玉米疯顶病传播途径探讨

利用染色技术研究种子以及在病田中病残体作为玉米疯顶病初侵染源的可能性。结果表明 ,在病田采集的病穗籽粒、病株上基本正常穗籽粒和外观正常植株所结籽粒的种皮和胚乳中均检测到菌丝体 ,并且带菌率较高。病田种植品种的原始种子同样具有极高的带菌率。在适宜条件下 ,种植在病田的健康种子能够被病残体或土壤中的疯顶病卵孢子侵染 ,产生典型症状的病株。研究初步证明 ,携带病原菌的种子是玉米疯顶病远程传播的重要原因 ,植株病残体和土壤中病原菌休眠体的存在是病害持续发生的根本原因。     

玉米种质资源大规模多年多点多病害的自然发病抗性鉴定

病害是影响玉米生产的重要因素。利用品种的抗性是控制玉米病害的经济、安全和有效措施。2016—2019年间,在黄淮海和东华北地区,首次对2000份来源广泛且遗传背景丰富的玉米种质资源进行了多年多点多病害的田间自然发生条件下抗病性鉴定,部分材料在西北地区也进行了田间鉴定,重点调查了小斑病、茎腐病、瘤黑粉病、弯孢叶斑病、南方锈病、粗缩病、大斑病、灰斑病和丝黑穗病的抗病性。综合4年共10个不同环境的自然发病下抗性鉴定数据表明,自然发病鉴定的结果受环境因素影响较大,表现为年度间和地域间的差异。在所有鉴定的病害中,小斑病在多个年份和多个鉴定点的发病均比较充分, 11份种质对该病害表现出稳定抗性;茎腐病、大斑病和灰斑病,在不同年份的部分鉴定点发病较为充分,对这3种病害表现抗病的种质分别为440、356和423份,综合抗性鉴定结果具有较大的参考价值;弯孢叶斑病、瘤黑粉病和粗缩病仅在1个鉴定点发病较为充分,南方锈病和丝黑穗病在所有鉴定点均发生较轻,鉴定结果有待进一步验证。本研究筛选出一批在不同环境条件下对多种病害均具有稳定抗性的材料,其中JN15、953、沈977、68122、K21、SC24-1、17...     

硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对禾谷孢囊线虫(Heterodera filipjevi和H. avenae)的抗性

禾谷孢囊线虫(cereal cyst nematode, CCN)是一类重要的土传小麦病原线虫,危害我国小麦的主要是燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)和菲利普孢囊线虫(H. filipjevi)。我国对这些病原线虫的抗性资源十分缺乏,寻找新抗源是当前抗性育种的重要工作。本研究通过3年的田间病圃和温室接种鉴定,发现加拿大的硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对H. filipjevi (河南许昌群体,Hfc-1致病型)和H. avenae (河南荥阳群体,Ha43致病型)都表现很强的抗性,单株孢囊数显著少于感病的普通小麦品种矮抗58、石4185和温麦19。显微观察可见,虽然两种线虫的幼虫都能够侵入Waskana和Waskowa的根组织内,但是根内的线虫数量显著少于感病对照普通小麦品种,最终在根系上形成的可见孢囊数量也较少。Waskana和Waskowa对两种病原线虫的抗性为我国抗CCN小麦品种选育提供了有较高利用价值的新抗源。根据南澳大利亚研究所的土传病害检测服务系统对土壤中病原线虫的分子检测结果,抗CCN品种Waskana和Waskowa根际土壤中的线虫虫卵量低于感病小麦品种,因此种植可能降低土壤中禾谷孢囊线虫危害的风险。     

对抗白粉病而晚熟小麦种质的改良

在北京利用早熟小麦品种与抗白粉病而晚熟的小麦种质 Ｆｒ８１８ 杂交,获得了一批抗白粉病的早熟品系。这些品系株高８０～９０ｃｍ , 千粒重４２～５１ｇ, 其中有３ 个品系兼抗条锈病, １ 个品系兼抗条锈病和叶锈病。它们均可供生产试种和育种用作亲本。     

成团泛菌对玉米自交系PS056致病性基因yhfK的克隆

 【目的】通过克隆和鉴定成团泛菌(Pantoea agglomerans)的致病相关基因,阐明该种土壤习居细菌在玉米自交系PS056上引起细菌性干茎腐病的原因。【方法】利用转座子Tn5的随机插入突变特点,构建致病性菌株P. agglomerans XJ1突变体库;经对Tn5插入位点的侧翼扩增,确认突变体PA121的致病力相关基因;通过基因互补试验,证明yhfK与致病力的关系。【结果】通过对突变菌株的接种筛选,获得11个致病力丧失的突变体。Southern杂交和PCR扩增结果表明,Tn5在突变体PA121中为单拷贝插入,插入位点为细菌编码内膜蛋白的yhfK(Tn5 插入在yhfK的1 082 bp处)。将yhfK克隆到质粒pBBR1MCS上,并导入突变体PA121中进行互补,生物测定结果显示转化子完全恢复了正常的细菌生理功能,并能够在玉米自交系PS056上恢复致病力。RT-PCR试验证明,yhfK调控hrpA的转录。【结论】 成团泛菌XJ1中yhfK是调控其对植物致病性的基因之一,具有在玉米自交系PS056上引起细菌性干茎腐病的功能。     

大豆品种（系）抗疫霉根腐病基因推导

 【目的】推导大豆品种（系）的抗疫霉根腐病基因,为病害防治筛选有效抗病品种（系）。【方法】用下胚轴创伤接种法鉴定124个品种（系）对12个大豆疫霉菌菌株的反应型,通过基因推导方法分析品种（系）的抗病基因。【结果】124个品种（系）对12个菌株共产生51个反应型,13个品种（系）产生的反应型分别与几个含有已知抗病基因品种（系）的反应型相同,33个品种（系）产生的反应型符合一些两个已知抗病基因组合的反应型,这些品种（系）可能含有已知抗病基因或基因组合;52个品种（系）共产生37个既不同于任何含有单个已知抗病基因品种（系）的反应型也不同于两个已知抗病基因组合的反应型,它们可能含有新的抗病基因或基因组合。【结论】鉴定的大豆品种（系）普遍存在对疫霉根腐病的抗性,但抗病品种（系）数量和抗性水平存在地区间差异,同一地区多数抗病品种的遗传背景和抗性水平相似。     

大豆疫霉基因组SSR标记开发

 【目的】开发大豆疫霉基因组SSR标记,为从分子水平深入研究大豆疫霉及其近缘种提供一种理想的分子标记。【方法】用FPCR软件从大豆疫霉全基因组序列中查询SSRs,选择合适的SSR序列用Primer5.0软件设计引物。【结果】从发现的1 234个含有2～4个碱基重复单元的完全SSRs中选出260段设计引物,经10个大豆疫霉分离物基因组DNA检测,有213对(81.9%)扩增出SSR特征条带,其中114(53.5%)对引物扩增出多态性。通用性检测表明,14.6%～28.6%引物分别在选择的8个疫霉种中有效扩增。基于10个SSR标记数据进行聚类分析,结果表明表明这些标记可以完全区分大豆疫霉及其它疫霉。【结论】大豆疫霉基因组SSR标记具有高多态性,是大豆疫霉遗传变异、遗传多样性、及遗传图谱构建等研究理想工具。部分大豆疫霉基因组SSR标记在其近缘种中具有通用性,可以用于疫霉菌的系统进化、鉴定、区分及开发近源种的SSR标记。特别开发的SSR标记,在大豆疫霉基因组中具有准确的位置,将极大地方便大豆疫霉菌功能基因的定位和克隆,以及进行疫霉菌的比较基因组的研究。     

中国玉米南方锈病初侵染源的多源性

由多堆柄锈菌Puccinia polysora Underw.引致的玉米南方锈病是广泛分布在热带、亚热带地区的重要病害,在温带地区也时常发生。玉米南方锈病在中国20个省份有发生记载,已成为黄淮海夏玉米区突发性、爆发性、生产危害性极大的病害。掌握病害发生规律是病害防控的基础,中国玉米南方锈病初侵染源来源及其传播规律一直未有明确答案。本研究通过对多堆柄锈菌夏孢子生物学特性的研究、11省份病菌不同地理种群遗传相关性解析以及病害突发性与热带气旋活动相关性分析,证明中国各地域发生的玉米南方锈病初侵染源具有不同的来源,来自中国台湾的病菌引起黄淮海夏玉米区、辽宁以及福建、浙江地区的南方锈病,也是广东春季南方锈病的菌源地;来自菲律宾的病菌引起广东、广西及海南的南方锈病;来自泰国等东南亚国家的病菌引起云南、贵州的南方锈病。云南、贵州等西南地区的南方锈病初侵染源由西南季风传播,其他地区的初侵染源主要由不定期形成的西太平洋热带气旋所携带。     

玉米生长中后期病虫害鉴别与防治

玉米生产中的主要病虫害发生在生长的中后期阶段，病虫害的发生种类在各玉米种植区有一定的差异，主要取决于品种的抗性水平和当地的气候条件(温度、湿度)。     

玉米自交系和杂交种的抗病特性研究

65份玉米自交系、26份杂交种和群体材料对大斑病、小斑病、丝黑穗病、矮花叶病、茎腐病、弯孢菌叶斑病、灰斑病的抗病性鉴定结果表明,多数材料对病害具有一定的抗性,不同地理来源的材料对7种病害的抗性有差异;自交系中兼抗4、5、6、7种病害的材料分别有16、10、6和1份,综合抗性较好的有599、丹3130、K-22、LX9801、87-1、郑22、"698"×、HZ127、M9和双M9;杂交种和群体材料中兼抗4、5、6种病害的有7、12和1份,综合抗性好的有遗08×01-4、遗2198s510×、改良郑单14、豫单16、桂单20、桂单21、桂单22、桂单23、桂综2号C1等.