外来玉米种质的抗病和抗逆性选育

为改善国内玉米种质遗传基础狭窄、缺少优良抗性种质资源的状况,在500余份外引玉米材料中,鉴定筛选优良的抗病、抗逆基因,通过与国内骨干系杂交或组建抗病、抗逆群体,鉴别筛选含抗病、抗逆基因的材料回交纯合,再通过配合力测定,最终选育出新的优良自交系用于国内杂交种的选育,由此鉴定筛选出高抗锈病的材料25份、高抗大斑病10份、高抗穗腐病2份、高抗小斑病1份、高抗灰斑病2份、特早熟材料5份等,其中有现已标记定位出的不同抗大斑单基因的玉米材料8份,现已标记定位出的不同抗锈病基因的玉米材料25份,经进一步的遗传改良,获得超过35份抗病、抗逆自交系,利用新的抗逆自交系选育出特早熟玉米新品种植9831。     

热带群体Slay Green研究初报

热带、亚热带玉米种质具有抗病、抗逆、优质等玉米育种目标期望的优良基因,可以增加玉米遗传变异,拓宽种质基础,提高优良等位基因的频率以及选择优良自交系的几率,因而今后对热带、亚热带种质资源的利用是解决种质基础单一,提高品种抗灾、抗逆的有效途径。本研究于2009-2010年连续对热带群体SlayGreen进行了轮回遗传改良,在当地气候条件下调查、记载群体的植株性状、抗病性、抗倒性、果穗性状及光周期反应,为选系和利用提供科学依据,并取得了初步进展。     

外引优异玉米种质形态性状的初步鉴定

国外玉米种质对国内玉米育种产生了很大的促进作用.经过对外引最新育成玉米种质材料形态性状的初步鉴定.结果表明,这批外引材料的形态性状变化范围相当广,具有一些优良的性状,多数材料都能适应国内的种植,可以进行直接利用或作为种质资源进行间接利用,并对下一步的研究提出了设想.     

PN78599种质的改良和利用

PN78599是20世纪80年代后期由美国先锋公司引入到我国的优良玉米杂交种,因其一般配合力高、品质优、抗倒伏、抗叶病表现突出,全国各大育种单位相继以其为基础材料直接或间接选育出一批优良自交系应用到生产,组配出一批高产、高抗、优质的玉米新品种,为我国的玉米生产做出了很大贡献.同时也拓宽了我国玉米种质遗传基础,使其很快成为一个相对独立的玉米种质类群.因此,深入研究其遗传基础和改良利用的途径,对提高我国的种质资源基础和创建新的杂种优势利用模式具有重要意义.     

玉米野生近缘种——大刍草的研究与利用

大刍草（Zea diploperennis L．）是与玉米关系最密切的近缘物种。大刍草由于分蘖性、再生性强，适口性好，抗病虫害，生物学产量高，是草食畜、禽、鱼极佳的青饲料或青贮饲料。大刍草也是抗病、抗逆基因材料的重要来源之一，可通过远缘杂交等方式将其导入栽培玉米中，利用此法已选育出一些优良的自交系和杂交种。     

极早熟玉米自交系“承18”的选育及其特点

针对我国高寒山区积温少、无霜期短,无杂交玉米,从搜集超早熟玉米种质资源入手,利用超早熟、抗寒冷玉米珍贵种质资源“坝上火玉米”,导入高配合力、优良农艺性状遗传基因,选育出极早熟优良自交系“承18”,总结出选育一环系和二环系相结合的顶交玉米育种的新途径,并分析该系的特点和育成经验,可为今后选育极早熟玉米自交系提供借鉴.     

玉米抗性种质浚 M9 的创制与思考

浚 M9 是鹤壁市农业科学院以外引种质为基础，历经多年科研攻关，成功选育的优良玉米自交系，属于塘四平头类种质。该自交系综合抗性强、配合力高、品质佳，在品种选育和种质改良方面具有广阔的应用前景，已成功选育出浚单 509、永优618 等多个国（省）审玉米品种，浚 96、浚 M97 等多个优异玉米自交系，构建了 1 个配合力高且综合抗性强的父本群。浚 M9 的选育能丰富黄淮海地区抗性玉米种质，可为国外种质资源的挖掘和利用提供路径和参考。     

玉米杂交种抗倒伏性的研究

玉米的抗倒性已成为玉米遗传育种研究的热点之一。本文分析了影响玉米抗倒性的相关因素,介绍了玉米抗倒性的研究方法和选择指标及抗倒性的遗传规律。通过轮回选择,逐步聚合高配合力、优质、抗病抗倒基因,引入热带、亚热带种质,可较好地解决高产与抗倒伏之间的矛盾,选育高配合力、优质、抗病抗倒的优良玉米自交系,继而组配出既高产、优质,又抗病抗倒、广泛适应的优良玉米杂交种。     

宜机收玉米种质资源的创新与利用

美国先锋、孟山都和德国KWS公司拥有较为广泛的早熟、脱水快及耐密抗倒玉米材料,通过利用这些外引种质资源和当地核心骨干系有机融合,进行种质创新是目前国内玉米育种的有效途径。把脱水快、早熟、抗倒及耐密等性状作为宜机收种质创新和利用的重点。采用常规技术和生物技术相结合的育种方法,选育出脱水快、早熟耐密的高配合力自交系5份,为我国玉米育种提供了宜机收的种质资源。     

湖南永州市农作物种质资源调查收集与分析

农作物种质资源是农业发展和新品种选育的物质基础。湖南永州地区三面环山,地貌复杂,特色作物资源丰富。自2021 年先后 4 次对永州市江华瑶族自治县开展农作物种质资源调查收集工作,共收集到种质资源 140 份,经初步田间鉴定,筛选出高产、抗逆、抗病虫、优质等表现优良的资源 43 份,其中 8 份适宜大面积推广。分析了永州市农作物地方种质资源的现状,并对该地区农作物种质资源保护和利用提出建议。     

玉米种质资源大规模多年多点多病害的自然发病抗性鉴定

病害是影响玉米生产的重要因素。利用品种的抗性是控制玉米病害的经济、安全和有效措施。2016—2019年间,在黄淮海和东华北地区,首次对2000份来源广泛且遗传背景丰富的玉米种质资源进行了多年多点多病害的田间自然发生条件下抗病性鉴定,部分材料在西北地区也进行了田间鉴定,重点调查了小斑病、茎腐病、瘤黑粉病、弯孢叶斑病、南方锈病、粗缩病、大斑病、灰斑病和丝黑穗病的抗病性。综合4年共10个不同环境的自然发病下抗性鉴定数据表明,自然发病鉴定的结果受环境因素影响较大,表现为年度间和地域间的差异。在所有鉴定的病害中,小斑病在多个年份和多个鉴定点的发病均比较充分, 11份种质对该病害表现出稳定抗性;茎腐病、大斑病和灰斑病,在不同年份的部分鉴定点发病较为充分,对这3种病害表现抗病的种质分别为440、356和423份,综合抗性鉴定结果具有较大的参考价值;弯孢叶斑病、瘤黑粉病和粗缩病仅在1个鉴定点发病较为充分,南方锈病和丝黑穗病在所有鉴定点均发生较轻,鉴定结果有待进一步验证。本研究筛选出一批在不同环境条件下对多种病害均具有稳定抗性的材料,其中JN15、953、沈977、68122、K21、SC24-1、17MC7211、17MC7223、郑591、161191等种质的综合抗性突出,对种质的利用及后续人工接种精准鉴定的种质选择具重要参考价值。     

中国甜菜主要种质资源抗病性鉴定与评价

旨在鉴定与评价不同生态区甜菜主要种质资源的抗病性,为种质资源在抗病育种上科学有效利用提供依据。以甜菜3个生态区的313份主要种质资源为试材,在自然发病条件下,按照甜菜的规范标准,调查种质的发病级数,计算病情指数,划分抗性级别。鉴定出高抗甜菜褐斑病种质资源85份、抗病89份,抗甜菜根腐病种质资源11份,抗甜菜丛根病种质资源3份,抗甜菜白粉病种质资源28份。同时鉴定出兼抗2种病害的种质资源,高抗褐斑病兼抗根腐病种质资源5份、抗褐斑病兼抗根腐病种质资源5份、抗褐斑病兼抗丛根病种质资源2份,高抗褐斑病兼抗白粉病种质资源20份。结果表明,中国甜菜种质资源比较匮乏,除抗褐斑病种质资源外,抗根腐病、丛根病和白粉病的资源不但数量少,而且抗性级别低。     

玉米大斑病广谱抗性外引自交系的发掘与抗病基因初步鉴定

从2014—2016年连续3年对43份来自美国、法国、俄罗斯和德国的玉米资源进行了抗大斑病人工接种鉴定, 筛选到高抗玉米大斑病材料7份, 抗病材料1份, 中抗材料6份, 抗性材料占鉴定总材料的比例为32.6%。利用F₂群体, 对7份高抗材料进行了大斑病抗性遗传分析, 抗感植株分离比例和适合性测验证明, 自交系A04、F02、F05和R01对大斑病的抗性可能是由一对显性基因控制的。抗谱分析表明, 自交系A04、F02、F05和R01携带的抗大斑病基因不同于Ht1、Ht2、Ht3和HtN, 可能是新的抗病基因。该研究结果可为今后我国玉米大斑病抗性种质的引进及改良提供重要参考。     

苗期及灌浆期抗Bipolaris sorokiniana叶枯病小麦品种（系）鉴定及相关性分析

叶枯病对小麦生产危害严重,麦根腐平脐蠕孢菌（Bipolaris sorokiniana）是小麦叶枯病的主要致病菌。为筛选抗B. sorokiniana叶枯病小麦种质,采用“孢子液喷洒、套袋（罩）保湿”接菌鉴定的方法,于2019-2020年对130个小麦品种（系）进行苗期及灌浆期叶枯病抗性鉴定,同时分析了小麦苗期与灌浆期对B. sorokiniana叶枯病抗性的相关性。结果表明,130个小麦品种（系）中,苗期抗病材料占32.3%,其中高抗与中抗材料分别为1.5%与30.8%,无免疫材料;感病材料占67.7%,其中中感与高感材料分别为20.8%与46.9%;灌浆期抗、感叶枯病材料分别占11.5%与88.5%,无高抗材料;小麦苗期与灌浆期对B. sorokiniana叶枯病抗性呈显著正相关关系（r = 0.72）。此结果为抗B. sorokiniana叶枯病的遗传育种与抗病机理研究提供了优异的种质资源;基于苗期抗性与灌浆期抗性的显著相关性,可以通过室内快速准确的苗期叶枯病抗性鉴定预测大田条件下小麦灌浆期的抗性,节省时间,减轻大田鉴定繁重的工作量,并降低环境因素对鉴定结果的影响。     

玉米种质沈137抗病性及其利用潜力分析

在P群玉米种质沈137抗病鉴定结果的基础上,系统评价了沈137高抗弯孢叶斑病、灰斑病,兼抗大斑病、小斑病、南方锈病、穗腐病、茎腐病、丝黑穗病和矮花叶病等9种病害的抗病性及其抗病基因丰富而稳定的遗传特性。沈137是国内骨干自交系中抗病种类最多的自交系之一。充分利用沈137这类多抗资源及深入挖掘其应用潜力将成为应对玉米病害突发所带来生产隐患的重要途径。     

从陕麦107、陕麦94的育成谈“超级小麦”育种

为了选育超高产小麦品种,利用多种外源抗性种质与多个农艺亲本组配,采取大群体和F3早代测产确定重点家系的选择策略,将多种优异基因累加、聚合,育成了超高产小麦新品系陕麦107和高产强筋小麦新品系陕麦94。陕麦107弱春性,成穗率高,株高78cm,高产、抗病、抗倒,落黄好,千粒重50g,产量9712.5kg/hm2,较对照品种小偃22增产25.7%。陕麦94弱冬性、多穗型,株高75cm,抗倒伏,高抗条锈病、白粉病和叶枯病,中抗赤霉病,千粒重51g,产量8185kg/hm2,较小偃22增产6%。结果表明,选择遗传背景丰富的亲本材料,采用早代测产,确定重点家系是实现超高产育种的有效途径。     

玉米Iodent种质在Suwan材料改良利用中的有效性分析

种质资源狭窄和杂种优势单一,是制约我国玉米产业发展的重要因素之一。拓宽玉米种质基础,培育突破性育种新材料是选育优良玉米杂交种的基础与前提。热带、亚热带种质已经被证明具有较温带种质丰富的遗传多样性,其引入、改良和应用对丰富我国玉米种质多样性具有十分重要的意义。本研究以28份温热玉米自交系、4份Suwan群体来源自交系(QR 273、ZHL 908、T 32和QB 48)作母本,来自Iodent、Reid、PB、Lancaster和塘四平头类群的8个温带玉米自交系作父本的杂交后代为材料,2015年分别在河南郑州和河南华县对28份自交系和32个杂交组合进行农艺性状评价。结果显示,Suwan×Iodent杂交组合的株型、生育期、感光性等与温带地区杂交种相近;而Suwan自交系与其他类群自交系的杂交组合则表现出植株繁茂、抗倒性差、感光性强和生育期太晚等问题。利用Iodent种质早熟、马齿的特性能够有效改良Suwan种质生育期晚、光周期敏感的不足,获得较高的配合力。     

玉米自交系对大斑病菌的抗性鉴定及抗性来源分析

玉米大斑病是一种严重影响玉米产量的病害,在全国各地多有发生。通过筛选抗病玉米自交系,选育优良抗病品种可以有效防止大斑病的发生。试验于2017-2018年,用田间人工接种大斑病混合菌的方法,对185份玉米种质进行了玉米大斑病抗性鉴定与评价,筛选出高抗自交系16份,其中自选系7份,并对玉米自选系抗病性来源进行分析,发现Y6和J1577等品系抗病性强且可以稳定遗传。     

辣椒砧木种质资源对疫病的抗性及遗传初步分析

以从国外引进的辣椒砧木种质资源为研究对象,采用游动孢子灌根法对幼苗进行疫病抗性鉴定;选择不同抗性水平且抗性表型稳定的5份砧木种质进行完全双列杂交,鉴定F1代对疫病的抗性,以病情指数为表型指标分析抗性杂种优势,通过Griffing法分析抗病性的配合力和遗传参数,探讨砧木种质抗病性状的数量遗传特点.结果表明:15份供试辣椒砧木种质中,3份种质对疫病表现中抗,其余种质均表现感病;20个F1杂交组合中,有2个杂交组合对疫病表现中抗,有3个组合表现杂种优势;辣椒砧木种质抗疫病性状符合“加性-显性-上位性”数量遗传模型,且加性效应占主导地位,同时可能受细胞质基因的影响,表现核质互作效应.本研究筛选出3份辣椒砧木种质和2个F1杂交组合对疫病表现中抗,其中种质D15可作为抗疫病育种骨干亲本,研究结果可为合理利用辣椒砧木种质开展抗疫病育种提供参考.     

Unveilingsources of stripe rust resistance in diverse wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum Aestivum</Emphasis> L.) germplasm using narrow down methodology: a proof of concept

Stripe rust of wheat caused by the fungal pathogen is a destructive foliar disease of wheat. Thus, it is crucial step to characterize the resistant germplasm for stripe rust in a diverse germplasm pool for their ultimate utilization in efficient crop rust resistance breeding. In the present study, we followed two pronged strategies involving integrated phenotypic and molecular characterization of 440 diverse wheat germplasm lines for rust resistance. The germplasm panel was extensively evaluated in field epiphytotic conditions during two consecutive years. After rigorous screening, 72 accessions were successfully revealed as resistant to moderately resistant to stripe rust. Subsequently, entries were then evaluated for their field agronomicperformances, considering prerequisites for serving as a donor germplasm,particularly for yield and 33 potential rust-resistant accessions were identified. Furthermore, to detect the sources of resistance, accessions were molecular characterized for potential race-specific resistance genes Yr5, Yr10,Yr15, and effective adult plant resistance (APR) gene Lr34/Yr18/pm38. We identified the 22 accessions possessing one or more single resistance genes and two accessions were observed with at least three of them. Moreover, Lr34/Yr18/pm38 was determined to confer resistance when observed along with any of the race-specific genes. Thus, the study not only provides proof of concept methodology to identify candidate resistant sources from large germplasm collections but simultaneouslyconfirmed the contribution of combining race-specific andnon-specific APR genes. The finding could further assist in the potential deployment of resistant genes directly into the stripe rust breeding program by involving marker-assisted approaches.