我国作物航天育种20年的基本成就与展望

航天育种是我国科学工作者开创的农作物诱变遗传改良的一种有效新途径。经过20年的探索发展,已建立了全国航天育种研究协作网,航天育种研究工作取得了可喜的成果:在水稻、小麦、棉花、青椒、番茄、芝麻、牧草等作物上育成和审定了40多个高产、优质、多抗的农作物新品种,并开始在农业生产中发挥作用;获得了一批有可能对产量和品质等重要经济性状有突破性影响的罕见突变;航天诱变与地面模拟诱变育种技术创新取得显著进展;航天育种技术及其产品的知识产权保护与产业化、航天诱变机理探索等方面研究得到稳步推进。本文系统评述了我国航天育种20年来的基本成就,并根据当前研究和应用形势提出了发展战略。     

植物体细胞无性系变异的研究

体细胞无性系变异是植物组织培养过程中出现的普遍现象。本文着重阐述了植物体细胞无性系变异的类型,引起无性系变异的遗传基础,无性系变异突变体的筛选和鉴定方法,并对目前植物体细胞无性系变异在育种中的应用及存在的主要问题进行了讨论。     

水稻纹枯病菌抗井冈霉素突变体的生物学特性

水稻纹枯病菌野生菌株(Jgms)在含井冈霉素的PSA培养基上连续驯化24代,获得一株抗井冈霉素的突变菌株(Jgmr).毒力测定结果,井冈霉素对Jgmr的EC50为11.6766μg.mL-1,是出发菌株EC50(0.3236μg.mL-1)的36.77倍.Jgmr在不含井冈霉素的PSA培养基上连续培养1-10代后,各代在含10.0μg.mL-1井冈霉素的PSA培养基中的生长速度无显著差异,表明Jgmr具有一定的稳定性.Jgmr与Jgms的培养性状、形态特征与致病力的比较结果表明,Jgmr在PSA培养基中的生长速度、菌核形成量均比Jgms差,两者的菌落和菌丝体形态、菌核色泽与形状明显不同,Jgmr对水稻离体叶片的致病力明显比Jgms弱.     

烟草蚀纹病毒对玉米矮花叶病防治效果的研究

为了研究烟草蚀纹病毒(Tobaccoetch virus,TEV)对玉米矮花叶病(病原为甘蔗花叶病毒(SCMV))的预防效果,在防虫网室内,采用人工摩擦接种病毒的方法进行生物学试验,并用RT-PCR和实时荧光定量PCR技术对预防效果进行了检测。结果表明,经过TEV保护接种后再接种SCMV的植株长势明显优于只接种SCMV的植株,其叶长、叶宽和株高的差异均达到显著水平(P<0.05);在只接种SCMV全部发病10 d后,有13.8%经保护接种的植株叶片开始轻微褪绿,极大地延迟了花叶症状的发生;攻击接种50 d后,经TEV保护接种后再接种SCMV的玉米植株,体内SCMV CP基因表达量为只接种SCMV玉米的0.113 4倍。说明,SCMV能够有效地减轻玉米矮花叶病的发生及危害。     

水稻不育突变株沈农05-9的形态和细胞学特征鉴定

以辽粳5号与丰锦杂交的高代系的突变株沈农05-9和其原始株系为材料,采用醋酸洋红染色压片技术及石蜡切片技术.进行了形态学特征、小孢子发生的细胞学特征观察.结果表明:该不育突变株花粉表现典败和染败,多数花粉母细胞减数分裂不形成二分体,而形成多核的花粉母细胞;花药表现干瘪且纤维化严重,绒毡层细胞在小孢子发育过程中提前解体.该不育突变株的减数分裂方式类似于萍乡型显性不育系及早稻昆植不育系.导致败育的直接原因为绒毡层细胞提前解体.     

牛源金黄色葡萄球菌突变株的筛选、鉴定及其免疫原性的研究

 【目的】诱变牛源金黄色葡萄球菌山东分离株(zfb),筛选、鉴定弱毒性突变株,并研究其在鼠上的免疫交叉保护性。【方法】牛源金黄色葡萄球菌山东分离株zfb,经N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)化学诱变,经生长特性、回复突变、毒力检测、LD50、多种特征性酶检测、小鼠中免疫保护性等实验比较研究了突变株与亲本株的生物学特性,筛选得到遗传性状稳定β－溶血素缺失的弱毒性突变株。【结果】弱毒性突变株Hx与亲本株相比：其β－溶血性状完全缺失,生长缓慢,耐热核酸酶、血浆凝固酶等胞外蛋白的产量减少,在活体条件下可产生荚膜,半数致死量(LD50)10－1.83&#8226;mL-1远低下于亲本株的10－4.33&#8226;mL-1。亲本株保护检测,免疫接种过的鼠的半数致死量是未接种过的6—50倍。非亲本株保护检测,免疫接种过的鼠的半数致死率是未接种过的5—60倍。【结论】突变株Hx的β－溶血素缺失,毒性减弱,对金黄色葡萄球菌攻击具有较高免疫保护性。     

梨矮化砧对早金香矮化性及叶片矿质元素含量影响

[目的]以3种矮化砧木做中间砧嫁接早金香梨,进行矮砧嫁接树矮化效应及叶片矿质元素含量研究.[方法]根据公式计算致矮系数;分别采用凯氏法、钒钼黄比色法和火焰光度法测定N、P、K含量,Ca、Mg、Fe、Zn含量的测定采用原子吸收光度法.[结果](1)3个矮化砧木对早金香梨嫁接树均有显著的致矮作用,致矮效果由大到小依次为:中矮2号＞ 82-5＞中矮1号;(2)早金香梨嫁接树叶片中,被测矿质元素均与对照有极显著差异,其中,中矮1号、82-5做矮化砧的嫁接树叶片中,N、Ca、Mg、Fe含量均表现升高的趋势,Fe分别升高了66.5;和53.6;;而中矮2号做矮化砧的嫁接树叶片中,所测定的矿质元素的含量均有不同程度的下降,其中K和Ca的降低程度均超过了10;.[结论]中矮2号为矮化砧木类型,82-5、中矮1号为半矮化砧木类型;中矮1号、82-5矮化中间砧能促进嫁接树对矿质元素的吸收,尤其是对Fe的吸收,而中矮2号矮化中间砧作用相反,需增施肥加以改善.     

玉米抗粗缩病毒SCAR分子标记的开发

[目的]通过开发抗玉米粗缩病实用分子标记,实施标记辅助选择可以明显提高抗病育种效率.[方法]在对国内外152份玉米自交系粗缩病抗性鉴定的基础上,利用抗病自交系和感病自交系基因组DNA构建基因池,结合AFLP技术筛选多态扩增片段;在抗池及抗病自交系与感池及感病自交系间筛选出表现一致的多态片段转化为SCAR标记;通过152份玉米自交系粗缩病抗性鉴定验证标记与玉米粗缩病的相关性.[结果]筛选到2个与玉米粗缩病抗性显著相关的SCAR标记,即SCAR69和SCAR74.[结论]开发的SCAR(SCAR69和SCAR74)标记可应用于抗玉米粗缩病毒分子标记辅助选择.     

康氏木霉PLA_2基因的生物学功能及诱导玉米抗弯孢霉叶斑病作用

本研究从康氏木霉T30的cDNA中克隆了PLA2基因,然后用PLA2敲除突变株为材料在玉米接弯孢霉叶斑病菌的条件下研究此基因的生物学功能。敲除突变株P82（ΔPLA2）所分泌的胞外几丁质酶和β-1,3-半乳糖苷酶的酶活要比野生型低。玉米接种弯孢霉叶斑病菌条件下,突变株的生防实验表明其具有较好的诱抗作用。此基因大肠杆菌表达产物在离体玉米叶片上同对照相比产生更大的叶斑。PLA2基因在木霉对抗弯孢霉叶斑病菌同玉米互作可能是一种负调控方式,要对此基因与玉米的非亲和互作还需对此基因互补进行功能验证。     

玉米粗缩病人工接种鉴定技术概述

简要介绍了玉米粗缩病的发生与危害,对室内饲养灰飞虱、人工接种与鉴定玉米粗缩病作了系统阐述,并就该技术体系在筛选抗玉米粗缩病种质资源和培育抗性品种上的应用效果进行了探讨。