浅议小麦赤霉病抗性类型与鉴定方法的对应性

由镰孢菌引起的赤霉病是小麦的重要病害,其抗性比较复杂。准确可靠的鉴定和评价方法是抗性改良成功的前提。评述了小麦赤霉病抗性类型及其不同赤霉病抗性鉴定和评价方法的优缺点,重点讨论了抗性类型与抗性鉴定方法的对应性。希望对赤霉病表型鉴定、不同抗性类型的理解和评价以及抗性改良有借鉴意义。

应用相对抗病性指数评价胡萝卜种质资源黑腐病抗性

研究旨在建立胡萝卜苗期黑腐病品种抗病性鉴定方法,并筛选出胡萝卜黑腐病抗病种质资源。通过连续2年同一地块苗期人工喷雾接菌方法对胡萝卜种植资源进行胡萝卜黑腐病抗性鉴定,应用相对抗病性指数和聚类分析方法建立品种抗病性评价标准,对供试品种进行品种抗病性分析。依据相对抗病性指数进行聚类分析,确定胡萝卜黑腐病品种抗性类型划分标准为:高抗(HR),RRI≥1.4;抗病(R),1.1≤RRI<1.4;中抗(MR),0.5≤RRI<1.1;感病(S),0.1≤RRI<0.5;高感(HS),RRI<0.1。供试11个品种中高抗品种2个、抗性品种3个、中抗品种3个、感病品种1个、高感品种2个。试验建立了胡萝卜品种田间抗病性鉴定方法和评价标准,可为胡萝卜抗病育种研究和田间种植品种选择提供理论依据。

玉米抗弯孢霉叶斑病遗传机理研究进展

弯孢霉叶斑病是一种由真菌感染引起的世界性病害,严重危害玉米群体生长和产量,研究弯孢霉叶斑病的遗传性状为培育抗病型玉米种质提供有效的理论依据。主要从玉米弯孢霉叶斑病病菌生物学特性、弯孢霉叶斑病抗性基因、抗病机理机制研究进展等方面对玉米抗弯孢霉叶斑病的研究现状进行总结。提出利用基因编辑技术结合分子生物学和细胞生物学进一步明确抗性基因的功能、转导通路、抗性机理机制,明确生物防治中木霉菌诱导植物免疫系统的作用机制以及防御系统互作动态过程中信号转导途径,为创制高抗病性玉米种质奠定基础。

小麦抗赤霉病遗传与机理研究现状与展望

小麦赤霉病是一种世界性的真菌病害,研究小麦的遗传与机理能为小麦抗赤霉病研究提供理论依据。小麦赤霉病抗性类型可以分为抗侵染(TypeⅠ)、抗扩展(TypeⅡ)、抗脱氧雪镰刀菌烯醇毒素(DON)积累(TypeⅢ)、籽粒抗性(TypeⅣ)、耐病性(TypeⅤ)5种,前两者是目前小麦抗赤霉病研究的主要途径。迄今为止,已定名的抗性基因有7个,为Fhb1~Fhb7,但仅Fhb1和Fhb7被克隆,正在被逐渐应用在小麦抗赤霉病育种中。小麦赤霉病的抗性机理分为被动抗性(形态抗性)和主动抗性(生理抗性)2种。本文主要从小麦赤霉病危害、抗赤霉病主效基因和其他抗赤霉病QTL定位、生理和形态抗性机制研究进展等方面对小麦抗赤霉病的部分研究现状进行总结。提出在抗性基因克隆的基础上,结合细胞生物学、分子生物学,利用基因沉默、基因编辑等方法更进一步地对抗病遗传机制和机理进行研究,为小麦抗赤霉病遗传育种奠定基础。

利用“永久 F_2”群体定位抗赤霉病 QTL

为了研究抗赤霉病侵染性的遗传, 利用感赤霉病品种南大 2419 和抗赤霉病品种望水白杂交单粒传获得的重组自交系群体 132 个株系间的随机配对组合, 构建了一个包含 198 个株系的"永久 F2"群体。通过两年抗侵染田间试验和 QTL 作图, 定位了 6 个抗侵染 QTL, 其中抗性等位位点源于望水白的 Qfhi.nau-4B 和 Qfhi.nau-5A 以及源于南大2419 的 Qfhi.nau-2B 的效应较为稳定。Qfhi.nau-4B 和 Qfhi.nau-5A 的效应较大且以加性效应为主, 前者存在部分显性基因效应。此外, 还检测到 4 对显著的互作位点。这些结果进一步说明赤霉病抗性遗传的复杂性, 同时也表明在利用望水白进行抗赤霉病育种时早代选择抗侵染性是可行的。

大麦赤霉病鉴定方法与抗性评价

为探讨以病小穗率与病穗率作为抗性评价指标的精确度,利用单花滴注、孢子液喷雾分别结合土表病麦粒接种的方法,评价了2个大麦重组自交系群体131个株系对赤霉病的抗侵染与抗扩展性。单花滴注接种后调查了第7、14和21天的病情性状,接种后第7天所有株系均感病,病小穗率最低的为1.59%,第21天最高病小穗率为58.91%;孢子液喷雾接种后第21天材料全部感病,其中6棱株系的感病程度高于2棱株系。以病小穗率和病穗率划分赤霉病抗性的分布情况,发现病小穗率更能有效区分株系的赤霉病抗性。相关分析显示,病小穗率、病穗率、禾谷镰刀菌烯醇含量与粒色和穗密度呈显著负相关,而与株高、抽穗期无显著相关。

内布拉斯加州发现新型抗性杂草

美国内布拉斯加州一块种子用玉米生产土地上发现一簇水萱麻杂草对苗后HPPD抑制类除草剂（如Callisto、Laudis和Impact）产生抗性。这里已经连续5年反复使用这些HPPD抑制类除草剂。除了那些已经在该地发现的对草甘膦产生抗性的杂草如杉叶藻（marestail）、三裂豚草（giantragweed）、地肤（kochia），这是该州出现的一种新的杂草抗性类型。

Single amino acid substitution of VP1 N17D or VP2 H145Y confers acid-resistant phenotype of type Asia1 foot-and-mouth disease virus

Infection by foot-and-mouth disease virus(FMDV) is triggered by the acidic pH in endosomes after virus uptake by receptor-mediated endocytosis. However, dissociation of the FMDV 146S particle in mildly acidic conditions renders inactivated foot-and-mouth disease(FMD) vaccines much less effective. Type Asia1 FMDV mutants with increased resistance to acid inactivation were selected to study the molecular basis of viral resistance to acid-induced disassembly and improve the acid stability of FMDV. Sequencing of capsid-coding regions revealed four amino acid replacements(VP1 N17D, VP2 H145Y, VP2 G192D, and VP3 K153E) in the viral population of the acid-selected 10th passage. We performed single or combined mutagenesis using a reverse genetic system, and our results provide direct experimental evidence that VP2 H145Y or VP1 N17D substitution confers an acid-resistant phenotype to type Asia1 FMDV.