黑龙江省北部地区53个大豆品种对大豆食心虫的抗性评价

为指导大豆生产和抗虫育种工作,对53个大豆品种进行抗大豆食心虫评价,并通过大豆食心虫对其蛀荚率和虫食率进行聚类分析。共筛选出高抗品种21个,占参加试验品种的39.62%;抗虫(R)品种11个,占参加试验品种的20.75%。筛选出的高抗和抗性品种对指导黑河北部地区大豆生产具有重要作用,其中高抗品种可作为早熟抗食心虫亲本在育种工作中进行应用。

转CryIA和CpTI双价抗虫基因大豆的获得与稳定表达

【目的】将抗虫基因转入栽培大豆中,提高大豆的抗食心虫能力。【方法】利用大豆未成熟子叶体细胞胚发生系统高效转化体系,将携带有人工合成的CryIA杀虫基因和CpTI基因的高效双价杀虫基因植物表达载体pGBI121S4ABC转化到大豆主栽品种吉林20与吉林27中。【结果】GUS活性分析、PCR、Southern blot检测证明,目的基因已整合到受体大豆基因组中。T1代转基因大豆抗虫测定表明,转基因材料虫食率比对照显著降低,抗虫能力显著提高。【结论】T3～T5连续3代接虫测定结果表明,转基因大豆株系0-195和0-150的虫食率均比对照低大约30%,其抗虫能力已基本稳定。

大豆品种抗大豆食心虫性与其形态学和生物学因子关系的研究

经连续９年分期分批对２６５９个栽培大豆品种进行了抗大豆食心虫性与其有关的形态学、生物学、化学因子关系试验研究，结果表明，品种抗虫性与株形（分枝、结荚习性、分枝与主茎角度、生长习性）、茸毛（茸毛色、长度、密度）、荚皮（荚熟色、荚皮隔离层细胞）、子粒（脐色、粒大小）等形态因子；开花日数、结荚日数、生育日数等生物学因子；以及与子粒蛋白质、脂肪含量等化学因子均有不同程度相关。

全国大豆食心虫发生面积与大气环流、海温的关系及其长期预测预报

对1952—2001年中国大豆食心虫发生面积与食心虫发生前一年1月至当年4月中74个环流特征量及286个网格点海温逐月及不同组合时段距平值进行相关分析,筛选出了大气环流和海温因子,通过逐步回归,分别建立了中国大豆食心虫发生面积的大气环流和海温预报模型,并对模型进行了拟合和延伸预报。结果表明:模型的拟合和延伸预报效果均较好,2002—2004年大气环流模型延伸预报平均准确率达88%,海温模型延伸预报准确率达86%。

大豆抗食心虫主基因+多基因混合遗传模型的五世代联合分析

为探究大豆抗食心虫遗传规律,以高产感虫材料1068和抗源材料8004的5个世代(P1、P2、F1、F2、F2∶3)为材料,应用主基因+多基因混合遗传模型,研究了大豆抗食心虫的遗传规律。结果表明:大豆抗食心虫遗传最适模型为D-0模型,即大豆抗食心虫遗传受一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制。

大豆食心虫抗性品种鉴定及抗性性状分析

:38份大豆品种 (系 )大豆食心虫抗性鉴定结果表明 ,供试品种间存在着显著差异。筛选出高抗大豆食心虫品种 1份和抗性品种 17份。抗虫性状分析表明 ,虫食粒率与百粒重、荚皮内糖分含量呈极显著正相关 ,而与荚皮内纤维素含量、荚皮硬度。

大豆食心虫28SrDNA基因的克隆及表达分析

文章克隆并分析鳞翅目大豆食心虫(Leguminivora glycinivorellaMatsumurav)28S核糖体RNA基因(28SrDNA)全序列。系统进化树分析表明,大豆食心虫28SrDNA与其他鳞翅目昆虫的28SrDNA同源性较高。利用荧光定量PCR对28SrDNA在大豆食心虫不同生育时期和幼虫不同组织的表达量进行分析。结果表明,28SrDNA基因在成虫期表达量最高,卵中表达量最低;在幼虫脂肪体和睾丸的表达量最高,中肠和卵巢的表达量最低。为进一步干扰大豆食心虫28SrDNA基因表达,将28SrDNA序列片段亚克隆到RNAi载体L4440中,经PCR和酶切鉴定证明,成功构建表达大豆食心虫28SrDNA dsRNA的RNAi载体L4440-28SrDNA。

大豆抗食心虫性遗传研究

利用经多年鉴定出的抗源材料配制杂交组合。根据抗虫亲本及感虫对照品种的抗虫性,制定出本试验的抗虫分级标准,根据此标准对杂交组合的F2代进行分组,并进行遗传类型的适合性测验。结果表明,几个杂交F2均代表现为9∶6∶1的分离特征,适合二对独立显性等位基因积加效应的遗传模式。

大豆抗食心虫性的遗传及抗虫育种方法的研究——Ⅰ.人工接虫条件下F_2代的抗虫性

在网室内用人工接虫的方法对2个抗虫×抗虫,和7个抗虫×感虫大豆杂交组合的F_2群体,及抗虫和感虫亲本,进行了抗性鉴定。根据抗、感亲本的虫食粒率和受害荚率,将F_2代植株的抗虫性分为5级。结果表明,F_2代的抗虫性呈非对称分布,分布高峰的位置因组合而异,且不具有数量性状特有的中心对称分布特征。2个抗×抗组合的F_2代,均分离出一定比例的感虫或高感个体,暗示父母本可能分别带有不同的抗虫基因。同一抗虫亲本与不同的农艺亲本杂交后,F_2代的抗虫性分离比例有较大的差异。抗×抗和抗×感组合的F_2代,都可以分离出较大比例的抗虫单株,超亲现象很普遍,因此,在适宜的接种强度下,抗食心虫性的选择,可能比选择其它数量性状更易奏效。

cry1Ia1基因转化大豆及抗虫性的初步评价

cry1Ia1基因编码的是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)的杀虫晶体蛋白(ICPs),产物对鳞翅目(Lepidoptera)和鞘翅目(Coleoptera)昆虫具有毒害作用,可防治大豆食心虫等害虫。利用农杆菌介导的方法将cry1Ia1基因转入大豆栽培品种黑农35中,并获得了5株转cry1Ia1基因的株系。PCR、Southern blotting和RT-PCR检测结果表明cry1Ia1基因已经整合到大豆基因组中并稳定表达。通过人工接种的方法对转基因植株抗大豆食心虫的水平进行了初步的评价,结果表明其中的2株对大豆食心虫具有高度的抗性,2株具有中等程度的抗性,1株与对照无明显差异。cry1Ia1基因首次成功导入大豆栽培品种黑农35中并获得抗大豆食心虫的转基因植株。

杂交F_2代大豆食心虫抗性性状分析

以对大豆食心虫不同抗感材料8004、合丰25、8604、1068、9001、85164、黄宝珠和国育100-4大豆品种(系)为亲本,组配抗×中(8004×合丰25)、中×感(9001×85164)和感×抗(黄宝珠×国育100-4)杂交组合,对F2代性状的相关性[x1]分析结果表明,大豆食心虫虫食率与虫食粒数、节数、单株粒数、单株粒重、百粒重和茎杆强度呈极显著正相关。中×感(9001×85164)、感×抗(黄宝珠×国育100-4)杂交组合中虫食率与荚皮颜色呈极显著的正相关,在感×抗(黄宝珠×国育100-4)杂交组合中发现,虫食率与茸毛密度正相关性极强。由此表明,矮杆主茎节数少、单株粒数少、籽粒小、直立性强不倒伏、荚皮颜色浅、茸毛密度小的大豆品种不利于大豆食心虫的产卵和危害,有降低虫食率的趋势。

豆荚特异性启动子Pmsg的克隆及抗大豆食心虫植物表达载体的构建

植物基因工程载体构建时,一般采用组成型启动子,因涉及转基因食品安全性问题,在社会上引起争议。采用组织特异性启动子代替组成型启动子,既可调控下游基因的表达又能解决转基因食品安全性问题。采用同源克隆方法从栽培大豆绥农14中克隆了2 278 bp的豆荚特异性启动子Pmsg,与GenBank上的大豆msg基因启动子序列相似性为99%。构建了由启动子Pmsg调控经人工改造、具有抗大豆食心虫功能的基因(Cry1Iem)的表达载体pBMBt,以及由种子特异性启动子PGy2调控Cry1Iem基因的表达载体pBGBt,为抗大豆食心虫基因工程研究奠定了重要基础。

大豆食心虫与大豆产量的关系研究

以23个品种(系)为试验材料,在自然栽培管理条件下,对虫食数、虫食率与产量的关系以及同节同荚好豆百粒质量与其余好豆百粒质量的关系进行研究,探讨大豆食心虫与产量之间的关系。结果表明,不同品种(系)间的虫食相关性状差异极显著;虫食数与单株粒质量呈正相关但不显著,虫食率与单株粒质量呈显著负相关,虫食同节同荚好豆百粒质量与其他好豆百粒质量间差异不显著。

大豆食心虫滞育期间体内代谢酶对温度诱导的响应

为明确大豆食心虫在未滞育-滞育-滞育解除过程的代谢变化,准确测报大豆食心虫的发生时期,掌握防治时机,进而达到减少使用农药的目的,本试验研究了经4,13,18,23,25℃及室外自然温度不同温度处理后的大豆食心虫Leguminirora glycinioorella滞育前及进入滞育后,不同阶段其体内抗冻、滞育主要代谢酶-海藻糖酶、山梨醇脱氢酶、丙酮酸激酶、过氧化物酶活力的变化。结果表明:自然状态下进入滞育的大豆食心虫体内上述4种代谢酶的活力与未滞育时这4种代谢酶的活力均差异显著,海藻糖酶、山梨醇脱氢酶、丙酮酸激酶活力分别下降0.99,2.85和7.86U·mg^(-1),过氧化物酶活力升高1.58 U·mg^(-1);与室外自然条件相比,4℃诱导大豆食心虫进入滞育初期,其体内海藻糖酶和丙酮酸激酶活力显著降低,过氧化物酶活力显著升高,而山梨醇脱氢酶活力在各诱导温度下保持平稳;不同滞育诱导温度处理大豆食心虫进入滞育后,在滞育初期(11月)、滞育中期(2月)、滞育解除(6月)代谢酶活力变化明显,其中23℃诱导的处理组在这3个滞育阶段的海藻糖酶、山梨醇脱氢酶、丙酮酸激酶活力均达到峰值,2月是大豆食心虫由滞育向滞育解除转折的关键期。研究结果可以为今后大豆食心虫的发生测报提供依据。

溴氟菊酯防治大豆食心虫、大豆蚜、甘蓝夜蛾试验

１９９２～１９９５年用１０％溴氟菊酯乳油对大豆食心虫、大豆蚜、甘蓝夜蛾进行了小区试验。结果表明，该药对上述三种害虫具有良好的防效。ｌ０００倍液对大豆食心虫防治效果与２０％甲氰菊酯乳油２０００倍液相当，达到３９２．９％以上；用１０００～２０００倍液防治大豆蚜，药后７天防效达８８．５％以上；用５００～１５００倍液防治甘蓝夜蛾，药后７天均达到了８４．６％以上的防治效果。而且对作物安全。

大豆品种抗病虫性评价及多抗性抗源筛选

通过人工接菌和田间自然鉴定的方法,对大豆食心虫、大豆蚜和大豆菌核病进行了品种抗性鉴定。从92个品种和品系中,鉴定出高抗大豆食心虫6个,抗16个,中抗36个,感虫34个。从112个品种(系)中,鉴定出高抗大豆菌核病1个,抗12个,中抗17个,感57个,高感25个。从34个初选品种(系)中,鉴定出中抗大豆蚜12个,感22个。综合选出抗2虫1病、抗倒伏及高产的多抗品种6个。

吉林省大豆新品种(系)对大豆食心虫抗性分析

2002～2004年,采用田间自然诱发鉴定方法,对吉林省新育成的91份大豆新品种(系)进行了抗大豆食心虫鉴定。鉴定结果表明,表现高抗品种16份,占17.6%;抗虫品种15份,占16.5%;中抗品种24份,占26.4%;感虫品种29份,占31.9%;高感品种7份,占7.7%。参试品种整体抗性水平呈逐年上升趋势。

大豆抗大豆食心虫机制研究初报

在抗虫鉴定的基础上,对大豆抗食心虫品种(系)的抗性机制进行了研究。发现豆荚硅元素含量高是抗虫的主要原因之一;豆荚表皮细胞呈近圆形突起、直径小或表皮细胞下小细胞层数多、表皮下有特长形细胞者;豆荚隔离层细胞呈短椭圆形、直径小、排列紧密者均有较强抗性。抗性与荚皮厚度、隔离层厚度及隔离层细胞排列方向无关。

中外早熟大豆对大豆食心虫的抗性研究

对来自中国、俄罗斯、加拿大、匈牙利、奥地利、德国、法国、波兰等20个国家的336份大豆材料进行大豆食心虫的抗性评价,鉴定筛选出高抗材料58份,抗性材料64份,抗虫材料占34.7%,主要来自中国和俄罗斯。大豆品种抗虫性与大豆品种农业性状进行相关分析,及不同地理生态区大豆资源的抗虫性结果表明:大豆品种抗虫性与与节数、单株粒数、单株粒重、百粒重、豆荚茸毛密度、种皮颜色呈显著相关,大豆植株矮小,籽粒小、豆荚荚毛少,种皮黑色的大豆品种抗虫性较好。

防治大豆主要害虫药剂与方法筛选试验

通过田间小区试验,比较几种杀虫剂及两种防治方法对大豆蚜虫及大豆食心虫的防治效果,筛选出防效较好的3种杀虫剂:绝蚜、利镖和甲维盐,为大豆害虫防治提供依据。