小麦抗病高产新品种——中植7号

中植7号是中国农业科学院植物保护研究所与甘肃农业科学院植物保护研究所合作通过系谱法选育而成的冬小麦抗病高产新品种。系谱为温麦8号//遗选/中植1号。温麦8号和遗选具有较好的丰产性和抗病性,中植1号为甘肃陇南生产品种,具有良好的生态适应性。2004年5月上旬通过常规杂交配制杂交组合;2006-2013年,在中国农业科学院植物保护研究所廊坊试验站和甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站进行多代系统选择,其中系谱号为CP06-73-2-2-1-1的高代品系群体整齐稳定,丰产性好,抗病性强而被提升参加新品系抗性鉴定和产比试验。2013-2014年度参加甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站产量比较试验,2014-2016年度参加甘肃省陇南片川区组冬小麦区域试验,2016-2017年度参加甘肃省陇南片川区组生产试验、示范。于2018年通过甘肃省农作物品种审定委员会新品种审定,审定编号为甘审麦20180015。     

高产抗病小麦新品种——中植6号

中植6号是中国农业科学院植物保护研究所与甘肃农业科学院植物保护研究所共同选育的冬性小麦新品种,以中植1号为母本,以豫麦58为父本,通过有性杂交并对后代株系进行系统选育而获得。2004年5月上旬配置杂交组合;2006-2011年,通过在北京海淀试验基地、河北廊坊试验基地和云南弥渡基地三地连续5年进行异地多代选择,高代品系CP04-46-2因农艺性状优良,丰产性较好,抗病性强而被提升参加新品系鉴定试验。2010-2011年度参加中国农业科学院植物保护研究所品系鉴定试验,2011-2012年度参加天水市农业科学研究所甘谷试验站产量品比试验,2012-2014年度参加甘肃省陇南片川区组冬小麦区域试验,2014-2015年度参加甘肃省陇南片川区组生产试验、示范。2016年通过甘肃省农作物品种审定委员会审定,审定编号为:甘审麦2016010。     

61份大麦种质资源对蠕孢菌叶斑病的抗性鉴定

 麦根腐平脐蠕孢菌[Bipolaris sorokiniana(Sacc.)Shoemaker]引起的叶斑病是大麦上重要的病害叶部之一,在世界各大麦主要种植区均能造成严重的经济损失。本研究利用3个致病力不同的蠕孢叶斑病菌株Z 12010、Z 12014和Z 13010分别对来源于中国及国外引进的61份大麦种质资源进行苗期抗蠕孢菌叶斑病鉴定,田间接种Z 12014菌株进行成株期抗病性鉴定。在所鉴定的大麦种质中未发现在苗期或成株期对叶斑病免疫的材料。苗期抗叶斑病分析发现,品种之间对3个菌株的抗性存在明显差异,Varunda、Legacy、Tradition、09GW-01、09GW-07、08PJ-36、09PJ-39、垦啤麦7号、垦啤麦10号、驻大麦3号、S-4和中饲麦1号等12份材料对3个菌株表现为中抗至高抗反应型。7份材料成株期抗Z 12014菌株,其中Legacy、蒙啤麦3号、09PJ-39、垦啤麦9号、垦啤麦11号和龙啤麦3号等6份材料具有全生育期抗性特点,品种10-3苗期对菌株Z 12014感病,而成株期抗该菌株。     

冬小麦品种陇鉴9821抗条锈遗传分析

 冬小麦品种陇鉴9821是以甘肃陇南感病生产品种洮157为受体,以高粱总体DNA为供体系统选育而成,具有较好的丰产性和抗条锈性。本文对陇鉴9821抗条锈性及其遗传特点进行了研究,结果表明：苗期抗条锈基因推导分析得出,陇鉴9821对供试菌系的抗性谱与已知基因不同,含有未知抗条锈病基因;遗传分析显示对CYR29和CYR33的抗病性均由1对显性基因控制;通过抗病性鉴定和抗谱比较分析,认为陇鉴9821对CYR29和CYR33表现显性抗病性的基因是2对不同的抗条锈病基因,其中1对来自洮157。陇鉴9821可作为生产品种及抗源材料在生产上利用。     

利用BSMV Agro/LIC进行小麦条锈菌耐高温 相关基因功能分析的互作体系构建

为利用HIGS技术研究条锈菌耐高温胁迫相关基因的功能,需要构建小麦品种与条锈菌及大麦条纹花叶病毒Barley stripe mosaic virus(BSMV)亲和互作体系。本研究选用20个常温下(10℃)高感条锈病的小麦品种和22个耐高温条锈菌菌株,进行高温(21℃)条件下接种亲和性分析,发现11个品种高感条锈病、3个菌株耐高温性稳定且毒性谱较宽。在此基础上,利用含有小麦TaPDS基因片段的重组BSMV侵染上述候选小麦品种,确定‘Local Red'等6个品种与BSMV亲和程度符合试验要求。筛选出小麦品种‘Local Red'与菌株15335-2、15323-4等组成的最佳互作组合,适合利用BSMV Agro/LIC方法开展小麦条锈菌耐高温相关基因功能的研究。     

61份大麦种质资源对蠕孢菌叶斑病的抗性鉴定

 麦根腐平脐蠕孢菌[Bipolaris sorokiniana(Sacc.)Shoemaker]引起的叶斑病是大麦上重要的病害叶部之一,在世界各大麦主要种植区均能造成严重的经济损失。本研究利用3个致病力不同的蠕孢叶斑病菌株Z 12010、Z 12014和Z 13010分别对来源于中国及国外引进的61份大麦种质资源进行苗期抗蠕孢菌叶斑病鉴定,田间接种Z 12014菌株进行成株期抗病性鉴定。在所鉴定的大麦种质中未发现在苗期或成株期对叶斑病免疫的材料。苗期抗叶斑病分析发现,品种之间对3个菌株的抗性存在明显差异,Varunda、Legacy、Tradition、09GW-01、09GW-07、08PJ-36、09PJ-39、垦啤麦7号、垦啤麦10号、驻大麦3号、S-4和中饲麦1号等12份材料对3个菌株表现为中抗至高抗反应型。7份材料成株期抗Z 12014菌株,其中Legacy、蒙啤麦3号、09PJ-39、垦啤麦9号、垦啤麦11号和龙啤麦3号等6份材料具有全生育期抗性特点,品种10-3苗期对菌株Z 12014感病,而成株期抗该菌株。     

进料浓度对玉米秸秆与牛粪全混式厌氧发酵特征影响研究

目前,中国大多数沼气工程均采用农作物秸秆与畜禽粪便为主要原料,但对于实际沼气工程的工艺控制,尤其是对于沼气工程进料混配及发酵浓度等控制工艺仍缺少参考和支撑。该研究采用玉米秸秆与牛粪原料,在中温条件下,利用纯牛粪、纯秸秆以及秸秆与牛粪干物质比(S:CM)=1:1、1:3、3:1条件的混合原料,按照不同干物质浓度(total solid,TS)=3%、6%、8%,梯次启动CSTR反应器,系统探讨物料配比与发酵浓度对反应器产气量、甲烷体积分数、pH值、氧化还原电位(oxidation-reductionpotential,ORP)、挥发酸(volatilefattyacids,VFAs)含量等运行特征的影响。结果表明,正常运行时,纯秸秆与纯牛粪条件下厌氧发酵产气效果显著低于混合原料,且所有条件下反应器的产气量基本都随着发酵浓度升高而升高。在发酵浓度为8%条件下,S:CM=3:1和1:1的反应器容积产气率在运行130和150 d后分别达到峰值0.78和0.76 L/(L·d)。随着反应器的持续运行,170 d后各反应器的产气率与pH值降低,而VFAs与ORP升高。S:CM=3:1和1:1的反应器容积产气率降低至0.6 L/(L·d),pH值降低至6.5左右。这主要是由于恒定的搅拌功率条件下,随着反应器内TS升高,搅拌转速降低,进而在反应器内产生搅拌死区与浮渣等问题,导致反应器内局部酸化,造成系统整体失稳。在启动期间,所有5个条件下反应器内ORP呈缓慢上升趋势。运行172 d后,S:CM=1:1条件下ORP迅速增加至高于–300 mV。总体而言,厌氧系统中VFA浓度随着进料中秸秆比例增加而增加,且丙酸积累发生并变得更加严重。这也在一定程度上表明,与采用秸秆与粪便混合原料厌氧发酵相比,采用纯秸秆原料厌氧发酵生产沼气厌氧反应器的运行稳定性较差。     

中国小麦农家品种红锁条和白蚂蚱的抗条锈性遗传分析

为明确小麦农家品种所含抗条锈病基因组成及其抗病性和遗传特点,通过接种中国小麦条锈菌生理小种CYR31、CYR32和CYR33,对红锁条和白蚂蚱2个农家品种进行抗病性鉴定、基因推导及系谱分析和苗期抗病性遗传分析。结果显示,红锁条和白蚂蚱苗期均高抗3个流行小种CYR31、CYR32和CYR33,成株期高抗CYR32;红锁条和白蚂蚱均含有未知抗条锈病基因;红锁条对CYR31和CYR32的抗病性由2对隐性独立或重叠遗传基因控制,对CYR33的抗病性由1对隐性基因控制;白蚂蚱对CYR31的抗病性由2对显性互补基因控制,对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,对CYR33的抗病性由2对隐性独立或重叠基因控制。农家品种红锁条和白蚂蚱含有抗条锈病基因,可以为抗病育种提供新抗源。     

5个持久抗条锈病小麦品种的抗性组分和遗传距离的研究

 小麦数量抗病品种Aquileja(AQ)、Libellula(LB)、Luke(LK)、Nugaines(NG)和咸农4号(XN)具有持久抗条锈病特点,本文对这5个品种的抗性组分及它们之间的遗传距离进行了研究,以铭贤169(MX)为感病对照品种。苗期室内抗性组分试验表明:LB、XN、AQ 3个品种与LK、NG 2个品种相比,前者的气孔下泡囊密度低于后者;前者的菌落长度短于后者。其中AQ和XN的吸器密度低于LK和NG而高于LB;LK和NG的气孔下泡囊密度甚至高于感病对照品种MX。田间抗性组分试验表明:5个数量抗病品种AQ、LB、LK、NG和XN的反应型(IT)、严重度(DS)、病情发展曲线下面积(AUDPC)和病斑长度(LL)值均低于感病对照品种MX;数量抗病品种AQ、LB、LK、NG、XN之间相比,AQ的IT值最高而LB最低;NG的DS和AUDPC值最高而LB最低;AQ、NG和XN的LL值高于LB和LK;AQ的病斑密度值低于NG和LK而高于XN和LB。由此可见,LK和NG没有抗侵入能力而在成株期具有抗扩展能力,LB、AQ和XN除了具有抗扩展能力外,还具有降低侵入频率能力。基于SSR DNA指纹数据的聚类分析,AQ与LB为同一类,NG与XN为同一类,LK单独为一类。由此推测,AQ或LB与其它3个数量抗病品种之间杂交的后代中可能会出现性状超亲分离,本实验室报道的AQ/NG杂交组合的结果证明了这一点。本文为进一步的抗病遗传育种工作提供了有用信息。     

复合微生物预处理玉米秸秆提高其厌氧消化产甲烷性能

为促进微生物预处理方法在提高玉米秸秆高效厌氧消化产甲烷方面的应用效果,该文研究了由黑曲霉(Aspergillus)、木霉(Trichoderma)、草酸青霉(Penicillium)和白腐真菌组成的复合微生物菌系HK-4,对玉米秸秆预处理及厌氧消化产气性能的影响。将复合微生物菌系加入到粒径为0.7~1 cm玉米秸秆中,在28℃恒温条件下190 r/min震荡培养15 d,测得纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别可达64.52%、51.06%和3.89%。使用经HK-4处理过的玉米秸秆,用于沼气生产,发酵32 d,复合微生物菌系组共产生7364 m L气体,比未处理组提高了27.4%;预处理4 d,复合微生物处理组甲烷体积分数即可提升到40%以上,之后20 d在45%~53%之间波动,而未经HK-4处理过的玉米秸秆,甲烷体积分数在第6天才稳定到36.7%。