389-4-4W抗褐飞虱级别为3级,稻瘟病菌株Gally接种实验结果表明17C1389-4-4W抗稻瘟病级别为1级,白叶枯菌株PXO86接种试验结果表明17C1389-4-4W抗白叶枯病级别为1级,苗期淹涝实验结果显示17C1389-4-4W耐涝性显著强于亲本。大粒香改良系17C1389-4-4W聚合了多达6个抗性基因,将在多抗香稻育种中发挥重要作用。     

2个新培育水稻材料对褐飞虱的抗性机制研究

旨在筛选抗褐飞虱水稻材料,研究其对褐飞虱抗性机制。通过苗期抗性鉴定、成株期抗性鉴定筛选出了2份新培育的水稻材料,并对这2份水稻材料进行了忌避性、抗生性和耐害性的抗性试验。在苗期1105113表现为抗虫级别,1105096为高抗,在成株期1105096和1105113对褐飞虱均免疫;褐飞虱若虫和成虫均对1105096和1105113具有较强的忌避性;1105096和1105113对褐飞虱若虫存活率显著低于对照;1105096和1105113对褐飞虱的耐害性较弱,抗生性较强。这2个水稻材料在苗期和成株期均对褐飞虱具有良好的抗性效果。同时,这2个水稻材料对褐飞虱兼具有忌避性、抗生性和耐害性,其中抗生性作用较强,耐害性作用较弱,均可用于培育抗褐飞虱水稻品种。     

EMS诱导小麦TcLr19感叶锈病突变体的筛选

为了利用小麦感叶锈病突变体进行抗病基因功能和机制研究,用EMS处理小麦抗叶锈病近等基因系Tc Lr19的种子,对获得的M2、M3植株进行农艺性状观察和田间抗叶锈性鉴定。结果显示,不同浓度的EMS溶液处理种子共获得367个M1单株,处理浓度为1.0%时,接近半致死剂量,且M2表型突变频率最高,适宜突变筛选。在2 359个M2突变群体中,共筛选到表型突变体38个,表型突变频率1.61%;筛选出感叶锈病突变体53个,感病突变频率2.25%。在459个M3感病突变群体中,共鉴定出146个感病突变体,其中M36-2、M333-8、M333-9、M333-11、M344-4、M396-8这6个M3感病突变材料,遗传稳定率较高,达70%以上。为保证结果的可靠性,试验中还利用Lr19的分子标记对突变体进行分子辅助筛选。结果表明,EMS诱变是获得小麦感叶锈病突变体的有效手段,不仅为小麦抗叶锈基因的克隆和功能研究提供了重要的基础材料,还为小麦育种提供了新的种质。     

烟草抗PVY新品系比较试验

本研究于2014年采用中国烟草育种研究(南方)中心选育的YNN-N4(Y1)、YNN-N2(Y2)、V3-V1-1(Y3)、Y2F-10(Y4)、Y2F-15(Y5)、Y2F-1(Y6)、V3-2(Y7)、V3-7(Y8)、V3-8(Y9)、V8-10(Y10)、V8-13(Y11)、V8-6(Y12)、V8-2(Y13)共13个抗PVY品系作为材料,以推广品种K326和云烟97为对照,在PVY发病较重的昭阳区太平办事处石渣河社区作田间比较实验。研究结果发现,各品系PVY抗性表现为抗病(R)至高抗(I)。综合各品系的生育期、植物学性状、农艺性状、原烟外观质量、内在化学成分含量、产量、质量的特征及抗病性等性状,决定选用YNN-N2(Y2)、V3-V1-1(Y3)、Y2F-15(Y5)、V3-2(Y7)、V8-10(Y10)5个综合特性较优的品系,在下一年度进行品系比较的小区试验和和小面积生产示范。上述抗PVY特性较好的各品系,一方面可作为抗病育种资源使用,另一方面可在不同环境气候条件下继续进行田间种植筛选,以加快抗PVY品种的适宜种植进度。     

引进番茄品种抗晚疫病苗期鉴定及抗性品种筛选

以俄罗斯番茄品种A5、A6、A8、A9、A10、7-1、20、富贵（中国）和日本品种耐运2000为试材进行番茄苗期抗晚疫病鉴定及抗性品种筛选,研究表明：（1）最适的孢子囊悬浮液接种浓度为1×103孢子囊/ml;（2）同一品种幼苗比离体叶片病情指数普遍偏低;（3）耐运2000 、A10抗病性最强（抗病品种）,A9、20、7-1、A5和A8中等（感病品种）,富贵和A6最差,属于高感品种。因此耐运2000和A10有希望成为抗晚疫病品种或作为进一步培育抗晚疫病品种的亲本。     

Resistance profile of improved cassava germplasm to cassava mosaic disease in Nigeria

Cassava mosaic disease (CMD) caused by a group of begomoviruses and transmitted by whitefly vector is a serious disease in all the cassava-growing areas of Africa. Field evaluation with replication was conducted in 2003 and 2004 in three agroecologies in Nigeria to study the response of 40 cassava genotypes to CMD and to investigate genotype × environment (GE) interactions on their reactions to CMD, using the rank-sum classification and site regression analysis model. The 40 genotypes were separated into resistant (n = 17), moderately resistant (n = 6), moderately susceptible (n = 2) and susceptible (n = 15) groups. Environments, genotypes and GE interactions were all highly significant (P < 0.0001) for the virus disease contributing 9.5%, 71.36% and 19.14%, respectively to total variation. More than 40% of the genotypes were identified as resistant to the disease. Genotypes TMS 98/0581, TMS 99/3073, TMS 97/4763, TMS M98/0040, TMS 98/0505, TMS 97/0211, TMS 97/4769, TMS 99/2123, TMS M98/0068 and TMS 97/0162 were shown to have high resistance to CMD. The study also identified Umudike, in south-east Nigeria, as having high disease severity and the most appropriate site for CMD resistance screening of genotypes. Most of the genotypes exhibited stable resistance to CMD. The implication that the availability of these resistant genotypes as identified in this study could be a source of CMD resistance for further breeding is discussed.     

Genetic analysis of biotype I greenbug resistance in sorghum

The greenbug has been a major insect pest of sorghum since 1968. Although sources of genetic resistance have been identified to combat this pest, new and virulent biotypes have successfully overcome these resistance genes. KS 97 was developed and released by the Kansas Agricultural Experiment Station as a new germplasm source of biotype I greenbug resistance in sorghum. The objectives of this study were to evaluate combining ability effects for greenbug resistance in KS 97 and to determine the number of genes responsible for this trait. Six inbred lines, including KS 97 and greenbug resistant and susceptible checks, were intercrossed using a Design-II mating scheme to produce nine F1 hybrids. Responses of seedlings of parent lines and hybrids to biotype I greenbug were evaluated in replicated growth chamber experiments. The results of these studies indicated significant effects of general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA). Greenbug resistance derived from KS 97 was found to be incompletely dominant, and the GCA effect for resistance associated with KS 97 was superior to that associated with PI550610, the resistant check. Segregation studies to determine the number of genes responsible for greenbug resistance in KS 97 were conducted in BC1F1 populations. KS 97 was introgressed into three greenbug-susceptible genetic backgrounds. Segregation analysis indicated a consistent 1:3 (resistant:susceptible) segregation ratio for greenbug resistance across populations. The simplest explanation for these results is that two dominant genes requiring complementary gene action control resistance. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

番茄黄化卷叶病毒病抗病基因Ty-1的CAPS标记建立

本研究旨在筛选获得与番茄黄化卷叶病毒抗病基因Ty-1紧密连锁的分子标记,为番茄抗病育种提供技术支撑。根据与抗病基因Ty-1紧密连锁的RFLP标记序列设计特异引物,以抗病杂合体（Ty-1/ty-1）、抗病纯合体（Ty-1/Ty-1）和感病纯合体（ty-1/ty-1）材料提取的DNA为模板,进行PCR扩增,而后经不同的核酸内切酶酶切处理,筛选获得与Ty-1基因紧密连锁的CAPS标记。结果显示从4个标记中筛选获得了2个稳定可靠的CAPS标记,即TG97和Mi23。TG97标记在抗病杂合体产生398 bp、303 bp和95 bp 3个特异片段,抗病纯合体产生303 bp和95 bp 2个特异片段,感病纯合体产生398 bp一个特异片段。Mi23标记在抗病杂合体产生402 bp和354 bp 2个特异片段,抗病纯合体产生402 bp一个特异片段,感病纯合体产生354 bp一个特异片段。研究结果表明TG97和Mi23这2个CAPS标记均为共显性标记,可用于番茄抗病育种的辅助选择中。     

Genetical analysis of resistance to Mycosphaerella pinodes in pea seedlings

Summary In studies of the inheritance of resistance, pea seedlings of seven lines in which stems and leaves were both resistant to Mycosphaerella pinodes were crossed with a line in which they were both susceptible. With seven of the crosses resistance was dominant to susceptibility. When F₂ progenies of five crosses were inoculated on either stems or leaves independently, phenotypes segregated in a ratio of 3 resistant: 1 susceptible indicating that a single dominant gene controlled resistance. F₂ progenies of one other cross gave ratios with a better fit to 9 resistant: 7 susceptible indicating that two co-dominant genes controlled resistance. The F₂ progeny of another cross segregated in complex ratios indicating multigene resistance.When resistant lines JI 97 and JI 1089 were crossed with a susceptible line and leaves and stems of each F₂ plant were inoculated, resistance phenotypes segregated independently demonstrating that leaf and stem resistance were controlled by different genes. In two experiments where the F₂ progeny of the cross JI 97×JI 1089 were tested for stem and leaf resistance separately, both characters segregated in a ratio of 15 resistant:1 susceptible indicating that these two resistant lines contain two non-allelic genes for stem resistance (designated Rmp1 and Rmp2) and two for leaf resistance (designated Rmp3 and Rmp4). Evidence that the gene for leaf resistance in JI 1089 is located in linkage group 4 of Pisum sativum is presented.     

玉米多胞质雄性不育系CF5-11111的选育及抗病研究

以雄性不育细胞质（CMS）中s群的s，M，R与21A及c群的Rb，Es等多种细胞质为背景采用回交转育的方式，完成了CF5-11111雄性不育系的转育，不育性稳定。根据21A，s，M,Rb,Es胞质不育系具有较稳定的不育性和5种胞质抗病性的有关研究，研究认为21A，s，M，Rb。Es型雄性不育细胞质完全可以在生产上应用。     

31份甘蔗野生核心种质资源褐锈病抗性鉴定及Bru1基因的分子检测

为明确甘蔗野生资源对黑顶柄锈菌的抗性水平,了解Bru1基因在甘蔗野生资源中的分布状况,于2013年对中国国家甘蔗种质资源圃保存的31份野生核心种质资源进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因Bru1的分子检测。结果表明,31份供试材料中,高抗(1级)至中抗(3级)的有28份,占90.3%。其中19份材料表现高抗(1级),占61.3%,3份材料表现抗病(2级),占9.7%,6份材料表现中抗(3级),占19.4%。31份供试材料中只有贵州78-2-12、云南97-4、E.rockii95-19、E.rockii 95-20、云南83-224、广西79-8、云南95-35和广西89-13含抗褐锈病基因Bru1,占参试材料的25.8%;其余20份抗病材料和3份感病材料均不含抗褐锈病基因Bru1,表明除Bru1外,可能还有其他抗褐锈病基因存在。结果暗示中国国家甘蔗种质资源圃保存的野生核心种质资源中蕴藏着优良的抗褐锈病基因,是选育抗褐锈病甘蔗品种很有利用前景的抗源种质。     

水稻两用核不育系龙S抗稻瘟病主效基因的定位

龙S是一个广谱抗稻瘟病的水稻两用核不育系,利用分子标记技术精细定位其主效抗性基因,对于培育抗稻瘟病水稻新品种具有重要意义。采用来自国内外的41个稻瘟病菌系通过接种鉴定方式对龙S进行了稻瘟病抗谱分析,结果显示龙S的抗性频率为100%,对其中39个菌系表现高水平抗性,与Pi9的携带品种75-1-127抗性频率和抗病级别基本相当。群体遗传分析表明龙S的抗性基因表现为显性遗传方式,对于不同菌系龙S表现出不同的抗病遗传模式,其中龙S对稻瘟菌系318-2的抗性由单基因控制。通过抗病亲本龙S与感病亲本日本晴构建F₂分离群体,采用BSA (bulk segregant analysis)及RCA (recessive class analysis)分析方法,将龙S的主效抗病基因精细定位于第9染色体上的SSR标记M1-M2所在的1.31 cM区间,与已克隆的广谱抗稻瘟病基因Pi5位于相邻的染色体区域。抗谱分析表明,龙S与Pi5、Pii单基因系的抗性频率差异明显,抗谱较后二者更广。龙S主效抗性基因的精细定位,为进一步揭示其与Pi5、Pii的等位关系以及通过分子标记辅助选择培育抗病水稻新品种奠定了基础。     

利用分子标记鉴定辣椒抗疫病材料

为了利用分子标记快速准确鉴定辣椒抗疫病材料,以36份辣椒高代自交系为材料,利用与辣椒疫病紧密连锁的2对标记引物,结合田间抗疫病性调查,鉴定辣椒抗疫病种育材料。实验结果表明,26份材料的2个标记引物的分子标记鉴定结果与田间调查结果完全吻合,包括22份抗病材料,4份感病材料;3份材料的分子鉴定结果与田间调查结果相反;4份材料在2对引物上的鉴定结果不同,这些差异可能是由于标记所连锁的抗性位点不同、抗性基因的表达形式不同造成的。     

烟草青枯病抗性突变体‘486-K’的鉴定

为探究快速评价烟草青枯病抗性的室内鉴定体系,并为烟草青枯病抗性突变体遗传规律的研究和选育优质抗性品种奠定试验基础。本研究选用EMS诱变烤烟品种‘翠碧一号’获得的烟草青枯病抗性突变体‘486-K’为研究对象,以野生型品种‘翠碧一号’、感病品种‘红花大金元’和抗病品种‘岩烟97’作为3个对照品种。在安徽和福建病圃开展病情调查,室内接种鉴定采用伤根浸泡法接种烟草幼苗,探究5种青枯菌液接种浓度(OD600=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)的烟草幼苗的发病情况,确定最适的青枯菌液接种浓度。结合田间病情调查结果进行相关性分析,明确室内伤根浸泡法在研究烟草青枯病抗性中的可行性。结果表明,田间与室内病情鉴定发现突变体‘486-K’的病情指数均显著低于‘岩烟97’(P<0.05),认为抗性高于抗病品种‘岩烟97’,室内接种鉴定的最适青枯菌液浓度为3.8×10⁸ cfu/m L(OD600=0.3)。安徽和福建病圃的发病率与室内接种鉴定结果相比,均呈显著正相关(P<0.05),相关系数分别为0.915和0.933,说明室内鉴定采用伤根浸泡法能够准确判定材料的抗性水平。研究结果为其他烟草青枯病抗性材料的鉴定提供理论依据。     

广谱抗稻瘟病基因d12的遗传分析及分子标记辅助选择应用

本研究利用一个广谱抗稻瘟病基因d12（来源于武育粳2号）,通过分子标记辅助选择改良珍汕97B抗稻瘟病性。首先利用以珍汕97B为背景构建一个包含236个单株的d12近等基因系BC2F2群体,通过遗传分析,将抗稻瘟病基因d12定位于水稻第12染色体的遗传距离为2.7cM的2个SSR标记RM27792-RM28089之间。QTL分析结果表明,在分蘖期Ⅰ（TL58,播种后第58天考察的叶瘟）和分蘖期Ⅱ（TL75,播种后第75天考察的叶瘟）检测到的d12的LOD值和VAR值（遗传方差/表型方差）分别为：31.7、47.1%以及24.1、37.9%,d12的加性效应和显性效应分别为1.2608、-1.0475以及0.7326、-0.7689;当水稻进入抽穗期（HL98,播种后第98天考察的叶瘟）时,检测不到d12。由此可见,d12对稻瘟病抗性随着水稻的分蘖进程可能由强到弱,当进入生殖生长时期对稻瘟病的抗性没有了贡献。这可以表明d12对稻瘟病的抗性受到发育时期的影响。以上结果可能对稻瘟病持久抗性的育种和受发育影响的抗病性的理解有非常重要的意义。