云南省农业生物技术重点实验室研发平台建设取得新进展

云南省农业生物技术重点实验室(简称“实验室”)始建于1992年,依托云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所建设。实验室以云南特色农业生物资源的生物技术发掘利用,支撑和引领生物产业发展为主攻方向,面向国内外开展特色农业生物资源的创新研究、人才培养和成果转化。

云南金荞麦叶斑病病原菌的鉴定及其生物学特性

从云南省嵩明县试验基地采集金荞麦叶斑病病叶,采用组织分离法分离培养病原菌,根据柯赫氏法则测定病原菌的致病性,观察病原菌形态学特征,并与ITS、TUB2系统发育分析相结合鉴定病原菌,测定病原菌的生物学特性。结果表明:云南金荞麦叶斑病病原菌代表菌株GY3的孢子形态与拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)真菌相似,菌株GY3的rDNA–ITS及TUB2联合序列与小孢拟盘多毛孢(P.microspora)2个菌株(ZK1–1、ZK5–5)的序列聚在同一分支,鉴定认为金荞麦叶斑病的病原菌为小孢拟盘多毛孢(P.microspora);病原菌生物学特性测定结果表明,GY3菌丝生长最适培养基为PDA,以PDA培养基培养GY3,菌丝生长最适pH为7,最适温度为25℃,菌丝的致死温度为50℃(水浴10min),连续光照最有利于菌丝生长,菌丝生长的最适的碳源和氮源分别为葡萄糖和蛋白胨。

地方科研院所重点实验室运行管理的探索

重点实验室是科技创新体系的重要组成部分,省级重点实验室既要服务地方经济社会发展需求,又要瞄准学科发展前沿。云南省农业生物技术重点实验室在特色农业生物资源保护与利用,科技创新支撑云南高原特色现代农业发展方面取得了重要成效,但仍然存在较多短板和不足。文章结合实际情况分析了云南省农业生物技术重点实验室运行管理中存在的问题,如学科方向较为分散、人才队伍建设缓慢、运行管理经费不足、考核评价机制不完善等,从凝练学科方向、加大人才培养力度、健全经费筹集机制、加强制度建设等方面提出了加强实验室运行管理的对策建议,以期为省级重点实验室高质量发展提供有益参考。

云南省荞麦褐斑病病原鉴定及其生物学特性分析

【目的】研究明确云南省荞麦褐斑病病原菌的种类及其生物学特性,为荞麦褐斑病的防控提供理论依据。【方法】通过测定病原菌的致病性、观察孢子形态及分析rDNA-ITS序列的系统发育树,对云南省荞麦褐斑病的病原菌种类进行鉴定,并测定其生物学特性。【结果】菌株S62R5的rDNA-ITS序列长度为553 bp(登录号:KR002908.1),与稻黑孢菌菌株(登录号:EU529994.1)的同源性达100%。菌丝生长的最适培养基为PDA、PSA,最适菌丝生长温度25、28℃,致死温度为53℃,10 min;菌丝适宜生长的pH为5~9,最适pH为6;光照对菌丝生长影响不显著;菌丝生长的最适碳源为葡萄糖和蔗糖,最适氮源为氯化铵。【结论】引起云南省荞麦褐斑病的病原菌为稻黑孢菌(Nigrospora oryzae)。

云南省荞麦茎枯病病原鉴定及其生物学特性研究

【目的】旨在明确云南省荞麦茎枯病的病原及其生物学特性,为该病害的科学防控提供理论依据。【方法】从采自云南澄江的荞麦上采用植物真菌组织分离法,通过观察病原形态特征、测定致病性及分析rDNA-ITS序列系统发育树,鉴定引起云南省荞麦茎枯病的病原种类,并研究其生物学特性。【结果】采自云南澄江荞麦基地的典型荞麦茎枯病症状样品上分离到与菌株M38形态一致的病原真菌。经形态学、致病性及分子生物学鉴定,菌株M38的rDNA-ITS序列长度为517 bp(登录号:KP205542.1),与木贼镰刀菌菌株(MG736112.1和MG736187.1)的同源性均为100%,鉴定该病原菌为木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)。菌株M38的菌丝在培养基PDA和PSA上最适宜生长,菌落直径大小分别为61.69和57.93 mm;菌丝在25~30℃均适宜生长,最适宜生长的温度为28℃,菌落直径大小为61.23 mm,致死温度为65℃,10 min;菌丝在pH为8.0~10.0均适宜生长,最适宜生长的pH为8.0,菌落直径大小为68.60 mm;在连续黑暗条件下菌丝生长最快,菌落直径大小为59.55 mm;菌丝在可溶性淀粉为碳源的培养基上生长最快,菌落直径大小为66.55 mm;菌丝在硝酸钠为氮源的培养基上生长最快,菌落直径大小为71.16 mm。【结论】引起云南省荞麦茎枯病的病原菌为木贼镰刀菌(F.equiseti);该菌株菌丝生长的最适培养基为PDA和PSA,温度为28℃,菌丝致死条件为65℃处理10 min, pH为8.0,光照条件为连续黑暗,碳源为可溶性淀粉,氮源为硝酸钠。

云南烟草产区辣椒脉斑驳病毒的调查及其遗传多样性分析

明确辣椒脉斑驳病毒(chilli veinal mottle virus,ChiVMV)在云南6个州(市)烟草生产区的分布、遗传多样性和群体遗传结构,对病害的防控预警具有重要意义。本研究以2022年采集自云南6个州(市)不同烟草产区的96份疑似感染ChiVMV的烟草样品为试验材料,利用电子显微镜负染色观察和分子生物学方法对病毒进行检测和鉴定,获得21个ChiVMV云南烟草分离物的cp基因序列。利用SDT、MEGA、RDP、DnaSP及Arlequin等生物学软件对21个云南烟草分离物及NCBI上下载的38个来自不同国家、地区及寄主的ChiVMV分离物cp基因序列的系统进化、遗传多样性和群体遗传结构特征进行分析。结果显示,从云南6个州(市)烟草生产区采集的96份烟草样品中,ChiVMV检出率为51.04%;序列比对发现,本研究获得的cp基因与NCBI中38个ChiVMV分离物cp基因的核苷酸一致性在84.1%以上;系统发育分析发现,59个ChiVMV分离物按照地理位置的远近被划分为4个分支,聚类结果具有明显的地理分布特征,而与寄主植物无关;遗传多样性和遗传分化分析表明,4个地理种群的ChiVMV cp基因遗传多样性水平均较高,中国种群与印度、泰国和其他国家种群间发生了很大的遗传分化且差异显著(P<0.05);遗传力分析显示,基因交流、遗传漂变和基因的负选择压力是ChiVMV分离物适应性进化的重要方式。

硒对云南白灵芝生长、品质及DNA甲基化特征的影响

采用田间覆土栽培试验,设置6个Se浓度(0、50、100、200、300、400μg/g)处理,分别记为CK、Se50、Se100、Se200、Se300、Se400,研究外源硒对云南白灵芝生长发育、重金属积累、生物活性成分含量及其DNA甲基化特征的影响。结果表明,与CK相比,外源Se对子实体柄长和菌盖大小(横径、纵径)无显著影响,但能显著降低菌盖厚度;随着Se施用水平提高,菌丝生长速率和子实体硒含量均呈先增后降的趋势,生物量呈先降后增再降的趋势。子实体重金属含量(As、Cd、Pb、Hg)随Se浓度增加呈持续降低趋势,线性分析也表明,重金属含量与Se施用浓度均呈显著负相关。施Se增加了子实体多糖、粗蛋白、黄酮及总氨基酸含量,其中,多糖、黄酮含量在Se400处理下最高,总氨基酸、粗蛋白含量分别在Se200、Se300处理下最高。HPLC测定分析表明,与CK相比,Se300提高了灵芝酸A、灵芝酸DM、灵芝酸F及灵芝酮三醇为主的三萜酸组分,其总三萜酸含量较其他处理提高2.93%~25.54%。敏感扩增多态性分析(MSAP)结果显示,Se300较CK、Se400相比具有较高的未甲基化位点比例和较低的甲基化位点比例。综上,施用外源硒可促进早期菌丝生长,提高子实体生物量累积,改善子实体重金属安全性能和生物活性成分品质,改变DNA甲基化比例,且以300μg/g施用浓度的整体效果最佳,其子实体产量较对照显著提高11.36%。

云南紫色种皮稻种资源的遗传多样性及其色素含量分析

云南紫米资源丰富多样,收集来自云南省11个地州40多个县和地区的紫色稻米资源材料141份,对其农艺性状及紫色种皮中的总黄酮、花青素含量等进行测定,并对来自不同地州的紫米资源的遗传多样性进行分析,以及种皮的色素含量与遗传多样性的相关性进行了研究。结果表明,在县(市)分析单元内云南紫色米地方稻种资源的遗传多样性丰富。利用分布于水稻11条染色体上的40对SSR引物检测出151个等位基因,平均每对引物2.425个,每个标记的基因型多样性指数(H′)平均值为1.9469,变幅为1.4119~3.1069,筛选出4个评价云南地方紫色米资源的理想SSR标记。云南地方不同品种的紫米种皮中总酚、类黄酮含量的离散程度较低;云南地方紫米种皮中总酚、类黄酮、花青素含量之间的相关性达极显著水平,表明它们关系较紧密;但花色素的含量与总酚、类黄酮、花色素含量相关性不显著;云南地方紫米种皮中总酚、类黄酮、花青素和花色素含量与苯丙氨酸酶的活性相关性不显著;而各色素成分的含量与酪氨酸酶活性具有一定的负相关性;总酚、类黄酮、花青素含量与多酚氧化酶的活性达显著或极显著相关,但花色素含量与多酚氧化酶的活性呈负相关。综上所述,本研究对云南紫色种皮稻种资源主要农艺性状、遗传多样性以及色素含量进行分析和评价,将有利于初步探索云南优异紫色种皮的形成机制,为紫色水稻种质资源的利用与创新提供优异的种质。

云南省魔芋高产栽培技术

介绍了云南魔芋栽培情况,从地块选择、整地理墒、种芋消毒处理、适时播种、科学施肥、控制水分、病虫草综合防治、采收与贮藏等方面阐述了魔芋的栽培技术,对云南魔芋种植生产具有一定的指导作用。

云南怒江番茄种植新区番茄病毒检测及病毒种传特性

病毒病对番茄生产造成严重危害,近年来在番茄种植新区发生严重,疑似为种子带毒传播。本研究通过对云南省怒江州番茄种植新区的番茄病毒病样品采用RNA-seq高通量测序,RT-PCR验证的方法检测病毒种类;对番茄病果种子进行超薄切片制样透射电子显微镜观察,将病果种子播种后对种苗进行RT-PCR带毒检测。结果表明,RNA-seq高通量测序及RT-PCR检测到的病毒有番茄环纹斑点病毒(tomato zonate spot orthotospovirus, TZSV)、番茄黄斑驳相关病毒(tomato yellow mottle-associated virus, TYMaV)、辣椒脉斑驳病毒(chili veinal mottle virus, ChiVMV)、南方番茄病毒(southern tomato virus, STV)。透射电镜观察到种胚细胞及胚乳细胞中分布典型的正番茄斑萎病毒属Orthotospovirus病毒粒体。病果种子播种28 d后的种苗具有病毒病症状,通过RT-PCR检出TZSV、ChiVMV、STV,检出率分别为60%、100%、80%。上述研究结果为TZSV通过种子传播提供了有利的证据,并为源头防控番茄病毒病提供了依据。

云南白菜根肿病拮抗菌的筛选及鉴定

【目的】获得对云南白菜根肿病具有高效拮抗作用的微生物菌株,为云南白菜根肿病的生物防治提供潜在的菌种资源。【方法】从云南省曲靖市麒麟区三宝乡大棚白菜根肿病发病严重的地块,采集正常生长或发病较轻的白菜植株及其根际土壤,分离筛选抑菌效果较好的菌株,并对其进行形态特征鉴定、生理生化检测及分子序列分析。【结果】经初步筛选共获得46株细菌。土壤样品中共分离出30株细菌,其中抑制效果最好的是TB⁃7菌株,该菌株对白菜根肿病菌休眠孢子萌发抑制率为76.88%;白菜植株内共分离出16株内生细菌,其中抑制效果最好的是EB⁃15菌株,该菌株对白菜根肿病菌休眠孢子萌发抑制率为67.38%。通过对比分析选择抑菌效果最好的TB⁃7菌株作为目标菌株,经鉴定,TB⁃7菌株为革兰氏阳性芽孢杆菌,菌体菌落较小,颜色淡黄色,表面光滑且扁平,菌体湿润,不透明,边缘规则;生理生化指标检测结果显示,TB⁃7菌株是好氧菌,V⁃P、淀粉水解、pH 5.7,生长3项检测指标均呈阳性,柠檬酸盐、丙酸盐、D⁃木糖、L⁃阿拉伯糖、D⁃甘露醇、明胶液化、7%NaCl生长、硝酸盐还原8项检测指标均呈阴性;16S rDNA扩增产物约为1500 bp,测序结果表明,TB⁃7菌株与坚强芽孢杆菌(Cytobacillus firmus)同源性达到100%,鉴定该菌株为芽孢杆菌属的坚强芽孢杆菌。【结论】通过初步筛选及鉴定,获得1株对白菜根肿病菌休眠孢子抑制率达到76.88%的拮抗菌株,该菌株的获得可为解决云南本地日益严重的白菜根肿病的生物防治奠定基础。

云南省梨属植物资源的微卫星分析研究

本研究利用在苹果(Malus×domesticaBorkh )研究中使用的27个微卫星标记,对云南省农业科学院园艺作物研究所种质资源圃中收集到的部分资源及昆明附近栽培的梨品种进行分析。结果表明这些标记可用于梨品种的研究,但不适于梨的野生近缘植物石屏海棠(MalushupehensisRehd)、腾冲海棠(MalussieboldiiRehd)和子(CotoneastermultifloraBge)的研究。由于本试验电泳时使用的是3%的琼脂糖凝胶,所以得到的等位位点数不如用聚丙稀酰胺凝胶进行电泳的多。根据27对微卫星引物对42个梨品种基因组DNA扩增的结果,可以将供试的42个梨品种分为5群。

贵州省贞丰县和松桃县农业生物资源调查及物种多样性比较分析

本文以调查的行政区域(县、乡镇)、民族和生物资源用途为分析单元,采用生物多样性测度指标(物种丰富度、优势度、多样性指数、均匀度指数和相似性系数)评估了贵州省贞丰县、松桃县6乡(镇)不同民族管理利用的农业生物资源物种多样性。结果表明,两县物种的多样性水平都较高且相当,但松桃县3乡(镇)的物种多样性水平较贞丰县3镇的更高;苗族管理利用的物种多样性比布依族、土家族和汉族的更高。在农业生物资源用途分析单元内,松桃县寨英镇及布依族、土家族利用的粮食作物物种、松桃县盘石镇、正大乡和苗族利用的蔬菜及一年生经济作物物种、贞丰县鲁贡镇和松桃县寨英镇以及苗族、布依族管理的果树及多年生经济作物物种、松桃县盘石镇和苗族利用的药用植物物种的多样性比其他乡镇、民族的更高。

云南省不同小麦资源种子萌发期抗旱性相关性状差异及与抗旱指数、抗旱系数的相关性

【目的】通过比较模拟干旱胁迫条件下全生育期抗旱性不同的云南小麦资源种子萌发期抗旱性相关性状的差异,寻找早期阶段对全生育期抗旱性强弱有指标作用的种子萌发期性状.【方法】采用PEG-6000高渗溶液渗透胁迫法,观察了2种5亚种70份材料的发芽势、发芽率、胚根数、最大胚根长、胚芽鞘长和胚芽长等6个种子萌发期抗旱性的相关性状,分析了观察平均值及相对值与抗旱指数、抗旱系数的相关性.【结果和结论】在5个亚种的全生育期抗旱性强-极强品种与极弱的对照品种云选11-12、与中等或弱-极弱的品种比较中,没有一个观察性状的平均值及其相对值有一致的显著差异,也没有一个观察性状的平均值及其相对值与所有5个亚种抗旱性强-极强品种的抗旱指数、抗旱系数有一致的显著或极显著的相关性.结果表明仅用同一个抗旱性相关性状将所有亚种抗旱性强-极强的品种都区分出来是不现实的,需要利用种子萌发期的一些相关性状(如相对胚根数、相对胚芽鞘长、相对胚芽长、相对最大胚根长和根芽长比等)并结合其与抗旱指数、抗旱系数的相关性,才能筛选出不同亚种的抗旱性强-极强的育种材料.

云南省个旧市农产品产地土壤重金属污染与生态风险评价

测定了云南省个旧市50个农产品产地561份耕层土壤样品中As、Cd、Cr、Pb和Zn含量,依据国家土壤二级标准(GB15618-1995)并参照云南省土壤重金属背景值,评价了该区重金属污染程度和生态风险。结果显示,As、Cd、Cr、Pb和Zn均值为129 mg·kg^(-1)、1. 6 mg·kg^(-1)、104 mg·kg^(-1)、212 mg·kg^(-1)和249 mg·kg^(-1),单因子污染指数分别为4. 31、6. 73、0. 44、0. 79和1. 05,综合污染指数为6. 10。个旧市农产品产地土壤已达到重度污染,主要表现为As和Cd复合污染。同时,生态风险评价表明,个旧市As和Cd潜在风险值为70. 2和218. 2,分别达到中度和重度生态污染风险,综合潜在生态风险总值为319. 5,整体表现为重度生态风险。综上所述,个旧市农产品的生产安全应引起相关部门的高度重视。

云南省不同生态区糯玉米种质资源数量性状变化与多样性

为了解云南省糯玉米地方种质资源数量性状在滇中温暖、滇西北冷凉、滇南暖热和滇东北温凉4个生态区之间的变化与多样性差异,采用SPSS 22.0分析了物候性状、株高及穗位高、子粒产量性状及品质性状等共16个性状的变异系数和Shannon-Wiener多样性指数在4个生态区之间的差异,并对参试材料进行聚类分析。结果表明,滇东北生态区的株高及穗位高的变异系数显著高于其他3个生态区,滇中生态区玉米穗粗、轴粗、千粒重、穗行数和含油量的变异系数显著高于滇东北生态区。株高、穗位高、穗长和轴粗的多样性指数在4个生态区之间有显著差异,且滇南生态区的最大,滇中生态区的次之,滇东北生态区的最小;其余12个性状在滇南生态区的多样性指数虽然多数较滇中生态区的更高,但差异不显著;除抽雄至散粉时间、散粉至吐丝时间和全生育期3个性状外,另外9个性状的多样性指数在滇东北与滇西北生态区之间的差异也显著不同,且为滇西北生态区高于滇东北生态区。聚类分析结果显示,参试材料能被划分为2个类群,第Ⅰ类群包括了43份材料,第Ⅱ类群只有5份材料。

云南省马铃薯脱毒试管苗和微型薯病毒检测与分析

病毒病是制约马铃薯产量和质量的重要因素。马铃薯脱毒试管苗、微型薯是生产脱毒种薯的重要环节。本研究于2010—2013年对收集自云南省的试管苗274个、微型薯356个，共计630个样品。应用电子显微镜观察，并采用DAS—ELISA检测了8种病毒：马铃薯s病毒、马铃薯卷叶病毒、马铃薯Y病毒、马铃薯x病毒、马铃薯A病毒、马铃薯M病毒、番茄斑萎病毒和烟草环斑病毒，发现试管苗和微型薯中马铃薯s病毒检出率最高（21．27％），其次是PLRV（5．71％）；还检测到了新出现的侵染马铃薯的番茄斑萎病毒和烟草环斑病毒。研究结果为马铃薯种薯生产过程中病毒病的检测防控提供了参考。

云南省傈僳族种植的地方稻种资源表型多样性分析

本研究对2007-2013年收集到的云南省傈僳族种植的56份地方稻资源的18个重要农艺性状进行全面调查与综合分析。结果表明,云南南部傈僳族种植的地方稻品种多样性要高于北部地区,且这批地方稻资源中有色稻占比大,达到50%且主要是红米资源。12个数量性状的多样性指数为1.68~2.06,6个描述性性状的多样性指数为0.60~1.16,数量性状的多样性指数明显高于描述性性状。主成分分析结果表明,与株型和产量紧密相关的性状为影响其表型多样性的主成分因子。从56份地方稻种资源中筛选出的红根细、雪山谷、细陆凤、矮脚细、冷水白谷、红谷、掉谷、叶盖谷、糯谷、白壳红米、俄嘎谷等特色和优异资源可供后续精准鉴定与研究利用。

云南西双版纳布朗族对农业植物的传统利用研究

为了明确云南西双版纳布朗族对植物的研究利用现状,采用民族生物学和文化人类学等方法,广泛调查和研究了西双版纳布朗族所利用农业植物资源的种类和利用方式。结果表明:西双版纳布朗族对植物的传统利用主要表现在食用、药用、观赏、宗教崇拜和文化利用等方面,涉及到67个科201个种或亚种的植物,其中粮食作物及油料作物有7科22种,庭院蔬菜类植物24科107种,野生蔬菜类植物19科24种,果树品种涉及15科26种,药用植物13科13种以及文化宗教植物7科9种等。讨论了西双版纳布朗族的传统文化在当地植物多样性利用和管理中的作用和意义,以及存在的问题。针对当地传统文化知识和植物多样性保护的关系,提出了相关建议。

云南省水稻矮缩病毒S10片段的序列分析

用RT？PCR方法从云南省寻甸、嵩明、通海、芒市、沾益和陆良6个地区的水稻样品中扩增到水稻矮缩病毒S10片段部分序列,核苷酸测定及序列分析表明,6个地区水稻矮缩病毒分离物S10片段部分序列长度均为1 071个核苷酸,含1个1 059个核苷酸的ORF,编码352个氨基酸.云南分离物S10片段之间的核苷酸同源性约为97.9%~99.9%,其编码的氨基酸同源性为97.7%~100%;云南分离物与日本分离物的S10片段核苷酸同源性和氨基酸相似性分别为94.1%~95.4%和96.3%~99.2%,与中国分离物的S10片段核苷酸同源性和氨基酸相似性分别为94.8%~96.6%和95.2%~96.6%.云南分离物在亲缘关系上与日本分离物较中国分离物近.