生物技术在小麦抗锈育种中的应用研究进展

条锈病是小麦生产上最主要的病害之一,培育抗锈新品种是提高产量和保障粮食安全的关键,生物技术的快速发展有效促进了小麦重要性状相关基因的挖掘与利用。通过阐述了细胞工程、染色体工程、分子标记、基因编辑、全基因组关联分析等技术在小麦抗锈相关性状改良和应用中的研究现状,分析了小麦抗锈育种中尚需解决的问题,旨在为生物技术在甘肃小麦抗锈育种中的应用及其发展提供支持。

全红杨与2025杨抗锈性差异比较

[目的]为明确红叶杨品种全红杨与其亲本2025杨对叶锈病的抗性差异及其作用机制。[方法]通过在红叶杨品种全红杨和其亲本2025杨上人工接种北美栅锈菌,对两种杨树的发病状况、锈菌基因表达量、活性氧和抗氧化酶活性的动态变化进行了测定。[结果]表明两种杨树对北美栅锈菌均表现为感病,其中全红杨为中度感病,2025杨为高度感病。相比全红杨,锈菌在2025杨叶片内发育更快、潜育期更短、夏孢子堆更大更密。全红杨的3种抗氧化酶活性(POD、CAT、SOD)均高于2025杨,而2025杨中的活性氧水平高于全红杨。[结论]说明全红杨应对锈菌入侵较2025杨能更快的启动免疫应答反应,平衡活性氧水平,从而表现出较强的抗病性。

大豆抗锈种质的评价

对14个国内外大豆抗锈种质在福建地区的抗锈性及农艺性状进行了评价。结果表明:抗锈基因Rpp1、Rpp2、Rpp3和Rpp4(屏南豆)的抗性已被克服,抗锈种质樟子乌、九月黄和日向可能含有新的抗锈基因。来自国外的抗锈种质在福建地区未能表现出对锈病的抗性,农艺性状较差,不适宜直接利用。

小麦慢锈性和高温抗锈性组分分析

在苗期控温条件下 ,对具有慢锈性和高温抗锈性的 15个小麦品种接种条锈菌后的潜伏期、产孢强度、孢子堆密度和孢子堆长度等 4个抗病性组分进行了测定。结果表明 ,慢锈品种和高温抗锈性品种在抗病性组分方面与感病品种不同。通过聚类分析 ,将其划分为 6类 :近免疫抗病、高温抗锈性、高度慢锈性、中度慢锈性、耐病性和感病性。根据聚类结果 ,分别建立了 6个判别函数 ,其经验品种回判符合率为 10 0 %。

小麦条锈病菌非亲和性小种诱发小麦抗锈性研究

在水源 11、洛夫林 10等 7个品种上分别选择小麦条锈菌CY17、CY2 8等 9个生理小种中非亲和小种进行诱发接种 ,亲和小种为挑战小种。观察发病后的病情指数并与单独接种诱发小种和单独接种挑战小种处理的病情指数进行比较。证明诱发抗病现象是比较普遍的 ,但表现程度因小麦品种、诱发小种和挑战小种而不同。诱发抗病性的表达时间可持续 8d ,以诱发接种后1～ 2d表达最强。诱发接种量与诱发抗病性表达呈指数函数关系 ,也间接证明这种诱发抗性是局部的。作者认为 :诱发抗病性在品种。

云南小麦资源创新种质的抗锈性与生态适应性鉴定研究

采用条中 2 8、2 9、30和 31号生理小种和来自云南小麦生产上流行的 12个叶锈菌 ,以人工混合接种鉴定和不同生态试点自然发病鉴定相结合的方法 ,对常规有性杂交、系谱选育成的创新小麦种质进行抗锈性和生态适应性鉴定。结果表明 ,小麦创新种质 YV98- 15、YV98- 16、YV98- 30 0 6和 YV98- 30 17对接种条锈病菌和不同生态试点的自然条锈病菌具有良好的抗病性 ,并有良好的生态适应性 ,可作为广适性和条锈病的抗源亲本利用 ;除德宏田麦和楚雄地麦生态型外 ,YV97- 32、YV98- 16、YV99- 10 19和 YV97- 12 14可用作叶锈病的抗源亲本利用 ;所有参试材料对各生态试点的秆锈病菌具有良好的抗性 ,可用作小麦秆锈病的抗源 ;丽江、昆明田麦生态型的条锈病菌 ,以及玉溪、德宏田麦和楚雄地麦生态型的叶锈病菌可能与接种病菌不同 。

小麦抗条锈新品系89144抗锈机理研究

将高粱总DNA通过花粉管通道导入小麦感病品种甘麦8号,D2代出现2株对条锈病免疫的变异株,D5代有9个株系抗性已经稳定;用混合菌和分小种鉴定,对条中29、30、洛13Ⅱ、水14、水14中梁17-s、HY3、条中31号等小种表现免疫。结果分析表明,新品系89144接种后组织中SOD活性升高,原受体甘麦8号接种锈菌后SA含量也有升高;但并不伴随有CAT活性下降,SOD活性和H2O2含量的升高;推测SA为CAT过氧化活性提供一个电子的过程中SA含量必须达到一定的阈值,并且与CAT的时序调节相配合;据SA结合态和游离态含量的变化动态,表明89144具有SA信号传导途径,推测SA信号传导途径的上游应该还有一些机制在起作用。

抗锈小麦新品系与感病品种甘麦8号的水杨酸含量和相关酶类活性的变化

抗锈小麦新品系 8914 4接种锈菌后 SA含量升高 ,同时 CAT活性降低 ,H2 O2 含量升高 ,SOD活性升高 ,在不抗锈品种甘麦 8号接种锈菌后 SA含量也有升高 ,但并不伴随有 CAT活性下降和 SOD活性升高以及 H2 O2 含量的升高。推测 SA为 CAT过氧化活性提供一个电子的过程中 SA的量必须达到一定的阈值 ,并且与 CAT的时序调节相配合。据 SA结合态和游离态含量的变化动态 ,推测 SA信号传导途径的上游应该还有一些机制在起作用 ,同时 8914 4具有

小麦高温抗锈品种与条锈菌互作的超微结构研究

用典型小麦高温抗锈性品种作试材 ,研究了它们与条锈菌互作的超微结构。结果表明 ,高温抗锈性的表达使病菌和寄主叶肉细胞超微结构都发生明显的变化 ,形成了侵染诱导的防卫结构和物质。条锈病菌菌丝被抑制 ,细胞器泡囊化 ,迅速解体。吸器母细胞和吸器发育受阻 ,畸形 ,坏死。吸器外质膜皱褶 ,电子致密度加深 ,并出现孔洞。寄主叶肉细胞的膜系统明显病变 ,细胞器解体 ,细胞质凝聚 ,质膜内陷 ,最终整个细胞坏死解体。除了上述典型的过敏性坏死反应特征以外 ,寄主细胞还产生了细胞壁防御结构和次生物质。在讨论中比较了高温抗病性品种防卫反应与普通低反应型抗病性的异同。

粟品种抗锈性鉴定

近年来粟锈病发生严重,影响粟的产量和质量。1983—1985年对春谷839份和夏谷1021份,进行田间成株期及部分品种温室苗期抗锈性鉴定。结果是,春谷未出现高抗类型,中抗的仅有两个品种,占鉴定品种数0.24%;夏谷高抗锈病的品种18个,占鉴定品种数1.76%;中度抗病(2型)有33个品种,占鉴定品种数3.23%;并发现部分抗性品种36个,占鉴定品种数3.53%。

不同温度型小麦幼苗期的抗锈性及其生理特性分析

【目的】明确冷、暖型小麦幼苗期的抗锈性，以及其叶绿素含量、细胞膜相对透性与抗病性的关系。【方法】以典型的冷型小麦品种陕229、小偃6号和暖型小麦品种NR9405为供试材料，通过盆栽试验调查抗锈性指标，利用分光光度法和电导仪法测定小麦叶片叶绿素含量和细胞膜相对透性。【结果】所有供试小麦品种在人工接种条锈菌CY29后均表现为感病（反应型3～4），但冷型小麦的抗锈性较暖型小麦强，表现为病害潜育期较长、花斑数较少、产孢期较短、产孢量较少。冷型小麦叶绿素含量下降较缓慢，细胞膜相对透性较低，细胞膜伤害率低。【结论】不同温度型小麦幼苗期抗条锈性与其生理特征密切相关。

玉米抗锈病种质资源的筛选及应用研究

在玉米锈病重发区对部分育种材料的抗锈性进行了观察筛选。根据不同杂交后代的抗性表现,对玉米锈病的抗病育种方法进行了初步探讨。

西藏春青稞种质资源抗锈性初步鉴定

在大田种植条件下,对来自西藏的132份春青稞种质资源的抗锈性进行了鉴定,结果表明:1)在供试的种质资源中,抗锈性R级的有37份,HR级的有46份,MR级的有36份,MS级的有8份,HS级的有5份;2)抗锈性强的种质资源中,来源于日喀则的春青稞的抗锈性明显强于其他地区,抗病类型免疫(R)占该区各类型的71.4%。3)4地区春青稞材料中,抗锈类型以免疫(R)、高抗(HR)的种质资源数最多,占62.88%,4个地区的春青稞抗锈强的种质资源数占的比例,按大小依次是日喀则、山南、昌都、拉萨地区。

云南咖啡抗锈品种抗锈性丧失原因及防治对策

针对云南咖啡抗锈品种不同植区出现锈病,结合国内锈病小种分布情况,开展了咖啡大田抗锈性丧失原因的调查研究,结果表明:寄主-病原菌-环境的相互作用,使咖啡锈病生理小种不断变异,导致抗锈性丧失,阐述了持久抗锈品种选育研究和合理配置对咖啡品种抗锈持久的重要性,提出了防治锈病的措施。

抗锈丰产冬小麦新品种兰天30号选育报告

冬小麦新品种兰天30号是以95-111-3为母本、陕167为父本通过杂交,采用系谱法选育而成,原代号为01-409。2009—2011年在甘肃省陇南片冬小麦川区组区域试验中,两年度12点(次)平均折合产量6 173.7 kg/hm2,较对照品种兰天17号增产7.66%。植株低矮,叶功能期长,落黄好,中抗白粉病。经接种鉴定,苗期对条中33号和混合菌免疫,对条中32号表现中抗;成株期对条中33号、条中32号、CH42、HY8、水4、水5和混合菌均表现免疫,总体表现高抗条锈病。籽粒含粗蛋白129.3 g/kg、赖氨酸3.56 g/kg。适宜在陇南和天水的川水地及浅山区地膜种植。

云南创新小麦种质资源的抗锈性筛选和生态适应性鉴定

采用多菌系人工混合接种鉴定和不同生态试点自然病害鉴定相结合的病害鉴定方法 ,对常规有性杂交、系谱选育成功的小麦创新种质进行了抗锈性和生态适应性鉴定。结果表明 ,小麦创新种质YV98- 15和YV98- 30 15对接种条锈病菌和不同小麦生态试点的条锈病菌具有良好的抗病性 ,并有良好的生态适应性 ,可作为广适性和条锈病的抗源亲本利用 ;除玉溪、德宏田麦和楚雄地麦生态型外 ,YV97- 32、YV98- 16、YV99- 10 19和YV97- 12 14可用作叶锈病的抗源利用 ;所有参试材料对所有生态试点的秆锈菌具有良好的抗病性 ,可用作小麦秆锈菌的抗源亲本 ;丽江、昆明田麦生态型的条锈病菌 ,以及玉溪、德宏田麦和楚雄地麦生态型的叶锈病菌可能与接种病菌不同 。

抗锈兼抗青枯病花生品种资源的鉴定研究

鉴定了ＩＣＧ系统中２１个花生品种的锈病和青枯病的抗性，结果筛选出７个既抗锈病又抗青枯病的花生品种，为今后的抗病育种打下了基础。

烧结型抗锈焊剂SJ402研究及应用

介绍了新研制的烧结型抗锈焊剂SJ402采用的抗气孔方法,焊接特性及应用情况。

抗锈丰产冬小麦新品种兰天34号选育报告

冬小麦新品种兰天34号是以兰天23号为母本,周9203为父本,采用系谱法杂交选育而成。在2013—2014年度生产试验中,平均产量6 085.5 kg/hm^2,较对照品种兰天17号增产7.3%。经分小种接种鉴定,苗期对混合菌表现免疫,成株期对供试菌系均表现免疫,总体抗锈性表现优异。适宜于陇南和天水川水地、浅山区和地膜种植。