2013~2015年黑龙江省马铃薯晚疫病菌群体结构研究

为明确马铃薯北方一季作区致病疫霉对烯酰吗啉和双炔酰菌胺的敏感性时空动态及常用药剂对马铃薯晚疫病的田间防效,采用菌丝生长速率法测定了2011—2019年采自河北、内蒙古和吉林3省 (区) 马铃薯主产区的922个致病疫霉菌株对烯酰吗啉和双炔酰菌胺的敏感性,采用茎叶喷雾法于2018年和2019年评估了烯酰吗啉和双炔酰菌胺等7种杀菌剂在推荐剂量下对马铃薯晚疫病的田间防效。结果表明：在时间上,不同年份采集的922株致病疫霉对烯酰吗啉的抗性频率和抗性指数分别为25.71%~100%和0.31~0.50;890株致病疫霉对双炔酰菌胺的抗性频率为0~1.43%,仅于2013年检测到抗性菌株,历年抗性指数均为0.25。在地域上,3省 (区) 致病疫霉菌株对烯酰吗啉的抗性频率和抗性指数分别为57.19%~66.56%和0.39~0.42;对双炔酰菌胺的抗性频率为0~0.36%,抗性指数均为0.25。田间药效试验结果显示：50%烯酰吗啉可湿性粉剂 (有效成分,下同) 300.0 g/hm²对马铃薯晚疫病的防治效果 (83.3%~85.6%) 高于23.4%双炔酰菌胺悬浮剂140.4 g/hm²的防治效果 (76.9%~78.6%) 和50%氟醚菌酰胺水分散粒剂75.0 g/hm²的防治效果 (70.0%~71.4%)。20%霜脲氰悬浮剂162.0 g/hm²、40%氟醚菌酰胺 • 烯酰吗啉悬浮剂240.0 g/hm²、43%霜脲氰 • 双炔酰菌胺水分散粒剂290.3 g/hm²和687.5 g/L氟吡菌胺 • 霜霉威盐酸盐悬浮剂773.4 g/hm²对马铃薯晚疫病的防治效果为79.8%~86.9%。为此,推荐烯酰吗啉单剂或混剂及双炔酰菌胺混剂在河北、内蒙古和吉林3省 (区) 继续用于马铃薯晚疫病的防治,但是需密切监测致病疫霉对烯酰吗啉和双炔酰菌胺的敏感性变化并注意与不同作用机理的杀菌剂混用或者交替使用。     

Patterns of variation in potato dihaploid families

Summary Most dihaploids derived from cv. Pentland Crown had higher yields, when expressed as percentages of their parent's yield, than did those of cv. Record. Some genes of Pentland Crown may have a greater additive effect on yield than those of Record but there may also be differences in deleterious recessives which are expressed in their dihaploids. The frequency distributions of specific gravities and sprout lengths of the dihaploids were similar for both cultivars. Some genes may have an additive effect on specific gravity but the small sprout lengths of dihaploids may be due to their often weak constitution caused by the expression of deleterious genes. The distribution of foliage blight (Phytophthora infestans) resistance in dihaploids of resistant tetraploids indicates that multiplex genes may determine the resistances in the parents.

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Zusammenfassung Ertrag, mittleres Knollengewicht und die Knollenzahl pro Pflanze von Dihaploiden der Sorten Pentland Crown und Record (Abb. 1,2 und 3) zeigen, dass sich Unterschiede (signifikant für Ertrag und mittleres Knollengewicht,P<0,01) zwischen beiden Sorten ergeben k?nnen, wenn der Ertrag und seine Komponenten genetisch determiniert waren. Die meisten Dihaploiden von Record hatten weniger als 10% der Ertr?ge ihrer Eltern, w?hrend die Ertr?ge der meisten Dihaploiden von Pentland Crown zwischen 20 und 50% schwankten. Ein betr?chtlicher Teil von Pentland Crown-Dihaploiden hatten h?here als modale Werte für mittleres Knollengewicht und mittlere Knollenzahl pro Pflanze. Mehrere Gene von Pentland Crown und ihrer Dihaploiden dürften deshalb additive Einflüsse auf den Ertrag und seine Komponenten haben. Deshalb dürfte von diesen Klonen eine signifikante generelle Kombinationsf?higkeit (GCA) für diese Eigenschaften erwartet werden, wenn sie bei der Züchtung verwendet werden. Erste Daten von tetraploiden Nachkommen von dihaploid × tetraploid-Kreuzungen (siehe Tabelle I mit der Herkunft des Materials) zeigen jedoch, dass solche GCA-Effekte nicht wesentlich waren. Dies k?nnte so sein, weil die spezifische Kombinationsf?higkeit wichtiger war oder weil Unterschiede in Zahl und St?rke von nachteiligen Genen, die vorher bei den Sorten verborgen waren, vorhanden waren. Tabelle 2 zeigt die Korrelationskoeffizienten zwischen Ertrag, mittlerer Knollenzahl, mittlerem Knollengewicht, spezifischem Gewicht und Keiml?nge für Dihaploide von Pentland Crown und Record. Dabei ergaben sich signifikante Korrelationen zwischen Ertrag und seinen Komponenten, aber keine signifikante negative Korrelation zwischen Knollenzahl und mittleren Knollengewicht. Einige Dihaploide hatten ein h?heres spezifisches Gewicht als ihre tetraploiden Eltern. Die spezifischen Gewichte der Dihaploiden waren um ein Mittel verteilt, welches ann?hernd gleich mit dem der Eltern beider Sorten (Abb. 4) war; vermutlich waren sowohl additive als auch nicht-additive Effekte für die Determinierung des spezifischen Gewichtes von beiden Eltern erforderlich. Die Keiml?ngen dihaploider Knollen waren durchweg gering (Abb. 5), dies dürfte auf die Anwesenheit nachteiliger rezessiver Gene zurückzuführen sein, welche die oft nur schwachen Konstitutionen von Dihaploiden beider Sorten kennzeichnen. Genetische Unterschiede zwischen Sorten, welche anderenfalls als unterschiedliche dihaploide Variationsmuster bezeichnet worden w?ren. k?nnten deshalb maskiert gewesen sein. Hohe Grade an quantitativer Resistenz gegenüber Krautf?ule (Phytophthora infestans) in den meisten Dihaploiden von zwei resistenten Tetraploiden zeigten, dass einige dominante Gene, die die Resistenz bestimmen, multipel sein k?nnten (Abb. 6). Zus?tzlich zur Informationssteigerung über die genetische Determinierung landwirtschaftlich wichtiger Merkmale in Tetraploiden ist die Produktion von Dihaploiden eine Methode zur ?nderung von Gen-Verbindungen ohne Einführung von fremden genetischem Material. Es k?nnten mehr erwünschte Gen-Kombinationen ermittelt werden, die als Resultat für Kartoffel-Züchtungsprogramme ausgebeutet werden k?nnten.

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Résumé Le rendement, le poids moyen de tubercules et le nombre de tubercules par plante des diplo?des de Pentland Crown et Record (fig. 1, 2 et 3) montrent qu'il peut y avoir des différences (significatives pour le rendement et le poids moyen de tubercule,P<0.01) entre les deux variétés, du fait que les composantes du rendement étaient déterminées. La plupart des diplo?des de Record ont des rendements inférieurs de 10% à ceux de leurs parents, alors que les diplo?des de Pentland Crown donnent des rendements compris entre 20 et 50%. Une proportion assez grande de diplo?des de Pentland Crown a un poids moyen de tubercules et un nombre moyen de tubercules par plante plus élevés que les valeurs modales correspondantes. Quelques gênes de Pentland Crown et de diplo?des issus de cette variété peuvent avoir par conséquent un effet positif sur le rendement et ses composantes; ces cl?nes pourraient en définitive permettre des combinaisons générales pour les caractères utilisés en sélection. Des résultats préliminaires sur tétraplo?des obtenus à partir de croisements diplo?des × tétraplo?des (tableau 1) ont montré cependant que de tels effets de combinaisons générales n'étaient pas importants. Ceci est d? peut être du fait que l'aptitude spécifique à la combinaison est plus importante ou qu'il y a eu des différences dans le nombre et l'ampleur des gênes défavorables, masqués au départ dans les variétés. Le tableau 2 donne les coefficients de corrélation entre le rendement, le nombre moyen de tubercules, le poids moyen de tubercules, le poids spécifique et la longueur des germes pour les diplo?des de Pentland Crown et Record. Des corrélations significatives ont été observées entre le rendement et ses composantes mais pas entre le nombre de tubercules et leur poids moyen. Quelques diplo?des ont des poids spécifiques plus élevés que ceux de leurs parents tétraplo?des. Pour chaque variété, les poids spécifiques des diplo?des ont une distribution par rapport à la moyenne à peu près semblable à celle de leurs parents (fig. 4) et les effets génétiques additifs et non-additifs sont probablement importants dans la détermination du poids spécifique pour chaque parent. Les germes des tubercules diplo?des sont généralement courts (fig. 5) et ceci provient sans doute de la présence de gênes récessifs défavorables qui déterminent des constitutions souvent chétives des diplo?des de ces deux variétés. Les différences génétiques entre les variétés peuvent par conséquent être marquées, alors qu'elles auraient été mises en évidence par des exemples de variation entre différents diplo?des. De hauts niveaux de résistance quantitative au mildiou du feuillage (Phytophthora infestans) obtenus avec la plupart des diplo?des provenant de deux tétraplo?des résistants au mildiou indiquent que certains gènes dominants gouvernant la résistance peuvent être multipliés (fig. 6). Afin de mieux conna?tre la détermination génétique des caractères agronomiques importants des tétraplo?des, la production de diplo?des est une méthode d'association de gènes remaniés, sans l'introduction de matériel génétique étranger. Davantage de combinaisons de gènes souhaitables peuvent être identifiées afin d'être exploitées dans un programme de sélection de pommes de terre.

     

高温胁迫下AM真菌对牡丹叶片解剖结构和蒸腾特性的影响

作者研究了高温胁迫下丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对盆栽牡丹幼苗叶片解剖结构和蒸腾特性的影响。结果表明,供试AM真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)和地表球囊霉(Glomus versiforme)均能侵染牡丹根系,其侵染率分别为47%和44%。接种AM真菌的比未接种对照(CK)植株的叶片细胞排列紧密,叶片厚度、栅栏组织和海棉组织厚度均表现为接种G.mosseae植株>接种G.versiforme植株>CK。在相同高温下接种AM真菌处理的牡丹叶片蒸腾速率、气孔导度和气孔开度均显著低于CK。AM真菌提高了牡丹植株的抗热性,这对于高温胁迫下保持和提高光合效率是十分重要的。其中接种G.mosseae处理的效果优于G.versiforme     

一个调控水稻叶绿素合成基因wl-1的精细定位

为改良优异两系不育系株1S (Z1S)的株型特征,利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变技术处理株1S (Z1S),得到一个苗期为白条纹的突变体,命名为wl-1。以该突变体与粳稻品种日本晴杂交,得F1种子,进而获得自交F2群体。遗传分析表明wl-1受单个隐性基因控制。利用图位克隆技术将wl-1初定位于水稻第3号染色体上RM15851和RM15880两个标记之间。进一步扩大遗传定位群体,最终将wl-1精细定位于标记inedl3和indel4之间的122 kb区域内。生物信息学分析表明该区域有12个ORF。对这12个ORF编码区逐个测序分析表明,其第10个ORF (LOC-03g52170),编码4-羟基-3-甲基丁-2-烯基二磷酸还原酶的第2个外显子上的第165位碱基处存在1个碱基A替换为T的突变。基因表达分析表明,在幼苗期与野生型株1S相比,突变体中LOC-03g52170的表达量显著低于相应的野生型;同时突变体中叶绿素合成相关基因、光合作用相关基因以及叶绿体发育相关基因的表达量发生了显著变化。对叶色基因wl-1 (LOC-03g52170)的挖掘,有利于进一步阐释叶绿体和叶绿素合成的生物学机理,同时为水稻高光效育种提供理论和技术支撑。     

基于单片机的光电式叶片面积测量系统

在农业生产中,叶片面积及其参数是衡量农作物产量的重要因素。传统叶片面积检测方法过程复杂,不能实现自动测量。为此,针对农业中田间叶片面积的实时测量需要,设计了基于单片机的光电式叶片面积测量系统;阐述了系统的整体设计思路、结构、测量原理、系统误差的计算及外部电路的设计。     

Effects of drought on chlorophyll fluorescence in potato (Solanum tuberosum L.). I. Plant water status and the kinetics of chlorophyll fluorescence

Summary The slow kinetics of chlorophyll fluorescence were examined in seven potato genotypes grown either fully irrigated or droughted from the time of plant emergence. Constant and variable fluorescence (F _o andF _v respectively) declined with time in plants from both irrigated and droughted treatments, but the decline was greater in droughted than irrigated plants. However, the yield of variable fluorescence (F _v/(F _o+F _v)) was unaffected by the drought treatment. The main effect of drought was upon the quenching of variable fluorescence. Both the half life of the decay of variable fluorescence (q_1/2) and the secondary maximum (M) were significantly greater in the droughted plants than in those from the irrigated treatment. Significant differences between genotypes were found forF _v/(F _o+F _v),M andq _1/2. Genotype-by-treatment interactions were non-significant for all the variables examined. Changes in chlorophyll fluorescence transients were not closely related to changes in leaf water potential.     

Relationships between numbers of main stems and yield components of potato (Solanum tuberosum L. cv. Erntestolz) as influenced by different daylengths

Summary The relationshops between numbers of main stems and some measures of growth and yield, as well as total tuber yield, were examined for potatoes grown under different daylengths. Leaf area, tuber number and tuber yield per plant increased significantly with increasing daylength and number of main stems. Numbers of main stems and leaf area were correlated positively with tuber number and tuber yield and negatively with average tuber weight. The correlations were stronger with stem number than with leaf area and were differently affected by daylength. Standard regression coefficients indicated that stem number has strong positive and negative relationships with tuber number and average tuber weight, respectively. Since tuber number was a better determinant of yeild than average tuber weight, the final relationship between the numbers of main stems and tuber yield remained positive for all daylengths. Determinants that will best explain variation in tuber total yield, tuber number, and average tuber weight are suggested.     

Mutation breeding for yield andPhytophthora infestans (Mont.) de Bary foliar resistance in potato (Solanum tuberosum L. cv. Golden Wonder) using computerized image analysis in selection

Summary Using visual selection for off-types and image analysis to select against maturation mutants, a line combining improved late blight resistance and yield was isolated in an in vitro mutagenesis programme from a population of 2101 putative mutants. The adventitious regenerants from mutagenesis treatment, including spontaneous mutants (somaclonal variants), were subjected to serial subculture of the apical bud in vitro and two cycles of apical cuttings in vivo to breakdown chimeras. The selected line was stable in trials over five years; others were unstable or failed to combine improvement in late blight resistance with high yield. Leaf and tuber image analysis was used to characterize selected lines. Lines that differed most from cv. Golden Wonder in yield and late blight resistance were more easily distinguished from the control by image analysis. The role of image analysis in negative selection and in determination of the relatedness of mutants to the control is discussed.     

不同玉米自交系对大斑病和灰斑病抗性分析

选择10个我国北方常用玉米自交系,进行大斑病和灰斑病的抗性分析。结果表明,不同玉米自交系的大斑病和灰斑病存在不同的抗性差异。其中,对大斑病抗病的自交系有吉853、昌7-2、四-287和四-444;对灰斑病抗病的自交系有丹988。从大斑病和灰斑病发生时间看,两者均在玉米抽雄期以后发生,防治较为困难。     

Gummy stem blight resistance of cucumbers (Cucumis sativus L.)

Summary A start was made with breeding for resistance to gummy stem blight in cucumber. A method has been development for screening plants in a young stage. Using this method a distinct level of resistance was found in plants of Leningradsky, Wjarnikovsky,a P.I. entry from Birma, Rheinische Vorgebirge and a P.I.entry from Turkey. Lines developed from this material show a higher level of resistance than Dutch slicing and pickling cucumber varieties.