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不同根肿病抗性油菜根系分泌物的代谢组研究

四川大学学报（自然科学版） 2022年第3期59卷 163-171页

作者：陈宇红蒋学飞苏滢王茂林四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室成都610064

为了探究寄主根系分泌物中对根肿菌休眠孢子萌发具有重要作用的代谢物,本研究首先测试了甘蓝型油菜不同根肿病抗性材料的根系分泌物对休眠孢子萌发的诱导能力,发现易感材料根系分泌物处理组的萌发率显著高于抗性材料处理组.进一步采用... 详细信息

为了探究寄主根系分泌物中对根肿菌休眠孢子萌发具有重要作用的代谢物,本研究首先测试了甘蓝型油菜不同根肿病抗性材料的根系分泌物对休眠孢子萌发的诱导能力,发现易感材料根系分泌物处理组的萌发率显著高于抗性材料处理组.进一步采用非靶向液相色谱-质谱联用代谢物分析法检测了抗病材料和易感材料的根系分泌物,在负离子(ESI-)模式下鉴定出次级代谢产物1079个,在正离子(ESI+)模式下鉴定出次级代谢产物1257个,其中差异代谢物分别为662和722个.选取部分差异较大的代谢物进行验证,结果表明,胸腺嘧啶,2′-脱氧尿苷,L-异亮氨酸,葫芦巴碱,磷酸吡哆醛,香豆素,D-来苏糖和穗花杉双黄酮等对休眠孢子萌发具有显著促进作用,继而影响根肿病的发生.

关键词：甘蓝型油菜根肿病抗性根系分泌物代谢组

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甘蓝型油菜温敏型波里马细胞质雄性不育系616A根肿病抗性的遗传改良

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中国油料作物学报 2023年

作者：王福才徐义杨光圣王朝阳海南大学三亚南繁研究院海南大学热带作物学院武汉联农种业科技有限责任公司华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室

为培育优良的抗根肿病油菜品种，以华双5R和华油杂62R(分别携带PbBa8.1和CRb抗病位点)为供体亲本，以优良温敏型波里马细胞质雄性不育系616A为轮回亲本，通过分子标记辅助回交育种策略，将PbBa8.1和CRb导入616A中，选育出背景回复率分别... 详细信息

为培育优良的抗根肿病油菜品种，以华双5R和华油杂62R(分别携带PbBa8.1和CRb抗病位点)为供体亲本，以优良温敏型波里马细胞质雄性不育系616A为轮回亲本，通过分子标记辅助回交育种策略，将PbBa8.1和CRb导入616A中，选育出背景回复率分别为95.45%、94.80%和92.58%的改良株系616APbBa8.1、616ACRb和616APbBa8.1+CRb，并在此基础上与圣光128的父本621R配制了具有根肿病抗性的改良杂交种圣光128CRPbBa8.1、圣光128CRCRb和圣光128CRPbBa8.1+CRb。利用我国根肿菌4号优势生理小种，对改良株系及杂交种进行根肿病抗性鉴定，结果表明：616APbBa8.1+CRb和616ACRb改良株系及其改良杂交种圣光128CRPbBa8.1+CRb和圣光128CRCRb对4号生理小种具有免疫抗性；616APbBa8.1改良株系及其改良杂交种圣光128CRPbBa8.1对4号生理小种表现为一定程度抗性，抗性低于携带CRb抗性基因的改良株系及杂交种。农艺性状考察结果表明，616A改良株系及其杂交种的株高、分枝数、角果长、每角果粒数和千粒重均与对照没有显著差异。上述结果表明，3个改良不育系可以用于配制抗根肿病杂交油菜品种。

关键词：甘蓝型油菜 616A 根肿病抗性 PbBa8.1抗病位点 CRb抗病位点分子标记辅助选择

利用分子标记辅助选择改良结球甘蓝根肿病抗性

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利用分子标记辅助选择改良结球甘蓝根肿病抗性

作者：韩欣梦西南大学

学位级别：硕士

结球甘蓝(Brassica oleracea var.capitata),是世界上重要的十字花科蔬菜作物之一。根肿病是一种侵染所有十字花科作物的土传病害,严重影响结球甘蓝的产量和品质。培育抗根肿病结球甘蓝品种是从根源上防控根肿病的有效手段。尽管通过回... 详细信息

结球甘蓝(Brassica oleracea var.capitata),是世界上重要的十字花科蔬菜作物之一。根肿病是一种侵染所有十字花科作物的土传病害,严重影响结球甘蓝的产量和品质。培育抗根肿病结球甘蓝品种是从根源上防控根肿病的有效手段。尽管通过回交转育的方式可以将位于其他育种材料中的抗性基因/位点转移到待改良的自交系中,但是结球甘蓝是典型的绿体春化植物,其抽薹开花有着严格的条件,加代繁殖难度大,自交系的选育周期漫长。因此,在回交转育过程中,结合受体自交系的背景选择,从回交早期世代群体中精确筛选具有最多受体遗传背景的个体,减少供体材料遗传背景,将有利于在较短的世代内将抗性基因导入受体自交系,实现抗性基因导入的同时,最大限度提高受体自交系的遗传背景,从而有效提高育种效率。本研究以性状优良但对根肿病敏感的甘蓝自交系F416为受体亲本,以高抗根肿病材料9LQ18-5为供体亲本,经过3～4次回交,利用分子标记前景选择结合抗病接种鉴定实现目标性状的定向选择,同时借助分子标记背景选择鉴定抗病个体后代与受体自交系F416的遗传相似性,以期获得具有与F416的遗传背景高度相似又对根肿病高抗的回交改良材料。研究结果如下:1.使用根肿病抗性连锁的分子标记CCR1和CCR2对BCF代55个单株进行抗性位点检测,筛选到18个具有根肿病抗性CCR双标记的单株。利用SSR标记对这18个单株进行背景选择,基于SSR标记的背景选择筛选出与F416的遗传相似度高的单株5株,与F416的遗传相似度低的单株3株。对以上8株进行扦插扩繁后做表型鉴定,与F416遗传相似度高的5株中,3个株系表现与F416一致的“平型”叶端,2个株系表现与F416一样的“卵椭圆”叶片形状,5个株系的平均株高、开展度和叶片长度显著不同于F416。与F416的遗传相似度低的3个株系中,有2个株系表现与F416一致的“平型”的叶端形状,并且它们的平均株高、开展度和叶片宽度与F416相似。这说明了利用SSR分子标记进行背景选择结果与基于表型筛选结果之间存在较大差异。因此,亟待开发新的背景选择标记。2.将这8个BCF株系,与轮回亲本(F416)、非轮回亲本(9LQ18-5)和抗根肿病对照品种(先甘336)一同进行重测序。与亲本和对照相比,在SNPs和Indel变异程度上,21-9、21-1、21-2与轮回亲本(F416)的相似度高,其中21-9与F416最相似。另外,将8个抗根肿病的BCF株系与F416、9LQ18-5和先甘336的测序深度进行比较,结果发现,在大小约为47 kb的根肿病候选QTL区域(42986635-43033590),所有抗根肿病材料都检测不到对应的reads,推断该区域为潜在的抗病功能区段或者连锁区段。3.将这8个BCF株系与F416回交获得了BCF,利用根肿病前景选择标记,从72个BCF株系中筛选出含有CCR双标记的株系36个。基于全基因组重测序获得的Indel突变位点,设计并筛选出49对Indel特异引物,用于36个BCF株系的背景选择。结果发现,21-9株系平均遗传相似性和农艺性状与F416最接近,平均回交恢复率高达85.25%,其中,21-9-16(90%)和21-9-19(90%)的回交恢复率接近四次回交背景恢复率理论期望值(93.8%)。根肿病抗性鉴定发现21-9群体抗根肿病,是后续回交育种中十分重要的材料。综上所述,本研究通过全基因组重测序开发并筛选出的标记,可有效用于骨干亲本F416回交后代群体的背景选择,该研究成果对于今后利用结球甘蓝骨干亲本F416开展其他重要农艺性状转育回交后代群体的高效选择具有重要的应用价值。

关键词：结球甘蓝根肿病抗性前景选择背景选择回交恢复率

甘蓝型油菜萝卜质恢复系根肿病及除草剂抗性改良

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甘蓝型油菜萝卜质恢复系根肿病及除草剂抗性改良

作者：马梦雅华中农业大学

学位级别：硕士

油菜是我国重要的油料作物,杂种优势十分明显。萝卜细胞质雄性不育系(Ogura CMS)在几乎所有环境条件下均表现为花粉彻底败育,是油菜杂种优势利用中最具应用前景的系统之一。但其恢复基因存在于萝卜中,在通过片段导入创制甘蓝型油菜恢复... 详细信息

油菜是我国重要的油料作物,杂种优势十分明显。萝卜细胞质雄性不育系(Ogura CMS)在几乎所有环境条件下均表现为花粉彻底败育,是油菜杂种优势利用中最具应用前景的系统之一。但其恢复基因存在于萝卜中,在通过片段导入创制甘蓝型油菜恢复系的过程中会因连锁累赘导致大量不利性状出现,因此选育性状优良的Ogura CMS恢复系材料,是在生产上利用该系统的重要课题。近些年来,油菜产业发展受到严重影响,一是根肿病已在多个油菜主产区大面积流行;二是农村劳动力投入的减少带来了十分严重的油菜田杂草问题。本研究以丙409R(CRb抗性位点)、华双5R(Pb Ba8.1抗性位点)两种抗源为根肿病抗性供体,H56(H56ALS抗性位点)、5N(5NALS抗性位点)两种抗源为磺酰脲类除草剂抗性供体,结合快速育种及分子标记辅助选择技术,经过5个世代的基因聚合育种,成功的将根肿病和除草剂抗性位点定向转移到7个不同的优良恢复系材料中,以期选育出具有根肿病和磺酰脲类除草剂双重抗性的优良Ogura CMS恢复系。本研究将为后期的实践生产利用提供优良的亲本资源,对我国油菜品种的改良与应用具有一定的指导意义。主要结果如下:1.恢复系R2163的改良:在前景选择中,利用SCAR、SSR标记及Hi-TOM高通量测序技术对抗性位点进行鉴定筛选,通过杂交选育成功将根肿病Pb Ba8.1抗性位点与H56ALS除草剂抗性位点聚合于恢复系R2163中。随后进行回交育种并利用AFLP技术对其遗传背景进行筛选,于BC代获得背景回复率达98.81%的单株进行自交,并于BCF代获得根肿病抗性纯合、除草剂抗性杂合的恢复系R2163R后代单株。2.恢复系R3819、R2589、RBGS201的改良:通过前景选择将根肿病CRb抗性位点与H56ALS除草剂抗性位点分别聚合于恢复系R3819、R2589和RBGS201。背景选择中利用AFLP技术进行背景回复率检测,分别于BC、BCF及BC世代获得背景回复率达95.16%、95.61%、96.15%的恢复系R3819、R2589和RBGS201单株,挑选上述单株进行自交,并最终获得根肿病抗性纯合、除草剂抗性杂合的恢复系材料。3.恢复系R9538、R5001、R3810、RBGS201、R2589的改良:通过前景选择将根肿病CRb抗性位点与除草剂5NALS除草剂抗性位点分别聚合于恢复系R9538、R5001、R3810、RBGS201、R2589。背景选择中利用AFLP技术进行背景回复率检测,在BC代分别获得R9538(背景回复率达96.67%)、R5001(背景回复率达96.43%)、R3810(背景回复率达95.83%)恢复系单株,于BC代获得背景回复率达95.83%的恢复系R2589单株,上述单株进行自交加代后,成功获得根肿病抗性纯合、除草剂抗性杂合的恢复系材料。恢复系RBGS201在BC代背景回复率仅为92.19%,下一世代继续进行回交以提高背景回复率达到95%以上。

关键词：甘蓝型油菜 Ogura CMS 根肿病抗性除草剂抗性前景选择背景选择聚合育种

青花菜与甘蓝近缘野生种‘B2013’杂交后代对根肿病抗性的遗传分析

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园艺学报 2014年第11期41卷 2225-2230页

作者：张小丽李占省方智远李宝聚柴阿丽孙继峰杨丽梅庄木张扬勇张黎黎樊艳燕孙培田刘玉梅中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081

以高感根肿病的青花菜自交系‘93219’和高抗根肿病的甘蓝近缘野生种(Brassica macrocarpa Guss.)自交系‘B2013’为亲本配制的6个联合世代(P1、P2、F1、BC1、BC2和F2)群体为试材,采用主基因+多基因混合遗传模型对根肿病抗性进行了遗传... 详细信息

以高感根肿病的青花菜自交系‘93219’和高抗根肿病的甘蓝近缘野生种(Brassica macrocarpa Guss.)自交系‘B2013’为亲本配制的6个联合世代(P1、P2、F1、BC1、BC2和F2)群体为试材,采用主基因+多基因混合遗传模型对根肿病抗性进行了遗传分析。结果表明:青花菜×甘蓝近缘野生种‘B2013’后代对根肿病抗性的最适遗传模型为B-1模型,即由两对加性―显性―上位性主基因控制。BC1、BC2和F2世代主基因遗传率分别为81.22%、78.36%和80.00%,遗传变异平均值占表型变异的79.86%,环境变异平均值占表型变异的20.14%,表明抗病性以主基因遗传为主,同时受环境影响较大,应在早期世代进行选择,BC1、F2世代主基因选择效率较高。

关键词：青花菜甘蓝近缘野生种根肿病抗性主基因遗传分析

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萝卜种质根肿病抗性鉴定初步研究

萝卜种质根肿病抗性鉴定初步研究

作者：孟玥南京农业大学

学位级别：硕士

萝卜（Raphanus sativus L.）是原产于我国的重要十字花科根菜类蔬菜作物,营养丰富,耐储运、食疗价值高,在世界范围内广泛种植。由于十字花科根肿病（clubroot）病原物——芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woronin）生命力强、变... 详细信息

萝卜（Raphanus sativus L.）是原产于我国的重要十字花科根菜类蔬菜作物,营养丰富,耐储运、食疗价值高,在世界范围内广泛种植。由于十字花科根肿病（clubroot）病原物——芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woronin）生命力强、变异速度快,萝卜受根肿病危害的风险加剧。选育高抗品种是防治萝卜根肿病的有效方法之一。目前,白菜根肿病抗病基因BrCRa和BrCrr1a已成功分离。随着白菜、萝卜全基因组测序工作的完成,利用同科其他作物抗性基因的同源性来分离鉴定特定物种的同源基因成为可能。然而,关于萝卜根肿病抗性鉴定评价工作报道较少,抗性相关基因尚未分离鉴定。本研究以根肿菌XY-2（Williams 4号生理小种）为病原菌,通过苗期接种鉴定与病圃成株期抗性鉴定,对课题组保存的55份萝卜种质材料进行根肿病抗性鉴定评价;基于同源序列比对分析与萝卜基因组序列信息,分别从抗、感病材料中分离克隆根肿病同源抗性基因RsCRa和RsCrr1a,并进行特征分析,以期为萝卜抗根肿病种质创新与优良新品种选育提供重要技术支撑。获得主要结果如下:1、以根肿菌XY-2为病原菌,播种后立即注射接种,40d的萝卜苗期（六叶期）发现根肿病发病主要部位为主根,发病严重时,不规则膨大的瘿瘤在主根上聚集成串,侧根上瘿瘤少且一般较小,且瘿瘤肿胀程度越大,侧根、须根量越少。根茎处以下至瘿瘤以上的部分仍可膨大形成肉质根。按照主根膨大与否、瘿瘤直径与茎基部直径大小关系,将种质病情指数（DI）从高抗到高感分为5级,供试种质DI介于0～97.80。55份萝卜种质中,有6份DI为0的高抗种质:‘NAU-RsC43’、‘NAU-RsC44’、‘NAU-RsC48’、‘NAU-RsC49’、‘NAU-RsC50’和‘NAU-RsC52’,11 份种质表现为高感:‘NAU-RsC07’、‘NAU-RsC10’、‘NAU-RsC12’、‘NAU-RsC15’、‘NAU-RsC20’、‘NAU-RsC21’、‘NAU-RsC30’、‘NAU-RsC32’、‘NAU-RsC33’、‘NAU-RsC38’和‘NAU-RsC55’。病圃成株期抗性鉴定情况与苗期鉴定结果基本一致。2、基于萝卜基因组数据库（http://***/）,分别以根肿病抗性基因BrCRa（GenBank Acc.No.AB751516）和 BrCrr1a（GenBankAcc.No.AB605024）CDS为源序列,得到萝卜同源序列并设计基因特异引物,从高抗材料NAU-RsC44（R2）中分离出根肿病抗性基因相应序列:RsCRa-1、RsCRa-2、RsCrr1a-1和RsCrr1a-2。经萝卜基因组数据库中对比分析发现RsCRa-1、RsCRa-2、RsCrr1a-2均定位在4号染色体,RsCrr1a-1定位在RUS00217 scafford。4个基因均由4个外显子和3个内含子组成。序列分析表明R2中RsCRa-1基因ORF长度为4225 bp,CDS长度3582 bp,编码1193个氨基酸（aa）;RsCRa-2基因ORF长度为4682 bp,CDS长度4008 bp,编码 1335 aa;RsCrr1a-1 基因 ORF 长度 7503 bp,CDS 长度 4353 bp,编码 1450 aa;RsCrr1a-2基因 ORF 长度 4476 bp,CDS 长度 3888 bp,编码 1295 aa。3、分别以根肿病高抗、高感萝卜种质为材料,经PCR扩增、测序片段回收结果表明,RsCRa-1基因在抗（6）、感（3）材料间无显著规律性序列差异;RsCRa-2基因在抗（5）、感（5）材料第1内含子和第3内含子处分别有9和3个InDel差异,在CDS部分存在72个SNP位点;抗（3）、感（4）材料中部分种质在RsCrr1a-1基因的第1外显子中出现27 bp缺失,但并非抗、感病材料间差异;RsCrr1a-2基因在抗（4）、感（4）材料中的序列一致性极高。RsCRa-2在抗、感病材料间的规律性序列差异表明该基因可能与根肿病抗性相关。根据抗、感病材料间RsCRa-2的InDel差异开发萝卜根肿病抗性基因功能标记。结果显示,55份种质中共有43份表型和基因型一致,表明RsCRa-2与根肿病抗性相关;另外12份种质的表型鉴定与分子标记结果不一致,推测这些材料的根肿病抗性不受该3个InDel标记所在的位点控制。

关键词：萝卜根肿病抗性抗性鉴定基因分离抗性标记

甘蓝型油菜几个骨干亲本根肿病抗性的分子改良

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甘蓝型油菜几个骨干亲本根肿病抗性的分子改良

作者：王瑾华中农业大学

学位级别：硕士

油菜是我国最重要的油料作物。近年来,我国油菜根肿病严重爆发,危害巨大,对我国食用油的战略安全带来了重大隐患。我国油菜根肿病发病面积近千万亩且发展迅速,而抗根肿病油菜新品种的选育与利用被认为是最有效、最经济的防控策略。但根... 详细信息

油菜是我国最重要的油料作物。近年来,我国油菜根肿病严重爆发,危害巨大,对我国食用油的战略安全带来了重大隐患。我国油菜根肿病发病面积近千万亩且发展迅速,而抗根肿病油菜新品种的选育与利用被认为是最有效、最经济的防控策略。但根肿菌有多种不同生理小种,且在田间混生,因此长期种植含单个抗性基因位点的新品种的抗性非常容易被突破。鉴于此,挖掘含不同抗性基因的种质资源,选育或聚合选育含不同抗性位点的油菜新品种对稳定我国油菜的生产具有极其重要的意义。课题组前期资源创新分别含PbBa8.1和CRb抗病位点选育我国首批抗根肿病甘蓝型油菜新品种华双5R和华油杂62R,在此基础上,本研究继续利用上述两种不同抗源,利用分子标记辅助选择（MAS）和田间抗病性鉴定等技术,将抗病位点PbBa8.1和CRb分别导入甘蓝型油菜骨干亲本与华油杂62不育系,具体获得以下研究结果:1.分别含抗病位点PbBa8.1和CRb的纯合抗病骨干亲本的获得。本研究运用分子标记辅助选择,将含PbBa8.1的油菜抗源与甘蓝型油菜优良品种浙油50和中双11号或优良骨干亲本HS、LMT、Bing409和W3进行多代回交及自交,结合田间抗病性鉴定和品质分析,在BC4F3或BC5F3世代获得品质优良的纯合抗病新品系;利用含CRb的油菜抗源对甘蓝型油菜优良品种浙油50和优良骨干亲本HS进行根肿病抗性分子改良,均在BC4F3世代获得品质优良的纯合抗病材料。2.分别含抗病位点PbBa8.1和CRb的纯合抗病华油杂62不育系的获得。利用分子标记辅助选择,将含PbBa8.1的油菜抗源与华油杂62不育系进行多代回交及自交,结合田间抗病性鉴定和品质分析,在BC3F2世代获得品质优良的纯合抗病新不育系;利用含CRb的油菜抗源对华油杂62不育系进行根肿病抗性分子改良,在BC2F2世代获得品质优良的纯合抗病不育系。总之,上述试验结果为甘蓝型油菜抗根肿病品种选育提供良好材料,同时为抗根肿病所介导的聚合育种奠定重要基础。

关键词：甘蓝型油菜根肿病抗性分子育种 PbBa8.1 CRb

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甘蓝根肿病抗性与钙镁硫含量关系的分析

甘蓝根肿病抗性与钙镁硫含量关系的分析

作者：张赛莉西南大学

学位级别：硕士

十字花科植物根肿病是由原生动物芸苔根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woron.）引起的一种世界性病害,该病传播速度快、传播途径多、防治困难。目前,根肿病已在我国大面积传播蔓延,给我国的十字花科蔬菜产业造成了很大的经济损失。结... 详细信息

十字花科植物根肿病是由原生动物芸苔根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woron.）引起的一种世界性病害,该病传播速度快、传播途径多、防治困难。目前,根肿病已在我国大面积传播蔓延,给我国的十字花科蔬菜产业造成了很大的经济损失。结球甘蓝（Brassica oleracea L.var.capitata L.）,是世界各地广泛栽培的十字花科芸薹属作物。近年来,随着根肿病的大面积发生,甘蓝的栽培生产也受到了严重影响。因此,对甘蓝根肿病防治方法的研究将对甘蓝生产具有重要的意义。本研究以抗病甘蓝品种先甘336和感病品种京丰一号为对照对79个甘蓝新组合（GZ02-GZ80）进行了田间根肿病抗性调查,同时采用火焰原子吸收光谱法和比色法检测了其中9个抗性不同的甘蓝新组合的钙镁硫元素含量。为了进一步明确钙镁硫含量与根肿病抗性的关系,本研究通过检测室内人工接种的5个抗病性差异明显的甘蓝品种（抗病品种:先甘336,耐病品种:西园四号、西园六号,感病品种:京丰一号、GZ32）的钙镁硫元素含量;检测了经过不同肥料处理的耐病品种（西园六号）和感病品种（京丰一号）的根肿病抗性。其主要结论如下:1、田间自然接种的甘蓝新组合抗性鉴定及其根中的钙镁硫元素含量变化抗性鉴定结果表明,79个甘蓝新组合中8个表现为高抗,19个表现为抗病,21个表现为耐病,31个表现为感病。选取的9个甘蓝新组合的病情指数与根中的钙镁硫元素含量呈负相关,其中,钙元素含量与病情指数的相关性最大（r=-0.56）。2、室内人工接种的甘蓝品种根中的钙镁硫元素含量变化五个甘蓝品种抗病单株根中的钙元素含量和硫元素含量均高于感病单株;除了西园六号,其他四个甘蓝品种的镁含量也呈现此趋势。品种间比较时发现,抗病品种先甘336根中的钙含量（40.35mg/g）显著高于两个感病品种。五个甘蓝品种的镁元素含量之间差异均显著,而五个品种根中的硫含量没有差异。3、钙镁硫肥的施用对甘蓝根肿病的防治效果室内人工接种条件下,单独施用过磷酸钙或镁肥均有效降低了甘蓝根肿病的病情指数,过磷酸钙与镁肥配合施用也达到了同样的效果;而硫酸铵单独施用对根肿病的病情指数影响不明显,过磷酸钙与硫酸铵配合施用提高了甘蓝根肿病的病情指数。进一步表明甘蓝根肿病抗性与钙镁元素含量之间关系较明显,与硫元素含量之间没有明显的联系。

关键词：甘蓝根肿病抗性钙元素镁元素硫元素

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抗根肿病矮杆甘蓝型油菜种质资源的创建

抗根肿病矮杆甘蓝型油菜种质资源的创建

作者：许鹏源华中农业大学

学位级别：硕士

油菜是国产植物油最重要的油料作物,保障油菜的安全生产是确保我国食用油战略安全的重要组成部分,而实现油菜产业的机械化则对我国农业经济发展具有重要意义。我国的油菜产业正深受根肿病的迫害,使用化学和物理手段防治根肿病的效果较... 详细信息

油菜是国产植物油最重要的油料作物,保障油菜的安全生产是确保我国食用油战略安全的重要组成部分,而实现油菜产业的机械化则对我国农业经济发展具有重要意义。我国的油菜产业正深受根肿病的迫害,使用化学和物理手段防治根肿病的效果较为有限,而培育抗病品种防治根肿病是如今最为经济有效的方案。目前我国主要种植甘蓝型油菜,其具有高大松散型的株型特点,该株型对机械化收获的适应性低且抗倒伏性弱。油菜倒伏后会造成植株之间的堆叠,减少对光能的吸收,严重影响油菜的产量和品质,且不利于油菜机械化进程的推进,因此培育抗根肿病的矮杆紧凑型油菜品种成为如今油菜育种的重要方向之一。本研究在前期利用三种矮杆甘蓝型油菜材料(XN矮杆、F矮杆和DW871)对ZS11R的株型进行改良创建的种质资源的基础上,通过田间表型考察与分子标记辅助选择对目标性状进行筛选,结合近红外检测技术和室内接菌验证,选育品质优良的抗根肿病矮杆甘蓝型油菜种质资源,具体研究结果如下:1.利用ZS11背景的XN矮杆对ZS11R进行株型改良,创建抗根肿病矮杆油菜种质资源。通过分子标记辅助选择结合田间表型鉴定和品质分析,在F世代中筛选出CRb位点纯合的矮杆材料作为目标单株进行套袋自交,创建品质优良的XN矮杆F世代,符合“双低”油菜标准。其中21WHS004-160套袋自交所得F世代材料的田间表型较为齐整,株高与XN矮杆无明显差异,且CRb位点纯合,对枝江根肿菌的抗性均达到高抗水平。2.利用紧凑型F矮杆对ZS11R进行株型改良,创建抗根肿病矮杆紧凑型油菜种质资源。通过分子标记辅助选择结合田间表型鉴定和品质分析结果,在BCF世代选择CRb位点纯合的矮杆紧凑型单株进行自交和回交,创制品质优良的高世代材料,符合“双低”油菜标准。在甘肃和政种植的BCF世代的矮杆紧凑型材料的株高为ZS11R的70.14%,平均分枝夹角为ZS11R的49.82%。室内接菌结果显示,BCF和BCF代材料对枝江根肿菌的抗性均达到高抗水平。3.利用DW871对ZS11R进行株型改良,创建抗根肿病矮杆紧凑型油菜种质资源。本研究在前期创建BCF代的基础上,利用分子标记辅助选择结合田间表型鉴定,筛选CRb位点纯合的矮杆紧凑型进行自交和回交,并利用近红外检测技术对获得的后代群体进行筛选,选育符合“双低”油菜标准的高世代材料。在甘肃和政种植的BCF世代的矮杆紧凑型材料的株高为ZS11R的69.36%,平均分枝夹角为ZS11R的47.74%。在改良后代群体中的BCF和BCF代材料对枝江根肿菌的抗性均达到高抗的水平。

关键词：甘蓝型油菜株型改良矮杆根肿病抗性品质分析