四川省育成小麦品种和高代品系对条锈病的抗病性评价

四川省不仅是条锈菌冬繁区,也是我国东部麦区重要的春季初侵染菌源地和毒性变异地。准确评价四川小麦新育成品种和高代品系对条锈病的抗性水平,能为合理培育和使用抗病品种提供重要依据。利用当前条锈菌优势小种和4个地点的成株期鉴定圃对来自四川省的115份小麦育成品种和299份高代品系进行苗期和成株期抗病性鉴定。结果表明,新育成品种苗期对优势小种的高抗CYR32、CYR33和CYR34的比例发生不同程度的变化,对CYR32的高抗比例为40.9%、对CYR34的高抗比例为17.4%,而供试高代品系高抗比例从52.3%降至46.2%;中抗类型育成品种从20.0%增加到40.9%,高代品系从19.6%增加至33.2%。表明条锈菌优势小种更替后一些材料仍保留了部分抗性,后期选育的高代品系兼顾对新小种的抗病性。育成品种在四川成都和甘肃清水成株期鉴定,高抗品种所占比例较低,分别为13.9%和3.5%,但高代品系高抗类型比例较高,分别为42.2%和8.5%,表明甘肃和四川条锈菌的致病类型和发病环境条件存在较大差异,近年来四川小麦成株抗条锈病育种取得显著进展。

云南省小麦育成品种成株期抗条锈性评价及重要抗条锈基因的分子检测

【目的】明确云南省小麦主要育成品种抗条锈性及重要抗条锈基因的分布状况,为抗病育种及品种合理布局提供依据。【方法】采用田间自然鉴定法,于2019—2022年连续3年分别在云南省小麦条锈病常年重发区昆明市嵩明县和曲靖市师宗县2个试验点对73个云南小麦育成品种及拟检测的抗条锈近等基因系进行成株期抗条锈性评价;利用分子标记检测Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18和Yr26等重要抗条锈基因在供试品种中的分布状况。【结果】在73个供试品种中,凤麦34田间表现高抗,占供试品种的1.4%;墨巴66、云麦34、凤麦39、云麦56、云麦68、云麦110、云麦112、滇麦7号、云麦80和云麦83等10个品种表现慢锈,占供试品种的13.7%;其余62个品种表现感病,占供试品种的84.9%。73个供试品种中均未检测到Yr5和Yr15基因,其中,42个品种(占57.5%)检测到Yr9基因,17个品种(占23.3%)检测到Yr17基因,11个品种(占15.1%)检测到Yr18基因,7个品种(占9.6%)检测到Yr26基因,5个品种(占6.8%)检测到Yr10基因。【结论】云南省小麦育成品种整体抗条锈性水平较低,对少数表现慢锈且生产上仍在利用的品种,如云麦56、云麦68、云麦110、云麦112、滇麦7号、云麦80和云麦83等,建议在生产上加大应用。云南省小麦育成品种主要携带的抗条锈基因有Yr9、Yr17、Yr18、Yr26和Yr10等,但抗性均已失效,应压缩应用或与其他有效抗病基因聚合使用,并引入当前有效的抗条锈基因Yr5和Yr15到云南小麦生产品种中。

酒用糯高粱资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响酒用糯高粱生产的主要因素之一,鉴定酒用糯高粱资源成株期的抗旱性,筛选抗旱指标,培育抗旱品种,对高粱产业的发展具有重要意义。【方法】以50份酒用糯高粱资源为材料,于2015年和2016年设置正常灌水和干旱胁迫2个处理在旱棚内进行田间试验,测定株高、穗长、茎粗、分蘖数、穗粒数、千粒重、单株粒重和产量,采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,产量与分蘖数、穗粒数和单株粒重呈极显著正相关,与穗长、茎粗和千粒重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为产量、穗粒数、分蘖数、单株粒重、千粒重、茎粗、穗长和株高。主成分分析表明,5个主成分可代表酒用糯高粱抗旱性84.26%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试酒用糯高粱材料抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为产量、分蘖数、穗粒数、单株粒重、千粒重、穗长、茎粗和株高,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试酒用糯高粱材料划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级2份、Ⅱ级16份、Ⅲ级28份、Ⅳ级2份、Ⅴ级2份。除茎粗和分蘖数外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有分蘖数、穗粒数和单株粒重。【结论】干旱胁迫对酒用糯高粱资源成株期各指标均有极显著影响。确定了D值为适宜的抗旱性鉴定方法。筛选出成株期抗旱性强的酒用糯高粱材料分别为粱丰141-3和粱丰247-3,可为酒用糯高粱抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制的研究提供基础材料。分蘖数、穗粒数和单株粒重可作为酒用糯高粱资源成株期简单、直观的抗旱性评价指标。

薏苡种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

以50份薏苡种质为材料,设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,测定株高、茎粗、分枝数、主茎节数、分蘖数、单株粒数、单株粒重、千粒重和产量,采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明,各指标对干旱胁迫的反应及关联程度各异。6个公因子可代表薏苡抗旱性90.80%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试薏苡种质抗旱性排序相近。供试薏苡种质产量抗旱系数(Y值)与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关。筛选出成株期抗旱性强的薏苡种质有yy18-1、yy03-8和粱丰薏14-2。分蘖数、单株粒重和千粒重可作为薏苡种质资源成株期抗旱性评价的直观指标。

大白菜黑腐病鉴定的湿度试验及其苗期与成株期抗病性的相关分析

对北京新4号、北京新1号、北京大牛心、京翠70号、京翠60号、京秋65号6个大白菜品种进行苗期黑腐病鉴定的湿度试验及其苗期和成株期抗病性的相关性分析。结果表明:试验材料之间对黑腐病的抗性存在显著差异,其中北京新1号抗性最强。比较不同保湿处理下的病情指数,表明湿度是影响黑腐病发病的关键因素。用DPS软件对6个大白菜品种的苗期和成株期抗性的相关性进行回归分析,表明苗期人工接种(接种前不保湿,接种后保湿24h)和成株期的病情指数存在显著线性相关,说明用苗期人工接种鉴定大白菜黑腐病抗性的方法是可靠的。

小麦种质P10078的成株期条锈病抗性特征及遗传规律

为明确小麦抗病种质P10078的抗条锈病特征及抗病遗传规律,利用4个小麦条锈菌小种CYR32、CYR33、V26/CM42和Sull-7对P10078进行了苗期分小种鉴定,并分别在陕西杨凌人工接种病圃和甘肃天水自然诱发病圃连续多年对P10078与感病品种铭贤169及其杂交后代(F_1、F_2、F_(2∶3))进行成株期抗条锈病鉴定。结果发现,P10078苗期对CYR32、V26/CM42表现为感病(IT:7~8),对V26/CM42和Sull-7表现为抗病(IT:2),成株期对混合小种表现为高度抗病(IT:1,S:1%),表明P10078为包含全生育期抗病基因的成株期抗病品种;F_2抗感分离比为3∶1,F_(2∶3)抗感分离比为1∶2∶1,表明P10078成株期抗性由一对显性主效基因控制。P10078所含抗条锈基因为未知抗性基因。

小麦成株期慢叶锈性的初步筛选

在田间，用１５个具有不同毒性基因组合的叶锈菌系混合接种在３７个小麦品种（系）上，分析了品种成株期慢锈特性。并通过病害潜育期（ＬＰ）、流行速率（ＥＲ）、病程曲线下面积（ＡＵＤＰＣ）、侵染型（ＩＴ）、夏孢子堆显症率达５０％所需的有效积温（ＡＴＬＰ５０）等抗性组分的相关分析和品种的聚类分析，初步筛选出荆州２３４、荆州２３６、荆州２３９、绵阳２６号、绵优１号、绵优２号和８１８ＩＮ９８等７个具有明显慢叶锈性的品种（系）。发现在病害发生有利的环境条件下，终期病情指数（ＦＤＲ）小于０．３０和夏孢子堆显症率达５０％所需的有效积温相对值（ＲＡＴＬＰ５０）大于１．２０在很大程度上可代表品种慢叶锈抗病性，似可作为小麦品种慢叶锈选育的重要指标。

中国小麦农家品种抗条锈病的鉴定与评价

小麦条锈病是由条锈病菌(Puccinia striiformis f·sp tritici)侵染引起的气传性叶部真菌病害,是影响中国小麦生产安全的最重要病害之一,增加抗病基因多元化并积极推广利用抗病品种是控制小麦条锈病最为经济有效的方法。中国小麦农家品种具有丰富的遗传多样性,其中可能蕴含着丰富的抗条锈基因。对收集于小麦条锈病主要流行区的684份农家品种采用田间成株期、温室内苗期抗性鉴定以及潜育期变温处理等方法进行抗条锈性鉴定。结果表明:在684份农家品种中获得只包含主效抗病基因且对当前主要流行小种反应型为中抗至免疫159份材料,其中117份为成株抗性材料,42份为全生育期抗性材料,所获得的抗性品种占所鉴定品种的23.8%。

持有Pi9基因的水稻单基因系IRBL9-W对稻瘟病菌苗期和成株期抗性差异

【目的】Pi9是一个广谱稻瘟病抗性基因,田间病圃监测发现持有Pi9的水稻单基因系IRBL9-W在苗期高抗稻瘟病,但却感穗瘟。探明水稻单基因系IRBL9-W在苗期抗病而孕穗末期感染穗颈瘟的原因,为Pi9基因在水稻抗病育种中的有效利用提供参考。【方法】利用从IRBL9-W穗颈瘟病斑上分离的8个单孢菌株以及实验室保存的单孢菌株Y363,在温室分别对单基因系IRBL9-W苗期和孕穗末期进行接种鉴定;并利用病原菌AvrPi9基因的特异引物对9个单孢菌株进行PCR扩增及产物测序;提取水稻单基因系IRBL9-W苗期叶片和抽穗期穗部的总RNA,通过半定量RT-PCR以及实时qRT-PCR分析Pi9基因在苗期和穗期的表达。【结果】在温室人工喷雾接种条件下,IRBL9-W在苗期对从穗颈瘟上分离的8个单孢及对照菌株Y363均表现为抗病;随机选取的2个从IRBL9-W穗颈瘟病样分离的单孢菌株(YX2-7-1和YX2-15-1)及对照菌株Y363对孕穗末期IRBL9-W注射接种,接种的植株表现出典型的穗颈瘟症状;AvrPi9的等位基因分析结果表明,与AvrPi9相比,Y363中的等位基因与AvrPi9完全相同,而从IRBL9-W穗瘟分离的8个单孢菌株中编码区与AvrPi9基因完全相同,但在编码起始位置上游−264 bp处缺失16 bp的一段序列。由于IRBL9-W苗期对这些菌株均表现抗病,推测这段序列的缺失并不影响AvrPi9基因的功能;实时qRT-PCR分析结果表明,Pi9基因在穗部的表达量为苗期叶片表达量的47.3%。【结论】在水稻单基因系IRBL9-W中,与苗期叶片中Pi9基因的表达量相比,Pi9基因在穗部表达量的明显降低可能是造成IRBL9-W穗期感稻瘟病的原因。

美洲斑潜蝇蛹期化学环境对成虫嗅觉定向的影响

将美洲斑潜蝇LiriomyzasativaeBlanchard蛹分别暴露于 3种植物挥发物———芳樟醇、β 子丁香烯和 3 己烯 1 醇 ,羽化后用Y形嗅觉仪测定雌成虫对相应挥发物的定向反应。蛹期暴露于 3 己烯 1 醇后羽化的雌成虫趋向该化合物的比率 (37 7% )和平均反应时间 (2 1 5s) ,与对照组 (30 4 % ,35 0s)差异不显著 ;β 子丁香烯处理组雌成虫选择该化合物的比率 (46 2 % )与对照组 (42 0 % )差异不显著 ,但平均反应时间 (2 1 0s)却显著短于对照组 (41 5s)。蛹期经芳樟醇处理后雌成虫选择该化合物的比率 (5 2 9% )显著高于对照组 (2 8 4 % ) ,平均反应时间 (19 5s)也显著短于对照组 (34 5s)。以芳樟醇为处理化合物的进一步研究表明 ,蛹发育早期是诱导成虫产生定向反应的敏感时期。将 1、3、5、7日龄蛹分别暴露于芳樟醇 4 8h后 ,只有 1日龄组蛹羽化的雌成虫趋向芳樟醇的比率 (5 4 % )显著高于对照组 (2 6 % ) ;但 1、3、5日龄组蛹羽化的雌成虫对芳樟醇的平均反应时间均显著短于对照组。此外 ,蛹期暴露于芳樟醇的持续时间也影响雌成虫对该化合物的定向反应 ,2日龄蛹分别暴露于芳樟醇 2 4、4 8、72、96和 12 0h后 ,只有处理时间大于 72h的雌成虫选择该化合物的比率才显著高于对照组 ;

胡麻种质资源成株期抗旱性评价

【目的】了解不同类型胡麻种质的成株期抗旱性表现,挖掘抗旱基因资源,为抗旱育种提供科技支撑。【方法】在年降雨量不足40mm的敦煌市,设干旱胁迫和正常灌水2个处理进行试验研究,考查与抗旱性相关的7个农艺性状,采用综合抗旱系数与隶属函数相结合的方法,对其抗旱性进行综合评价。【结果】被考查的农艺性状对干旱胁迫的反应程度各异,其中株高和千粒重迟钝,单株粒数和单株粒重敏感;根据抗旱性量度值(D值)的聚类结果,将供试种质划分为5级,其中1级抗旱型2份、2级22份、3级69份、4级72份、5级27份;供试种质的抗旱性强弱与其地理来源、选育条件和利用生境息息相关。【结论】选择多个农艺性状,采用综合抗旱系数与隶属函数相结合的方法,综合评估胡麻成株期抗旱性是可行的,不仅可以避免单一指标的片面性和不稳定性,而且可以较好地揭示指标性状与抗旱性的关系。

棉花成株期无损伤移栽技术

在棉花种质资源研究中,性状的变异大多在成株期以后才能发现和鉴别,往往需要移栽保存,并减少叶、蕾、铃等器官损伤。但是棉花为直根系农作物,根系再生能力较差,现蕾后的成株移栽大多无法成活。安徽省农业科学院棉花研究所棉花种质资源及育种项目组经过多年探索,成功研发出一种棉花成株期无损伤移栽技术,为棉花种质资源的保存和利用提供了一种新途径,实际应用效果良好,值得在棉花种质资源研究中借鉴和应用。

251份欧洲冬小麦成株期抗条锈病鉴定及抗条锈病基因检测

研究旨在明确251份欧洲20世纪育成的冬小麦代表性品种对中国条锈菌的抗性水平以及所含的抗病基因,为拓宽抗源的遗传基础、培育抗条锈病小麦新品种以及抗源的合理利用提供依据。利用甘肃天水地区良好的自然诱发条件,连续2 a对251份欧洲冬小麦品种进行田间成株期抗病性鉴定,并通过分子标记对4个已知的抗条锈病基因(Yr10、Yr15、Yr18、Yr26)进行检测,以确定所筛选的抗病材料是否携带已知的抗病基因。结果表明,通过田间成株期鉴定,发现抗病的材料有141份,其中表现为免疫的45份、高抗的72份、中抗的24份,表现为中感和高感的材料有110份。分子标记检测结果表明,携带Yr10、Yr15、Yr18基因的品种分别有146、28、27份,分别占供试小麦材料的58.17%、11.16%、10.76%,Yr26分子标记在试验材料中未检测到;89份材料未检测到携带上述已知抗条锈病基因,其中41份具条锈病抗性,推测可能含有其他已知或未知的抗病基因。研究初步明确了部分欧洲材料的抗性水平和抗条锈病基因特征,筛选出141份具有不同抗性水平的抗源材料,其中100份材料含已知的抗条锈病基因,其余41份可能含有新抗源。

89份河北、山西小麦品种抗条锈性评价及抗条锈病基因检测

为明确北部麦区河北、山西育成品种对中国小麦条锈病的抗性水平及部分已定位抗条锈病基因的分布状况,利用小麦条锈菌当前优势小种CYR32、CYR33和CYR34对89份来自河北、山西的小麦品种在温室进行苗期分小种抗性鉴定,在小麦条锈病不同流行区甘肃清水、四川郫县、湖北荆州设置鉴定圃进行成株期抗性鉴定;采用与部分已知基因紧密连锁的分子标记进行抗病基因检测。结果显示,苗期仅‘长4640’‘晋麦91号’‘科农2009’3份品种对CYR32、CYR33和CYR34均表现抗性;在甘肃清水、四川郫县、湖北荆州鉴定圃中抗病材料的比例分别为39.33%、24.72%和58.43%,‘长4640’和‘晋麦91号’为全生育期抗性。通过6个已知抗条锈基因Yr 5、Yr 9、Yr 10、Yr 15、Yr 18和Yr 26对89份小麦品种进行分子标记检测,结果表明,13份品种检测到Yr 9标记,2份检测到Yr 18标记,未检测到Yr 5、Yr 10、Yr 15和Yr 26。以上结果表明,河北、山西小麦品种对越冬菌源基地的条锈菌的抗性水平很低,同时成株期抗性基因的利用率低,今后应加强对新抗病基因的利用,育种过程中尽可能在不同流行区进行异地鉴定。

小麦抗条锈病基因对中国条锈菌主要流行小种的抗性分析

【目的】培育和广泛应用抗病小麦品种是防治条锈病最经济有效和环境友好的措施。由于条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)群体中毒性变异频繁,发生新生理小种常导致主栽品种抗病性‘丧失’,引发条锈病大规模流行,严重威胁我国主粮安全供给。本研究通过监测和评价已知抗条锈病基因对我国目前主要条锈菌生理小种的抗性情况及变化,为抗条锈病基因的合理应用提供依据。【方法】在温室内,分别用小麦条锈菌强毒性流行生理小种CYR32、CYR33、CYR34和弱毒性生理小种CYR17对103份抗条锈病基因载体品系接种,鉴定苗期抗病性;在条锈病常发区域四川郫都区和甘肃清水县设置鉴定圃,田间人工接种条锈菌CYR32、CYR33和CYR34小种的混合菌株,在湖北襄阳鉴定圃自然接种气传菌源,鉴定抗病基因载体品系的成株抗病性。按照0—4级侵染型分级标准调查抗病基因载体品系苗期和成株期抗条锈病表型级别。【结果】在86份全生育期抗病基因载体品系中,仅含有Yr5、Yr15和Yr45的载体品系全生育期高抗生理小种CYR32、CYR33和CYR34,其他品系苗期均‘丧失’了对条锈菌3个高毒性小种的抗病性,但其中30个品系如CN19(Yr41)、AUS 28183(Yr47)和CH223(Yr50)保留了成株期对条锈病的抗性。在14份成株抗性类型的载体品系中,Yeoman(Yr13)、RL 6077(Yr46)、PI 183527(Yr52)、Louise(Qyrlo.Wpg-2BS)、RIL 65(Yr36)、PI 178759(Yr59)和PI 192252(Yr62)中抗至高抗条锈病;成株期具有2个(S112)或3个(S113)温敏微效基因载体品系中抗条锈病,而仅含一个微效基因的载体品系S111中感条锈病。【结论】在所鉴定的具有单个或多个全生育期抗条锈病基因的品系中,仅有Yr5、Yr15和Yr45对当前主要流行小种具有全生育期抗性,但其中34.9%全生育期抗性类型品系仍保留了成株期抗锈性;小麦成株抗条锈病基因和全生育期抗病基因组合能提供较稳定持久的抗锈性。

种植区环境对燕麦种质成株期白粉病抗性的影响

为探究种植区环境对燕麦种质成株期白粉病抗性的影响,利用相对抗病指数分别对种植在甘肃省半干旱区(甘肃农业大学兰州牧草试验站)和二阴地区(通渭县华家岭镇)的28份燕麦资源在田间自然感病条件的白粉病成株期抗性进行了鉴定和评价。结果表明:28份材料中4641和99AS207在两个试验点均表现为高抗,4607、Rigdon、DA92-3F4、青永久252、青永久9和青永久98等6份材料在两个试验点均表现为中抗,但4628、伽利略和青永久307在牧草站表现高抗白粉病,在华家岭表现高感,而709、青永久316、青永久49在牧草站高感白粉病,在华家岭表现高抗;所有参试材料中以4628的相对抗病指数变化最大,在华家岭和牧草站分别为0和0.92。结果表明种植区环境对燕麦白粉病抗性有显著影响,参试材料在半干旱地区的病害平均严重度高于二阴地区。

大麦种质资源成株期对西藏白粉菌自然群体的抗性评价及8个菌株的毒性谱分析

大麦白粉病病原菌禾谷布氏白粉菌(Blumeria graminis f.sp.hordei)毒性变异频率高,常因主要流行小种的更替而导致抗病基因“丧失”功能。该病在我国东部以及西南部大麦栽培区域为害日益严重,急需发掘抗病基因资源,为抗白粉病育种提供抗源材料。本研究对来源于云南和西藏的不同地点的8个菌株进行毒性谱分析,选用其中强毒性菌株16248-4苗期人工接种鉴定300份大麦品种资源的抗病性,同时将这些大麦资源在白粉病常发流行区西藏林芝种植,利用病原菌自然群体田间鉴定成株期抗病性。毒性谱分析发现,云南菌株对鉴别品系的平均毒性频率高于西藏林芝地区菌株。在所鉴定的大麦资源中,全生育期高抗材料92份,具有成株抗性特点的品种97份,另外还发现12份材料在苗期表现为抗病,但在成株期表现为感病。本研究获得的大麦抗白粉病品种资源可为大麦抗白粉病育种提供良好的抗源材料。

大麦抗蠕孢叶斑病遗传资源鉴定及主要抗病类型分析

大麦蠕孢叶斑病是由兼性寄生麦根腐平脐蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)引起的重要叶部病害,在世界大麦种植区域均有发生,尤其在气候温暖湿润地区最具破坏性,能造成严重的产量损失,也是我国东北春麦区目前首要真菌流行病害。蠕孢叶斑病主要在大麦生育中后期流行为害,种植抗病品种是防治该病害最经济有效的措施。本研究利用2个来自东北麦区强致病力优势菌株Z 12028和Z 15525对350份大麦种质资源进行苗期和成株期接种鉴定,仅1份材料2013F61903苗期高抗Z12028菌株,未发现对叶斑病免疫的材料。针对2个强致病力菌株,从中获得9份全生育期抗病材料,即ZDM00009、ZDM00013、ZDM00094、ZDM08888、ZDM01414、ND14049、ND B112、Newdale和垦啤麦9号;ZDM00074、Bowman、Stander等14份材料(4.3%)仅在苗期抗病,成株期却感病;72份材料(28.3%)属于成株抗病类型。对Z 12028和Z 15525菌株具有成株抗性的品种所占比例分别为28.1%和29.5%。因此,抗蠕孢叶斑病的大麦种质资源中保留成株抗性的材料明显多于全生育期抗性类型。本研究结果能为发掘大麦抗叶斑病新基因提供重要抗源材料。