利用目的基因转化技术培育棉花抗病新品种

用花粉管通道法将菜豆几丁质酶基因与烟草 β 1、3葡聚糖酶基因双价植物表达载体pBLGC导入新疆棉花主栽品种 (系 )系 5 5 0、82 2、130 4、石远 32 1。通过卡那霉素检测、PCR Southern验证、抗黄萎病、枯萎病性筛选 ,得到抗病性良好且遗传性稳定的转基因棉花。经过 6年 10个世代的选育 ,育成抗枯萎病、抗 (耐 )

棉花黄萎病拮抗芽孢杆菌S12的筛选鉴定及拮抗机制的分析

[目的]近年来,新疆棉田由于长期连作导致棉花黄萎病呈逐年加重的趋势,筛选适合新疆特殊地理环境的高效拮抗菌株对防治棉花黄萎病尤为重要。[方法]采用平板对峙和琼脂平板扩散法从生长健康的棉花根际土壤中筛选拮抗细菌,利用常规PCR方法扩增拮抗细菌16S rRNA基因序列,应用BLAST进行同源性搜索,通过构建系统发育树并结合生理生化检测对拮抗细菌进行鉴定。用底物水解法检测其产生水解酶的能力,PCR方法检测其产生抗菌肽的潜力。[结果]枯草芽孢杆菌S12对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)的抑菌率为56%,抑菌圈直径为20 mm,其发酵液对病原菌孢子萌发抑制率为95.93%,表现出较好的抑菌能力;菌株S12能合成蛋白酶,含有srf AA、spa S、bac A抗菌肽合成基因,具有一定的生防潜力。[结论]获得了可抑制大丽轮枝菌的芽孢杆菌菌株S12,并分析了其拮抗机制,为新疆棉花黄萎病的生物防治提供菌株资源和理论指导。

黄萎病对棉花叶片显微结构及光合特性的影响

【目的】揭示棉花对黄萎病胁迫的反应特征,探讨黄萎病不同发病程度对叶片显微结构和光合特性的影响。【方法】通过田间调查取样,设置5个发病水平(b0~b4),对棉叶进行光合能力测试并观察叶片显微结构。【结果】随着发病程度加重,棉花叶片逐渐失绿发黄,严重的区域产生坏死斑,并伴有叶缘焦枯上卷,直至干枯死亡。叶片气孔发育畸形,叶肉细胞间隙增大,叶片总厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均逐渐减小,且差异显著,棉花叶片总厚度顺序为b0>b1>b2>b3>b4,棉花叶片上表皮厚度大小为b0>b1>b2>b3,下表皮、栅栏组织和海绵组织厚度大小为b0>b1>b2。叶片总厚度,上、下表皮厚度,栅栏组织厚度和海绵组织厚度均与叶片发病程度呈极显著负相关。叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐降低,且均与b0达极其著差异,胞间CO_2浓度呈现先降低后增加的变化趋势,但与b0的差异均不显著。【结论】黄萎病破坏了棉花叶片内部结构,降低了叶片光合能力。

陆地棉品种抗黄萎病性状的分子标记及其辅助选择效果

利用综合性状优良、适应性广、抗黄萎病的鲁棉研22号与渐渗了海岛棉优异纤维基因的鲁原343组配杂交组合,对F2:3家系在不同发病时期进行黄萎病鉴定,并以SSR标记对抗黄萎病性状进行定位分析。在棉花发病相对较轻的7月份检测到1个位点(qVWR-16-1a)与抗黄萎病有关;在发病较重的8月份,检测到3个QTLs位点与抗黄萎病有关,其中1个QTL(qVWR-16-1b)与7月份检测到的位点qVWR-16-1a为同一位点,能解释的表型变异为10.27%,与NAU751连锁较紧密,另外2个与BNL1395和BNL3590连锁较紧密的位点qVWR-16-2b、qVWR-2-1b,能解释的表型变异分别为10.8%和13.78%。利用检测到的与3个QTL位点连锁较紧密的SSR标记对杂交后代辅助鉴定,发现标记NAU751和BNL1395的抗性基因型均能显著增加后代的黄萎病抗性,两个标记的抗性基因型聚合后,后代抗性水平提高极显著。分子标记辅助抗病选择应用于优异纤维渐渗系杂交后代的鉴定中,可以培育出既优质又抗病的棉花新品种。

棉花黄萎病拮抗细菌H14的筛选鉴定及其拮抗机理分析

为筛选对大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.具有拮抗活性的根际细菌,以大丽轮枝菌为靶菌,分离获得棉花根际细菌,利用平板对峙法和琼脂扩散法筛选具有较高拮抗活性的菌株,采用室内盆栽法测定筛选所得菌株对棉花黄萎病的防效,并通过形态特征、生理生化特性和16S r DNA基因序列分析确立其分类地位,采用底物降解法和抗菌肽基因克隆法检测其产生水解酶和抗菌肽的能力。结果显示,试验共分离获得182株棉花根际细菌,筛选得到3株对大丽轮枝菌抑菌率大于50.00%且抑菌圈直径大于15 mm的菌株,其中菌株H14的抑菌率和抑菌圈直径最大,分别为54.25%和18.10 mm。该菌能在0～9%NaCl和pH 4.5～9.0的NB培养基上生长;经形态特征观察、生理生化试验及16S rDNA基因序列分析,最终将其鉴定为莫哈韦芽胞杆菌Bacillus mojavensis;菌株H14对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制率和对棉花黄萎病的盆栽防效分别为89.55%和74.57%;菌株H14能合成蛋白酶,含有srfAA、fenD、bacA脂肽类抗生素合成基因。表明莫哈韦芽胞杆菌菌株H14能够合成蛋白酶和脂肽类拮抗物质,具有良好的抑菌和防病能力。

大田棉花黄萎病发病状况的研究

在北方棉区，大田棉花黄萎病造成的产量主体损失是由重病株以上级别病株所致。形成重病株以上级别病株的根源，主要是苗期黄萎病菌的侵染。无论是在中肥田或高肥田，第一次发病高峰期形成的发病株率和发病程度远高于第二次发病高峰期，即第一次发病高峰期形成的重病株以上级别病株是构成棉花产量损失的主要来源。