Research advances in genetics and breeding of Populus davidiana Dode in China

In this paper a general introduction is given to research advances in genetics improvement and breeding of Chinese aspen (Populus davidiana Dode) in China. This introduction includes natural distribution and collection, conservation, gene diversity, provenance trial, crossing breeding, vegetative propagation and disease resistant etc. Based on the current situation of forest tree breeding in China, some strategic suggestions concerning the future development of Chinese aspen genetics improvement in China are presented, taking into consideration the existing domestic demands of forestry production and international trends in forest tree breeding.

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。

辣椒种质资源PMMoV抗性基因检测与抗性鉴定

辣椒轻斑驳病毒(Pepper mild mottle virus,PMMoV)是世界范围内最严重的病原体之一,目前已报道的PMMoV包括P_(0)、P_(1)、P_(1,2)、P_(1,2,3)、P_(1,2,3,4)五种致病型。辣椒轻斑驳病毒寄主范围广、致病力强,严重影响辣椒的产量和品质,开展抗病育种是防治该病毒最为经济有效的手段。本课题组前期研究已明确了感染海南儋州辣椒种质资源圃的PMMoV为P_(1,2)致病型,为了筛选抗PMMoV的辣椒种质资源,以110份种质为材料,利用已报道的与L^(3)连锁的分子标记对辣椒种质进行检测。结果表明:在110份材料中共检测到46份辣椒种质含有与L^(3)连锁的分子标记。采用苗期人工接种鉴定方法,对含有抗性分子标记的46份辣椒种质接种PMMoV P_(1,2)致病型进行抗性鉴定。接种5 d后调查局部症状,接种20 d后调查系统症状,计算病情指数。结果表明:不同的辣椒种质在抗病性上存在显著差异,各种质的病情指数在8.86~60.00之间,对PMMoV P_(1,2)致病型表现高抗(HR)的种质为CF19-34m和19FB6-1;表现抗病(R)的种质为CCJ93-1;表现中抗(MR)的种质包括17YB32、17SCa28m、15SM39-2、14SM555×14SM1、14SM567-2、14SM526-1、14SM565-1、14SM502-1、14SM519-1、14SM504m、14SM503m、14SM519-3、14SM518-2、14SM519-2、CCJ52-1等34份;表现感病(S)的种质包括14SM514m、CCJ22-1、CCJ113-2、CCJ135-1、CCJ157-1、L537-1m、L545、CCJ87-2、CCJ133-1,获得的高抗、抗病、中抗种质占总鉴定材料的80.43%。本研究结果为创制抗辣椒轻斑驳病毒种质资源和培育抗性品种奠定基础。

113份樱桃番茄分离单株抗病基因检测及品质鉴定

为了筛选多抗、优质樱桃番茄亲本资源,本研究采用PARMS检测技术对44个樱桃番茄品种,113份樱桃番茄分离单株进行17个抗性基因检测。结果表明:113份樱桃番茄分离单株中,含有叶霉病抗性基因Cf-5的材料最多,占80.6%;而含有枯萎病抗性基因I-3的材料占2.7%,资源较为稀缺。对单一材料含有的抗性个数汇总发现706-1含有13个抗性基因,637-7、649-8含有12个抗性基因。含6个以上抗性基因的材料共67份,多抗樱桃番茄材料较为丰富。根据抗性检测结果,筛选出25份纯抗樱桃番茄材料进行可溶性固形物含量(TSS)等的测定。其中643-2的TSS含量最高为8.91%,固酸比10.72,含有7个纯抗基因;647-5的TSS为7.65%,可溶性酸含量较高,含有7个纯抗基因,为本研究筛选的较好的优质多抗亲本资源;706-3、648-6、717-4的TSS较低,分别含有8、9、7个纯抗基因,可利用其较好的抗性进行多抗樱桃番茄的育种研究,本研究筛选的资源为多抗优质樱桃番茄的选育提供丰富的基础。

不同梨种质资源对火疫病菌的抗性评价

【目的】梨火疫病是一种危害梨树且具有毁灭性的细菌性病害,传播速度快、传播途径广、危害性极大、防治难度高。了解国内外梨种质资源对梨火疫病的抗病性水平并进行抗性评价,为挖掘梨火疫病抗病资源、抗病基因和选育抗病品种提供科学依据。【方法】采用离体枝条人工接种鉴定技术,对90个梨种质资源的1年生离体枝条进行火疫病强致病力菌株接种,观察枝条、叶片的病变特征,通过比较接种病原菌后不同梨种质资源枝条的发病率和病情指数,制定梨种质资源抗病性评价指标,综合评价供试梨种质资源的抗病水平。【结果】梨火疫病菌株对供试的90个梨种质资源枝条均具有不同程度的致病力,90个梨种质资源对梨火疫病菌的抗性水平存在明显差异,发病率为20%~100%,野山梨的发病率最低(20%),75.56%的资源发病率为100%,病情指数为8.89~100,安梨的病情指数最低(8.89),寒香的病情指数最高(100);供试的90个梨种质资源的抗病水平普遍较低,在其中未发现有高抗品种,抗病品种只有2个,占2.22%;中抗品种8个,占8.89%。抗性种质的遗传背景表现为东方梨>西洋梨。【结论】安梨、龙园香、龙园洋红、甘梨早6、八月红、晋蜜梨、早酥、粉酪、寒红、硕丰梨这10个梨种质资源对梨火疫病具有较好的抗性,可作为梨抗火疫病育种的资源。本研究结果可为梨火疫病抗病育种及相关抗病基因的挖掘等提供参考。

小麦抗旱性研究进展与展望

利用优异基因资源改良小麦抗旱性是应对干旱和保障粮食安全的重要途径。结合国内外小麦抗旱性研究的最新进展和本研究组的研究实践,概述了现行主要抗旱性鉴定方法的适用对象和评价指标,以及小麦抗旱种质创新、抗旱基因资源发掘与利用等方面的研究成果,同时提出未来小麦抗旱性研究的重点任务和发展方向,即建立基于高通量表型鉴定的抗旱性综合评价技术体系,建立基于高通量基因型鉴定的抗旱基因资源发掘平台,创建基于综合运用多学科技能的智慧育种策略,以期为加快小麦抗旱性遗传改良提供信息资源和理论参考。

优质玉米种质资源N6321创制与利用

玉米种质资源是选育玉米新品种的基础,针对现阶段市场需求,利用常规育种手段与分子辅助育种相结合,创制聚合高产、抗病、抗逆、脱水快等优点的新种质资源,是确保玉米持续增产和稳产的重要途径。优异种质资源N6321是利用先玉508玉米品种作为基础材料,通过人工辅助选择,创制而成。经对该新种质物候期、抗性能力、丰产性、血缘等多方面的研究表明,N6321隶属瑞德群,需有效积温2650℃,抗叶斑病、高抗丝黑穗病、高抗茎腐病和中抗穗腐病,丰产性好。利用N6321选育的玉米新品种嫩单21,具有矮秆、耐密、早熟、宜机收的优点,适合在黑龙江省第一积温带下限、第二积温带上限种植,在实际生产中得到广大种植户的青睐。此种选育模式在未来玉米生产中有较好的推广价值。

内蒙古地区辣椒种质资源抗病性鉴定与评价

为明确内蒙古地区辣椒种质的抗性背景,利用分子标记结合人工接种鉴定对内蒙古地区98份辣椒种质资源进行辣椒轻斑驳病毒病(PMMoV)、番茄斑点萎蔫病毒病(TSWV)、辣椒细菌性疮痂病和辣椒炭疽病鉴定。结果表明:利用PMMoV抗病位点连锁标记IH1-04和087H3T7分别检测出6份和8份辣椒种质携带目标标记,人工接种鉴定结果与标记087H3T7一致,8份辣椒种质均表现抗病;4份辣椒种质携带TSWV抗病基因Tsw连锁标记SCAC_(568)片段,与人工接种鉴定结果相符;10份辣椒种质经疮痂病抗性基因Bs2连锁标记Bs2-L1/R1、Bs2-S45和Bs2-14F/R检测均为阳性;针刺法接种炭疽菌后并未发现抗炭疽病种质。

结球甘蓝系列杂交种(GL22)的选育

【目的】利用自有结球甘蓝种质资源,根据市场对口感型、鲜食型品种的需求,选育出更多性状优良、符合市场供需的结球甘蓝品种。【方法】以团队前期选育的13个结球甘蓝Ougra不育材料为母本,10个结球甘蓝自交系材料(GL14000-14009)为父本,通过杂交,配制14个结球甘蓝杂交组合材料,分别从开展度、外叶数、纵径、横径、中心柱长度、品质测定、品质鉴定、产量和抗病性等方面进行比较筛选。【结果】筛选出的4个结球甘蓝杂交组合材料GL22-02、GL22-06、GL22-11和GL22-13,在农艺性状、优质性和产量均优于对照种特加2号,叶球均呈圆球型,帮叶比分别为26.9%、20.8%、23.1%和16.8%,均优于对照种(31.3%);叶球紧实度分别为0.76、0.73、0.59和0.62 g/cm^(3),比对照种高0.16 g/cm^(3)以上;中心柱长度均小于叶球高的1/2,分别为4.9、4.3、4.8和4.6 cm;水分含量分别为93.22%、94.17%、93.75%和93.61%;蛋白质含量分别为1.51%、1.28%、1.39%和1.36%;可溶性糖含量分别为5.61%、5.69%、5.56%和5.84%,比对照种高0.14~0.37个百分点;粗纤维含量分别为0.61%、0.71%、0.69%和0.67%,比对照种低0.08~0.18个百分点;维生素C含量分别为682.3、687.1、699.1和682.3 mg/kg,比对照种高48.4~65.2 mg/kg;经食用品质鉴定,筛选出的结球甘蓝4个杂交组合材料,叶球生(鲜)食,质地脆嫩,口感较甜。结球甘蓝组合材料的黑腐病抗病能力均为高抗(HR),且与对照种相同;产量分别比对照种增产4.80%、8.46%、10.97%和8.46%。【结论】筛选出的GL22-02、GL22-06、GL22-11和GL22-134个组合材料,综合农艺性状和经济性状优良,可进一步大面积推广示范。

深度学习在作物及其近缘种抗病性智能鉴定上的研究进展

作物及其近缘种抗病性的精准鉴定是筛选和培育作物抗病性品种的关键环节,是安全有效防治作物病害的重要方式,也是野生种质资源异位保存和开发利用的重要基础。传统的抗病性鉴定方法工作量巨大,且严重依赖于调查人员的主观判断,快速、准确的作物及其近缘种抗病性智能化鉴定方式是未来的发展方向。近年来,随着深度学习方法的快速发展与大量应用,基于深度学习的作物及其近缘种抗病性智能鉴定成为可能。本文首先以水稻3大病害(稻瘟病、白叶枯病、纹枯病)为例,从阐述其抗病性鉴定的规范标准和传统抗病性鉴定方法出发,随后从病害检测、病害分割和病害危害程度评估3方面综述了深度学习在作物及其近缘种抗病性智能鉴定中的研究进展,凝练了深度学习在抗病性鉴定上的应用情况和面临的难点与挑战,并对未来进一步研究的方向与发展趋势进行展望,旨在为深度学习在作物及其近缘种抗病性鉴定中的进一步研究应用提供参考。

102份玉米地方种质的茎基腐病抗性评价

采用田间人工接种,对102份河南玉米地方种质进行了镰孢菌茎基腐病的田间表型抗性鉴定,试验结果表明,表现1级高抗的种质材料有16份,3级抗病的种质材料有17份,5级中抗的种质材料有30份,感病和高度感病的种质材料有39份。其中抗性以上的材料占全部材料的62%,且以中抗抗性为主。对病原菌进行分离鉴定,结果表明,禾谷镰孢菌致病力最强,拟轮枝镰孢菌对玉米植株生长影响次之,芒孢腐霉致病率最弱。地方种质抗性鉴定试验最终筛选出的33份抗病性强的地方种质,丰富和拓宽了镰孢菌茎基腐病的抗性基因遗传基础,可作为开展选育抗性新种质和抗病育种的重要基础材料,对镰孢菌茎基腐病选育和抗病育种产生利用价值,为玉米生产上有效地进行抗性基因轮换提供参考。

辣椒种质资源果实品质与抗病性综合评价

为筛选出优质多抗辣椒种质资源,以109份国内外辣椒种质资源为试材,对6个果实品质性状进行了测定,同时对是否携带抗烟草花叶病毒病基因L4、抗辣椒疫病基因CaPhyto、抗番茄斑点萎蔫病毒病基因Tsw和抗马铃薯Y病毒病基因Pvr4进行了鉴定。通过遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析和聚合推进树(ABT)分析进行了综合评价。结果表明:109份辣椒种质资源遗传多样性丰富,变异系数介于24.51%~123.52%之间,其中β-胡萝卜素含量变异程度最大。ABT分析表明,辣椒红素对色差仪测定各指标影响最大,叶黄素次之,而β-胡萝卜素最小。抗性分子标记鉴定筛选出8份材料携带L4基因,23份材料携带CaPhyto基因,1份材料携带Pvr4基因。主成分分析和聚类分析表明,109份辣椒种质资源可分为3个类群,类群Ⅰ和类群Ⅱ的品质指标均较为优异。最终,筛选出9份兼具品质与抗性的优异种质。

抗褐斑病甜菜种质资源和生防菌株的初步筛选

甜菜是我国重要的糖料作物,甜菜褐斑病的发生给甜菜产业带来巨大的危害。为研究防治褐斑病的有效方法,本研究对抗褐斑病甜菜种质资源和生物防治菌株进行筛选。通过分析接种甜菜尾孢菌后的发病开始时间和叶片比值发现,种质资源‘780041B/2丰’、‘780020A/优’、‘780016A优’和‘780016B/12优’对甜菜尾孢菌HL001抗性较强;种质资源‘780016A优’、‘780016B/12优’、‘7412丰’、‘Polanwice-p’、‘N98113’、‘H735A’和‘bopa0237丰’对NM001抗性较强;种质资源‘N98102’、‘7412丰’和‘780016A优’对XJ001抗性较强。‘780016A优’对3株甜菜尾孢菌均具有较强抗性。绿僵菌001对3株甜菜尾孢菌的抑菌半径为0.97~1.33 cm,抑菌率为20.27%~26.31%;绿僵菌002对3株甜菜尾孢菌的抑菌半径为1.37~1.63 cm,抑菌率为28.63%~32.60%。绿僵菌002对3株甜菜尾孢菌的拮抗效果优于绿僵菌001。本研究为甜菜抗褐斑病遗传育种和褐斑病生物防治奠定了基础。

贵州引种晒黄烟种质资源的鉴定与评价

【目的】鉴定评价不同来源晒黄烟种质资源,筛选出适宜贵州不同生态区的优质晒黄烟品种,为其在生产上的推广应用提供依据。【方法】采用随机区组试验方法,研究青梗、千层塔、腾冲大柳叶、羊角烟、连选1、81-26、湖北大黄烟、寸三皮、K16(CK_(1))和K17(CK_(2))10个引种晒黄烟主要农艺性状、经济性状、化学成分含量、抗病性、烟叶外观质量及感官质量的变化。【结果】10个晒黄烟品种除寸三皮和千层塔外大田主要生育期均较为适宜;腾冲大柳叶、湖北大黄烟和寸三皮的株型均为塔形,其余品种均为筒形;青梗的叶形为卵圆形,腾冲大柳叶为椭圆形,81-26和寸三皮均为长卵圆形,其余品种均宽椭圆形;羊角烟和寸三皮的叶色为深绿,青梗和千层塔为绿,81-26、K16和K17为浅绿,腾冲大柳叶、连选1和湖北大黄烟为黄绿;各品种株高、有效叶数、茎围、节距、腰叶长和腰叶宽分别为123.5~239.7 cm、11.7~20.8片、10.8~13.8 cm、3.0~6.6 cm、55.1~78.1 cm和32.4~48.7 cm,分别以青梗、K16(CK_(1))、81-26和湖北大黄烟最高/多/大/长/宽,寸三皮、千层塔和腾冲大柳叶最矮/少/小/短/窄。气候性斑点病、花叶病和白粉病均未发生。不同品种产量、均价和产值分别为76.48~162.95 kg/667m^(2)、12.11~22.64元/kg和1072.50~3681.05元/667m^(2),依次为寸三皮>连选1>81-26>K16(CK_(1))>K17(CK_(2))>青梗>千层塔>湖北大黄烟>羊角烟>腾冲大柳叶、连选1>腾冲大柳叶>寸三皮>K16(CK_(1))>湖北大黄烟>K17(CK_(2))>青梗>81-26>羊角烟>千层塔和连选1>寸三皮>K16(CK_(1))>K17(CK_(2))>81-26>青梗>腾冲大柳叶>湖北大黄烟>千层塔>羊角烟。烟碱含量适宜的品种为湖北大黄烟和羊角烟,总糖和还原糖含量适宜的品种均为青梗和K17(CK_(2)),总氮含量适宜的品种有千层塔、腾冲大柳叶、羊角烟、连选1、湖北大黄烟和寸三皮,钾含量适宜的品种有千层塔、腾冲大柳叶和湖北大黄烟,氯含量适宜的品种有千层塔和腾冲大柳叶。感官评吸质量综合表现较好的品种为青梗、连选1、81-26、寸三皮、K16(CK_(1))和K17(CK_(2))。【结论】综合抗病性、外观质量、化学成分含量和感官评吸质量,连选1和寸三皮表现较好,K16和K17表现中等,81-26、青梗、腾冲大柳叶和湖北大黄烟表现一般,羊角烟和千层塔表现较差。

湖南辣椒地方品种资源的因子分析及数量分类

本文对40个湖南辣椒地方品种进行因子分析,并将其分为7大类。结果表明,数量分类的结果基本上反映辣椒品种间的遗传差异,符合实际情况。当主因子的特征值累计贡献率大于75%时,主因子值就能基本反映原来性状的遗传特征。果重、果数和株型是辣椒品种主因子的重要影响变量。Promax斜交旋转后的主因子比方差极大正交旋转后的主因子更能代表品种遗传特性。比较不同的系统聚类方法,类平均法能较好适合辣椒品种的数量分类。

黑龙江省玉米主要病害发生原因分析及抗病育种对策

通过对黑龙江省玉米主要病害发生现状及发生原因的分析,认为生产上应用的杂交种遗传基础狭窄、品种单一化,抗病育种目标单一、缺少多抗性品种,耕作栽培制度以及气候条件的改变,是导致病害发生的主要原因。在此基础上,初步提出了玉米抗病育种策略,即坚持以培育兼抗、多抗玉米品种为目标,加强玉米种质的基础性研究;通过多种途径丰富玉米抗病种质资源;同时注重玉米种质资源的抗性鉴定工作。

玉米抗病遗传育种的研究进展

几个遗传基础有限的玉米自交系在生产上大面积推广，而进行品种更换是玉米病害有规律发生和流行的重要原因之一。尽管我国在抗源鉴定、抗病遗传以及抗病育种的理论和实践上取得了令人瞩目的成就，在生产上玉米大斑病、玉米小斑病、玉米丝黑穗病和玉米青枯病得到控制和缓解，但是取材、育种方法、种质资源以及基础理论研究等方面的问题仍然十分突出。把长期的种质资源拓宽与近期的抗病育种工作结合起来，才能有效地防止玉米病害的发生和流行。

国外西瓜抗病种质在我国抗病西瓜育种中的应用

概括了国内外西瓜抗病育种研究的进展及近20年来从美国引进的抗病西瓜种质资源在我国西瓜抗病育种研究中的创新利用现状,并提出了我国西瓜抗病种质资源研所存在的问题和解决的途径。

烟草抗病毒病种质资源的鉴定与评价

2005-2006年采用温室苗期接种鉴定的方法对202份烟草种质进行了TMV、CMV以及PVY三种病毒病的抗性鉴定。结果表明:在供试种质中,对TMV表现免疫(21份)、抗病(1份)和中抗(30份)的材料共52份,表现中感(130份)和感病(20份)的材料共150份;对CMV表现抗性(4份)和中抗(20份)的材料共24份,表现中感(79份)和感病(99份)的种质共178份;对PVY表现免疫(1份)、抗病(2份)和中抗(33份)的材料共36份,表现中感(96份)和感病(70份)的材料共166份。所筛选的优质、抗病烤烟引进品种白色种、晒烟大るま以及香料烟KoKulu izmir可直接应用于烟草生产,另外对TMV表现免疫的材料白肋烟8301、黄筋蔸、抗3种病毒病的种质黄花烟阳高小兰花以及兼抗两种病毒病的种质可为烟草抗病毒病育种的亲本选择提供抗源。

玉米种质资源抗南方锈病鉴定与评价

【目的】完善玉米种质资源对玉米南方锈病的抗性信息,为可持续性抗病育种和玉米生产提供参考依据。【方法】以齐319和黄早四为高抗(HR)和高感(HS)对照,采用人工辅助接种法对379份玉米种质资源进行抗南方锈病鉴定。【结果】352份国际小麦玉米改良中心(CIMMYT)的玉米自交系中,表现HR(高抗)、R(抗)、MR(中抗)、S(感)、HS(高感)的份数依次为139、104、38、40和31份,所占比率分别为39.49%、29.55%、10.80%、11.36%和8.80%;12份温带玉米自交系中,两份表现为HR或R,10份表现为S或HS;15份玉米杂交种中,10份表现为R或MR,5份表现为S或HS。【结论】目前广西主推的普通玉米品种大部分对玉米南方锈病有较好的抗性;CIMMYT的玉米自交系中存在丰富的抗锈病资源。