马铃薯晚疫病发生因素研究

世界各地种植马铃薯的地区,都有晚疫病的发生,不同地区晚疫病发生因素不尽相同,损失程度也由多方面因素决定的。作者结合部分试验结果,论述了气候条件、种植品种、田间管理和药剂防治四方面对马铃薯晚疫病的影响。其中气候条件对马铃薯晚疫病影响最大。     

亚硝基谷胱甘肽还原酶 GSNOR1正调控植物对疫霉菌的抗性

疫霉属（ Phytophthora）卵菌引致马铃薯晚疫病等作物灾难性病害,严重威胁作物的可持续生产。由于病菌毒性变异,导致品种抗病性丧失问题突出。因此,挖掘植物广谱和持久抗病基因,并探索其在抗病育种中的有效利用具有重要的科学意义。亚硝基谷胱甘肽还原酶1（GSNOR1）是植物氮信号通路中高度保守的关键还原酶,其参与调节r基因介导的植物抗性和非寄主抗性。然而, GSNOR1参与抗疫霉菌的免疫功能和作用机理尚不清楚。本研究中,借助拟南芥与寄生疫霉菌互作的模式体系,首先发现拟南芥T-DNA插入突变体 gsnor1-3对寄生疫霉菌呈现感病表型。进一步利用病毒诱导的基因沉默（VIGS）降低烟草叶片中 GSNOR1同源基因的表达量,在此基础上,通过抗病表型分析以及一系列抗性相关功能的检测,结果表明,沉默本氏烟草 GSNOR1同源基因能够在寄生疫霉菌侵染植物的过程中削弱植物体内的活性氧（ROS）迸发、病程相关基因（PR genes）的诱导表达以及MAPK信号转导,从而增强了植物对疫霉菌的感病性。本研究揭示了植物 GSNOR1对疫霉菌具有高度保守的抗性功能,并初步解析了 GSNOR1正调控植物抗疫霉菌的作用机理,为进一步探索 GSNOR1在马铃薯抗晚疫病中的功能及其在抗病育种中的有效利用奠定了重要的理论 基础。     

杀菌剂复配对水稻纹枯病的联合毒力

采用生长速率法测定了丙硫唑、噻呋酰胺、氟环唑及苯醚甲环唑对水稻纹枯病的毒力。结果表明,丙硫唑和氟环唑对水稻纹枯病的活性较高,EC50分别为0.228 1、0.290 4 mg/L;其次是噻呋酰胺,EC50为0.624 6 mg/L;苯醚甲环唑活性最差,EC50为4.404 6 mg/L。选择丙硫唑和噻呋酰胺6种配比(5∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶5、1∶7)测定其对水稻纹枯病菌的联合毒力,其共毒系数分别为124.96、164.91、193.19、224.93、226.61、274.09,表明两种药剂间的联合毒力具有增效作用,其中以有效成分质量比为1∶7时,增效最为显著。     

Molecular and phenotypic characterization of Chinese wheat (Triticum aestivum) cultivars for resistance to Fusarium head blight

To identify excellent cultivars resistant to Fusarium head blight (FHB), 104 wheat cultivars were tested by single-flower inoculation using two prevalent pathogens from 2018 to 2020. Agronomic traits were also investigated. Six FHB-resistance quantitative trait loci (QTL), Fhb1, Fhb2, Fhb4, Fhb5, Fhb7 and Qfhb.crc-2D, have been assessed using previously reported DNA markers. A diagnostic marker has been used for Fhb1, and indicative markers linked to the other QTL were used. Results showed that (i) 12 (11.5%) cultivars were resistant to two pathogens in 3 years; among them, ‘Shengxuan 6’, ‘Wanhongbian 759’, ‘Yunong 903’ and ‘Yunong 901’ had good agronomic traits. (ii) Among cultivars with one resistance QTL, the severities of cultivars carrying Fhb1 and Qfhb.crc-2D were 2.2 and 2.8, respectively, whereas those of cultivars with Fhb2 or Fhb7 were 3.6. Among cultivars with two resistance QTL, the severities of cultivars with Fhb1 + Fhb4, Fhb1 + Fhb7 and Fhb4 + Fhb5 were 2.2, 3.0 and 3.6, respectively. The severity of five cultivars possessing three or four resistance QTL was below 2.5. Fhb1 and Qfhb.crc-2D showed better resistance effects than other resistance QTL.     

几种药剂对玉米大斑病的田间防治效果

为筛选防治玉米大斑病适宜药剂,通过田间试验比较了吡唑醚菌酯、氟环唑等4种药剂对玉米大斑病的防治效果。结果表明:按有效成分计吡唑醚菌酯100g·hm-2、氟环唑135g·hm-2、丙环唑168.8g·hm-2及代森铵675g·hm-2三次药后对玉米大斑病的防效分别为82.1%、81.2%、82.9%和77.3%,对玉米安全、无药害;综合保产因素,生产上防治玉米大斑病宜采用含吡唑醚菌酯、氟环唑、丙环唑成分的药剂为佳,建议在发病前或发病初期及早用药防治。     

赤松纯林胸径结构对枯梢病发生的效应

目的 探究赤松纯林胸径结构对枯梢病发生效应,为合理采取森林经营措施调整林分胸径结构,防控赤松枯梢病的流行提供理论支持和技术支撑。 方法 以昆嵛山赤松纯林为研究对象,设置50块赤松纯林临时样地进行赤松胸径及枯梢病病情调查,应用Weibull分布拟合位置、尺度和形状参数并进行$ {x}^{2} $检验,然后将3参数和赤松平均胸径,感病赤松平均胸径,未感病赤松平均胸径,最大病级赤松平均胸径,最小病级赤松平均胸径表征为赤松胸径特征指标,分别与枯梢病病情指数进行Spearman秩相关性分析。 结果 各赤松纯林临时样地胸径结构均符合Weibull分布,其中胸径分布中心在9.66 ~16.25 cm,90.00%的样地胸径结构表现为正偏山状分布。赤松枯梢病病情指数与未感病赤松平均胸径、最大病级赤松平均胸径和最小病级赤松平均胸径呈负相关,但检验结果为不显著;与尺度参数、赤松平均胸径和感病赤松平均胸径呈显著负相关（p<0.05）,与形状参数呈极显著负相关（p<0.01）;与位置参数呈间接显著负相关。 结论 Weibull分布能够较好地拟合赤松纯林胸径结构。赤松纯林枯梢病病情指数与胸径结构分布中心、胸径结构分布曲线形状、赤松平均胸径和感病赤松平均胸径结构指标存在显著或极显著负相关,与所测赤松最小胸径存在间接显著负相关,可采取抚育间伐等森林经营措施增加林内优势木比重,降低赤松胸径分化程度,减少感病小胸径赤松,达到赤松枯梢病生态调控的目的。     

基于图像处理的棉红枯病染病程度研究

为了有效地对棉红枯病的染病程度进行度量,首先运用综合阈值方法从背景图片中分割出叶面区域,根据棉红枯病的染病特点,在RGB颜色空间上提取叶面区域的红色和绿色分量;然后计算其平均值,将两个平均值相除得出红绿比。采用此方法分别对健壮叶面、染病叶面以及重染病叶面进行处理,得出各染病程度的红绿比取值范围并验证。研究表明,利用此方法进行染病程度的度量是可行的,为有目的地对棉花进行处理提供了理论依据。     

鲜食玉米大斑病经济阈值及品种抗性分级标准

【目的】明确福建省鲜食玉米大斑病田间病情与玉米产量损失的关系,为福建省鲜食玉米大斑病的合理防控提供理论依据。【方法】在玉米大斑病自然发病条件下,利用不同施药次数人为造成田间不同病情梯度,建立病情指数与玉米产量损失率模型,制定适合福建省鲜食玉米大斑病的经济阈值。同样条件下,以病情指数与产量损失率模型推算不同抗性玉米品种科学用药时期和次数,制定鲜食玉米品种抗性分级标准。【结果】采用逐步回归分析建立了玉米大斑病全部叶片病情指数与种植天数的回归方程。玉米产量损失率与玉米大斑病全部叶和功能叶病情指数均呈显著正相关关系,建立了基于玉米全部叶和功能叶病情指数与产量损失率的模型。在用药次数依次为1,2,3和4次条件下,基于全部叶病情指数乳熟期（R3）玉米大斑病经济阈值分别是14.63,17.88,18.72和22.06,基于功能叶病情指数分别是7.74,10.43,12.24和16.80。基于建立的回归方程、经济阈值及玉米籽粒建成期（R2）功能叶病情指数（DI）,建议玉米品种抗性分级标准为：DI≤15为抗病（R）,15＜DI≤30为中抗（MR）,30＜DI≤45为中感（MS）,DI＞45为感病（S）。【结论】建立了福建省鲜食玉米大斑病田间病情消长动态理论模型和病情指数与产量损失率的模型,制定了玉米大斑病的经济阈值和不同玉米品种对大斑病的抗性分级标准。     

Predicting the severity of Dothistroma on Pinus radiata under current climate in New Zealand

Despite being a damaging foliar disease of Pinus species little research has characterised spatial variation in disease severity of Dothistroma needle blight at a macroscale. Using an extensive dataset describing Dothistroma needle blight severity (S_sev) on plantation grown Pinus radiata stands distributed widely across New Zealand the objectives of this research were to (i) develop a regression model describing S_sev, (ii) use this model to identify key drivers of S_sev, their functional form and relative importance, and (iii) develop spatial predictions of S_sev for New Zealand P. radiata under current climate. Using an independent validation dataset, the final model accounted for 72% of the variance in S_sev using four significant (P < 0.001) explanatory variables and an isotrophic exponential model to account for the spatial covariance in the data. S_sev was most sensitive to mean air temperature from November to April (T_Nov-Apr), followed by mean relative humidity from October to April (RH_Oct-Apr), mean total November rainfall (P_Nov), and then stand age (A). There was a quadratic correlation between A and S_sev with S_sev increasing to a maxima at 12 years before declining. S_sev exponentially increased to a threshold with increases in both P_Nov and RH_Oct-Apr. The relationship between S_sev and T_Nov-Apr was quadratic with S_sev increasing to a maximum at T_Nov-Apr of 15.5 °C before declining at higher values of T_Nov-Apr. Spatial predictions of S_sev varied widely throughout New Zealand. Values of S_sev were highest in moderately warm wet environments in the North Island, and on the west coast of the South Island. In contrast, relatively low values of S_sev were predicted in drier eastern and southern regions of New Zealand.     

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.