Synthetical Evaluation on the Qualitative and Quantitative Resistance of Rice Germplasms to Magnaporthe oryzae

[Objectives]This study was conducted to screen out rice resources resistant to rice blast(Magnaporthe oryzae).[Methods]The qualitative and quantitative resistance of 1659 rice resources from 45 countries and regions to rice blast were evaluated by disease nursery in upland condition and the test of the spectrum to rice blast isolates.[Results]There were 292 entries which accounted for 17.6%showed high blast resistance(0 and 1 disease scale),68 entries(counted for 4.1%)showed resistance to blast(3 disease scale);and the number of the entries showed intermediate resistance,intermediate susceptible and susceptible were 208(with the corresponding percentage of 12.5%),471(28.4%),620(37.4%)respectively.Among the tested entries,27 entries including BG1222,BL122,BTX,IR37704-131-2-3-2,and LEBONNET had showed broad-spectrum blast resistance with the resistance frequency of higher than 90%,Quantitative resistance evaluation was conducted on some key resources,and 14 entries,of which are BR27,DRAGO,IR100,QINLIUAI、SERIBU GANTANG,YUEXIANGZHAN and so on,showed good quantitative resistances,and 8 entries had higher quantitative resistances than IR36.[Conclusions]This study provides important blast resistance resources for the local rice breeding program and has a significant value for the discovery of new blast resistance genes and its application in the blast resistance breeding.

福建省农作物种质资源调查收集与多样性分析

2017-2022年,福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中,共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份,蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%;所有资源隶属于83科,229属,313种,其中豆科种质资源份数最多,占总数的16.04%。不同地区和海拔是影响收集农作物种质资源种类和数量的重要因素。全省9个地级市中,三明市收集种质资源数量最多,占20.65%。全省收集农作物种质资源数量随着海拔升高而下降,不同海拔收集数量随着市辖县(市、区)、乡(镇)、村(街道)的数量减少呈现减少趋势。沿海地区如漳州、福州、宁德、泉州、莆田、厦门等6个地级市,海拔0~200 m是种质资源Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数最高的海拔区间;闽西北山区,如龙岩、三明、南平等3个地级市,海拔200~400 m、400~600 m、600~800 m种质资源的Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数较高。不同地级市、不同海拔区间与收集种质资源的物种多样性指数的相关性分析发现,三明和龙岩市与Shannon-Wiener多样性指数呈极显著正相关,莆田和龙岩市与Pielou均匀度指数呈现极显著负相关,这与全省农业经济分区有密切关系。通过梳理全省农作物种质资源的多样性,为因地制宜地开发、利用、挖掘全省地方农作物种质资源提供参考和科学依据。

上海市农业种质资源信息共享服务平台设计与应用

上海市农业种质资源信息共享服务平台是对上海市保护单位的农业种质资源进行规范管理和共享利用的服务体系。为了解决当前规模化和多样化的种质分散于不同保护单位,不利于资源信息共享与利用的问题,本研究根据农业种质资源库(圃)的工作流程研发了以保护单位、资源用户和主管单位为主要角色的一站式共享服务平台,为保护单位建立了管理系统模块,保护单位管理员可进行本单位的种质资源数据管理、资源共享信息发布、申请审核和利用成效管理,促进各保护单位种质资源数据的规范化和共享服务。为资源用户创建了申请共享和利用反馈机制,主要提供种质资源信息查询服务、申请利用服务、利用成效反馈服务等,可同时申请多个保护单位的种质。为主管单位提供全面调查的统计汇总信息,包括全市资源存量、资源分发利用、资源利用成效等信息,实时掌握资源共享动向和利用成效。种质资源信息共享服务平台将为保护单位、资源用户和主管单位提供便捷的服务,有助于提高农业种质资源保存与利用效率。

不同苜蓿品种叶片特征、光合生理特性与产量性状的比较

以国内外引进的8个紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种为试验材料,对比研究不同品种的叶片特征、产量性状和光合生理特性,采用相关性分析和通径分析法,探讨其与产量的关联性,以期为高产紫花苜蓿种质的筛选提供依据。结果表明:供试紫花苜蓿品种单株干重的变幅为0.88~1.21 g;各性状与单株干重的相关性按大小排序依次为:单株叶干重>比叶重>蒸腾速率>单株叶片数>叶形指数,单株叶干重是最突出的叶片特征指标。对单株干重的影响程度从大到小依次为:比叶重>气孔导度>可溶性蛋白>株高>蔗糖>可溶性糖>叶绿素总量,其中,比叶重是单株干重的主要决定因子。综上,高产紫花苜蓿种质筛选的重要指标包括:单株叶干重和比叶重,8个紫花苜蓿品种中‘甘农9号’、‘WL319HQ’和‘SG501’的单株干重、单株叶干重和比叶重均较大,可作为高产种质在育种工作中加以研究利用。

贵州枇杷种质资源分布及其产业发展概述

贵州立体气候突出,野生枇杷种质资源丰富,性状差异性明显。目前已找到普通枇杷、大花枇杷、小叶枇杷3个种类,普通枇杷在全省广泛分布,大花枇杷主要分布在黔东南州雷公山一带,小叶枇杷主要分布在黔西南州兴义市一带。贵州省枇杷商品化栽培始于1958年,由黔东南州率先从江苏、浙江、福建等省引进优良品种进行试验示范。进入20世纪80年代中后期,贵阳市、黔南州、黔西南州等各地州(市)相继开展引种试验及小规模推广应用。截至2010年,在贵阳市、黔东南州、毕节市等地区拥有了万亩以上的规模化种植。特别是2015年以来,贵州各地枇杷种植生产发展速度迅猛,据2022年贵州省农业农村厅统计数据,全省枇杷种植面积已达2.3万hm^(2),年产量16.3万t,产值达17.1亿元,鲜果采摘期超过2个月。但栽培技术与管理水平仍较低,面积上升与产量增长不成正比,全省平均每666.7 m^(2)商品果产量不足500 kg,提升空间很大。存在问题主要为,一是缺乏地方规范的引、试、推制度体系,盲目性引种,造成品种混杂,良莠不齐,商品性低;二是对遗传优良性状的种质资源挖掘不足,缺乏地方特色的主导品种,市场竞争力不强;三是枇杷品牌创建与营销策略意识不强,形成行业内竞争压价销售,影响效益;四是鲜果产后冷链及深加工产品技术研发滞后,产业附加值增长有限;五是旱涝寒暑等极端天气频繁出现,山地果园设施栽培配套条件滞后,抗风险能力不强等。主要围绕贵州枇杷种质资源分布特征、引种与育种、栽培技术演变、产业发展及其制约因子等方面进行了分析,尝试提出贵州枇杷产业当前与未来的主要任务,以推动枇杷产业高质量发展。

179份高粱种质资源表型鉴定与遗传多样性分析

为充分挖掘利用优异高粱种质资源,选育高粱新品种,提高黑龙江省高粱种质资源利用效率,以179份高粱资源为试验材料,运用相关分析、聚类分析等方法综合分析12个农艺性状。结果表明,179份高粱种质资源在12个农艺性状上,均表现出丰富的遗传多样性,变异系数变化在13.70%~128.32%,大小表现为着壳率>粒形>角质率>株高>单穗粒重>壳色>粒色>穗柄长>千粒重>穗柄径>茎粗>抽穗日数。相关分析得出,单穗粒重与千粒重、株高、抽穗日数、茎粗、穗柄径和穗柄长呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,千粒重与穗柄径、茎粗呈极显著(P<0.01)正相关,着壳率与千粒重呈极显著(P<0.01)负相关。聚类分析可将179份高粱资源分成4个类群,宜在不同类群间选配亲本开展杂交以培育新种质。筛选出DY042、DY048、DY155三份资源可用作食用高粱改良的基础材料。DY062可作为提高粒重、穗重,降低着壳率的亲本加以利用。

芥蓝新种质创制及其在育种上的应用

采用常规杂交方法,以芥蓝为母本,以甘蓝种的不同变种为父本进行杂交,从F2中选择优良单株,经回交和多代连续自交,最终创制出紫色性状(肉质茎、叶片、叶脉、花蕾)、蜡粉性状(无蜡粉肉质茎、无蜡粉叶片)、肉质茎形状(短纺锤形、柱形)、侧薹性状(早发、多发、颜色紫色或绿色)以及花瓣颜色(浅黄色)等不同类型的芥蓝新种质。应用这些材料成功选育出京紫1号、京紫2号、京紫3号、21M2芥蓝和22M4芥蓝等芥蓝新品种。研究结果为芥蓝种质资源创制提供了科学依据,为芥蓝新品种选育奠定了基础。

香蕉主要栽培类型的分类及其起源和演化的研究进展

香蕉是芭蕉科芭蕉属的草本果树,是世界上重要的热带水果之一,同时也是仅次于水稻、小麦和玉米的第四大粮食作物。栽培香蕉品种可简单分为鲜食蕉和主食蕉,大多为三倍体,其遗传背景十分复杂。研究栽培香蕉品种的起源和演化,对加快香蕉育种进程具有重要的指导意义。近年来香蕉种质资源的分子系统学研究取得较大进展,为开展育种工作提供了很多有用的遗传信息。该文更新了与栽培香蕉关系密切的芭蕉属内各野生种质的分类,对全球常见的栽培类型及其品种特点进行了归纳整理,包含7个基因组类型在内的18个栽培类群。同时,对常见栽培类群(AAA、AAB、ABB、AB)的起源及演化,特别是近期A基因组的祖先种溯源等方面进展进行了总结,并提出了研究展望。该文系统性地总结香蕉栽培品种的起源及演化等方面的科研进展,可为挖掘优异种质和基因资源,指导香蕉育种等方面的研究提供借鉴。

基于代谢组学和网络药理学的橄榄类黄酮组分评价

目的:探究橄榄类黄酮组分的潜在功效及其在不同种质资源中的差异。方法:通过网络药理学和分子对接技术挖掘橄榄功效类黄酮组分,并结合代谢组学评价橄榄种质资源中类黄酮组分的积累水平。结果:从橄榄中鉴定获得44种类黄酮组分,基于TCMSP数据库、类药性和口服生物利用度筛选获得18种潜在的功效类黄酮组分及对应的180个作用靶点,其中木犀草素、槲皮素、儿茶素和表儿茶素是潜在影响橄榄药理活性的重要化学物质。基于类黄酮组分与靶点连通度筛选的35个关键作用靶点共富集到348条基因本体通路和136条京都基因与基因组百科全书信号通路,涉及抗癌、抗病毒、抗菌消炎、调节血糖和保护肝脏等药理活性。通过分子对接及可视化分析表明,所筛选的橄榄功效类黄酮组分能与关键作用靶点稳定结合。结论:代谢组学和网络药理学可为橄榄药用价值开发提供依据,橄榄类黄酮组分通过多成分-多靶点-多通路协同作用发挥多样化的药理作用。

基于电子鼻和电子舌技术对杏种质资源品质性状的遗传多样性分析

【目的】探究杏香气、滋味等果实品质性状的遗传变异,筛选优异种质。【方法】利用电子鼻、电子舌以及高效液相色谱等技术对119份杏种质资源的果实品质进行评价。【结果】电子鼻的W5S、W1S、W1W和W2W等4个传感器对杏香气响应敏感;电子舌测定显示酸味和甜味是杏的主要滋味。相关性分析发现电子舌甜味值与可溶性固形物含量、糖组分含量呈显著正相关,与酸组分含量呈显著负相关。主成分分析显示前3个主成分分别代表杏的香气性状、果实滋味性状和酸组分含量性状。结合聚类分析与主成分分析,认为草滩梅杏等种质在多个果实品质特性方面表现优异。【结论】杏果实品质性状存在丰富的遗传变异;电子鼻和电子舌可以作为一种快速评价方法鉴定杏香气和滋味。

甘薯抗茎腐病鉴定技术的建立及种质资源抗性分析

为优化甘薯种质抗茎腐病鉴定技术,通过分析不同的接种方法和菌液浓度对甘薯种质抗性的影响,建立甘薯抗茎腐病鉴定标准,为甘薯抗病育种奠定基础。利用组培瓶蛭石薯苗擦伤接菌法和最佳接种菌液浓度(1.1×10^(7)CFU·mL^(-1)),对最具代表性的6个甘薯品种进行接种鉴定,并与田间抗性品种比较进行验证,室内接种抗性鉴定结果与田间抗性表现基本一致,表明新抗性鉴定技术的鉴定结果具有准确性、可靠性。进一步对65个甘薯材料进行抗病鉴定,发现绝大部分材料表现为感病或中感,7份种质(YD7002、DY7082-1、浙紫薯1号、TF1118、DY7032、南薯88和浙紫薯4号)对甘薯茎腐病具有稳定抗性。文章建立了甘薯抗茎腐病的新鉴定技术,鉴定和筛选出对甘薯茎腐病表现稳定抗性的种质,为甘薯抗茎腐病育种提供重要的种质资源,对于甘薯病害防控具有重要意义。

福建省第三次全国农作物种质资源普查收集的成效与思考

种子是农业的“芯片”,农作物种质资源是国家战略性资源。为摸清福建省农作物种质资源家底,防止资源流失,保护濒临灭绝的地方品种,福建省开展了“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”。通过该“行动”,共收集种质资源6235份,包括新种质资源1000多份和台湾地区引进的农作物种质资源33份。通过鉴定评价,筛选出252份优异性状的种质资源,有30多份作为亲本用于资源创新,为福建省今后种质资源保护利用工作的开展提供依据。

内地棉区优势棉花资源评价及其在新疆棉花育种中的应用

为了综合利用内地棉区棉花资源,破解新疆棉花遗传基础狭窄、同质化严重等育种瓶颈难题,更好地培育适合新疆全程机械化的高产稳产棉花新品种,以160份内地棉区棉花资源为材料,在新疆库尔勒进行生物学性状鉴定,采用相关分析、聚类分析等指导新疆棉花育种亲本选配、系统选育,并应用GGE双标图对后代品系的丰产性、稳产性进行综合评价。结果表明,内地棉区棉花资源在新疆种植表现有地域性差异,来源地与新疆试点维度相近的生态区棉花资源有较好的适应性,其灰色聚类评估分也相应偏高。其中,78份优势棉花资源遗传变异丰富,在欧氏距离11.486处可划分为四大类群,以黄河流域棉区资源为主的第Ⅲ类群整体表现最好,可以作为新疆利用内地棉花资源的特征类群。主成分分析表明,第1主成分的特征值和方差贡献率最大,是与丰产性相关的综合因子,是综合衡量棉花资源优劣的依据。依据GGE双标图对以内地优势棉花资源为亲本的16个后代品系的丰产性、稳产性进行评价,优选出既高产又稳产的目标棉花品系M5。

132份葡萄种质资源叶片对灰霉病的抗性鉴定

为明确不同葡萄种质对灰霉病的抗性差异,以132份葡萄种质叶片为试材,采用人工接种病原菌的方法鉴定其对灰霉病的抗性。结果表明,不同葡萄种质对灰霉病的抗性差异明显。对灰霉病表现高抗(highly resistant,HR)的种质2份,占鉴定资源总数的1.51%;表现抗(resistant,R)的种质14份,占总数的10.61%;表现中抗(middle resistant,MR)的种质89份,占总数的67.42%;表现感病(susceptible,S)的种质22份,占比16.67%;表现高感(highly susceptible,HS)的种质5份,占比3.79%。未发现对灰霉病完全免疫的葡萄种质,其中圆叶葡萄较抗病;其次为美洲种、欧美杂种;欧亚种易感病。此外,地方种质资源郧西葡萄对灰霉病表现良好的抗性。研究结果为抗灰霉病葡萄新品种选育及相关理论研究提供了优异的种质资源。

新疆高粱种质资源萌发期抗旱性综合评价

为研究新疆本土高粱(Sorghum)种质资源的抗旱性并筛选萌发期有效抗旱指标,以来源于不同地区的207份高粱种质资源为研究对象,采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,对高粱萌发相关的10个指标进行分析,在主成分分析基础上采用隶属函数法对各高粱品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:在干旱胁迫下,高粱的各萌发指标均受到影响。其中,相对发芽势与萌发抗旱指数相关性最强,前3个主成分累计贡献率为78.328%,分别反映高粱在干旱胁迫下的生长、萌发及发育情况。根据综合得分将207份种质划分为5类,即高度抗旱种质12份、抗旱种质28份、中等抗旱种质87份、干旱敏感种质64份和高度敏感种质16份。筛选出高粱萌发期抗旱性鉴定的重要指标为相对芽鲜重、萌发抗旱指数、相对干物质转运率,建立了可准确评估高粱萌发期抗旱性的回归方程,为高粱萌发期抗旱性种质筛选提供理论依据。

我国沿海多鳞四指马[鱼友]群体遗传多样性的fAFLP分析

为了解多鳞四指马[鱼友](Eleutheronema rhadinum)的遗传多样性信息,采用荧光标记扩增片段长度多态性技术(fluorescent amplified fragment length polymorphism,fAFLP)对多鳞四指马[鱼友]8个地理群体214个样本进行扩增和遗传结构分析。结果显示:用9对引物组合共扩增位点493条,其中多态性位点为443条,多态性比例为89.86%;8个地理群体观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei多样性指数(H)、Shannon信息指数(I)平均值分别为1.6790、1.4672、0.2508和0.3631;群体遗传多样性高低依次为舟山>崇明>启东>东山>广州>湛江>琼海>高雄。应用AMOVA对8个群体的遗传变异来源进行分析得出,总的遗传分化指数F_(st)为0.2372,表明23.72%遗传变异来自于群体间。8个地理群体遗传距离(D)在0.0216~0.1944之间;相似系数(H)在0.8234~0.9786之间,UPGMA聚类得出多鳞四指马[鱼友]群体可划分为4个分支。研究结果可为合理评估和保护多鳞四指马[鱼友]资源、开展遗传育种及开发人工养殖技术等提供基础资料。

基于田间表型性状的火龙果优异种质资源评价研究

为了科学确定火龙果优异种质资源评价标准,以农业农村部南宁火龙果种质资源圃内保存的种质资源为试材,从植物学特征、开花结果特性、果实品质性状、抗性等方面比较分析及综合评价。结果表明,筛选确定18项优良、特异种质资源评价性状,其中优良种质的性状包括生长势、柱头与花药相对位置、单果质量、果肉质地、果肉风味、可溶性固形物含量、开花结果批次、着果率、商品果率、产量、溃疡病抗性、抗寒性、抗热性共13项,特异种质的性状包括花瓣颜色、茎蔓上刺量、果皮颜色、果肉颜色、单果质量、可溶性固形物含量、开花结果批次、产量、溃疡病抗性共9项。筛选出丰产性高的种质69份,大果种质5份,高糖度种质22份,果皮颜色优异的种质5份,果肉颜色特异的种质14份,无草腥味且风味较好的白肉种质4份,高抗溃疡病种质1份。

不同南方大豆种质资源在贵阳地区的性状分析与评价

为深入了解南方大豆资源的特性,筛选鉴定具有优异特殊性状的种质,以311份来自四川、云南、南京种质资源库以及贵州本地的大豆种质资源为试验材料,在贵阳地区种植,鉴定不同大豆种质资源的特征特性、农艺性状及品质性状在贵阳地区的表现,并进行综合评价。结果表明:参试品种的特征特性呈现多样性。株高、底荚高度、主茎节数、有效节数、有效分枝数、百粒重、脂肪含量、蛋白质含量、单株粒重、生育期等10个性状平均变异系数为21.06%,单株粒重的变异系数最大,达到39.54%,变异系最小的是蛋白质含量,仅有5.72%。参试品种的生育期为91~131 d,蛋白质含量为13.80%~47.72%,脂肪含量为14.19%~22.43%。百粒重在13~19.9 g之间的种质最多,占比59.81%;单株粒重为2.48~25.44 g,不同资源之间单株粒重差异较大。聚类分析将311份资源分为3个类群,其中类群I脂肪含量、单株粒重较高,可以作为南方高油高产资源材料进行研究利用。综上,南方不同地区的大豆品种资源以贵阳地区为种植背景,表现出丰富的遗传多样性,在新品种选育时应根据育种目标选择具有相应性状特性的种质加以利用。

闽楠群体遗传结构分析与核心种质库构建

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个种源地218个闽楠家系425份种质资源群体的遗传多样性和遗传结构。应用DateTrans1.0联合Popgene32软件计算观测等位基因数(N_(a))、有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))、Shannon信息指数(I)和Nei’s基因多样性指数(H);运用STRUCTURE 2.3.4软件对9个闽楠群体进行遗传类群划分。采用最小距离逐步取样法构建核心种质库,通过对相关遗传参数的t检验验证核心种质库的有效性。【结果】依据种质来源地的地理分布,218个家系可分成9个群体;种质资源群体的平均有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))均值、Shannon信息指数(I)分别为2.159、0.224、0.477和0.841,表明闽楠种质资源群体具较高遗传多样性;群体遗传结构分析表明,9个群体可划分为3个亚群;425份原始种质经最小距离逐步聚类取样得到85份核心种质和340份保留种质,核心种质占原始种质的20%,其N_(a)、N_(e)、H_(o)、H_(e)、I和H保留率分别为92.318%、103.803%、116.652%、105.052%、103.341%和104.664%。t检验表明核心种质和原始种质的遗传多样性参数无显著差异,能充分代表原始种质的遗传多样性。【结论】构建的核心种质库在保留原始种质库遗传多样性的基础上,去除遗传冗余,有利于闽楠种质资源的有效保护和科学利用,为进一步育种工作奠定基础。

基于UPLC-MS/MS技术的线纹香茶菜白花型与紫花型种质代谢物的比较分析

【目的】溪黄草是一种我国民间习用传统中草药,其基源植物有3~4种。现有的鉴别和考证研究认为线纹香茶菜是“溪黄草”的正品之一。广泛栽培的线纹香茶菜多为紫花型,利用代谢组学技术对获得的白花型种质与常规紫花型种质的代谢产物开展比较研究,可为正品“溪黄草”种质创制、新品种选育提供依据。【方法】采用UPLC-MS/MS技术,以广泛栽培的紫花型线纹香茶菜种质为对照,比较白花型与紫花型线纹香茶菜间的差异代谢物,并进行差异代谢物富集通路分析。【结果】从两份种质检测到的868种代谢物中筛选到125种差异代谢物,其中,有67种在白花型种质中显著上调、58种表现下调。两种质的差异代谢物主要包括黄酮类、有机酸、氨基酸及其衍生物、酚酸类、生物碱、游离脂肪酸等,其中黄酮类化合物占比最高、为45.6%。黄酮类、黄酮糖苷和异黄酮三类差异代谢物在白花型种质中上调数量高于紫花型种质;而黄酮醇类化合物是两种质差异代谢物最多的类别,且多数在紫花型种质中呈显著上调。进一步通路富集分析发现,125种差异代谢物共注释到47条代谢通路,其中,显著富集的有类黄酮(Flavonoid)、异黄酮(Isoflavonoid)、花青素(Anthocyanin)、黄酮(Flavone)、黄酮醇(Flavonol)、芪类化合物(Stilbenoid)、二芳基庚烷(diarylheptanoid)和姜酚(Gingerol)生物合成及嘌呤(Purine)代谢等途径。【结论】白花型线纹香茶菜种质中黄酮类、黄酮醇类化合物含量显著多于紫花型种质,将为后期线纹香茶菜种质资源的挖掘、创制和新品种选育研究提供良好材料。