转双价抗病基因(Chi+Glu)棉和多种不同性状棉抗黄萎病性比较

试验比较了转双价抗病基因(Chi+Glu)棉与多种不同性状棉花的抗黄萎病性,结果表明:参试7个材料,转双价抗病基因(Chi+Glu)棉抗病性排名第一,病指4.47(高抗病);中棉所24其次,病指4.68(高抗病);209复合性状转基因(Chi+Glu+Bt+EPSPS)杂交棉F1病指8.55(抗病),排名第三;赣棉杂109抗虫棉病指10.66(抗病),排名第四;其余材料为感病。

兼抗枯萎病和黄萎病棉花品种中棉所9C01的选育及栽培技术要点

中棉所9C01为转cry1Ab/cry1Ac基因抗棉铃虫早熟常规棉品种,2019―2021年参加河南省常规春棉品种区域试验和生产试验,于2022年通过河南省主要农作物品种审定委员会审定。据区域试验结果,该品种高抗枯萎病、抗黄萎病:枯萎病病情指数3.0,黄萎病病情指数17.3;生育期108 d,株高108.7 cm,第一果枝节位6.5,单株结铃17.1个,铃重6.7 g,衣分43.9%,籽指11.1 g,霜前花率93.3%,纤维品质达国家审定棉花品种Ⅱ型要求;2年籽棉单产分别比对照鲁棉研28增产4.5%和5.6%。基于中棉所9C01在河南省常规春棉品种区域试验和生产试验中的表现,主要介绍了其选育过程、特征特性、适宜种植区域及栽培技术要点。

不同棉花品种及施钾量对黄萎病抗性生理机制的影响

【目的】研究黄萎病菌胁迫下钾素对棉花黄萎病抗性生理机制的影响,对棉花黄萎病综合防治技术的提出具有理论指导意义。【方法】在人工黄萎病病圃中,利用3个对黄萎病有不同抗性的品种冀棉11号(JM-11,感病品种)、中植棉2号(ZZM-2,抗病对照)、农大601(ND-601,抗病品种),研究5种施钾量(0、75、150、225、300 kg·hm-2)对棉花黄萎病发生、棉株抗病性相关物质含量及酶活性的影响。【结果】(1)感病品种JM-11抗黄萎病相关物质(木质素、总酚)含量和苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性受病情的影响较抗病品种ZZM-2和ND-601大;根和叶木质素、总酚含量多少及棉叶苯丙氨酸解氨酶活性高低影响感病品种JM-11抗黄萎病性,根和叶中总酚是影响抗病品种黄萎病发生程度的关键物质。(2)JM-11根对钾含量的敏感性强于ND-601,弱于ZZM-2,对叶中钾含量的敏感性强于ZZM-2、ND-601。(3)JM-11、ZZM-2、ND-601黄萎病最大缓解效果分别为32.5%、26.4%、16.5%,对应施钾量分别为290.5、253.5、229.5 kg·hm-2。【结论】抗黄萎病性弱的品种通过适量施钾可增强其对黄萎病抗性,减轻黄萎病的发生。

嫁接对茄子黄萎病的抗性及某些生物学性状的影响

以 5种茄科野生种为砧木 ,栽培品种七叶茄为接穗 ,研究了嫁接对茄子生物学性状及黄萎病抗性的影响。结果表明 ,5种砧木与接穗间都有很强的亲和性 ,嫁接苗成活率均在 95%以上。茄子嫁接后 ,不仅植株生长势强 ,根系、叶片、茎粗、株高和单果质量都明显优于自根苗 ;而且对黄萎病的抗性提高 ,其中以托鲁巴姆和粘毛茄为砧木的嫁接植株对黄萎病的抗性最强。根据砧木自身的生物学性状和对黄萎病的抗性程度 ,确定托鲁巴姆是嫁接茄子防治黄萎病的最佳砧木。此外 ,嫁接植株的果实在干物质、总糖。

SSR标记与陆地棉田间黄萎病抗性的关联分析

通过关联分析挖掘与陆地棉黄萎病抗性关联的分子标记,为陆地棉抗黄萎病性状的分子检测及标记辅助选择育种提供有益参考。选用在棉花基因组上均匀分布多态性较好的237个SSR标记对214份陆地棉材料的基因组变异进行了扫描,并使用Power Marker v3. 25分析群体的遗传多样性,Structure 2. 2分析群体结构,在此基础上结合3年黄萎病抗性鉴定数据,采用Tassel 2. 1中的GLM(Q)方法挖掘与黄萎病抗性相关的QTLs。结果表明,不同陆地棉材料黄萎病发病情况差异显著; 237个标记共检测到280个多态性位点,共计695个等位变异,变异范围2～6个,平均等位变异数2. 479 0;按照基因型数据可将该群体划分为2个亚群;通过关联分析,在不同年份中发掘与黄萎病抗性显著关联(P <0. 01)的SSR位点27个,其中有2个位点(BNL3442和BNL1064)在3年均被重复检测到,表型变异解释率最高分别为12. 10%和8. 02%。这些在不同年份中稳定存在的SSR标记位点有可能与抗病基因紧密连锁,有望用于棉花黄萎病抗性材料筛选和抗病基因挖掘。

嫁接棉苗对黄萎病的抗性及相关生理指标的变化

以海岛棉海7124(R1)和Pima 90(R2)为砧木,以冀棉11(S1)和鄂棉22(S2)为接穗,利用贴接法得到嫁接苗(S1/R1,S2/R1,S1/R2和S2/R2),成活率均在60%以上,S2/R2的则达85%,表明选用的海岛棉品种与陆地棉品种具有良好的亲和性。抗性鉴定结果表明,S1/R1、S2/R1对黄萎病表现为抗病;S1/R2、S2/R2表现为高抗,说明利用合适的抗病砧木与感病的陆地棉嫁接,能有效地防治黄萎病。接种黄萎病菌3d后,叶片中SOD、POD活性均有加强,MDA含量均有提高。且砧木叶片中SOD、POD活性最高,接穗叶片中SOD、POD活性最低;4种组合的嫁接苗介于二者之间。而叶片中MDA含量则相反,以接穗中最高,砧木中最低,嫁接苗介于二者之间。表明嫁接增强植株的抗病性可能是通过增强防御自由基和活性氧伤害的酶系统、降低叶片细胞膜脂的过氧化作用、使膜的损伤程度减小而实现的。棉苗感染病原菌后PAL活性明显升高并表现出规律性的变化,即在侵染的第1天,酶活性上升较缓,随后急剧上升,酶活高峰出现在侵染后第3天,之后迅速下降,到第5天后与初始水平接近。不同抗性品种的PAL活性变化有显著差异。鄂棉22(S2)的PAL活性上升缓慢,峰值较小,Pima 90(R2)的PAL活性上升快,峰值最高。S2/R2嫁接棉苗的PAL活性介于两者之间,且峰值与Pima 90(R2)的接近。

4个抗黄萎病海岛棉染色体片段导入系黄萎病抗性配合力分析

以海岛棉7124抗黄萎病染色体片段导入系CSIL-035、CSIL-096、CSIL-108和CSIL-155为父本,新陆早33号、新陆早40号、新陆早42号、新陆早45号为母本,采用不完全双列杂交法配制16个组合,进行海岛棉染色体片段导入系黄萎病抗性配合力研究。研究结果表明,导入系CSIL-035、CSIL-096、CSIL-108和CSIL-155的发病率、病情指数、相对病指均具有较高的负向一般配合力(General combining ability,GCA)效应,均达到了显著水平。新陆早33号分别与导入系CSIL-035、CSIL-096、CSIL-108和CSIL-155配置的组合,其发病率、病情指数、相对病指特殊配合力(Specialcombiningability,SCA)效应为负值,均达到了显著或极显著水平。组合新陆早40号×CSIL-035和新陆早42号×CSIL-155的病情指数、相对病指SCA效应为负值,对黄萎病的抗性具有正向的促进作用。

基于标准菌株Vd076的棉花黄萎病抗性快速分子评价方法初报

本研究旨在探索能够在病原菌侵染寄主的早期快速、准确、高效鉴定棉花品种对黄萎病抗性的方法。以标准菌株Vd076和28个不同抗病性的陆地棉品种为研究对象,通过人工病圃鉴定及实时荧光定量聚合酶链式反应检测苗期根部黄萎病菌DNA含量,建立快速鉴定棉花品种黄萎病抗性的新方法。利用标准品的Ct值和DNA含量绘制标准曲线,计算标准曲线方程,通过对未知样品的实时荧光定量分析,计算出棉花根部所检测Vd076的DNA含量,确定接菌后1 d为最佳取样时间。28个棉花品种根部Vd076的DNA含量检测结果表明,它与病圃鉴定的相对病情指数呈显著正相关(R^2=0.958 8)。确定接种后1 d棉花根部Vd076的DNA含量在0～0.3 mg·g^(-1)为高抗品种,0.3～1.0 mg·g^(-1)为抗病品种,1.0～3.0 mg·g^(-1)的为耐病品种,>3.0 mg·g^(-1)的为感病品种。该方法具有准确、快速、高效的特点,为大批量棉花材料的黄萎病抗性快速鉴定奠定了基础。

陆地棉GhNAC1基因的克隆及抗黄萎病功能分析

黄萎病是造成棉花品质与产量下降的重要原因之一,探索棉花抗病机制对推动生态农业的可持续发展具有深远意义。在黄萎病菌胁迫的陆地棉ND601根组织全长cDNA文库中,筛选到1个与黄萎病胁迫相关的植物特异NAC转录因子基因,将其命名为GhNAC1。该基因cDNA序列全长1213 bp,开放阅读框840 bp,编码279个氨基酸。GhNAC1没有信号肽和跨膜结构,定位在细胞核。qRT-PCR分析结果表明,GhNAC1受黄萎病菌胁迫后在根部特异表达,显著上调,表达量在抗性品种中显著高于感病品种。GhNAC1沉默后棉花对黄萎病抗性降低,水杨酸路径标志基因(PAD4、NDR1、NPR1和PR1)表达量降低,以上结果表明GhNAC1可能通过调控水杨酸信号通道参与棉花黄萎病抗性。

茄子种质表型性状鉴定与黄萎病抗性评价

为科学评价茄子种质资源,选取有代表性的茄子种质材料135份,开展茄子表型性状鉴定和黄萎病抗性分析。结果表明,供试材料存在丰富的表型变异,21个表型性状变异系数变幅为15.71%~89.86%,平均为40.09%;遗传多样性指数变幅为0.322~2.135,平均为1.348。主成分分析将21个表型性状归结为6个主因子,即果形、色泽、果重、生长势、株型和果实商品性,6个主因子累计贡献率达72.84%。基于表型数据的聚类,在Pearson相关系数0.061处,将供试材料分为4组,即栽培茄+近缘野生茄、近缘野生茄、大果型栽培茄、紫色长条形栽培茄。黄萎病抗性试验鉴定出抗病(R)材料9份、中抗(MR)材料6份、耐病材料11份,占供试材料的19.26%;在抗性材料中,仅3份为栽培种,其余均为近缘野生茄。本研究结果为茄子优异种质的发掘和有效利用提供了理论参考。

棉花PhyA新品系纤维品质及黄萎病抗性分析

利用前期获得的转植酸酶基因PhyA棉花新材料,分析其在低磷土壤条件下的纤维品质及黄萎病抗性。结果发现:受体品种‘农大94-7’转基因株系的纤维伸长率、马克隆值、平均长度、纤维长度、成熟度与对照存在显著差异,比强度与对照差异不显著;受体品种‘农大棉7号’转基因株系纤维整齐度、平均长度与对照存在显著差异,而伸长率、马克隆值、比强度、短纤维率、成熟度与对照差异不显著,且转基因株系纤维品质在世代间存在一定程度的一致性。同时发现,‘农大94-7’、‘农大棉7号’转PhyA株系黄萎病病株率和病情指数均显著低于对照。综合分析各株系纤维品质与黄萎病抗性,结合其产量性状表现,筛选出1个(G2)耐低磷优良新品系。

4个棉花品种对不同黄萎病菌的抗性差异比较

采用人工接种方法鉴定了4个棉花品种(泗棉3号、鲁棉研21号、苏棉22号和常抗棉)对江苏不同地区的3个落叶型黄萎病菌菌株(V07DF2、GY-2和V08SY-3-3)和3个非落叶型黄萎病菌菌株(BP2、DF-CQ-2和V08SY-3-2)的抗、感情况。鉴定结果显示,在高浓度病菌接种的情况下泗棉3号的抗病性最差,对6个黄萎病菌株都表现为高感;苏棉22号、常抗棉和鲁棉研21号对不同菌株抗感差异较大,苏棉22号对落叶型菌株GY-2表现为耐病,但是对落叶型菌株V07DF2和V08SY-3-3表现为高感;常抗棉对非落叶型黄萎病菌菌株BP2表现为耐病,但是对非落叶型菌株DF-CQ-2又表现为高感;鲁棉研21号对落叶型黄萎病菌菌株V08SY-3-3表现为耐病,但是对落叶型菌株V07DF2和GY-2表现为高感。这一结果表明同一品种对不同黄萎病菌株的抗性不同,不同品种对同一黄萎病菌株的抗性也存在显著差异。培育广谱多抗黄萎病棉花新品种对解决黄萎病的危害具有重要意义。

棉花GbSTK基因调控开花和黄萎病抗性的功能研究

棉花是重要的经济作物,实现既抗病又早熟是棉花重要的育种目标,但棉花抗病与早熟基因之间的关联性研究报道甚少。本课题组前期鉴定到一个响应黄萎病菌诱导的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因GbSTK,可以提高转基因拟南芥的黄萎病抗性。本研究发现多个抗病棉花品种中STK基因的表达量显著高于感病对照品种H208。在抗病品种农大601中沉默STK基因,沉默植株在接菌后20d,其黄萎病抗性显著降低,病情指数由27.5(耐病)升高到63.2(感病),表明该基因正向调控棉花黄萎病抗性。对转GbSTK基因拟南芥表型鉴定发现,其开花时莲座叶片数平均为7.5个,显著低于空载体对照植株(11.9个),转基因植株开花时间较对照平均提早5~7 d。进一步对拟南芥开花途径标志基因FT、SOC1和LFY的转录水平检测发现,转基因不同株系中FT和SOC1的表达水平显著高于对照植株,而LFY基因的表达受影响较小,表明STK基因可以影响开花关键基因FT和SOC1的表达,进而调控植株提早开花。基于酵母双杂交互作蛋白筛选试验,初步获得30个与GbSTK具有互作关系的候选蛋白,为进一步揭示GbSTK的分子调控网络奠定了基础。本研究首次鉴定出可同时提高黄萎病抗性和提早开花的一个功能基因,为棉花抗病早熟遗传改良提供了参考依据。

1998-2011年黄河流域棉区棉花品种区域试验参试品种(系)抗病性评述

比较分析1998-2011年黄河流域棉区棉花品种区域试验560个参试品种(系)的抗病性表明:品种的抗枯萎病性水平较高,而抗黄萎病性和兼抗性水平较低;常规品种与杂交种抗病性差别不大,中熟、中早熟品种抗性总体好于早熟品种。参试品种的总体抗黄萎病指数和兼抗指数分别较1991-1997年参试品种高9.4和4.6百分点,总体抗枯萎病指数与之相当。参试品种中抗病品种比例的变化趋势为,抗枯萎病品种比例在达到较高水平后有回落趋势,抗黄萎病和兼抗品种比例起伏不稳,仍在较低水平。

2009—2019年辽宁区试棉花品种枯黄萎病抗性分析

对2009-2019年参加辽宁省棉花区域试验的100个棉花品种(系)抗枯萎病、黄萎病性分析,以期为棉花抗病育种和抗源筛选提供依据。鉴定结果显示,没有对枯萎病和黄萎病免疫的品种(系),高抗和抗枯萎病品种(系)占89.0%;高抗和抗黄萎病品种(系)占55.0%,并且呈逐年上升趋势。共筛选出2个对枯萎病、黄萎病兼抗性突出的品系。

接种不同致病力黄萎病菌的F_1代棉花的基因型抗性研究(英文)

在乌兹别克斯坦,棉黄萎病对棉花造成严重损失。为了选育能抗强致病力菌系的棉花品种,需确定棉花对不同地域的强致病力菌系的基因型抗性和F1代的抗性遗传度。研究发现,品种Omad和品系L-44,L-408,L-155,L-1708对所选菌系的抗性最好。当受到侵染时,它们表现出超敏感性,但不表现黄萎病症状。F1代的黄萎病抗性为超显性和显性遗传,且与鉴定方法无关。同时,存在中间性遗传。遗传优势度取决于其亲本的配合力、F1代受侵染时的基因反应型和不同地域菌系的致病力。其中,Omad,С-5621,L-44,L-1708的表型抗性高;在F1代中,组合L-155×С-5621和L1708×С-5621的表型抗性较高,在50%～80%。黄萎病抗性遗传控制的特点是趋向于最好或最差亲本的负或正的超显性、显性遗传以及中间型遗传。对所选菌系,杂交组合L-155×С-5621和L-155×L-44的综合抗性最好。

李树根际促生菌可促进植株生长及提高环境适应性、盐胁迫耐受性和黄萎病抗性

据《Scientia Horticulturae》的一篇研究报道(https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110621),来自摩洛哥Chouaib Doukkali大学理学院植物生物技术、生态学和生态系统价值实验室的研究人员研究了植物根际促生菌(PGPR)对李(Prunus domestica)的生长、适应性、盐胁迫耐受性和黄萎病抗性的影响。植物与栖息在根际的各种微生物相互作用,在植物生长和防止非生物和生物病害等方面发挥了重要作用。在这项研究中,研究人员对李树根际细菌进行了筛选,以确定具有促进植物生长活性的细菌菌株。

棉花黄萎病及其抗病育种的研究

就棉花黄萎病菌的致病机理、棉花的抗黄萎病机制、抗黄萎病的遗传方式以及抗黄萎病棉花育种等方面的研究进行了综述。

棉花谷胱甘肽硫转移酶亚基编码基因GhGST3的抗黄萎病功能研究

棉花黄萎病(Verticillium wilt)是影响产量和品质的最严重病害之一。前期研究表明陆地棉(Gossypium hirsutum)谷胱甘肽硫转移酶亚基编码基因GhGST3(MK179292)参与了棉花抗黄萎病反应。本研究从陆地棉抗病品种‘农大601’(ND601)中克隆GhGST3的开放读码框(Open reading frame,ORF)。对T3代超表达GhGST3拟南芥植株进行表达检测和黄萎病抗性鉴定。通过农杆菌介导的烟草瞬时表达技术进行亚细胞定位。利用酵母双杂交系统,与黄萎病菌诱导下的酵母文库进行杂交,筛选互作蛋白,初步分析其参与的棉花抗病机制。结果表明:超表达GhGST3基因可有效提高植株对黄萎病的抗性。GhGST3定位在细胞核、细胞膜、细胞质。酵母双杂交筛选出11个与GhGST3互作的蛋白。基于这些蛋白的KEGG和GO分析结果,显示GhGST3可能参与植物的柠檬酸盐代谢,氨基糖和核苷酸糖代谢,核糖体代谢,碳代谢以及氧化磷酸化等代谢路径。本研究初步明确了GhGST3的表达及黄萎病抗性机制,为棉花抗病育种提供了基因资源。