南方根结线虫侵染抗感黄瓜材料根系组织特征观察

为探明抗性黄瓜材料受南方根结线虫侵染后根系组织病理学变化,以抗病黄瓜/酸黄瓜渐渗系ILs-10-1和感病普通栽培黄瓜‘北京截头’为试材,接种南方根结线虫后3、6、9、12、15和22 d取根系进行观察。结果表明:接种后3 d,ILs-10-1和‘北京截头’根尖均出现过敏性坏死;接种后6 d,在ILs-10-1和‘北京截头’根系上发现膨大的根结,两者根结数和根结大小差异不明显;但随着接种时间增加,ILs-10-1所形成的根结数明显少于‘北京截头’。对各时期横径最大的根结进行石蜡切片观察发现,ILs-10-1巨型细胞位于薄壁细胞层,数量少,体积小,周围大量的细胞在接种后6 d呈延伸状和空洞化;‘北京截头’巨型细胞位于维管束附近,数量多,体积大,周围部分细胞在接种后9 d开始出现空洞化,且易形成重根结。结论:过敏性坏死和细胞空洞化是黄瓜抗线虫侵染共有的防御特征,而抑制巨型细胞形成、周围细胞广泛空洞化和提早空洞化为抗病材料ILs-10-1的主要抗性特征。     

抗南方根结线虫和抗黄瓜花叶病毒南瓜材料的初步筛选

采用田间自然感病与人工接种南方根结线虫试验的方法,对10个南瓜材料进行了抗南方根结线虫病和抗黄瓜花叶病毒病初步筛选。结果表明,1~8号材料对黄瓜花叶病毒病均高度敏感,田间表现为植株矮化、叶片黄化、主根短小、侧根少;9号材料常青藤和10号材料黑籽南瓜对黄瓜花叶病毒均具有抗性,且黑籽南瓜对黄瓜花叶病毒病的抗性达到高抗水平。对于抗南方根结线虫病材料的筛选表明,所有参试材料对南方根结线虫均高度敏感,病级指数均达到5。     

榆中县黄瓜根结线虫鉴定及根系定殖效果测定

为了明确甘肃榆中县温室大棚黄瓜根结线虫种类及根际定殖情况,采用形态和分子生物学鉴定其种类,并室内测定和显微观察其在根际定殖效果。结果表明,甘肃榆中县黄瓜根结线虫不同虫态形态、大小和雌虫会阴花纹特征等均具有典型南方根结线虫(Meloidogyne incognita)形态特征。基于线粒体COI基因序列比对和构建系统发育树,鉴定发现榆中县黄瓜根结线虫线粒体COI基因序列与已报道的南方根结线虫台湾株系(KU517167)聚为一类,其相似性为99.75%;根结线虫多序列特异位点鉴定发现其与南方根结线虫孟加拉国株系(MN196556)和南方根结线虫印度株系(MN728697)聚为一类,相似性分别为100%和96.91%。经致病性测定发现,待接种根结线虫2龄幼虫30 d后其能够侵染黄瓜根系并形成大量根结,经染色发现黄瓜幼苗根系组织内寄生大量线形蠕虫、雌虫和卵囊,且镜检观察发现其形态与田间采集后分离的线虫形态一致。综上可知,引起甘肃省榆中县黄瓜根结线虫病的病原为南方根结线虫。     

酸黄瓜对南方根结线虫抗性的光合响应

 【目的】酸黄瓜对南方根结线虫具有高度抗性,明确其抗性的光合响应特性,为进一步抗性基因的分离及功能鉴定提供理论依据。【方法】采用温室盆栽苗期人工接种技术,研究线虫侵染对抗、感黄瓜叶片光合作用、叶绿素荧光参数及相关生理指标的影响。【结果】线虫侵染使抗病材料酸黄瓜叶绿素（Chl）含量降低幅度显著小于感病材料北京截头,酸黄瓜Chl随氮素含量降低较北京截头平缓;抗、感材料净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）下降,酸黄瓜胞间CO2浓度（Ci）下降,而北京截头Ci上升,酸黄瓜Gs对叶片相对含水量（RWC）持续下降的反应较北京截头敏感;实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）降低幅度酸黄瓜小于北京截头,非光化学猝灭系数（qN）升高幅度酸黄瓜显著高于北京截头;酸黄瓜Pn/Ci初始斜率变化不大,而北京截头Pn/Ci急剧降低。【结论】酸黄瓜叶绿素含量下降较小,从而保持了较高的净光合速率,使线虫侵染对酸黄瓜植株生长造成的影响不大。     

辣椒抗南方根结线虫基因的定位及标记辅助选择

用对南方根结线虫具有稳定抗性的辣椒材料09C649与感病材料09C108杂交并构建F2分离群体,遗传分析表明,09C649中对南方根结线虫的抗性由一对显性基因控制,将其暂命名为Me8。用236对SSR标记、1对SCAR标记、1对SSCP标记、8对EST-SSR标记及2对COSII标记对Me8进行基因定位。该基因被定位在辣椒第9号染色体上,与其距离最近的4个标记SSCP_B322、COS710、SCAR₃15和COS970,分别与该基因相距0、0.1、1.3和3.3cM。抗南方根结线虫基因N、Me1、Me3及Me7也都位于这一染色体区域,因此这4个分子标记可运用于对目前已发现的所有抗南方根结线虫基因的辅助选择中。用标记SCAR₃15对37份辣椒材料进行辅助选择,结果表明标记鉴定结果与抗性鉴定结果具有高度的一致性。     

贵州烤烟品种资源对根结线虫的抗性鉴定

为了解贵州烤烟品种资源对根结线虫病的抗性,对贵州省地方烤烟品种资源进行田间根结线虫抗性鉴定。经形态学鉴定试验烟田内根结线虫为南方根结线虫(Meloidogyne incognita)、爪哇根结线虫(Meloidogyne javanica)和花生根结线虫(Meloidogyne arenria)的混合种群;在225个烤烟品种资源材料中发现有8份材料在该混合种群下表现为高抗、18份材料表现为抗病、31份表现为中抗,其它材料均感病或抗性较差。     

根结线虫污染的温室番茄土壤修复——土壤修复剂稀释倍数筛选

为明确笔者实验室研制的不同稀释倍数的土壤修复剂对被南方根结线虫(Meloidogyn incognita)污染的温室番茄土壤的修复效果,该文用浅盘法分离土壤中线虫,鉴定并记录各处理及清水对照的线虫数量、根系根结率.结果显示:在5种稀释倍数中,稀释125倍的土壤修复剂每株、每次施用500ml最能有效地抑制根结线虫,种群数量可控制在30 individuals·100ml-1 soil以下,并使根系的根结率减少至40%以下,同时能促进有益的小杆线虫(Rhabditis(Oscheius)spp.)种群扩增(388 indi.·100ml-1 soil).研究结果还显示每25d施用一次土壤修复剂可以较有效地修复被根结线虫污染的土壤.     

六个丝瓜品种对南方根结线虫的抗性

根结线虫病是我国瓜类蔬菜的主要病害,选育抗病品种是有效防控该病的主要措施。结合田间调查与室内检测重复验证,采用病情指数、繁殖系数等多种抗根结线虫评价方法对丝瓜抗性进行分析,以便为瓜类蔬菜根结线虫多指标抗性评价提供科学参考和借鉴,为丝瓜与其他瓜类蔬菜抗根结线虫的材料创新与新品种(含砧木)培育奠定基础。综合评价供试丝瓜品种对南方根结线虫的抗性水平,经形态学特征鉴定,重庆地区丝瓜的病原线虫为南方根结线虫(Meloidogyne incognita);6个丝瓜品种1、2、5、6、32、33号的田间病情指数分别为65.3、12.5、55.3、18.9、32.0、34.3,根际线虫繁殖系数分别为1.28、0.46、1.12、0.57、0.73、0.78,每5 mm根段组织线虫数量分别为34、4、18、7、9、10 条,每100 mm幼嫩根段上早期平均检出根结数分别为12.2、2.1、14.8、0、0、0。2020年田间和温室试验结果与2019年抗性评价结果基本一致;以上4项指标相互印证,趋于一致,能够作为抗南方根结线虫的评价指标;4项指标数据综合评价,判定2号、6号材料为高抗(HR),32号、33号材料为抗性(R),1号、5号材料为感病(S)。     

云南植物根结线虫种类调查与鉴定

 1986年以来,从云南省的昆明市及10个地区(州)约30个县(市)的60种(或品种)作物上采集到150个根结线虫种群,根据形态特征与鉴别寄主反应试验,对141个种群进行了种与寄主小种的鉴定,绝大多数为4种常见根结线虫,优势种为南方根结线虫,其余依次为爪哇根结线虫,北方根结线虫和花生根结线虫,南方根结线虫中,优势小种为1号小种,其次为2号小种和3号小种,未发现4号小种。花生根结线虫中,鉴定出2号小种,未发现1号小种。     

番茄种质材料对南方根结线虫的抗性鉴定及Mi-1基因检测

采用盆栽接种2龄幼虫法,对6份番茄Solanum lycopersicum种质材料进行了对南方根结线虫Meloidogyne incognita的抗性鉴定。结果表明:供试的番茄材料对南方根结线虫的抗性存在差异,其中,高抗材料4份,抗病材料1份,感病材料1份;采用酶切扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequences,CAPS)方法对番茄抗性材料进行Mi-1基因检测,发现TY52、T27和Bss368 3份材料不含Mi-1基因,无限生长(红色)和T24含有Mi-1基因。     

Cytological Analyses on Development of Male and Female Gametophytes in an Interspecific Hybrid F1 from Cucumis hystrix Chakr. × Cucumis sativus L.

An interspecific hybrid F1 of Cucumis hystrix Chakr. × Cucumis sativus L. (NC4406) was used to establish the developmental sequence and to characterize the male and female gametophytes at cytological level for further understanding of the phylogenic relationship and the mechanism of fertility or sterility in the interspecific hybrid F1. The development of male and female gametophytes was studied through meiotic analysis and paraffin section observation technique, respectively.Meanwhile, the fertility level was assessed through hybrid F1 backcrossing to cultivated cucumber 4406. Variable chromosome confgurations were observed in the pollen mother cells (PMCs) of hybrid F1 at metaphase Ⅰ, e.g., univalents,bivalents, trivalents, quadravalents, etc. At anaphase Ⅰ and Ⅱ, chromosome lagging and bridges were frequently observed as well, which led to the formation of polyads and only a partial number of microspores could develop into fertile pollen grains (about 23.3%). Observations of the paraffin sections showed numerous degenerated and abnormal embryo sacs during the development of female gametophytes, and only 40% of the female gametophytes could develop into normal eight-nuclear megaspore. On an average, 22.8 and 6.3 seeds per fruit could be obtained from the reciprocal backcross. The interspecific hybrid F1 of C. hystrix × NC4406 was partially fertile; however, the meiotic behaviors of hybrid F1 showed a high level of intergenomic recombination between C. hystrix and C. sativus chromosomes, which indicated that it plays an important role for introgression of useful traits from C. hystrix into C. sativus.     

野黄瓜与栽培黄瓜种间杂种F1雌雄配子发生和发育的细胞学研究

【目的】探讨野黄瓜（Cucumis hystrix Chakr., 2n = 24）与栽培黄瓜‘NC4406’（C. sativus L., 2n = 14）的种间杂种F1（2n = 19）雌雄配子发生、发育特点，为种间亲缘关系、杂种可育和败育机制提供细胞学证据。【方法】采用减数分裂制片法和石蜡切片法分别观察研究雄配子和雌配子发生、发育过程，并通过回交试验测定雌雄配子的实际育性水平。【结果】花粉母细胞减数分裂中期I中存在单价体、二价体、三价体和四价体等多种染色体构型；后期I和后期II中常出现落后染色体和染色体桥，最终导致了多分体的形成和只有部分小孢子能发育成正常可育的花粉粒（约占总数的23.3%）。杂种F1雌配子体发育过程中常出现胚囊退化或产生无极性的异常胚囊，只有40%左右的胚囊能发育成正常的8核胚囊。正反回交的平均结籽数分别为22.8和6.3粒/果，表明该杂种F1的雌雄配子均具有一定的授粉受精能力。【结论】尽管该种间杂种F1仅具有部分育性，但它的减数分裂过程证明了野黄瓜和栽培黄瓜的染色体组发生了广泛的交换和重组，表明这一种间杂种F1在转导野生有用性状中将能发挥重要作用。     

芝麻栽培种与野生种（Sesamum schinzianum Asch、Sesamum radiatum Schum & Thonn）种间杂交后代的生物学特性

【目的】探明芝麻栽培种与野生种种间杂交的亲和性,分析杂交后代遗传特征。【方法】以26个基因型（Sesamum indicum L.）与刚果野芝麻（Sesamum schinzianum Asch）和野芝1号（Sesamum radiatum Schum & Thonn）野生种为杂交亲本,借助胚培养技术获得种间杂交后代。采用SSR标记和生物学方法鉴定并分析杂交种F1的遗传特性。【结果】通过胚培养技术获得2 430个种间杂交F1株系,对部分材料的检测表明杂种阳性率为95.83%。刚果野芝麻×栽培种的正反交杂交率分别为34.62%（A）和11.54%（C）,野芝1号×栽培种的正反交杂交率分别为100%（B）和19.23%（D）。F1花粉粒存在部分不育和高度不育两种类型,F1自交结实率分别为2.32—2.57粒/蒴果（S. schinzianum×S. indicum）和0.30—2.45粒/蒴果（S. radiatum ×S. indicum）。【结论】S. radiatum与栽培种的杂交亲和率高于S. schinzianum。以野生种为母本与栽培种杂交,杂交种F1在株高、根系结构等性状方面超亲表现明显;株系高抗枯萎病;部分F1株系有低自交结实性。     

多抗优质黄瓜砧木冀砧10号的选育

以A2315为母本、G5416为父本,培育出黄瓜专用砧木南瓜杂种一代——冀砧10号。该品种枝叶不易徒长,下胚轴不易空心,根系发达,吸肥力强,高抗枯萎病和拟茎点霉根腐病,免疫蔓枯病,生长势稳健,耐低温弱光,嫁接亲和力好,共生亲和性强,不影响黄瓜产量且品质明显提高,其嫁接苗的瓜条在各种栽培方式下都不产生蜡粉,是克服连作障碍和提高品质的优良黄瓜砧木。     

切花菊‘南农银山’与紫花野菊种间杂交及后代耐涝性鉴定

【目的】对切花小菊‘南农银山’和紫花野菊进行种间杂交,并对后代的表型和耐涝性进行鉴定,以期对切花小菊的耐涝性进行改良。【方法】以切花小菊‘南农银山’为母本（不耐涝）、紫花野菊为父本（耐涝）开展人工杂交。杂交后代通过形态学和SRAP分子标记进行鉴定。耐涝性通过测定淹水处理后叶片相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量和抗氧化酶活性进行鉴定。【结果】获得1个种间杂交后代,其株高、叶长、叶宽、管状花数、舌状花数等形态指标均介于双亲之间;SRAP分子标记分析发现,子代中同时具有父、母本特异条带,说明获得的后代是真杂种。淹水处理后,子代的叶片相对含水量、叶绿素含量的降低、丙二醛含量的升高显著低于母本‘南农银山’,且具有比母本更高的抗氧化酶活性,表现出较强的耐涝性。【结论】通过种间杂交能将紫花野菊的耐涝性导入切花小菊品种,进行切花小菊种质耐涝性改良和创新。     

黄瓜染色体片段导入系的构建与遗传评价

以综合性状优良的栽培黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=14)北京截头为受体亲本,以携带有多种抗性性状的黄瓜珍稀野生种酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.,2n=24)为供体亲本,在本实验室前期获得种间杂交异源四倍体的基础上,通过多代回交和自交,结合SSR标记辅助选择构建了以北京截头为遗传背景的黄瓜野生种染色体片段导入系,并对其导入片段的数目、分布、大小和覆盖率等进行了评价。结果表明:该导入系群体携带的38个供体片段不均匀地分布于黄瓜7条染色体上,其长度介于1.1~14.9 cM,平均长度为5.3 cM,总长度为201.9 cM,在黄瓜基因组上的覆盖率为23.5%。     

大葱和洋葱种间杂种的获得及其特性

【目的】构建大葱和洋葱的种间杂种。【方法】以章丘大葱和洋葱自交系06-38为材料,进行远缘杂交,对杂种子房进行培养;利用CAPS技术对所获得植株进行鉴定;利用花粉染色法、离体萌发法和自交对其进行育性鉴定。【结果】大葱和洋葱正反交,自然状态下胚败育。在未添加激素的MS培养基上进行大葱与洋葱种间正反交后的子房培养,均获得种间杂种F1,授粉后第7天为最佳培养时期;通过子房培养分别获得了大葱×洋葱、洋葱×大葱杂种植株26株和22株;经CAPS检测,杂交后代全部为真杂种。F1杂种植株具有明显的杂种优势,杂种雄性不育。【结论】利用子房培养技术,克服了大葱和洋葱远缘杂种在自然状态下胚败育的情况发生,获得了种间杂种F1;所获得的杂种植株表现出明显的杂种优势,且雄性不育。     

白兰杂种F1种间杂种优势形成的水分胁迫抗性生理基础

运用林木遗传学和逆境生理学的原理和方法,研究了白兰种间正反杂种F1杂种优势形成的水分胁迫抗性生理基础。结果表明:杂种叶片具有在水分胁迫状态下抗失水、维持叶绿素单位面积质量、保持蛋白质单位面积质量、降低RNase活力升高速率等4种超亲杂种优势现象。蛋白质生物合成抑制剂取得的证据表明水分胁迫状态下双亲叶片RNase活力的升高除涉及到细胞质mRNA翻译外,还可能涉及到叶绿体和/或线粒体RNase的释放、活化、合成,而正反交F1杂种叶片RNase活力升高主要来自于细胞质mRNA的翻译,而与叶绿体、线粒体的关联不密切。     

南瓜属种间杂交后代花粉活力研究

采用TTC染色法对南瓜属种间杂交后代进行了花粉活力测定。结果表明,美洲南瓜×中国南瓜种间杂种F1花粉活力低于双亲;F2的花粉活力发生性状分离,部分单株的花粉活力比F1进一步降低、部分单株则有所提高;BC1F1中部分单株的花粉活力已恢复到了亲本水平。(印度南瓜×中国南瓜)×美洲南瓜种间杂种F1的花粉干瘪,活力为0。分析认为,南瓜属种间杂种F1花粉活力降低是导致其育性下降的因素之一,可从自交或回交后代中分离筛选出花粉活力有所恢复的单株,其中又以回交的方法效果更好。     

棉铃虫对Bt毒素抗性遗传方式的研究

在室内条件下,采用对Bt毒素产生253倍的抗性棉铃虫种群,研究其对Cry1Ac的抗性遗传方式。结果表明,互交后代(抗性雄蛾×敏感雌蛾和抗性雌蛾×敏感雄蛾)的效应显性值DML分别为0.14和0.11,二者差异不显著,表明抗性为常染色体,不完全隐性遗传;对正反交F1代的回交后代、正反交F1代的自交后代生长发育期望值与实际值进行χ2分析,表明抗性由单基因控制。