苗期PCR检测玉米丝黑穗病的取样时期及部位研究

以2份抗病及2份感病玉米自交系为试验材料,模拟玉米丝黑穗病适宜的侵染及田间发病条件,采用室内菌土接种方法培养玉米幼苗,通过PCR检测病原菌侵染率,研究苗期PCR检测抗、感玉米自交系的最佳取样时期和检测部位.结果表明,SSR标记SR3可用于玉米丝黑穗病室内接种鉴定;同一自交系不同的取样时期叶鞘侵染率均显著高于叶片侵染率;感病自交系与抗病自交系三叶期第3叶叶鞘的PCR侵染率差值极显著高于其他取样时期和取样部位,且该期4份自交系的侵染率与田间接种条件下的发病率呈显著正相关,为鉴别抗感自交系最佳的取样时期和部位.     

玉米弯孢菌侵染过程的组织学观察

采用组织透明技术,研究了亲合性互作体系中新月弯孢菌在玉米叶片上的侵染过程。结果表明,接种2 h后分生孢子即可萌动,4、6 h的萌发率分别为80%和99%,12～24 h之间侵染丝从细胞间隙和气孔侵入表皮细胞,穿透细胞壁在细胞间迅速扩展。侵染丝穿透寄主细胞壁时菌丝明显变细。菌丝在穿过气孔时,气孔结构明显被破坏,保卫细胞被降解。接种3 d后,病菌从气孔或细胞间隙伸出,形成分生孢子梗和分生孢子,叶片表现明显症状。     

青枯病对不同抗性玉米自交系叶片生理特性的影响

以对青枯病抗性不同的两个玉米自交系为材料,研究青枯病对玉米叶片过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量以及电导率的影响。结果表明,接种青枯病菌后,感病自交系黄早四从14 d开始出现感病症状,抗病自交系K12HF526在30 d后才出现轻微感病症状。两个自交系对照组叶片的POD活性、SOD活性和MDA含量表现趋势一致,抗病自交系高于感病自交系。不同自交系对照组的叶片叶绿素含量一致,处理组中感病自交系明显低于抗病自交系,可能是感染青枯病导致叶绿素含量降低。抗病自交系叶片可溶性蛋白含量在接种前后差异不显著,感病自交系接种21 d后显著降低。通过电导率计算伤害率的结果表明,抗性自交系的伤害率远远低于感病自交系。     

玉米丝黑穗病菌致病性分化研究

从我国玉米品种资源中筛选出6个具有广泛血缘代表性的自交系B73、掖478、Mo17、齐319、黄早四和丹340作为玉米丝黑穗病菌的生理分化鉴别寄主,确定了玉米丝黑穗病菌生理分化鉴别寄主体系。利用6个抗病性差异明显的鉴别寄主对玉米丝黑穗病菌进行生理分化鉴定,结果鉴别出7个生理分化致病类型。     

玉米自交系及群体材料抗丝黑穗病鉴定与评价

2003～2006年在田间采用人工接种的方法,对我国153份玉米自交系及24份玉米群体材料进行了抗丝黑穗病的鉴定评价。结果表明,对玉米丝黑穗病表现高抗的自交系有P138、4F1、200B、鲁原92、齐319、吉412、合344、东91、CD13和吉495共10份,大多数玉米自交系对玉米丝黑穗病表现感病和高感。加强玉米种质资源的收集、鉴定与评价对玉米抗病育种非常重要。     

大豆菌核病菌丝侵染茎叶过程扫描电镜观察研究

为充分了解大豆菌核病菌丝侵染过程,促进大豆菌核病耐性品种筛选及致病机理研究,本研究以感病品种合丰25和耐病品种Mapple Arrow为材料,对离体叶片和茎秆菌丝接种后,采用扫描电镜对菌丝特性、茎叶组织变化、侵染特征等进行系统观察。结果表明:不同耐性品种菌丝侵染速度及组织病斑大小表现出明显差异。接种后菌丝迅速进行分枝繁殖,分枝的尖端形成椭圆形膨大,类似"侵染胞"的结构,接种后5 d菌丝缺乏营养来源,生长活力下降,组织干瘪,侵染能力降低。菌丝接种后第3天,感病品种合丰25,叶片表层物质几乎全部消失,叶肉细胞出现明显皱缩,耐病品种Mapple Arrow叶片表层物质基本完整保留,除个别细胞出现凹陷皱缩,其余细胞形状仍较为完好;茎秆在第3天表现与叶片相似,感病品种表层物质消失,耐病品种仍基本保留。叶片和茎秆侵染过程中,气孔为直接侵入通道,菌丝也可以侵入组织细胞内部。     

室内人工接种玉米丝黑穗病抗性分级标准的建立

以40份已知抗性级别的玉米自交系为试材,采用优化的苗期室内接种技术接种丝黑穗病菌并检测,将侵染率与历年田间平均发病率进行回归分析,进而确定该评价方法的抗性分级标准,最终组装形成完整的评价技术体系。结果表明,苗期室内接种病菌后40份玉米自交系的侵染率与历年平均田间接种发病率之间存在极显著正相关,相关系数r=0.857 0,回归方程为y=0.000 4x~3-0.066 7x~2+3.813 7x+17.494。抗性分级标准:侵染率0~20.0%为高抗,20.1%~40.0%为抗病,40.1%~50.0%为中抗,50.1%~90.0%为感病,90.1%~100%为高感。     

玉米丝黑穗病侵染率与发病率关系的PCR检测分析

用2个感病的玉米材料接种玉米丝黑穗病菌,苗期调查侵染率,开花期调查发病率,结果表明侵染率显著高于发病率;在开花期提取未发病植株茎髓组织DNA进行PCR检测,结果检测到玉米丝黑穗病菌DNA的存在。因此,通常情况下玉米丝黑穗病侵染率大于发病率。     

玉米抗丝黑穗病主效位点连锁分子标记利用效率的初步分析

研究利用前人开发的与玉米抗丝黑穗病主效QTL（bin2.09）紧密连锁的分子标记,在明确标记在bin2.09区域位置基础上,对不同来源的37份自交系进行抗感区分。结果表明,各标记在不同血缘自交系与黄早四抗病近等基因系间的区分效率有较大差异,其中,STS标记MZA6393在所有感病自交系与黄早四抗病近等基因系之间的区分效率最高,为75.7%,dCAPS标记LSdCAP3与LSdCAP2的区分效率次之;多数标记对SPT血缘自交系的区分效果较好,且各标记对高感自交系的区分效果优于感病自交系,并最终预测由dCAPS标记LSdCAP2和STS标记MZA6393界定的片段可能为玉米抗丝黑穗病主效功能片段。     

大豆锈菌在不同豆科寄主上的致病反应

本文研究了大豆锈菌在大豆、豌豆、绿豆、蚕豆、菜豆和豇豆叶片上的致病反应。接种后锈菌均能在上述植物的叶片上形成侵染病斑,病斑形成时间和形态因物种而异;锈菌在大豆和豌豆叶片上可形成孢子堆,豌豆叶片上的孢子堆能释放出具有交叉侵染能力的夏孢子;锈菌在绿豆上可形成具有突起的病斑,在其它豆科叶片上仅形成过敏型枯死病斑,不形成孢子堆。组织学观察表明：大豆和豌豆叶片上孢子堆周围组织布满菌丝,孢子堆中有不同发育阶段的夏孢子;其他豆科植物叶片上的病斑中仅含有一些细胞碎片,未见孢子堆和夏孢子形成。     

玉米自交系齐319对玉米灰斑病的抗性遗传分析

利用齐319与10个不同抗病水平的玉米自交系组配的F_1及其与感病自交系丹340、龙抗11构建的F_2群体为试材,通过人工接种鉴定,研究自交系齐319对灰斑病的抗性遗传规律。结果表明,选用齐319作抗性亲本,由其组配杂交组合可明显降低灰斑病发病程度,除与高感材料组配外,均能使杂交组合抗病性达到中抗以上水平。利用单个分离世代分析,齐319与龙抗11组配的后代群体符合B-2模型,即两对加性-显性主基因遗传模型;与丹340组配后代群体符合B-1模型,即两对加性-显性-上位性主基因遗传模型。利用齐319组配群体,在不同遗传背景下,齐319均表现出2对主效抗性基因,在龙抗11背景下表现出的主基因遗传率更高,基因作用方式更简单。     

玉米抗瘤黑粉病生理生化特性及基因表达分析

采用盆栽试验，以玉米高抗瘤黑粉病自交系齐319和高感自交系掖478为材料，采用注射法接种瘤黑粉菌，从生理生化及防御酶和相关抗病基因转录表达等方面，分析不同抗性玉米种质对瘤黑粉病的抗病特征。结果表明，接种后，2个自交系的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)活性增强，可溶性糖和脯氨酸(Pro)含量增加，而可溶性糖(SS)含量降低。利用RT-PCR对SOD、PAL、PR-l、PR-2a、COI1和LOX基因的相对表达量分析表明，接种瘤黑粉病菌后，不同抗性材料中抗病相关基因的转录水平均显著提高，抗病材料中的表达时间基本均早于感病材料，基因的转录水平均随着接种时间的增加而上升。在接菌后期，感病材料中防御酶基因和抗病相关基因的表达量大于抗病材料。     

部分玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价

利用田间自然条件下人工接种的方法,对94份玉米自交系和杂交种(组合)进行抗玉米弯孢菌叶斑病的鉴定,同时筛选出用作QTL分析群体构建的抗病和感病自交系。结果表明,供试自交系一般表现为中抗和中感,没有对新月弯孢菌免疫、高抗和高感的材料。抗病材料只有8个,可作为玉米弯孢菌叶斑病QTL分析群体构建的材料。杂交组合中抗病材料占了多数,而且出现了5个高抗组合。     

利用BSA法发掘玉米抗灰斑病主效QTL

以玉米高抗灰斑病自交系齐319与高感病自交系Ye478构建的RILS(重组自交系)为试材,通过两年田间表型鉴定,选取极端表型家系高抗16个,高感15个,利用SSR分子标记,并结合群体分离分析方法(BSA)筛选玉米抗灰斑病连锁标记并进行基因定位。结果表明,在玉米第1连锁群上检测到1个主效抗病基因位点(QTL),与两侧的分子标记umc2614和bnlg1803遗传图距分别为4.74 c M和3.78 c M,该抗病基因位点可解释40.9%的表型变异率,抗病基因来源于齐319,加性效应达到了-7.817 5。     

玉米骨干亲本对主要病害的抗性及其传递规律

选用5个玉米骨干亲本Mo17、黄早4、掖478、自330和丹340及其68个衍生品系,对大斑病、小斑病、丝黑穗病、弯孢叶斑病、禾谷镰孢茎腐病、矮花叶病和黑粉病的抗性进行鉴定.结果 表明,黄早四具有较好的多抗和兼抗性,60.7％衍生品系对大斑病达中抗以上水平,82.0％高感或感小斑病,对小斑病的抗性较易丢失,感丝黑穗病易...     

玉米小斑病抗性种质鉴定及生理生化分析

以200份玉米优良自交系为材料,2022-2023年夏分别进行小斑病菌的田间接种,综合两年数据共鉴定出高抗小斑病的玉米自交系3份,分别为K22、CML50和齐319;筛选到包括Mo17在内的抗性玉米自交系24份。选取K22和B73两个具有不同抗性水平的玉米自交系进行小斑病菌的室内接种。结果表明,48 h和72 h时,自交系K22叶片的病斑数、病斑面积和病斑面积比等各项指标均显著优于自交系B73,进一步验证田间鉴定的准确性。48 h或72 h时,高抗小斑病自交系K22与感病对照B73相比,5种防御酶活性增加14.32%～70.45%。     

转Bt基因玉米的抗螟性及产量分析

在玉米心叶期和穗期对3个转Bt基因玉米品种及其相对应的受体品种进行人工接虫,分析了转Bt基因玉米对玉米螟的抗性及对产量损失的影响。结果表明：转Bt基因玉米在玉米心叶期,对一代玉米螟表现为高抗;在穗期,对二代玉米螟也表现高抗。在接虫条件下,转Bt基因玉米可以减少产量损失30%以上。因此,种植转Bt基因玉米具有明显增产作用和经济效益。     

玉米丝黑穗病的研究进展

玉米丝黑穗病是玉米生产的重要病害.本文首次系统地综述了丝黑穗病的危害、病原、防治措施、抗源鉴定和抗性遗传研究进展,探讨了该领域存在的主要问题.我国应加强对玉米丝黑穗病的抗源鉴定与抗性遗传研究,为抗病育种及种质改良提供技术基础。     

玉米骨干亲本黄早四抗病基因遗传传递规律的初步研究

对玉米抗病基因SSR标记的分析表明,在黄早四、4个黄早四衍生系和衍生系配制的4个杂交种中都存在矮花叶病抗性基因mdml(t)与玉米茎腐病抗性基因Rfg1,但不具有茎腐病抗性基因Rpi1。鲁单981具有南方锈病抗性基因RppQ,其余8个材料都不含该基因。对小斑病抗性基因STS标记的扩增结果显示9,个材料具有大小相同的带型,序列分析显示黄早四具有抗性基因rhm。SSR标记和STS标记分析结果同田间抗性相符合,两种分子标记可有效地用于玉米抗性基因的遗传传递分析。