玉米新品种对3种主要病害的抗性鉴定与评价

黄淮海地区是我国玉米主产区,镰孢茎腐病、镰孢穗腐病和小斑病是该区玉米生产上的3种重要病害,也是品种审定工作中实行“一票否决”的关键病害.为了明确玉米新品种对3种主要病害的抗性水平,为新品种审定、推广、引种及抗病育种工作提供依据,作者于2021—2022年鉴定并评价了参加河南省玉米区域试验和引种试验的405份玉米新品种对3种主要玉米重要病害的抗性.结果表明,对于玉米镰孢茎腐病,在2021年抗性鉴定试验202份品种中,高抗、抗病、中抗、感病和高感类型品种分别占比为31.68%、9.90%、42.57%、6.44%和9.41%;2022年参试的203份品种中,5种抗性类型品种分别占比为60.10%、9.36%、15.76%、9.85%和4.93%,两年均以高抗和中抗类型为主.对于镰孢穗腐病,在2021年试验中高抗、抗病、中抗、感病和高感类型品种分别占比为4.95%、66.83%、22.28%、4.95%和0.99%;而在2022年试验中,5种抗性类型品种分别占比为0、86.70%、11.82%、0.99%和0.49%,抗病类型两年均居主导地位.对于玉米小斑病,在2021年抗性鉴定试验中,高抗、抗病、中抗、感病和高感类型品种分别占比为28.22%、30.69%、26.73%、14.36%和0,而在2022年试验中,5种抗性类型占比0.49%、51.23%、28.57%、18.23%和1.48%,两年均以抗病类型居多.总之,两年河南省参加区域试验和引种试验的玉米新品种中,对黄淮海地区3种主要病害抗性类型(包括高抗、抗病和中抗)的品种所占比例较高,反映出玉米育种单位对3种关键病害抗病育种工作比较重视,为生产上利用抗病品种防治玉米主要病害提供了重要支撑.

假禾谷镰孢中三角状五肽重复蛋白的全基因组鉴定与表达分析

假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum,Fp)是引起小麦茎基腐病的优势病原菌,但关于该病原菌致病机理的研究报道很少。三角状五肽重复蛋白(Pentatricopeptide repeat protein,Ppr)为一类核编码的RNA结合蛋白,通过结合特定的RNA序列调控靶标基因RNA的成熟过程,参与线粒体基因组转录和翻译。Ppr蛋白在植物、动物(包括人)及酵母中有一些研究报道,但在丝状真菌特别是植物病原真菌中鲜见报道。为了明确假禾谷镰孢中PPR基因家族的特征,本研究通过全基因组Blastp分析,共鉴定出8个PPR候选基因序列FpPPR1~FpPPR8,主要分布在1号、3号、4号染色体上,基本不含有内含子。理化性质与功能预测显示,Ppr为亲水性蛋白,氨基酸长度510~1353 aa,分子量59.09~152.23 kDa,等电点为5.23~9.69,其中FpPpr3和FpPpr7为稳定蛋白,其他6个蛋白为不稳定蛋白。亚细胞定位预测显示,Ppr蛋白主要位于线粒体。FpPpr1、FpPpr3、FpPpr5、FpPpr6和FpPpr7的3D结构预测形成明显的超螺旋结构。在假禾谷镰孢营养阶段和侵染过程的转录组数据中分析了8个基因表达模式,通过qRT-PCR进行验证,FpPPR1、FpPPR3、FpPPR5在菌丝阶段高表达,FpPPR1、FpPPR5在侵染后期显著下调。本研究结果为进一步研究假禾谷镰孢中PPRs基因的生物学功能奠定基础。