抗疫病加工型辣椒细胞质雄性不育恢复系的创制

为加快抗疫病加工型辣椒细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)恢复系的创制,该试验以单生、长果自交系481 4 10为母本,以抗疫病的恢复系939 1和1021(1) 1为父本配制杂交组合,采用花药培养技术将抗疫病恢复系的Rf基因和抗疫病基因导入单生、长果自交系中,并利用分子标记辅助选择(molecular marker assisted selection, MAS)技术鉴定DH系(Double Haploid line)的Rf基因以及抗病性,进一步用室内苗期抗性鉴定的方法验证MAS筛选的含Rf DH系对疫病的抗性。结果表明：(1)花药培养的供体亲本(481 4 10×939 1)F₁诱导出22个胚状体,成苗后经倍性鉴定获得11个花培DH系;而由供体亲本［481 4 10×1021(1) 1］F₁获得 9个DH系。(2)分子标记CRF SCAR对花培DH系进行分子标记辅助选择验证结果表明,来自供体(481 4 10×939 1)F₁的DH系中有7个可扩增出870 bp的特异条带,占63.6%;而供体［481 4 10×1021(1) 1］F₁获得的DH系中则有8个能扩增出870 bp的特异条带,占88.9%。(3)分子标记FQ01/RQ01对DH系进行分子标记辅助选择筛选结果发现,来自供体(481 4 10×939 1)F₁的DH系有5个能扩增出717 bp的特异条带,占45.5%;而来自供体［481 4 10×1021(1) 1］F₁的DH系有4个可扩增出717 bp的特异条带,占44.4%。(4)MAS技术初步筛选到7个携带Rf的抗疫病DH系,分别命名为‘渝辣选3 2/3 3/3 5/7 1/7 5/7 6/7 9’;苗期抗性鉴定结果显示,7个DH系中5个DH系抗疫病,2个中抗疫病;农艺性状调查和测交实验表明,‘渝辣选3 2’和‘渝辣选7 1’是单生朝天椒、果实较长,味辣,均为CMS恢复系。该研究创制的2个DH系为利用辣椒CMS三系配套选育抗病新品种奠定了基础。     

玉米抗南方锈病种质资源初步鉴定及遗传多样性分析

南方锈病是玉米生产上的重要病害。2013-2015年在广西南宁和北京昌平对903份玉米种质资源进行了抗南方锈病的初步鉴定与评价,并利用SSR标记对筛选出的部分抗性材料进行了遗传多样性分析。结果表明,在903份种质中,8份自交系在广西南宁和北京昌平均对南方锈病表现高抗(HR),占总鉴定种质的0.9%;29份材料表现为抗病(R),占比3.2%,包括27份自交系和2份农家种;中抗种质(MR)100份,占比11.1%;感病(S)和高感(HS)种质分别为181和585份,占鉴定材料的20.0%和64.8%。由此可见,玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏,在不同地点均表现高抗的材料是难得的抗源。不同地理来源的玉米种质对南方锈病的抗性水平存在较大差异,其中抗性资源较为丰富的是源自内蒙古和山西的种质。42对多态性SSR引物在50份抗锈病材料中,共扩增出141个条带,多态性条带139个,多态位点百分率(PPB)为98.58%。平均等位基因数(Na)1.98,平均有效等位基因数(Ne)1.59,平均Nei's基因多样性(H)0.34,平均多态性信息含量(PIC)0.78,平均Shannon's信息指数(I)0.51;通过UPGMA聚类分析,50份抗病材料被划分为2个类群,其中,第Ⅰ类群又可划分为5个亚类,表现出较高的遗传多样性,为抗病育种中抗源的选择和利用提供参考信息。     

玉米种质资源对六种重要病虫害的抗性鉴定与评价

在2003-2005年间,对604份玉米种质进行了抗弯孢菌叶斑病和玉米螟鉴定,筛选出抗弯孢菌叶斑病的材料93份,抗玉米螟材料22份。2006-2009年间,对836份玉米种质进行了抗大斑病、茎腐病、穗腐病和瘤黑粉病的鉴定与评价,筛选出一批高抗和多抗的资源。在836份资源中,对大斑病1、2和N号3个生理小种具有抗性的材料均为50%左右;抗茎腐病材料为41.3%,高抗和抗性种质分别为264和81份;穗腐病高抗和抗性种质分别为5和171份,占比为21.1%;瘤黑粉病高抗和抗性种质各261和14份,占总鉴定材料的32.9%。上述结果表明抗大斑病、茎腐病和瘤黑粉病的种质资源较为丰富。通过对抗性结果进行对比分析,发现不同生态区玉米种质的抗性强弱以及抗性多样性存在明显差异,黑龙江和内蒙古的种质对病虫害的抗性强弱及多样性程度明显高于四川种质。此外,玉米自交系对病虫害的抗性强弱以及多抗性程度高于农家种。     

辣椒疫病抗性关联分析及优异等位变异挖掘

基于SSR标记技术,对194份辣椒核心种质疫病抗性进行关联分析。58对SSR标记共检测到178个等位变异,Shannon指数平均值为0.6732,多态信息量(PIC)平均值为0.3859,基因多样性平均值为0.4400,说明供试材料具有较高的遗传多样性。群体结构分析将194份材料划分为两个亚群,亚群1的疫病抗性水平高于亚群2。关联分析结果表明,共有12个SSR位点与辣椒疫病病情指数显著关联(P0.05),表型贡献率为2.98%～16.05%,15个SSR位点与辣椒病株率显著关联,表型贡献率为2.95%～21.29%;表型贡献率最大的位点为CM0005,位于第7号染色体,其余位点分布于第2、3、5、7、8、9和11号染色体,与已有报道有所差异,说明供试种质可能含有新的疫病抗性基因。根据关联位点表型效应值,发掘出CM0005c、ge35-141pmH0135Cd和Hpms1-139c等12个疫病抗性优异等位变异及种质171、55、161、65、132、128、91、106、125、127、169等优良抗性载体材料。本研究结果为辣椒疫病抗性基因发掘和分子标记辅助选择抗性育种提供了理论指导和材料基础。     

抗茎腐病分子标记在159份玉米自交系中的验证及实用性评价

为了评价抗茎腐病基因分子标记在辅助育种中的实用性,本研究对159份玉米自交系进行了茎腐病田间抗性鉴定,并检测了与4个茎腐病抗性QTL(qRfg1、qRfg2、Rpi QI319-1和Rpi QI319-2)紧密连锁的11个分子标记在上述材料中的扩增情况。结果表明:供试玉米自交系的平均发病率为26.30%,发病率低于30.0%的材料占67.92%,抗病资源丰富。来源于国外、东北、西南和黄淮海地区的材料平均发病率分别为27.67%、17.92%、15.12%和36.80%,与东北和西南地区种质相比,黄淮海地区抗性种质相对缺乏。通过比较分子标记扩增带型与田间茎腐病表型,发现与同一QTL连锁的不同分子标记的检测结果存在较大差异,其中分子标记STS01(qRfg1)、STSZ479(qRfg2)、bnlg1866(Rpi QI319-1)和bnlg1716(Rpi QI319-2)的阳性检测结果与田间表型符合度较高,分别为76.79%、78.95%、91.67%、73.33%,具有上述特异扩增多态性的材料平均发病率分别为22.06%、19.01%、10.65%、19.63%,可作为抗茎腐病分子检测的有效标记。本研究为开展玉米抗茎腐病分子育种提供了重要参考。     

甜瓜抗白粉病基因SRAP分子标记筛选

以感白粉病甜瓜A120和抗白粉病甜瓜A119为亲本构建F2代分离群体,采用BSA和SRAP相结合的方法筛选与甜瓜抗白粉病基因相连锁的分子标记.结果显示,294条SRAP引物中有6条引物在抗病与感病池间表现出多态性;对8个高抗和8个高感单株进行扩增,引物me46em51和me3em6分别在高感单株中扩增出210 bp和205 bp的多态性条带,而高抗单株无此扩增带,与抗病、感病池结果一致.采用JoinMap3.0软件进行连锁分析,两标记与抗白粉病基因的连锁距离分别为18.2 cM和23.4 cM,初步推测本实验中甜瓜白粉病抗性为隐性多基因控制.     

玉米种质资源对六种重要病虫害的抗性鉴定与评价

在2003－2005年间,对604份玉米种质进行了抗弯孢菌叶斑病和玉米螟鉴定,筛选出抗弯孢菌叶斑病的材料93份,抗玉米螟材料22份。2006－2009年间,对836份玉米种质进行了抗大斑病、茎腐病、穗腐病和瘤黑粉病的鉴定与评价,筛选出一批高抗和多抗的资源。在836份资源中,对大斑病1、2和N号3个生理小种具有抗性的材料均为50％左右;抗茎腐病材料为41.3％,高抗和抗性种质分别为264和81份;穗腐病高抗和抗性种质分别为5和171份,占比为21.1％;瘤黑粉病高抗和抗性种质各261和14份,占总鉴定材料的32.9％。上述结果表明抗大斑病、茎腐病和瘤黑粉病的种质资源较为丰富。通过对抗性结果进行对比分析,发现不同生态区玉米种质的抗性强弱以及抗性多样性存在明显差异,黑龙江和内蒙的种质对病虫害的抗性强弱及多样性程度明显高于四川种质。此外,玉米自交系对病虫害的抗性强弱以及多抗性程度高于农家种。     

中国灌木辣椒种质遗传多样性的SRAP和SSR分析

应用SRAP和SSR分子标记对8份辣椒种质进行了遗传多样性分析,结果表明,15对SRAP引物组合共扩增出321条带,平均每对引物扩增出21.40条,多态性位点比率为72.90%;18对SSR引物共扩增出109条带,平均每对引物扩增出6.06条,多态性位点比率为98.17%。与SRAP比较,SSR检测到的Shannon多样性指数(I)、观测等位基因数(Na)和有效等位基因数(Ne)等遗传多样性参数都较大,说明SSR有更高的多态性检测效率。基于SRAP的聚类与基于SSR的聚类之间存在极显著正相关,且都能将中国灌木辣椒种质与美洲灌木辣椒种质及一年生辣椒种质有效区分。     

小白菜种质资源对小菜蛾的抗性评价

本文就小白菜种质资源对小菜蛾的抗性进行室内鉴定,结果表明268份材料的虫害指数分布在18.10～100.00之间,种质资源间抗虫性差异达到显著水平.聚类分析将268份种质资源分为6大类,与高抗、抗、中抗、中感、感、高感相对应,其中筛选出高抗和抗性材料分别为6和11份.对268份材料的主要形态性状与虫害指数和抗性级别的相关分析表明,小白菜种质资源叶面的皱缩度与抗虫性存在一定的相关性,认为从叶面平滑型的种质资源中筛选抗虫性材料的可能性更大.     

绿豆种质资源枯萎病抗性鉴定及抗性资源筛选北大核心CSCD

绿豆枯萎病是影响绿豆产量最严重的病害之一。筛选苗期抗性资源,培育抗病品种对枯萎病防治具有重要意义。本研究采用剪根浸根接种法,对来自全国18个省市及国外的215份绿豆核心种质资源和85份绿豆新品系进行了苗期枯萎病抗性鉴定。结果显示,不同地区种质间的枯萎病抗性水平存在差异。国内产区中,东北、华东、华中地区约50%的种质具有枯萎病抗性;华北地区抗枯萎病种质占比40.4%;西北、西南和华南地区种质抗病水平较高;国外材料抗病种质占比40.0%。本研究共筛选出17份高抗(HR)枯萎病种质资源,并利用部分材料建立了枯萎病抗性研究RIL群体;6份高抗高代品系材料,在田间全生育期表现高抗且农艺性状优异。本研究期望为今后抗枯萎病绿豆新品种选育及抗性遗传相关研究提供优异资源和理论依据。     

Phytophthora captiosa sp. nov. and P. fallax sp. nov. causing crown dieback of Eucalyptus in New Zealand

A locally severe crown disease of exotic plantation Eucalyptus trees has been recorded periodically in New Zealand since 1986. Symptoms include leaf spots, petiole infection and twig and small branch lesions. Outbreaks of disease are episodic and individual trees may show marked variation in crown symptoms ranging from unaffected to total defoliation. Two previously unknown species of Phytophthora are associated with the disease. These are described and formally designated here as P. captiosa, from Eucalyptus botryoides and E. saligna; and P. fallax, from E. delegatensis, E. fastigata, E. nitens and E. regnans. Both P. captiosa and P. fallax have non-papillate, non-caducous sporangia and both are self-fertile. Phylogenetic analysis on the basis of ITS rDNA sequence data indicates they are closely related to each other but evolutionarily distant from the majority of described Phytophthora taxa. They share a common ancestor with another assemblage of Phytophthora lineages that includes P. insolita, P. macrochlamydospora and P. richardiae. Sporulation of P. captiosa and P. fallax has not been observed in the field. The mode of infection and spread of these non-caducous Phytophthora species in the eucalypt tree canopy remains unknown. This issue, and the possible geographic origins of these two Phytophthora species are discussed.     

18份广东香蕉种质对枯萎病的抗性评价

【背景】香蕉枯萎病是世界性的香蕉毁灭性病害,尚无有效药剂防控,筛选抗病品种是目前理想的防治方法。【方法】采用组培苗伤根接种法,研究了18份香蕉种质对香蕉枯萎病菌4号生理小种的抗性水平,并根据病情指数进行抗性分级。【结果】在供试的18份香蕉种质中,2份(东莞大蕉、抗枯5号)高抗,2份(碧盛、大丰)抗病,3份(抗枯1号、粉杂、农科1号)中抗,7份(粤优抗1号、广东-741、泰国B9、大蕉、台湾8号、海贡蕉、威廉斯8818)感病,4份(巴西、广东2号、广粉1号、粉蕉)高感。【结论与意义】不同香蕉种质对香蕉枯萎病菌4号生理小种的抗病性存在较大差异,本研究初步筛选出7份抗枯萎病的香蕉种质,为香蕉枯萎病抗病育种提供了依据,为病区种植香蕉品种提供了有效参考。     

水涝胁迫下辣椒转录组特征分析及EST-SSR标记开发

为开发适当的生物学工具以探索辣椒对水涝胁迫应答的分子机制,该研究对不同淹水处理的辣椒样本进行转录组分析,获得了丰富的序列数据,并在此基础上对SSR分子标记进行挖掘。结果表明:(1)辣椒转录组检测共获得128 939个Unigene,其总长度平均长度和GC含量分别是55 082 725、1 101 bp和40.57%。与七大功能数据库进行比较,分别有102 123个(NR: 79.20%)、110 157个(NT: 85.43%)、70 203个(SwissProt: 54.45%)、73 539个(KOG: 57.03%)、77 646个(KEGG: 60.22%)、77 442个(GO: 60.06%)以及68 216个(Pfam: 52.91%)个Unigene获得功能注释。发现脂质代谢、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、环境适应、次级代谢物生物合成、信号转导和翻译等途径在辣椒水涝胁迫应答中起重要作用。(2)从辣椒转录组数据中发掘到26 574个SSR位点分布在24 889个Unigene中。SSR的出现频率为20.61%,其中单核苷酸重复所占比例(37.26%)最高,其次是三核苷酸(31.00%)和二核苷酸(25.44%)重复类型,三者占EST-SSR总数的93.70%。在单核苷酸与二核苷酸中最多的基序类型为A/T、AG/CT和TC/GA,然后是AT和TA; 三核苷酸中最常见的基序类型是TTG/CAA和ACA/TGT。(3)用Primer 3在线工具设计了10 002对EST-SSR引物,随机选择30对引物进行PCR扩增,均可获得有效扩增。对3份辣椒材料进行扩增,其中7对引物可以扩增出目标条带。综上所述,在辣椒中优势SSR重复类型的基序结构和其他品种基本相近,并初步探索了辣椒水涝胁迫应答的分子机制,开发了EST-SSR标记,为辣椒耐涝遗传育种提供了参考。     

Biological control of Phytophthora blight in red pepper (Capsicum annuum L.) using Bacillus subtilis

Phytophthora blight is one of the most important devastating diseases of red pepper plants. Forty-one bacterial isolates were obtained from rhizosphere soil and subsequently tested for antagonistic activity under in vitro and in vivo conditions. Among the 41 isolates tested, 12 exhibited a maximum antagonistic activity in dual culture assay. These 12 isolates were further screened for disease suppression on red pepper plants in both natural and greenhouse conditions. All the antagonists showed varying levels of antagonism, whereas the isolates R33 and R13 exhibited the maximum (86.8 and 71%) ability to reduce the disease severity in in vivo conditions. Based on the 16S rDNA sequencing, the most effective isolates were identified as Bacillus subtilis. In addition, the isolates were also screened for siderophores, hydrogen cyanide and hydrolytic enzymes. Further, the isolates increased the root and shoot length of the red pepper, which is an added advantage of the isolates while performing the desired function.     

巴西橡胶树HbWRKY1基因的克隆及转化烟草的初步研究

利用RACE结合RT-PCR技术,从巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)总RNA中扩增得到长度为1234 bp的WRKY基因cDNA全长编码序列。通过氨基酸同源性比对,该序列推导的氨基酸序列与蓖麻、白杨的WRKY同源性分别为79%和73%,表明分离的cDNA序列为橡胶树WRKY基因,命名为HbWRKY1。通过构建pCAMBIA1304-HbWRKY1植物表达载体,经农杆菌GV3101介导,将HbWRKY1基因导入烟草(Nicotiana tabacum)中,对所获得的潮霉素抗性烟草株系进行PCR鉴定。结果表明,HbWRKY1基因已整合到65株转基因植株中。干旱胁迫试验表明,HbWRKY1的过量表达可以明显提高转基因烟草对干旱胁迫的耐受能力。这说明WRKY基因与橡胶树抗旱能力之间存在一定的关系。     

基于SSR标记的广东栽培益智群体遗传多样性分析

为了解广东栽培益智(Alpinia oxyphylla)群体的遗传多样性,采用SSR分子标记技术对166份种质的遗传差异进行研究。结果表明,14对SSR引物共检测到88个等位基因,每对引物检测的有效等位基因为1.198~3.279,平均2.599;Shannon多样性信息指数为0.736~1.890,平均1.107。方差分析表明20.87%的变异来自组间,79.13%的变异来自组内。基于主成分分析和遗传结构分析表明,供试166份益智样本可分为4大类群,但没有反映出形态特征的规律性。因此,益智种质资源具有较高遗传多样性,且遗传变异主要发生在群体内,群体间的遗传分化较低,且基于表型性状的类型划分和基于SSR分子标记的聚类未能实现一致性。     

枯草芽孢杆菌肥在罗汉果上应用的效应分析

以罗汉果永青2号品种为材料,在连作6 a罗汉果的地块上,用地膜覆盖和区间隔离的方法,施入不同浓度的枯草芽孢杆菌肥,观察土壤微生物数量、罗汉果叶绿素量、白绢病发生率、产量及皂苷Ⅴ的变化,研究枯草芽孢杆菌肥对多年种植罗汉果地块的土壤微生物,植株生长和品质的影响。结果表明:枯草芽孢杆菌肥明显提高0~20 cm土壤微生物的数量,尤其是细菌数量和放线菌明显高于对照;而引发植株发病的真菌数量显著减少,最多能减少13.8%。提高罗汉果植株叶片叶绿素含量,促进叶绿素a、叶绿素b的形成,有利光合作用积累,同时,能增加叶绿素c含量,提高植株抗逆性;能抑制或降低白绢病病菌感染,减少白绢病发生。罗汉果果实产量得到明显提高,最大提高17.5%,同时,大中果比率提高7.5%,优化了罗汉果商品的物理性状;能改善罗汉果品质,提高其内含物的含量,果实中的主效成份皂苷Ⅴ含量达到1.33%,显著高于对照。该研究结果为罗汉果产区使用枯草芽孢杆菌肥连续种植罗汉果提供了依据。     

火龙果种质资源果实特性的遗传多样性分析

为筛选火龙果(Hylocereus undatus)优良种质资源,对22份种质资源果实的表型性状、农艺性状、品质性状进行遗传多样性分析。结果表明,火龙果种质资源果实的表型性状、农艺性状和品质性状具有丰富的遗传多样性和较高的变异性,表型性状的多样性指数(H′)为0～1.04,品质性状为0.40～2.01;农艺性状的变异系数(CV)为0.06～0.38,品质性状为0.01～0.62。聚类分析表明,在遗传距离为15时,火龙果22份种质资源可分为5类,说明不同资源间亲缘关系较远。这为发掘火龙果的育种潜力,筛选优异基因资源,改良种质奠定了基础。     

基于表型性状和SSR标记的57份辣椒种质遗传多样性分析

为了解辣椒(Capsicum annuum)种质资源的遗传多样性,以57份辣椒种质资源为材料,对34个表型性状进行变异度、多样性及主成分分析,分别基于表型性状和SSR分子标记进行聚类分析。结果表明,种质间的34个表型性状存在差异,平均变异系数为40.67%,平均Shannon-Weiner多样性指数为1.20;提取的10个主成分可以代表辣椒种质表型性状75.972%的遗传信息,其中第1主成分占比22.317%,主要由果实横径、单果重、果肩形状和果顶性状所组成;19对SSR引物的平均Nei’s基因多样性指数及香农信息指数分别为0.48和0.80;基于表型性状和SSR标记均将57份辣椒分为4类,但2种聚类结果间的相关性不显著(r=-0.175 9)。这为辣椒育种的亲本选配及种质资源评价提供理论依据。