辽宁省农业科技信息化技术集成与示范

介绍了国内外农业信息技术发展情况,提出辽宁省农业科技信息化技术集成与示范的建设意见。

辽宁省稻瘟病菌无毒基因型鉴定及分析

【目的】鉴定稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的无毒基因型,了解无毒基因在不同地区流行菌株中的分布情况,为品种布局提供参考。【方法】根据已经克隆且与稻瘟病菌致病性相关的6个无毒基因序列设计引物,选取辽宁省稻瘟病常发区的26株稻瘟病菌单孢菌株,提取各菌株DNA样本作为模板,进行PCR扩增。通过琼脂糖凝胶电泳及PCR产物测序,对6个无毒基因PCR产物进行碱基和氨基酸序列的分析比较。对琼脂糖凝胶电泳未出条带的,设计不同引物进行验证性试验。【结果】在PCR产物电泳检测中,Avr1-CO39、Avr-pia和Avr-pii没有产物条带,对这3个无毒基因设计验证引物,其PCR产物电泳检测仍没有条带出现,其结果证明辽宁省各水稻主产区流行稻瘟病菌中多不携带Avr1-CO39、Avr-pia和Avr-pii;对于其他3个无毒基因AvrPiz-t、Avr-pik和Avr-pita则有特异性扩增产物,说明这3个无毒基因在各稻区稻瘟病菌中以不同突变类型及不同频率出现。其中,与Pi2、Pi9和Piz-t对应的AvrPiz-t,分别在22个菌株的中被检测到,且有21个菌株的序列与其序列一致,说明该基因遗传相对稳定,也间接证明携带Pi2、Pi9和Piz-t的水稻品种在辽宁地区的广谱抗性;与基因组序列不同的16号菌株,在DNA序列192 bp处发生一个单碱基C的缺失,从而导致移码突变,且碱基突变导致氨基酸序列至72位氨基酸时提前终止,而使该基因编码的蛋白质失去无毒基因的功能。与Pik、Pik-p、Pik-m和pik-s对应的Avr-pik,电泳检测结果表明各菌株均有特异性条带出现,经测序验证等位基因序列分为4种类型(B、D、F、G),其中12个菌株携带可为Pik或其等位基因Pik-m和pik-p所识别的D类型;9个菌株携带B类型,该等位基因曾被报道,但是否具有无毒基因的功能仍未验证;另有2个菌株携带F类型等位基因,该基因为首次发现,并分别出现在丹东和盘锦地区。其特点在于与D类型基因间存在143(A/G)的碱基差异,氨基酸序列翻译结果显示其为错义突变,即48(G/D);而其余3个菌株携带G类型等位基因,该基因亦属首次发现,且仅出现在抚顺新宾地区,碱基序列与D类型存在168(G/A)的差异,导致翻译提前终止,基因功能丧失。对于Avr-pita,26个菌株特异性扩增产物一致,但测序检测到5种等位基因类型,且均与Avr-pita有差异,碱基序列的变化多导致错义突变。这5种等位基因的氨基酸序列之间差异由3个氨基酸位点的差异所致,分别为83(D/N)、192(Y/C)和207(K/R),3处突变均在基因结构域范围内,几种等位基因均已见报道。【结论】辽宁稻区流行稻瘟病菌中Avr-pik、AvrPiz-t和Avr-pita分布较为广泛,选育及推广携带相应抗病基因的水稻品种可减轻稻瘟病的危害。

2011～2012年辽宁省稻瘟病菌种群动态分析

分析辽宁省2011~2012年稻瘟病菌种群的动态分布情况,以期为合理利用抗病品种及其选育提供理论参考。采集辽宁省水稻8个主要产区稻穗颈瘟标样495份,经病菌分离、纯化,利用7个中国鉴别品种,鉴定148株菌株,并根据鉴定结果,进行两年间稻瘟病菌种群动态分析。结果表明:供试148株菌株,经鉴定划分为7群39个生理小种;两年间病菌ZA群和ZB群出现频率较高且稳定,为辽宁省稻瘟病菌的优势种群;致病较弱的粳型种群ZF虽然频率仅次于ZA群和ZB群,但仍处于下降趋势;ZC群和ZD群生理小种所占比重较小且保持稳定;而ZE群小种的比例有上升趋势,且2012年与ZF群持平;ZG群在2007年之后,时隔4年重新出现。各地的稻瘟病菌种群复杂程度不尽相同:辽宁东南地区,如沈阳、抚顺、丹东和大连地区种群分布较为复杂,多为6~7个种群;而渤海湾地区,如盘锦、营口等地种群分布较为简单,种群数少于6群。可见,辽宁稻区稻瘟病菌生理小种的分布主要以致病力较强的ZA和ZB两群为主,且近年间种群频率较为稳定,研究结果为全省各地的稻瘟病抗病育种提供了参考。

辽宁省野生大豆资源遗传多样性的比较分析

利用20对SSR引物对来自辽宁省14个地级市的963份野生大豆种质进行了遗传多态性分析。结果共检测到等位基因变异141个,每对引物等位基因变异范围4～11个。等位基因的平均频率是0.1326,范围是0.0016～0.9045。各地区间遗传相似度变幅为0.6730～0.8589,其中沈阳和铁岭的遗传相似性最大;其次是大连和鞍山、辽阳和鞍山;丹东和朝阳、抚顺和大连的遗传相似度最低。聚类分析中,14个地区共分为2个大类和4个小类,表明材料的遗传背景与地理分布具有一定的相关性。

辽宁省部分地区野生大豆资源遗传多样性分析

2013年对辽宁省铁岭市、大连市、朝阳市的野生大豆进行了初步考察、收集和整理。利用20对SSR引物对来自辽宁省3个地级市的120份野生大豆种质进行了遗传多态性分析。结果表明,辽宁省野生大豆具有较高的遗传多样性,20对SSR引物全部在野生大豆中扩增出多态产物,多态性位点所占比例为100%,Shannon多样性指数平均为1.6517。野生大豆群体的基因分化系数(Gst)平均为0.1022,野生大豆群体内的遗传分化较大,遗传差异明显。聚类分析中,3个地区共分为2个大类和12个小类,表明材料的遗传背景与地理分布具有一定的相关性。

辽宁省农作物种质资源库的建成与利用

从论述种子存入种质库的意义出发,介绍了辽宁省农作物种质资源库建设背景与育种工作任务,从整体规划、贮存条件、保存对象等方面阐述了辽宁省种质资源库建设,并探讨了辽宁省农作物种质资源库的利用概况。

辽宁省农作物种质资源信息平台开发

论述了农作物种质资源信息平台开发进展情况,提出了辽宁省农作物种质资源信息平台的开发意见。

发挥高粱产业优势 促进辽宁农业发展

本文阐述了国内外高粱发展的概括,分析辽宁省高粱产业经济数据,目前发展的状况以及具备的优势,并对辽宁高粱产业发展提出了几点建议。

辽宁省部分地区野生大豆资源考察与收集

为了加强辽宁省野生大豆资源的抢救性收集和原生境保护区的建设,于2013年9月~10月和2014年9月~10月分别对辽宁省喀左县和盘山县进行了野生大豆资源的考察与收集。结果发现在盘山县的14个乡镇均发现有野生大豆的分布,而在喀左县的21个乡镇中只有11个乡镇发现有野生大豆分布,共收集到野生大豆资源225个居群,其中有半野生大豆15个居群,披针叶型野生大豆6个居群,于2015年种植于田间并进行表型性状鉴定评价。考察过程中发现有新类型野生大豆以及新的分布地点,但是由于城镇建设、公路建设、环境污染等人为因素破坏,对辽宁省这两个地区野生大豆的生长环境的保护面临着巨大挑战,野生大豆的分布范围也大大缩小甚至绝迹,尤其身处辽西北干旱气候的喀左县原本就分布较少的野生大豆资源,如今濒危状况更为严重。因此,提出了加强辽宁省野生大豆资源的考察和补充收集以及野生大豆优异资源发掘利用等建议。

辽宁省种质资源信息微官网(MLGRIS)设计与开发

鉴于目前传统的电脑网站共享传播数据的信息技术已经落后,数据浏览量及应用效率远不及微信用户的数据传递量。为此,设计开发了辽宁省种质资源信息微官网。微官网系统功能包括包括种质资源数据查询检索、资源索取、资源上交、种质库简易管理、专家库浏览、互动留言、业内新闻推送、会员注册信息及权限划分等功能模块,系统上线开通将会大大提高辽宁省种质资源的数据共享效率。

辽宁省农作物种质资源研究与利用现状及发展对策

从国内外农作物种质资源研究与利用状况出发,针对辽宁省农作物种质资源研究与利用现状,提出了辽宁省作物种质资源研究与利用发展对策,包括构建作物种质资源科技创新体系、加强作物种质资源科技发展人才队伍建设及加大作物种质资源科技发展资金投入等。

辽宁省种质基因库设计与建设

阐述辽宁省种质基因库的物理建设及相对应的数字化应用的设计与实现,介绍应用物联网技术建设种质资源管理信息平台的设计。该种质基因库及其信息平台的建设与应用可实现辽宁省农作物种质资源信息的集中管理,达到农作物种质资源信息共享。

辽宁省主栽水稻品种条纹叶枯病抗性鉴定

对来自辽宁地区的62份水稻品种,分别进行田间自然鉴定和实验室人工接种鉴定,通过试验筛选到18份高抗材料,如‘港源8号’、‘盐粳456’等,同时还筛选到一批对条纹叶枯病表现中抗的材料。另外,利用与抗条纹叶枯病基因Stvbi紧密连锁的标记ST10对96份水稻品种进行鉴定发现仅有5份材料扩增出了特异性带型,而其余材料均不携带该抗病基因,表明本试验中筛选出的高抗材料中可能蕴藏着丰富的新型抗条纹叶枯病基因资源。

辽宁省种质基因库LGRIS信息平台设计与实现

作物种质资源作为生物资源的重要组成部分，是培育作物优质、高产、抗病（虫），抗逆新品种的物质基础，是人类社会生存与发展的战略性资源；是提高农业综合生产能力，维系国家食物安全的重要保证。辽宁省自然条件复杂，作物种类繁多，品种资源十分丰富。种质资源利用的成效主要取决于遗传资源描述信息的有效性，

辽宁省高粱区域试验趋势分析与讨论

以2005~2015年辽宁省高粱区域试验产量和几个主要农艺性状数据为依据,分析了各年度参试组合的平均产量、最高组合产量的变化趋势,分析发现,参试组合的年平均产量和最高组合产量都呈现出稳步升的趋势,对照品种辽杂11在不同年份的气候条件下产量相对稳定,且略有增产趋势,说明辽宁省高粱的试验和育种水平整体上在不断提升。同时探讨了目前辽宁省高粱选育工作如何适应当前机械化生产需要,转变育种理念,加强机械化高粱育种研究,提升育种水平。

辽宁地区水稻资源抗稻瘟病基因的检测分析

为了明确辽宁地区水稻资源中抗稻瘟病基因的分布情况及抗病效应,选取辽宁地区水稻资源176份,鉴定了抗稻瘟病基因pi21、Pi36、Pi37、Pita、Pid2、Pid3、Pi5及Pib在这些材料中的分布情况,并接种鉴定了这些材料对稻瘟病的抗性。结果表明:176份供试材料中,83份对稻瘟病表现抗病,栽培稻、杂草稻及农家种中抗病品种所占的比率分别为41.48%、1.14%及4.54%。抗稻瘟病基因pi21、Pi36和Pi37在所有参试材料中均未检测到,且分别有74份、49份、47份、52份及89份材料携带Pita、Pid2、Pid3、Pi5及Pib的抗病等位基因。抗病基因绝大部分分布在栽培种中,农家种和杂草稻中分布较少。不含有抗稻瘟病基因和只携带单个抗病基因的材料对稻瘟病的抗性均较差,而抗病基因聚合可不同程度提高材料的抗性。经检测,不含有本试验鉴定的pi21等8个已克隆抗病基因的材料共32份,其中表现抗病的占21.87%;只携带1个抗稻瘟病基因的材料为52份,表现抗病的占17.31%;携带2个抗稻瘟病基因的材料为39份,表现抗病的占69.23%,其中以携带Pita+Pi5的材料最多(14份),且均表现抗病;携带3个抗稻瘟病基因的材料为31份,表现抗病的占77.42%,以携带Pita+Pid3+Pi5的材料抗性最强;携带4个抗稻瘟病基因的水稻材料22份,表现抗病的占72.73%,携带5个抗病基因的水稻材料未检测到。

论物联网技术在现代农业发展中的问题及建议

农业物联网是一种新兴农业信息化技术。本文针对物联网技术在我国农业上的具体应用,分析了在应用过程中涉及的数据安全、射频辐射、电子环保、形象工程、国家标准五大问题,并提出了相应的建议和解决方案。

种质资源创新与利用途径分析

近年来我国作物种质资源研究工作得到飞跃发展,现代生物技术与常规技术相结合已成为种质资源创新的途径。介绍作物种质资源利用的传统途径,阐述生物技术在种质资源创新与利用中的应用,并展望种质资源创新与利用的发展趋势。

高粱EMS诱变及突变体筛选、鉴定

突变率和突变类型是突变体表型筛选和构建饱和突变体库的重要依据。采用不同时间和不同浓度甲基磺酸乙酯(EMS)处理高粱品种BTx623的种子,突变率和突变类型差异较大。突变类型可分为叶色、叶形、穗型、育性及生育期等,变异类型较丰富。根据处理后种子出苗率、结实率和突变率的情况,最终确定20 h+EMS 0.2%为最佳的诱变处理时间和浓度。但构建饱和突变体库,建议采用多浓度多时间处理方式。

不同除草剂处理下高粱出苗及光合物质生产

研究莠去津、金都尔、2,4-D丁酯和乙草胺4种除草剂单剂及复配剂对辽杂10号高梁出苗、净光合速率和干物质积累的影响。结果表明,播后苗前处理,莠去津、金都尔、2,4-D丁酯和乙草胺用量分别在6 750、1 050、900和750mL/hm2以下时,对高粱出苗影响较小且除草效果较好;5叶期莠去津、乙草胺和2,4-D丁酯复配组合为X15(3 750mL/hm2+600mL/hm2+750mL/hm2),莠去津、2,4-D丁酯和金都尔复配组合为X20(4 500mL/hm2+975mL/hm2+675mL/hm2),可保证较高的出苗率和相对较低的伤苗率,且在除草种类和数量上较单一除草剂具有优势。苗后处理,在杂草可控的前提下,建议5叶期以后进行喷施。本试验表明,幼苗对除草剂的敏感程度为乙草胺>(莠去津+2,4-D丁酯+乙草胺)>(莠去津+2,4-D丁酯+金都尔)>金都尔>2,4-D丁酯>莠去津。净光合速率下降是导致高梁较高伤苗率的重要原因,不同药剂处理后干物质积累的变化趋势与幼苗对除草剂敏感程度的变化趋势相反。