云南省杂交籼稻品种试验分析

为筛选出适合云南籼稻地区种植的高产稳产、抗病性强以及米质优良的杂交籼稻品种,加速育种进程和成果转化,以‘凌禾优78’为对照,通过品种试验,对8个杂交籼稻参试品种的产量、田间表现、抗病性及米质等多方面进行对比分析。结果表明,除‘云两优252’外,其余品种综合性状优良,2021年和2022年两年区域试验平均产量达10000 kg/hm2以上,比CK增产5%的品种有5个,生产试验产量均高于9800 kg/hm2,其中‘云两优9801’产量最高,比CK增产8.8%以上;米质分析结果表明,‘云两优2198’的米质为农业部食用稻品种品质普通标准,‘云两优42’、‘云两优9801’、‘云两优9802’、‘云两优9803’、‘玉龙优和占’、‘华中优9326’两年米质均达农业部食用稻品种品质优质标准;‘云两优252’产量为9730.95 kg/hm2,低于CK,其米质为农业部食用稻品种品质普通标准。因此,‘云两优42’、‘云两优9801’、‘云两优9802’、‘云两优9803’、‘玉龙优和占’和‘华中优9326’为优质品种,‘云两优2198’是高产稳产品种。推荐以上7个品种进行审定,该研究为水稻品种审定和水稻增产增收提供依据。

联合全基因组关联和转录组分析筛选玉米拟轮枝镰孢穗腐病的抗性候选基因

玉米是我国第一大粮食作物,实现玉米的高产稳产对于我国粮食安全、农业稳定有重要意义。穗腐病是一种严重危害全球玉米的真菌性病害,会造成玉米大幅减产和品质劣变。本研究选用我国玉米穗腐病的优势致病菌拟轮枝镰孢(Fusariumverticillioides),对241份来源广泛的玉米自交系进行2年田间人工接种抗性鉴定,同时利用20,586个高质量SNP标记通过全基因组关联分析(genome-wideassociationstudy,GWAS),鉴定拟轮枝镰孢穗腐病抗性显著关联的SNP位点;在此基础上选取对拟轮枝镰孢穗腐病表现高抗和高感的玉米自交系各1份,其籽粒在室内接种拟轮枝镰孢,通过对3个不同侵染时间的籽粒进行转录组测序(RNA-seq),分析抗感材料差异表达基因(differentiallyexpressedgenes,DEGs)及其富集情况;结合GWAS和RNA-seq结果,共同定位筛选抗病候选基因。主要研究结果如下:(1)综合2年田间抗性鉴定结果,筛选到4份抗拟轮枝镰孢穗腐病的玉米自交系,其中含有热带血缘的玉米种质对拟轮枝镰孢穗腐病表现出更好的抗性。(2)2年GWAS分析共检测到26个与拟轮枝镰孢穗腐病抗性显著关联的SNP位点,其中有18个位点位于前人定位到的QTL范围内。(3) RNA-seq结果表明,抗感材料对病原菌的响应基因不同。与感病材料相比,抗病材料均显示出更多的DEGs,且都有更多的上调基因;在抗感材料特异性DEGs共同富集的GO条目和KEGG通路中,抗病材料中富集到的DEGs占比显著多于感病材料;一些与植物防御病原菌相关的条目和通路也仅在抗病材料中被特异富集。(4)在GWAS检测到的显著关联位点上下游100 kb范围内筛选与转录组DEGs共同定位到的候选基因,结果 16个基因被GWAS和RNA-seq同时检测到;根据这些基因的蛋白功能及相关文献报道,从中预测到6个与拟轮枝镰孢穗腐病抗性相关的候选基因。综上所述,本研究筛选出4份抗拟轮枝镰孢穗腐病的玉米自交系,来自热带、亚热带的玉米种质可以作为抗逆性品种选育的研究重点;对抗感玉米自交系响应拟轮枝镰孢侵染的DEGs及其相关抗病机制进行了初步解析,联合GWAS和RNA-seq共定位到6个与拟轮枝镰孢穗腐病抗性相关的候选基因,研究结果为玉米穗腐病抗性基因的克隆验证与抗性品种的培育提供了一定的理论依据。

丛枝菌根真菌对玉米耐旱性的影响研究进展

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌是一类能与80%以上陆地植物共生且分布广泛的土壤微生物,对植物生长和抗逆性具有重要的调节作用。玉米是全球和我国的第一大作物,干旱是造成玉米产量低而不稳的首要因素,近年来利用AM真菌应对干旱已成为玉米抗旱研究的热点。该文从土壤结构、植物形态、水分和养分的吸收与利用、光合和蒸腾作用等6个方面就AM真菌对玉米耐旱性影响的研究进行了综述,总结了研究目前已取得的进展与存在的问题,为系统认识AM真菌提高玉米耐旱性的机理、探讨提高玉米耐旱性的策略与途径提供参考。