中国小麦农家品种‘老白麦’抗条锈性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产上重要的气传叶部病害。不断发掘和利用新抗源是持续控制条锈病流行危害的重要基础研究工作。‘老白麦’是我国小麦农家品种,对我国当前主要流行小种和致病类型均表现为高抗水平。本研究采用常规杂交分析方法,对‘老白麦’及其与感病品种‘Taichung 29’的杂交后代在成株期和苗期分别接种CYR32号小种和CYR33号小种,进行抗条锈性鉴定和统计分析。结果表明,‘老白麦’对CYR33号小种在苗期和成株期均表现近免疫,其全生育期抗条锈性由1对显性基因控制;对CYR32号小种在成株期表现近免疫,苗期表现高感,成株抗条锈性由1对显性基因控制,属细胞核遗传。研究结果表明‘老白麦’至少含有2对显性抗病基因,分别控制‘老白麦’对CYR33号小种的全生育期抗性和对CYR32号小种的成株抗性。基因推导分析认为‘老白麦’对CYR33的全生育期抗性基因可能为未知新基因。建议在抗病育种中加以有效合理利用,促进小麦品种中抗病基因多样化布局。     

犁体耕作阻力模型仿真分析与试验研究

为进一步提高犁体耕作性能,分析影响犁体耕作阻力的因素,基于摩尔-库仑土壤剪切理论,建立了包含犁体结构参数、土壤物理特性和犁体工作参数的耕作阻力模型,耕作阻力表达式包含了犁铲尖和犁铧切削土壤阻力、土壤在犁壁上产生的摩擦力和翻垡过程土壤动量变化产生的阻力、犁壁翻垡使土壤势能增加产生的阻力、作用在犁铧和犁壁上的横向力产生的摩擦力、土壤横向运动对犁壁产生的阻力。基于新疆玉米地土壤物理特性,建立了两种高速犁体A和B的耕作阻力方程,在不同耕宽（0.35、0.42 m）、耕深（0.255、0.305 m）和耕速(2.22、2.5、2.78 m·s^-1)作业条件下对耕作阻力进行了理论、仿真和试验研究,分析了犁体耕作阻力的影响因素,结果表明,仿真值与计算值的平均误差为3.37%,试验值与计算值的平均误差为7.18%,试验值与仿真值的平均误差为3.71%。犁体耕作阻力与铧刃角呈非线性增长关系;与耕深呈三次函数增长关系;与耕速呈二次函数增长关系;犁体耕作过程的功率消耗与耕速呈三次函数的增长关系。提出设置合理的安全系数（s_f）,使拖拉机配套功率P_s     

油菜菌核病菌对多菌灵和乙霉威的抗药性机理

生物测定结果表明,油菜菌核病菌田间菌株对多菌灵(MBC)敏感性表型呈多样性,即存在MBCS、MBCLRLR、MBCHRHR和MBCVHR表型.而对乙霉威(DIE)则只检测到DIES和DIEHR表型.MBCS、MBCLR和MBCHR菌株中除JD2-3菌株为DIES外,其余菌株均为DIEHR,MBCVHR菌株对DIE表现为DIES.MBC和DIE之间存在典型的负相关交互抗性.序列分析结果表明,表型为MBCVHRDIES菌株的β-微管蛋白基因,第198位氨基酸由Glu(GAG)突变为Ala(GCG);表型为MBCHRDIEHR菌株的β-微管蛋白基因的突变位点在第200位,由Phe(TTC)突变为Tyr(TAC);而表型为MBCSDIES和MBCLRDIEHR的菌株在所扩增的β-微管蛋白基因片段中未发生突变.初步表明,β-微管蛋白基因198和200位氨基酸的突变是引起油菜菌核病菌对多菌灵抗药性呈多样性的分子机理.     

转hrf1基因水稻对稻曲病抗性分析

用注射接种法测定9个转hrf1基因水稻品系对稻曲病的抗性,结果表明B12-2m、B12、HTRP2和NJH12转基因系对稻曲病的抗性有显著提高,其中NJH12对稻曲病的抗性表现最突出。在江苏南京和安徽潜山两地的田间测定结果显示NJH12对稻曲病的抗性表现明显,与对照相比防效提高65%以上。用RT-PCR测定抗病转基因系中防卫基因的表达,在抗病转基因系中,Ospr1a、Ospr1b和PAL等防卫反应基因的表达明显增强。转hrf1基因水稻可能通过诱导防卫反应基因的表达提高水稻对稻曲病的抗性。     

两个玉米自交系对纹枯病的抗病反应机制初探

玉米纹枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的一种重要病害。具有优良性状的自交系是开展玉米抗病品种选育的重要种质资源。本试验以西南地区两个优良玉米自交系R08与18-599R为材料,采用人工接种R.solani菌丝融合群AG1-IA,对成株期玉米进行了抗性鉴定,并对病原菌诱导后苗期玉米叶片上的活性氧(ROS)、抗病相关基因(PR1、ZmDREB2A、ZmERF3和WIP1)表达及细胞坏死情况进行了动态检测。结果显示,R08对纹枯病表现为中抗,而18-599R为高感材料;受R.solani侵染后,玉米叶片ROS的积累在R08中较18-599R多;两个自交系中基因表达量及表达时间存在显著差异;R08叶片出现显著的细胞坏死反应,而18-599R相对较轻。本研究表明两个自交系对R.solani的抗性差异主要体现在相关抗病反应的时间和强度上,这为进一步研究玉米纹枯病抗病机理提供了依据。     

小麦抗源武汉2号和品冬34的抗条锈性遗传分析

为明确小麦品种武汉2号和品冬34对小麦条锈菌流行小种的抗病性及抗病遗传规律,用小麦条锈菌生理小种CYR29、CYR31、CYR32、CYR33以及致病类型Su11-4、Su11-5、Su11-11、PST-Ch42在苗期接种小麦品种武汉2号和品冬34进行抗病性鉴定,并用武汉2号和品冬34分别与感病亲本铭贤169进行杂交,对F₂群体和F_2：3家系在温室进行苗期遗传分析。结果表明：武汉2号对CYR29和CYR32表现感病,对其它小种和致病型均表现抗病,且对CYR31的抗性由1对隐性基因控制;品冬34对所测试的小种和致病类型均表现高抗,且对CYR32的抗性由1对显性基因控制。     

水杨酸诱导水稻幼苗抗瘟性的生化机制

 以0.01mM水杨酸(SA)喷雾处理或稻瘟菌孢子悬浮液接种稻苗后,叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)和定位于细胞不同部位的过氧化物酶(POD),特别是与细胞壁结合的POD和细胞间隙POD的活性迅速升高,但没有明显的新POD同功酶带出现。同时叶片中木质素含量迅速增加。在SA处理后的稻叶中提取到能抑制稻瘟菌分生孢子萌发、含有Momilactone A的抑菌物质,并检测到分子量分别为48、52、59、106.5KDa的碱性病程相关蛋白(PRs)。这些生化指标的时序变化与SA诱导抗瘟性的表现相吻合。对SA诱导水稻幼苗抗瘟性的可能生化机理作了归纳。     

小麦诱导抗性基因TaWIR1b的克隆及表达分析

全蚀病是小麦上一种重要的土传病害。选育和种植抗病品种是防治小麦全蚀病的根本途径,抗病基因研究是抗病育种的基础性工作。根据基因TaWIR1b(Accession no.M94959.1)的全长序列设计引物扩增‘新农19’的cDNA,获得了完整ORF,编码85个氨基酸残基,比对后发现与TaWIR1b序列同源性达100%。根据获得的TaWIR1b基因全长序列设计定量引物,分析TaWIR1b在全蚀菌胁迫条件下不同互作模式的表达特征。结果表明接种全蚀病菌后抗病小麦品种‘新农19’中TaWIR1b基因被诱导表达,接菌后3d达到峰值143.97,感病品种‘新麦19’中峰值出现在接菌后8d,表达量仅为对照的4.22倍,提示该基因可能参与小麦对全蚀病的抗病过程。     

番茄资源对叶霉病的抗性鉴定和SSR标记遗传变异分析

 对62份番茄种质资源进行了抗番茄叶霉病鉴定, 共筛选出抗病材料17份, 其中对全部生理小种(1.2.3、1.2、2.3、1.2.3.4、1.2.4)均表现抗病或免疫的材料9份;抗3个生理小种的材料4份;抗2个生理小种的材料2份;抗4个生理小种的材料2份。并应用SSR标记技术对62份种质资源进行了遗传多样性分析, 50对SSR引物中筛选出11对多态性明显、条带清晰、反应稳定的引物, 共扩增出94条谱带, 平均每个引物扩增出8.55条带, 多态性条带比例达63.94%, 遗传相似系数在0~1之间, 表现出丰富的遗传多态性, 可将番茄野生种和栽培种分开, 反映了种间的遗传差异。     

Challenges facing arthropod biological control: identifying traits for genetic improvement of predators in protected crops

Biological control is an efficient pest control method but there are still limitations that are hindering its wider adoption. Genetic improvement of biological control agents (BCAs) can help to overcome these constraints, but the choice of key attributes for better performance that need to be selected is still an open question. Several characteristics have been suggested but the harsh reality is that selective breeding of BCAs has received a lot of attention but resulted in very little progress. Identifying the appropriate traits to be prioritized may be the first step to reverse this situation. In our opinion, the best way is to look at the factors limiting the performance of key BCAs, especially generalist predators (pesticide compatibility, prey‐density dependence, non‐suitable crops, and extreme environmental conditions), and according to these challenges, to choose the attributes that would allow BCAs to overcome those limitations. The benefits of selection for higher resistance to toxins, whether artificially applied (pesticides) or plant produced (plant defenses); increased fitness when feeding on non‐prey food (supplemented or plant‐derived); and better adaptation to extreme temperature and humidity are discussed. In conclusion, genetic improvement of BCAs can bring about new opportunities to biocontrol industry and users to enhance biocontrol resilience. © 2020 Society of Chemical Industry