外来玉米种质的抗病和抗逆性选育

为改善国内玉米种质遗传基础狭窄、缺少优良抗性种质资源的状况,在500余份外引玉米材料中,鉴定筛选优良的抗病、抗逆基因,通过与国内骨干系杂交或组建抗病、抗逆群体,鉴别筛选含抗病、抗逆基因的材料回交纯合,再通过配合力测定,最终选育出新的优良自交系用于国内杂交种的选育,由此鉴定筛选出高抗锈病的材料25份、高抗大斑病10份、高抗穗腐病2份、高抗小斑病1份、高抗灰斑病2份、特早熟材料5份等,其中有现已标记定位出的不同抗大斑单基因的玉米材料8份,现已标记定位出的不同抗锈病基因的玉米材料25份,经进一步的遗传改良,获得超过35份抗病、抗逆自交系,利用新的抗逆自交系选育出特早熟玉米新品种植9831。     

玉米自交系对大斑病菌的抗性鉴定及抗性来源分析

玉米大斑病是一种严重影响玉米产量的病害,在全国各地多有发生。通过筛选抗病玉米自交系,选育优良抗病品种可以有效防止大斑病的发生。试验于2017-2018年,用田间人工接种大斑病混合菌的方法,对185份玉米种质进行了玉米大斑病抗性鉴定与评价,筛选出高抗自交系16份,其中自选系7份,并对玉米自选系抗病性来源进行分析,发现Y6和J1577等品系抗病性强且可以稳定遗传。     

陕 A 群、陕 B 群玉米自交系抗病性鉴定及产量评价

为了解陕 A 群、陕 B 群玉米自交系的抗病性和丰产性,研究大斑病、茎腐病和穗腐病在陕西关中西部的发生规律,探讨抗病性与产量性状的相关性,以 42 份玉米自交系为试验材料,通过人工接种和病圃鉴定的方法,分类鉴选抗病、高产的玉米自交系。结果表明：陕 A 群、陕 B 群玉米自交系整体抗性水平较高,对大斑病的平均抗性为中抗,对茎腐病的平均抗性为抗,对穗腐病的平均抗性为中抗。A09、A12、A13、A14、B01、B07、B09、B14 兼抗以上 3 种病害,可作为抗性资源重点利用;A06、A17、A16、A05、A04、A12、A14、B11、B15、B16、B07 单穗粒重较高,可作为高产资源加以利用;A12、A14 和B07 既有较好的抗性,单穗粒重水平也较高,值得重点关注。该结果可为玉米抗病、高产育种及抗病机制研究提供理论参考和种质资源。     

基于田间表型和Bru1基因检测分析甘蔗褐锈病抗性遗传

由黑顶柄锈菌(Puccinia melanocephala)引起的甘蔗褐锈病具有产孢量大、流行性强的特点, 可导致甘蔗产量和蔗糖分的严重损失, 了解抗病性遗传有助于抗锈病育种中的亲本选择和组合配制, 而有效的抗性鉴定技术则是分离个体选择所必需的。本研究以甘蔗分离群体为材料, 利用表型与抗褐锈病主效基因Bru1检测相结合, 研究甘蔗褐锈病抗性遗传倾向并评价Bru1基因检测与表型抗性的关联性。结果显示, 发病盛期, 感病个体中, Bru1基因未检出率为96.7%, 但未感病个体中, Bru1基因的检出率仅为66.0%, 且高抗组合CP84-1198×云蔗89-7群体中的未感病个体, 该基因检出率为0, 尽管也发现有2个组合的未感病个体中, 该基因的检出率为100%。说明由Bru1基因控制的抗性可根据该基因的检测结果判断其抗/感病性, 同时, 甘蔗基因池中还存在其他未知的控制抗病性状的主效基因。值得强调的是, 父母本的抗病性均影响杂交后代的抗病性, 但以抗病亲本为父本的组合, 其分离群体的感病个体明显减少, 说明父本对杂交后代的褐锈病抗性影响可能更大。     

玉米种质沈137抗病性及其利用潜力分析

在P群玉米种质沈137抗病鉴定结果的基础上,系统评价了沈137高抗弯孢叶斑病、灰斑病,兼抗大斑病、小斑病、南方锈病、穗腐病、茎腐病、丝黑穗病和矮花叶病等9种病害的抗病性及其抗病基因丰富而稳定的遗传特性。沈137是国内骨干自交系中抗病种类最多的自交系之一。充分利用沈137这类多抗资源及深入挖掘其应用潜力将成为应对玉米病害突发所带来生产隐患的重要途径。     

外来玉米种质的抗病、抗逆性选育

摘要：针对我国玉米种质遗传基础狭窄,缺少优良抗性种质资源的问题,利用外引温热带玉米种质改良国内种质的方法,即鉴定并发掘外引玉米种质的优良抗病、抗逆基因,通过与国内骨干系杂交或组建抗病、抗逆群体后,鉴别筛选出含抗病、抗逆基因的材料回交纯合,最终选育出新的自交系用于我国杂交种的培育,从而提高国内玉米的抗病性和抗逆性,并利用外来种质的优良抗逆基因选育出特早熟玉米新品种植9831。     

我国玉米南方锈病发生区域和玉米品种田间抗性的研究

通过对河南、山东、安徽等近20个省市的广泛调查以及有关田间发病记载数据的整理,明确了玉米南方锈病的准确发生地区.黄淮海夏玉米区以及海南省是当前我国玉米南方锈病发生的重点区域,病害对生产影响明显,其次为广西、广东等南方玉米区,西南玉米区局部有轻微发生,该区域主要发生的是普通锈病.汇总接种鉴定以及数年田间鉴定和国家玉米区域试验点记载的数据,获得了黄淮海夏玉米区47份推广品种对南方锈病的抗性水平情况,其中登海3号和天泰10号为高抗南方锈病品种,鲁单981、农大108、中科4号等14份也具有较好的田间抗性,但目前在该区域种植面积最大的郑单958和浚单20则属于高感品种.积极推广抗南方锈病品种是有效控制病害,减少生产损失的惟一选择.     

玉米矮花叶病毒抗性资源鉴定的研究

利用人工接毒方法对 70份玉米种质资源进行了两年玉米矮花叶病毒B株系的抗性鉴定。依据病情指数 ( % )将抗病程度分为高抗、抗、中抗及感病 4个等级。试验筛选出高抗自交系 4份、高抗单交种 3个、抗病毒自交系 10份、抗病单交种 3个 ;中抗自交系 6份、中抗群体 3个。讨论了这些种质资源在我国抗玉米矮花叶病遗传及育种研究上的应用价值     

病毒复制酶基因介导玉米抗矮花叶病的研究

本研究将病毒复制酶基因(NIa、NIb)通过花粉介导法,转入玉米优良自交系中.对所转化的玉米后代进行了PCR检测,并对检测呈阳性的植株于次年播种于试验田,对转化的植株连续2代(T1和T2代)利用人工摩擦接种矮花叶病毒的方法进行田间抗病试验.将连续2代抗病的植株通过PCR以及PCR-Southern Blot检测结果证明:病毒复制酶基因已成功导入玉米自交系中,结合田间抗性鉴定,获得了对玉米矮花叶病抗病性增强且农艺性状良好的玉米株系.     

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。     

利用ZmPR1a基因表达量快速筛选玉米抗纹枯病品种资源

玉米纹枯病是玉米上的主要病害之一,种植抗性品种是最有效和最安全的纹枯病防治方法.为缩短抗纹枯病玉米品种的选育周期,本研究通过比较受侵染后抗病相关基因的表达差异,开发了一种玉米品种资源抗纹枯病快速鉴定的技术,可在2～3周内完成玉米抗纹枯病品种的鉴定.相对荧光定量PCR (RT-qPCR)结合田间抗性鉴定结果表明,抗性品种在接种后24 h内抗病相关基因ZmPR1a上调4倍以上,但易感品种未表现出相应趋势.通过比较玉米品种与对照品种接种后ZmPR1a的表达情况,可以快速鉴定玉米种质资源对纹枯病的抗性,有利于加快抗病育种.本研究还为玉米抗纹枯病机制研究提供了参考.     

甘蔗抗褐锈病新基因定位遗传群体的构建

为发掘甘蔗抗褐锈病新基因,本研究以4个高抗褐锈病不含Bru1基因的甘蔗品种为父本,4个高感褐锈病的甘蔗品种为母本配置杂交组合,对获得的5个杂交组合F1代群体进行SSR真实性鉴定、人工接种褐锈病抗性表型鉴定和Bru1基因分子检测。结果显示:‘粤糖03-393’בROC24’和‘柳城03-1137’ב德蔗93-88’的F1代群体分别符合3R:1S和1R:3S的遗传分离比例,且都未检测出Bru1基因;表明‘粤糖03-393’בROC24’群体的褐锈病抗性由一对显性未知新抗病基因控制,而‘柳城03-1137’ב德蔗93-88’群体的褐锈病抗性由一对隐形未知新抗病基因控制。本研究成功构建了2个能用于甘蔗抗褐锈病新基因定位的遗传分离群体,为今后的褐锈病抗性遗传分析,遗传图谱构建和抗褐锈病新基因定位和开发与其紧密连锁的分子标记提供了科学的参考数据。     

39份外引小麦种质抗病基因的分子标记检测及其抗病性评价

为了初步明确39份外引小麦种质中条锈病和白粉病抗性基因组成,利用共分离或紧密连锁的分子标记对抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr18和抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm21进行检测,同时结合田间鉴定,对外引种质的抗病性进行评价。结果表明,携带Yr18基因的种质有6份,对条锈病菌表现近免疫至中抗,抗性表现稳定; Yr5连锁标记S1320阳性的种质有21份,Yr10连锁标记SC200阳性的种质有2份,但标记阳性的种质中抗病性表现不一致,可能跟载体品种的遗传背景有关,利用这些分子标记进行辅助育种时,要结合接种鉴定结果综合判断。Pm4基因基本丧失白粉病抗性,携带该基因的7份种质中仅有1份抗病。在39份种质中,均未检测到抗白粉病基因Pm13和Pm21。此外,有2份种质澳阿优1号和bermude兼具条锈病和白粉病抗性,综合抗病性好,在育种中可以合理利用。为小麦抗病育种亲本选择和种质资源的合理利用提供了参考依据。     

基于花粉介导法转化的玉米自交系抗病植株的获得

【研究目的】将几丁质酶基因导入玉米自交系,获得抗玉米丝黑穗病的转基因植株。【方法】采用花粉介导法进行转化,获得的种子及后代植株检测方法包括：潮霉素抗性筛选、PCR扩增、Southern blot杂交分析以及田间抗病鉴定。【结果】通过转化获得种子43粒,对种子进行潮霉素抗性筛选得到9株抗潮霉素植株;经PCR检测,Southern blot杂交分析得到5株转基因植株。田间抗病鉴定结果显示,转基因植株或株系的丝黑穗病抗性提高1～2级。【结论】花粉介导法转化玉米自交系是获得抗病育种材料的一条快捷、有效的途径。     

我国玉米南方锈病的抗病育种进展和防治策略

玉米南方锈病作为目前较为流行的气传性叶部病害,近几年来在我国玉米主产区不断蔓延。玉米南方锈病主要危害玉米叶片、叶鞘,在后期影响玉米灌浆,对玉米生产构成严重威胁。培育并推广抗南方锈病的玉米品种,利用多种方法综合防治仍是抑制南方锈病蔓延和爆发的主要手段。阐述了我国玉米品种对南方锈病的抗性水平,进一步分析了国内外抗南方锈病的种质资源,探究了抗病基因的挖掘和功能基因的应用,最后提出了抗病育种、加强病害的监测和预警、适期进行化学防控、加强菌源小种的鉴定等综合防治策略,以期为我国南方锈病的防治提供参考。     

广东省甜玉米常见病害的发生及抗病育种对策

通过对广东省甜玉米主要病害的发生及原因的分析,认为广东省主推甜玉米品种容易受气候条件变化、人为因素和耕作方式的变化、主推品种遗传基础狭窄等因素的影响而发生病害。结合现代人健康饮食的理念,初步探讨了甜玉米抗病育种对策:扩大甜玉米种质,加大野生近缘种抗病基因的研究与利用,加大种质资源的抗性鉴定。     

一个新的抗玉米矮花叶病基因的发现及初步定位

由SCMV引起的矮花叶病是我国的主要玉米病害之一, 鉴定和发掘新的抗病基因对于玉米抗病遗传育种具有重要意义。以抗病自交系海9-21和感病自交系掖478杂交的一个BC₂F₃群体为试验材料, 通过人工接种矮花叶病毒进行抗病性鉴定, 发现该分离群体中抗病植株与感病植株数符合1∶3的分离比例, 推测其抗病基因是由1对隐性基因控制。抗感池和SSR标记连锁分析表明, 存在一个新的玉米矮花叶病隐性抗病基因(或等位基因), 将该基因命名为scm3。scm3基因来源于抗病玉米自交系海9-21, 位于第3染色体短臂3.04~3.05区域, 在SSR标记umc1965和bnlg420之间, 遗传距离分别为45.7 cM和6.5 cM。连锁的标记还有umc1307、umc2265、bnlg2241和umc2166, 它们与scm3之间的遗传距离分别是8.3、13.3、15.5和19.7 cM, 这些SSR标记与scm3基因在染色体上的排列顺序为umc1965—scm3—bnlg420—umc1307—umc2265—bnlg2241—umc2166。     

黑龙江省玉米主要病害发生原因分析及抗病育种对策

通过对黑龙江省玉米主要病害发生现状及发生原因的分析,认为生产上应用的杂交种遗传基础狭窄、品种单一化,抗病育种目标单一、缺少多抗性品种,耕作栽培制度以及气候条件的改变,是导致病害发生的主要原因.在此基础上,初步提出了玉米抗病育种策略,即坚持以培育兼抗、多抗玉米品种为目标,加强玉米种质的基础性研究;通过多种途径丰富玉米抗病种质资源;同时注重玉米种质资源的抗性鉴定工作.     

水稻稻曲病抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析

稻曲病是由稻曲病菌引起的水稻真菌病害, 目前已上升为我国水稻主要病害之一, 探明水稻稻曲病的抗性遗传机制对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本研究以病情指数为指标, 利用高效引发稻曲病人工接种方法对来自抗病亲本IR28(籼稻)与感病亲本大关稻(粳稻)组合的亲本及其衍生的F₁₀代重组自交系群体(RIL)进行抗病性评价, 采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型对抗性的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明, 水稻稻曲病抗性的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响, 符合E-1-3遗传模型, 即2对主基因+多基因混合遗传模型, 2对主基因间表现为等加性作用, 加性效应为11.41; 主基因遗传率为76.67%, 多基因遗传率为22.86%, 抗性遗传存在明显的主基因效应。提示抗稻曲病育种时不仅要考虑主基因对抗病性的作用, 也不能忽视基因对抗性的影响。     

基于Meta分析构建抗玉米粗缩病的染色体单片段代换系

为发掘玉米粗缩病抗性基因,解析其遗传规律。借助IBM2 2008 Neighbors遗传图谱,整合已报道的92个抗玉米粗缩病QTLs(Quantitative trait locus),通过Meta分析获得24个"一致性"抗病区间。利用生物信息分析,确定抗病区段的物理位置信息,在相关区段对郑58和齐319的全基因组重测序序列分析鉴定出7 142个InDel位点,其中546个含有InDel位点的序列可用于引物开发,进一步通过试验筛选出在郑58和齐319第2,4,5,6,7,8,10号染色体上的多态InDel位点158个。以抗粗缩病玉米自交系齐319为供体亲本,感病优良自交系郑58为受体亲本,利用上述InDel标记辅助选择构建整套染色体单片段代换系材料。为抗玉米粗缩病QTL位点的精细定位提供了可能,也为抗病育种提供新的种质资源。