玉米是全世界也是我国种植范围最广、用途最多、总产量最高的作物，玉米生产对保障我国粮食安全具有重要意义。玉米南方锈病是由多堆柄锈菌（Puccinia polysora Underw.）引起的一种气传性真菌病害，主要发生在热带、亚热带玉米种植区。近年来，由于气候变化，该病害开始向高纬度地区蔓延，已逐渐成为我国黄淮海夏玉米区的主要病害，直接导致玉米籽粒品质变差、产量降低，对玉米生产造成严重威胁。目前，我国玉米生产上推广种植的玉米品种大多不抗玉米南方锈病，一旦南方锈病发生和流行，将会导致在短时间内大面积蔓延，而常规化学防治难以控制。因此，挖掘和利用玉米种质资源中的南方锈病抗性基因，进一步选育抗病品种是应对南方锈病为害最经济有效的技术途径。玉米资源中高抗南方锈病的种质较为匮乏，主要来自热带、亚热带，可直接利用的温带种质极少。与国外玉米种质相比，我国玉米种质中的高抗材料较少，主要来自农家种或含有热带血缘的P群材料，遗传基础狭窄。玉米南方锈病抗性基因的鉴定与克隆，对开展分子标记辅助育种、加快育种进程及抗病新品种选育具有重要促进作用，目前，已有多个南方锈病抗性基因被鉴定和克隆，为分子标记辅助选择育种奠定了基础。多年来，我国育种家利用有限的抗性种质资源，选育了多个抗南方锈病的优良玉米自交系，并成功育成抗病杂交种。近期，南方锈病病原菌基因组方面的研究揭示我国多堆柄锈菌群体已分化出高毒谱系，从而逃逸抗病基因的识别。因此，挖掘和利用抗性种质中蕴涵的丰富基因资源仍需进一步加强。本文概述了南方锈病的生物学特性及危害，系统梳理了南方锈病抗性种质资源鉴定、抗性基因定位与克隆，以及抗性品种选育的研究进展，并展望了玉米南方锈病未来研究方向，以期为玉米南方锈病防治和抗病品种选育提供参考。

玉米是世界上最重要的农作物之一,中国玉米总产量占全国所有谷物产量的38.12%。穗腐病是玉米生产中的重要病害,在降低玉米产量和品质的同时,产生的毒素也危害人畜安全。抗性品种的选育和利用是控制玉米穗腐病的经济、安全和有效措施。目前,国内外对玉米穗腐病的致病菌进行了较为详细的研究,鉴定出40余种病原真菌,其中拟轮枝镰孢、禾谷镰孢和黄曲霉引起的穗腐病发生普遍,危害最为严重。建立了4种玉米抗穗腐病鉴定的方法,即双牙签接种法、花丝喷雾法、花丝通道注射法和针刺果穗注射法,从数千份玉米种质资源中筛选出一批抗拟轮枝镰孢、禾谷镰孢或黄曲霉穗腐病的材料。明确了玉米抗穗腐病的物理与生化机制,主要表现为抗侵染和抗扩散...

尽管鲤养殖业取得了巨大成就,但病害问题仍然是其发展所面临的一个重要制约因素。病害防控方法,主要有环境防控、药物控制和疫苗法,而运用遗传改良来提高鲤抗病力被认为是一种切实可行的方法。虽然以提高生长为目的的多项鲤育种计划已经取得了成功,但有关抗病育种相关研究仍处于起步阶段。利用鲤群体所存在的有益遗传变异,选择合适的育种方法,积极开展抗病选育应该是今后鲤养殖业所必须关注的重要研究内容。从环境胁迫对抗病性状的影响、抗病性状的遗传学基础、抗病性状与其他性状的关系、抗病性状的测定、抗病育种具体方法等方面较系统地介绍了利用遗传改良来提高鲤抗病力的相关研究进展。研究亮点:抗病力是养殖鱼类一个重要经济性状,但由...

我国玉米生产中的主要病害有大斑病、小斑病、丝黑穗病、茎腐病和矮花叶病。研究结果表明:玉米对上述病害的抗性,主要表现为受多基因控制的水平抗性。不同玉米材料,抗病性有明显差别。F_1的抗病性,倾向抗病亲本或比亲本的平均病级低。实践证明,采用轮回选择法和利用多细胞质杂交种是行之有效的玉米抗病育种途径。

果树病害对果品生产危害严重,长期以来科技工作者们致力于植物抗病机制研究并利用育种方法进行品种改良,以提高果树抗病能力。本文综述了近年来国内外学者在植物物理结构特征与抗病性的关系以及化学抗菌物质与抗病性的关系等方面研究,回顾了果树在抗病育种方面所取得的研究成果,论述了转基因技术在果树抗病育种中的应用,以期为今后果树抗病育种研究提供参考。

The disease caused by Maize rough dwarf fijivirus (MRDV) is one of the most important diseases in corn production in North China.Severe dwarfing,distortion of the plants bearing the small malformed ears with few or no kernels,and enations on the underside of the leaves are the typical symptoms of th...

对河北省玉米茎腐病优势种禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌和腐霉菌进行了接种技术和玉米品种抗病性的研究。结果表明,三种病原菌单独接种或复合菌接种都能使玉米产生典型茎腐病株;复合菌株接种的致病率接近或高于单菌株致病率的平均值;播种前和6～8叶期接种较常规撒粉期接种发病率高;应用于玉米品系的抗病性鉴定,可以筛选出兼抗三种病原菌的玉米杂交种和自交

以雄性不育细胞质(CMS)中S群的S,M,R与21A及C群的Rb,Es等多种细胞质为背景采用回交转育的方式,完成了CF5-11111雄性不育系的转育,不育性稳定。根据21A,S,M,Rb,Es胞质不育系具有较稳定的不育性和5种胞质抗病性的有关研究,研究认为21A,S,M,Rb,Es型雄性不育细胞质完全可以在生产上应用。

为建立快速鉴定玉米南方锈病菌和玉米普通锈病菌的分子检测方法,有助于玉米锈病的早期预警和有效防控,利用真菌ITS通用引物分别对采自海南、河南、吉林的玉米锈病菌样品进行了rDNA-ITS区克隆和测序分析(GenBank登录号为:HM452902,HQ154021HQ154038),并根据其变异区段序列分别设计了病原菌检测特异性引物。结果表明:设计的检测引物具有较高的种特异性和检测灵敏度,在普通PCR体系中可检测到南方锈病菌和普通锈病菌的锈病菌DNA的最低浓度分别为100和1pg/μL。本研究建立的检测体系对2

本文综述了我国糯玉米杂交育种取得的进展。我国糯玉米育种可分为3个阶段,阐述了各阶段应用的主要育种方法、取得的育种成效、存在的问题及解决途径。目前,利用普通玉米优良基因改良糯质农家品种及糯质一环系是我国糯玉米育种的主要方法;利用糯玉米杂交种选育二环系已成为我国糯玉米育种的次要方法,但有可能成为主要方法。利用百年改良积累的普通玉米优良基因改良糯质材料,是糯玉米增扩种质资源的最佳途径之一。

茎秆倒伏严重影响玉米产量、品质和机械化收获,是当前玉米生产和育种亟待解决的主要问题之一。加强对玉米茎秆抗倒伏性的研究,对提高品种抗倒伏能力具有重要意义。本文综述了玉米茎秆倒伏的主要影响因素及其遗传特征。茎秆倒伏与茎秆自身的强度密切相关。茎秆强度越高,抗倒伏性越强。茎秆强度受茎秆所处的发育阶段、茎秆内部结构和外部形态,及其细胞壁成分等影响。处于分生组织的茎秆细胞分裂旺盛,较易折断,而进入生殖生长后,茎秆表皮、厚壁组织增厚,维管束发育成熟,对茎秆的支撑作用增强。茎秆细胞壁的主要成分——纤维素、半纤维素、木质素、可溶性糖、无机物等均可提升茎秆强度。目前,研究者借助高通量表型平台,利用玉米连锁群体和自交系群体,采用各种定位方法,鉴定到一系列影响茎秆形态、强度、细胞壁成分的相关QTL和候选基因。研究表明,基于单倍型的QTL定位方法比基于单个SNP的定位效果好。一致性QTL分析将不同遗传群体的研究整合到一起,能够提高QTL结果的通用性。茎秆强度的遗传基础复杂,受微效多基因控制,位点间具有加性效应。茎秆成分QTL中的候选基因涉及细胞壁代谢、转录因子、蛋白激酶等。MAIZEWALL是玉米细胞壁相关基因的重要数据库。目前该数据库包含1 156个玉米细胞壁生物学相关的候选基因,为该领域的深入研究提供强大的资源。已鉴定到一系列影响玉米茎秆细胞壁成分、茎秆形态和强度的基因,其功能涉及纤维素合成路径,如纤维素合成酶类、Cobra类、糖基转移酶和核糖转运蛋白类;苯丙烷路径基因,如控制bm1—bm5的相关基因;植物激素类,如赤霉素、生长素、油菜素甾醇相关基因;转录因子如NAC、MYB;miRNA(ZmmiR528)以及F-box基因(stiff1)等。今后应积极探索不同发育时期玉米茎秆倒伏的力学机制;广泛发展自然群体或育种群体进行遗传分析;采取多种定位策略,提高抗倒伏相关基因鉴定的功效;针对优良等位基因,开发各类分子标记,加强抗倒伏分子标记辅助选择。本文将为玉米茎秆抗倒伏遗传机制解析及抗倒伏玉米品种的分子育种提供参考。

抗倒伏能力的合理评价在玉米生产中非常重要。为了解当前国内外玉米抗倒伏能力常用的评价方法（茎秆质量评价、根系评价、田间风洞测试和田间原位测试）及其相关仪器设备的研究进展，基于中国知识资源数据库（CNKI）和国家知识产权局专利检索数据库，以“玉米”、“抗倒伏”为关键词，检索了1990—2020年文献资料，进行归纳和总计，并比较分析了不同评价方法的相对优势和改进方向。结果表明：1）田间原位无损测试能够模拟不同风速下的植株受力情况，测试效率高且使用成本低，在玉米抗倒伏能力评价中具有较好的应用前景；2）明确单株与群体、生物力学与实际风速的关系，通过单株的抗倒伏力的实时动态变化去反映群体抗倒伏力，是未来玉米抗倒伏能力评价的发展方向；3）研制田间原位无损测试专用仪器，结合多年、多点、多生态区、多气候条件田间测试，建立原位无损定量评价指标体系，制定技术标准，是未来玉米抗倒伏能力无损评价的重要研究内容。本研究进展综述可为玉米抗倒伏能力的合理评价及为田间原位无损测试植株抗倒伏仪器的研制和应用提供依据。

欧洲玉米螟Ｏｓｔｒｉｎｉａｎｕｂｉｌａｌｉｓ（Ｈｂｎ．）是北美严重影响玉米产量和品质最重要的害虫，转Ｂｔ基因抗虫玉米（以下简称Ｂｔ玉米）的商品化，为控制玉米螟为害提供了新的途径。一、Ｂｔ玉米的培育植物遗传研究人员将选定的外源ＤＮＡ插入玉米植株的ＤＮＡ...

以6个玉米南方锈病抗性不同的玉米自交系为亲本,按Griffing双列杂交试验设计方法Ⅱ组配15个杂交组合,对玉米自交系南方锈病抗性进行配合力分析,并估算群体遗传参数。研究结果表明,6个自交系一般配合力(GCA)效应差异显著,自交系沈139 GCA效应为最大负效应,其次是齐319、双M9和X178;黄C和黄早四表现正的GCA效应。结合杂交组合实际抗病性表现与特殊配合力(SCA)效应进行分析,双M9所组配的各组合抗性表现和SCA效应均较好。群体遗传参数分析结果表明,该性状广义遗传力为82.54%,性状的遗传以加性效应为主,同时存在一定的非加性效应,性状表现受环境影响较大。

【目的】通过对一个热带高抗玉米南方锈病材料S313与4个高感玉米南方锈病材料组配的8个F_2群体进行两年三季的遗传分析,在表型鉴定的基础上,利用其中1个F_2群体进行局部遗传图谱构建及抗性基因定位,并利用大群体及新开发的分子标记对抗性主效QTL进行精细定位,为进一步克隆该基因奠定基础。【方法】连续三季对8个F_2分离群体,分3个时期进行病原菌接种,玉米生长后期按1—9级标准等级记载各单株的抗南方锈病级数,进行抗性表型鉴定,最终确定抗、感分离比例。利用56K芯片筛选出2个亲本间多态标记,选择其中均匀分布的192个标记对S313×PHW52的F_2群体中各30个高抗、高感子代进行KASP分型。利用第10染色体短臂上19个SNP标记对整个F_2群体进行分型,构建局部遗传图谱;将遗传图谱与田间抗性表型鉴定结果相结合进行抗性QTL定位。开发初定位区间内10个SNP标记对次级群体进行标记分型,根据交换单株数量大小进一步缩小定位区间。根据玉米B73 Ref Gen_V4参考基因组信息,列出对应定位区间内的所有基因,利用基因的功能注释信息,确定可能与玉米抗南方锈病相关的候选基因。【结果】8个F_2群体田间抗、感分离比均符合3﹕1的分离比例,说明热带自交系S313对玉米南方锈病的抗性是由1个效应比较大的主效QTL控制。利用56K芯片筛选出2个亲本间的多态标记16 426个。利用192个标记对各30个抗、感子代进行连锁分析,获得了1个抗性连锁标记Affx-90241059。利用19个SNP标记构建了总遗传距离为31.8 cM,标记间平均距离1.77 cM的局部遗传图谱。利用复合区间作图法把该主效QTL定位在标记Affx-91298359与标记Affx-91182449之间,区间大小约2 M。进一步利用F_2大群体及10个SNP标记把该区间缩小到474 K的范围内。玉米参考基因组B73的对应区间内共有63个基因,其中3个基因LOC103640657、LOC100191493、LOC103640673编码的蛋白质与植物抗病性有关,因此把这3个基因列为热带玉米种质S313高抗玉米南方锈病的抗性候选基因。【结论】S313对玉米南方锈病的抗性是由1个主效QTL控制,并且S313的主效基因定位在第10染色体短臂约0.47 M的范围内。在该范围内有3个玉米南方锈病抗性候选基因。