花生籽仁蔗糖含量遗传模型分析

花生是我国重要的经济作物之一,约40%的花生用于食用加工。蔗糖含量作为影响花生品质的重要指标,与其风味及口感呈显著正相关。因此,提高花生籽仁中蔗糖含量对花生品质改良具有重要意义。本研究利用NYBP×SYT5-1和19-1934×JHT1两个F2:3群体为试验材料,分析花生籽仁蔗糖含量遗传模型,同时分析了蔗糖含量与含油量、蛋白含量及籽仁相关性状间的相关性。结果表明,花生籽仁蔗糖含量呈连续分布,超亲分离现象明显且具有丰富变异。两群体中蔗糖含量与含油量均呈现显著负相关,与蛋白质含量均显著正相关,蔗糖含量与籽仁长、籽仁宽和百仁重的相关性在两群体间表现不一致。遗传分析结果表明,在两群体中花生籽仁蔗糖含量都表现为主要受两对主基因的加性、显性效应调控,存在明显互作,且主基因间具有累加效应。本研究通过对籽仁蔗糖含量遗传模型分析,初步了解了蔗糖含量的遗传规律,对食用花生品种选育具有指导意义。

花生蔗糖含量的遗传和环境稳定性分析

花生籽仁蔗糖含量是食用花生的重要品质指标。本研究利用中花16和W.h3132构建的重组自交系群体(F_(8)-F_(10))的蔗糖含量开展遗传模型分析,同时基于双亲和其他不同类型花生品种在不同环境下蔗糖含量的变异系数分析其环境稳定性。结果显示在该群体F_(8)-F_(10)中均检测到4对主效基因-加性-上位性为最优候选模型,主效基因遗传率为80.8%~96.1%,表明花生蔗糖含量具有较高的遗传率;第1对和第2对主效基因对表型的解释率较高,分别为30%~52.2%和25.1%~29.6%,第3对和第4对主效基因的表型解释率较小。基于中花16等9个不同类型花生品种在5个不同环境下的蔗糖含量稳定性分析,发现其变异系数为17.39%~39.08%,不同材料的稳定性存在差异。本研究表明花生蔗糖含量是遗传率较高的数量性状,同时受到环境因素的影响,筛选多环境下蔗糖含量稳定的高蔗糖种质对于品质改良和功能基因发掘具有重要意义。

单粒花生蔗糖含量近红外预测模型的建立

蔗糖含量是影响花生口感和风味的重要因素,培育高蔗糖甜味品种已成为食用型花生遗传改良的重要目标。因此,建立单粒花生蔗糖含量的近红外预测模型有助于加快甜花生品种选育进程。本研究选择128份遗传多样性丰富的代表性材料,采集了近红外光谱,利用高效液相色谱-折光指数检测器(HPLC-RID)测得蔗糖含量化学值,并利用偏最小二乘法(PLS)建立了单粒花生蔗糖含量的数学预测模型,其决定系数(R^(2))为0.913,交叉验证根均方差(RMSECV)为0.750。另选用50粒花生种子对预测模型进行外部验证,预测值和化学值的相关系数达0.92,表明本研究建立的模型预测值准确可靠。本研究建立的单粒花生蔗糖含量预测模型可以应用于杂交早期世代育种材料蔗糖含量的选择,也可以应用于高蔗糖材料纯度的筛选和鉴定,为食用型花生品种选育和产业化应用提供技术支撑。

白绢病菌在花生品种间致病力分化和广谱抗性品种筛选

为探讨白绢病菌菌株在花生品种间的致病力差异,本研究将强、中和弱致病力菌株田间接种不同抗病性花生品种后考察发病严重度。结果表明,白绢病菌株接种后14 d为最佳调查时间;强致病力菌株ZY2、SQ1和弱致病力菌株GP3-1在所测试的10个花生品种间病情指数差异不显著,而中等致病力菌株(HA、H1-3和BL1-1)在品种间病情指数差异显著。弱致病力菌株GP3-1对各品种的致病力较弱;强致病力菌株能导致供试品种抗性的丧失;中等致病力菌株在抗感品种间的致病力存在分化。本实验筛选出1份对中等致病力菌株存在广谱抗性的花生品种。

产量和株型性状良好的抗晚斑病花生新种质创制

花生晚斑病抗性常与不良的产量和株型性状相连锁,为发现更多综合性状优良的抗晚斑病品种,以感病亲本中花5号和抗病亲本ICGV 86699及其杂交构建的重组自交系群体(recombined inbreed lines, RIL)为材料,进行晚斑病抗性、产量和株型相关性状的调查,以筛选综合性状优良的抗病新种质。结果表明,4个环境下共发现18个稳定高抗和26个稳定中抗晚斑病的家系;在两个环境中对百果重和单株结果数进行考察,筛选出38个百果重(≥180.0 g)和单株果数(≥20.0个)都比较大的家系;同样,在两个环境中筛选出主茎高(30~60 cm)和总分枝数(≤20.0个)适中的家系54个。综合分析晚斑病病害等级、产量和株型相关性状,共鉴定出4份产量和株型相关性状优良的抗晚斑病新种质,其中1份高抗晚斑病,3份为中抗晚斑病。该研究结果为培育综合性状优良的抗晚斑病花生品种奠定了理论和材料基础。

我国花生白绢病菌致病力差异

为了解我国花生白绢病病原菌株的致病力差异,本文对分离自不同地域的39个代表菌株进行了田间、室内(离体主茎、侧枝和叶片)接种试验,结果表明所有菌株均对花生具有致病性,但致病力存在显著差异。田间接种花生植株与室内接种离体主茎、侧枝和叶片的病情指数呈显著正相关,同一菌丝融合群的菌株对花生的致病力存在差异。所揭示致病力差异,为花生白绢病的防控、品种合理布局提供了理论基础和技术支持。

花生体细胞胚胎诱导和植株再生研究

以花生成熟种胚为外植体 ,在 MS附加不同激素 ( 2 0 mg/ L 2 ,4 -D或 5mg/ L Picloram)的培养基上黑暗培养 ,胚性愈伤组织发生率和产胚量无明显差异。在 MS+5mg/ L Picloram培养基上 ,胚性愈伤组织发生率和产胚量与品种类型有关 ,珍珠豆型花生品种胚性愈伤组织发生率和产胚量高于普通型花生品种。体胚在MS+1 0 mg/ L BA培养基上小苗再生达 36.3%～ 77.8%。再生小苗在 MS+0 .3mg/ L NAA培养基上生根后 ,移栽温室能正常生长并开花。

油菜菌核病拮抗细菌的筛选和高效菌株的鉴定

从油菜根际和叶围分离得到320个细菌分离物,在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上的拮抗实验中,18个分离细菌表现对油菜菌核病菌不同程度的拮抗作用,其中Y1菌株对油菜菌核病菌菌丝的生长具有明显的抑制作用。对Y1进行油菜离体叶片、温室盆栽和田间小区接种实验,该菌均表现对油菜菌核病明显的防病效果;在温室盆栽试验和田间小区试验中,防病效果达到92%。经过鉴定,Y1菌株为枯草芽孢杆菌。

花生白绢病温室接种技术的建立和苗期抗病性鉴定

为探索温室条件下适宜花生白绢病人工接种的技术体系,对花生白绢病人工接种技术进行了系统的研究。通过比较5种接种技术,发现带菌燕麦粒贴茎法和撒表土法的发病效果较好,可以作为花生白绢病温室抗性鉴定的接种方法,其中带菌燕麦粒撒表土法比贴茎法更易操作;不同量(1~5粒)的带菌燕麦粒撒表土法接种花生幼苗的病情指数差异不显著,但以接种4粒燕麦粒病害发展速度最快;15~35d苗龄的花生幼苗接种带菌燕麦粒后,病情指数差异不显著。本研究建立的接种技术白绢病发病快,发病率达到100%,最大病情指数为89.2。利用该技术在温室内对19个花生品种/系进行了苗期白绢病抗病性鉴定,大部分材料中感或高感,仅中花16表现相对抗性。

花生青枯菌红安分离物的鉴定

从湖北红安发病花生根部分离到一个细菌分离物2C1,对该分离物进行了TZC显色反应,致病力的测定,16S rRNA、23S rRNA和鞭毛蛋白基因filC的PCR扩增,16S rRNA PCR扩增产物的序列分析。结果显示,分离物2C1在TZC培养基上表现出青枯菌的典型菌落形态,对花生具有强致病性,PCR扩增获得与预期大小的产物片段;16S rRNA核苷酸序列具有与其它青枯菌分离物99%左右的一致性。上述结果表明:2C1是具有强致病力的花生青枯菌分离物。

三种杀菌剂在不同生态区对花生叶斑病的防治效果

2015年在河北石家庄鹿泉市3502农场、湖北省襄阳市农科院合肥试验基地和安徽省农业科学院合肥试验基地同时开展了3种新型杀菌剂（70%代森联、55%多菌灵·氟硅唑和20%烯肟菌胺·戊唑醇）与传统杀菌剂50%多菌灵的田间对比试验,以评价它们对花生叶斑病的防治效果。结果表明,该年份3个试验点花生叶斑病均发生严重;在3个试验点杀菌剂处理小区花生叶斑病的扩展速度均慢于对照小区,病情发展曲线下面积小于该试验点的对照小区。与常规药剂多菌灵相比,喷施55%多菌灵·氟硅唑和20%烯肟菌胺·戊唑醇在石家庄试验点防治效果分别提高21%和1%,荚果和籽仁产量分别提高13%、9%和15%、10%;在襄阳试验点,3种新杀菌剂比多菌灵的防效提高10%~34%,比多菌灵处理的荚果和籽仁产量增加9%~17%和9%~18%;在合肥试验点,3种新杀菌剂比多菌灵防效提高6%~10%,但荚果和籽仁产量不及多菌灵处理。

花生品系对白绢病的抗性评价及产量损失研究

选取中国农业科学院油料作物研究所培育的10个花生新品系,通过自然发病和人工接种两种方法进行了白绢病抗性鉴定和产量损失研究。结果表明,在自然发病条件下,10个新品系由白绢病造成的枯萎率为11. 0%~50. 0%,其中7个品系白绢病枯萎率低于30. 0%;白绢病枯萎率与花生荚果产量呈显著负相关(r=-0. 73,P <0. 05)。在田间人工接种条件下,接种2周后,10个品系导致的植株枯萎率为66. 1%~94. 0%,收获前的白绢病枯萎率为66. 1%~97. 4%,均为感病品系;白绢病导致的植株枯萎率与花生荚果产量的相关系数为-0. 85(P <0.05)。产量损失试验表明,在人工接种条件下,所有品系产量损失均超过91. 7%,严重者几乎绝产。综合田间自然发病和人工接种鉴定,获得一份耐病品系16-A13440。

芝麻黄花叶病病原的分子鉴定

从芝麻黄花叶病株上分离得到花生条纹病毒2个分离物（Peanut stripe virus sesame isolate，PStV-sel和PStV-se2）。提取感病芝麻叶片的总RNA，RT-PCR扩增外壳蛋白基因（cp）片段。序列测定结果显示，印基因含有861个核苷酸，编码分子量为32．4kDa的蛋白。2个株系cp基因与PStV其它株系核苷酸序列一致性为94．4％～99．9％，氨基酸序列一致性为93．7％～100％。株系间CP氨基酸序列系统进化树结果表明，芝麻PStV分离物与中国其它寄主来源的PStV株系处于同一进化分支。

芝麻坏死花叶病毒(SNMV)部分cDNA合成及序列分析

提取芝麻坏死花叶病毒RNA ,反转录合成cDNA ,对滞后重组质粒进行点杂交 ,得到阳性克隆并且测定序列。经计算机分析 ,获得 336 8个核苷酸 (nt)的序列。该序列含有一个完整的开放阅读框架 (ORF) ,该ORF由1134nt组成 ,推测编码 377个氨基酸 ,分子量为 4 0 .0 4 7× 10 3 道尔顿 (Da)。经比较它与Tombusviride科中Avreusvirus属石柑子潜隐病毒 (Pothoslatentvirus,PoLV)、Tombusvirus属病毒Cymbidiumringspotvirus(CRSV)外壳蛋白 (CP)氨基酸序列同源性分别为 4 0 .7%、4 0 .1% ,其起始氨基酸与Tombusvirus、Aureusvirus属另外的病毒CP起始氨基酸具有很高的保守性。根据这个完整ORF所编码蛋白的大小 ,与CRSV、PoLV病毒CP具一定的同源性 ,CP 5′端氨基酸的保守性 ,推测这个完整的ORF可能包含该病毒的外壳蛋白基因 ,并且这个病毒可能类似PoLV病毒 。

山东临沭花生焦斑菌株多菌灵抗药性的研究

从山东临沭花生田表现焦斑病症状的花生叶片上分离病原菌,对该地及其他地方采集的焦斑病病原菌进行r DNA-ITS区的核苷酸序列分析,测定多菌灵和其他杀菌剂对焦斑病菌的抑制能力,比较了不同焦斑病菌分离物在PSA培养基上的生长速率。结果表明,焦斑症状的病原菌为落花生小光壳菌（Leptosphaerulina arachidicola）。12株临沭分离物中3株对多菌灵具有抗药性,抗药性比例达25%。在PSA平板上,33.33～1 666.7mg/L的多菌灵对临沭多菌灵抗性分离物的抑菌率为9.4%～14.2%,3 333.3mg/L的多菌灵对抗性菌的抑菌率为45.2%。多菌灵抗性菌对20%戊唑醇＋烯肟菌胺悬浮剂,30%醚菌酯和70%代森联同样具有抗药性,但是对70%丙森锌可湿性粉剂、30%戊唑醇悬浮剂、25%代森锰锌＋8%三唑酮可湿性粉剂、丙环唑乳油等敏感。在PSA培养基上培养12d,临沭多菌灵抗性菌的生长速率曲线呈直线,与其他多菌灵敏感菌的生长速率无显著差异。

花生条纹病毒(红安分离物)cp基因的克隆和序列分析

从湖北省红安县花生种传苗中得到花生条纹病毒(Peanut stripe virus,PStV)分离物(PStV-Hongan),提取感病叶片的总RNA,RT-PCR扩增了其外壳蛋白基因(cp),克隆至pGEM-T Easy载体,转化大肠杆菌并鉴定。阳性质粒序列测定结果表明,该cp含有861个核苷酸,编码分子量为32.4kDa的蛋白。该株系cp与PStV其它株系核苷酸序列同源性为94.6%-98.8%,氨基酸序列同源性为96.2%-99.3%。株系间cp核苷酸序列系统进化树结果表明,Hongan株系与中国其它株系亲缘关系较近,而与东南亚其它株系关系较远。

花生种质对白绢病抗性的鉴定评价

为发现抗白绢病的抗源材料,以花生28个种质为材料,在阳逻和武昌两地开展了白绢病抗性鉴定,并在温室条件下对其中11个材料进行抗性检测。结果表明:材料间白绢病发病率存在显著性差异(P<0.05);两试点鉴定获得5份中等抗病材料,其收获前死亡率低于30%。在温室接种条件下,2份材料鉴定为中等抗病。综合田间和温室试验结果,中花212和麻阳小子为中抗白绢病材料,为我国首次报道;中花212还兼抗细菌性青枯病。

大白菜根际细菌及其抗病原真菌的作用

自大白菜的根际土壤中分离得到347个细菌分离株,有40个分离株能产生群体密度信号(quorumsens ing,QS)分子,占总分离株的11.5%。PDA培养基平板颉抗实验发现,有6个产生信号分子的分离株(C11、C26、C27、C33、C34和C41)具有颉抗作用,对油菜菌核病菌、立枯丝核菌、禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌、瓜果腐霉菌等6种病原真菌分别具有不同程度的抑制作用。分离株C33和C11在田间实验中对油菜菌核病菌具有与成团肠杆菌IC1270相同或更强的生防效果。

侵染花生的黄瓜花叶病毒CA株核酸全序列分析

对侵染花生的黄瓜花叶病毒CA(CMVCA)株系进行克隆和序列分析。CMVCARNA1全长3356个核苷酸(nt),编码分子量为111kDa的1a蛋白;RNA2全长3045nt,编码分子量为96.7kDa的2a蛋白和13.1kDa的2b蛋白;RNA3全长2219nt,编码分子量为30.5kDa的3a蛋白和分子量为24kDa的外壳蛋白(CP)。序列同源性比较表明,CMVCARNA1、2、3与CMV亚组IACMVFny、亚组IBCMVSD、亚组IICMVQ株系序列同源性,RNA1分别为91.3%、91.1%和76.5%,RNA2分别为92.1%、90%和71.2%,RNA3分别为96.1%、92.6%和74.5%;与同属花生矮化病毒(Peanutstuntvirus,PSV)RNA1、2、3序列同源性分别为67.1%、58.2%和55.7%。上述研究未发现CMVCA基因组与PSVRNA链的重组,CMVCA对花生的侵染应是该株系适应于花生的遗传变异、长期进化的结果;对RNA35′NTR结构分析以及RNA35′NTR和CP系统进化树分析表明,CMVCA属CMVIB亚组。

宜城市花生枯萎病病原的鉴定

对湖北宜城花生枯萎病的病原进行了生物学和分子鉴定,结果显示,6月份的病原主要是真菌,41份样品中,分离的真菌样品有38份,其中23份样品是黑曲霉菌。通过PSA培养基上真菌形态观察、真菌核糖体间区ITS区段的PCR扩增和序列分析,明确6月份花生枯萎病的病原分别是黑曲霉菌、立枯丝核菌和镰刀菌;8月份的病原主要为细菌,10份样品中,9份分离得到茄科雷尔氏菌(青枯病菌),通过细菌的回接试验,部分植株产生典型青枯、萎蔫症状,明确8月份的病原是青枯病菌。