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小麦锈病的研究论文

发布时间:2024-07-02 18:15:45

小麦锈病的研究论文

研究植物不正常状态和病态的症状、致病机制、发生发展规律以及防治原理和措施等的科学。农业科学的重要分支学科之一。目的在于保护植物免受或减少病害,求得农业生产的优质、高产和稳产。研究范围涉及寄主植物与寄生物和引起病害环境因素之间的关系,它以植物学、微生物学和生态学等为基础,同时又和作物栽培学、育种学、土壤学、农业气象学、农业昆虫学、农业药物学、生物统计学等有着密切的联系。简史植物病理学是人类在与植物病害的斗争中发展起来的。法国人杜蒂叶最早注意到小麦黑穗病是因小麦种子沾染了某种黑粉所致;同时,法国的普雷沃证实了这种黑粉是微生物,从而提出用硫酸铜对麦种进行消毒防治的建议。但正式确立植物病原学说的是德国人.德巴里。他研究了黑粉病菌和马铃薯晚疫病菌的生活史后,发现先有真菌的孢子侵入植物,然后才发病,从而确证真菌有寄生性和致病性,推翻了当时流行的所谓植物腐烂或朽败是因为“郁汁”所致等“生物自然发生论”的谬误概念。当时,德国的J.屈恩研究了许多植物病害的真菌病原,写出了第一本农作物病害著作。早期的植物病理学研究者多为真菌学者,如法国第一个植物病理学实验室负责人普利略和A.米亚尔代。后者在1865年发表了第一篇植物病理学论文,并发明了杀菌剂波尔多液。19世纪末20世纪初,美国、意大利、日本也相继开始了植物病理学的研究。证实细菌为植物病原之一的研究工作,始于1878年美国J.伯里尔对苹果火疫病的研究。其后荷兰的.瓦克发表了郁金香黄化病的病原是细菌的研究报告,从而进一步证实了J.伯里尔细菌病原说的正确性。病毒可使植物患病的认识因19世纪俄国人伊万诺夫斯基确认烟草花叶病毒的传染性而被证实。但对病毒病的研究则始于20世纪初。在美国的.斯坦利于30年代发现病毒为核蛋白结构,特别是40年代电子显微镜发明后,这方面的进展更为迅速。中国植物病理学方面的高等教育始于20世纪初。当时,北京农科大学、南京东南大学和金陵大学、岭南大学等,先后开设了植物病理学课程,邹秉文为此撰写了国内第一本专著《植物病理学概要》。此后金陵大学、中央大学、浙江大学和岭南大学曾先后设立了植物病理学系。30年代以前的研究重点主要是病原真菌学,以后逐渐向其他研究领域发展。1950年后,中国在各农学院中建立了植物保护或植物病理专业,并培养专业研究生和硕士、博士研究生。同时重点进行了植物病害的防治研究,如对小麦黑穗病、黑粉病及小麦线虫病的大面积防治等。通过对小麦 3种锈病流行规律及抗病育种等的全面协作研究,明确了小麦锈病在中国的传播状况和病原体不同生理小种的特性,并选育了多种抗病良种。此外,对水稻稻瘟病、白叶枯病、甘薯黑斑病、苹果树烂皮病、马铃薯病毒退化病、白菜软腐病和白菜孤丁病等的发生发展及防治等也作了研究。正在开展的植物病害生物防治的研究,将对控制植物病害开辟新的途径国际上较早的植物病理学会组织是成立于1909年的美国植物病理学会(ASPP),学会的《植物病理学报》创刊于1911年。欧洲国家以植物病理学会命名的组织成立较迟,但专门学报的出版则较美国为早,如德国创刊于1880年的《植物病理学杂志》。中国植物病理学会成立于1929年,1955年开始出版《植物病理学报》。国际植物病理学会(ISPP)于1963年在英国成立,中国植病学会为该学会理事国。研究内容主要包括以下方面:(1)症状学。研究植物发病机制和患病后不正常状态的类型的学科。症状可分为宏观和微观两类。前者大多为器官和组织的变色或枯死,植株生长的畸形、增生或抑制,种子或果实产量的减少和品质的变劣等。后者主要是借助显微技术观察到的染病植物组织生长发育的改变和破坏,属病组织学或病细胞学的研究范畴。(2)病原学。研究植物病害发生原因的学科。植物病害按病因可分为侵染性病害和非侵染性病害。前者大多为致病寄生物(又称病原物)引起,包括真菌、细菌、病毒、类病毒、菌原体、类菌原体、类立克次体和线虫,以及寄生性原生动物和种子植物(见植物病害病原物),病害的发生是病原物和寄生植物在一定环境条件下相互作用的结果(见植物病害)。后者由非生物因素引起,如高温和低温的伤害,空气和水的污染,有毒物质或农药中毒,土壤中营养元素的过多或缺少等。(3)病理生理学。植物病理学和植物生理学相结合而形成的一门分支学科。主要是从个体水平和微观水平上运用植物生理学的原理与方法,研究受病植物体内生理上所发生的变化。(4)病原生态学。研究植物生态系统的学科。它从种群水平和宏观水平上研究各种病原物与寄主植物,以及与其他生物的、物理的、化学的、地理的环境条件之间的复杂关系,并探讨生态平衡同病害发生和传播之间的关系(见植物病害流行)。(5)流行病学。在群体水平上研究寄主-病原-环境条件三者相互关系的学科。以病原生态学为基础,定量调查与植物病害发生发展和传播密切相关的因素,并运用数理分析方法,依据若干最关键的因素数据建立预测病害流行的数学模型,供实际预测预报之用。(6)抗病性。研究内容包括植物抗病性和病原物致病性的变异机制和遗传规律,人工诱导植物以增强其抗病性,或采用杂交方式将抗病基因组合于某一农作物品种等。80年代以来运用遗传工程解决植物抗病性的工作发展迅速(见植物抗病性)。(7)病害综合治理。鉴于采用单一措施预防或治疗一种病害往往效果不大,防治措施的研究正日益着重于综合治理,以恢复或保持生态平衡,避免或减少环境污染,达到经济、安全、有效地控制病害发生与发展的目的(见植物病害防治)。方法和前景植物病理学的研究方法多种多样。如病原学的研究是采用生物学显微制片技术,通过微生物学和医学中常用的分离、培养、接种、再分离等程序,完成科克氏法则验证。抗病育种的研究要运用杂交育种方法和数学统计分析。20世纪80年代以来,一方面是电子计算机在植病流行学上的应用,为进行病害流行因素之间关系的进行定量分析提供了有效的手段,从而使病害流行的预测预报更加迅速准确,综合治理措施更为合理,对病害生态体系的研究更为深入;另一方面是分子生物学的进展,已可使许多植物病理现象和植物的抗病或感病机制从分子水平加以分析研究,并运用遗传工程进行抗病育种。现在,植物病理学还在不断向深度、广度发展,形成新的学科领域,如种子病理学、植物收获后的病害研究等。在防治手段方面,生物防治将有广阔的发展余地,而化学防治将趋向于研究和使用无毒或低毒的治疗剂和抗性激发剂等

植物病理是国内最早设立的博士点和国家级重点学科。一直是国内植物病理学专业人才培养、农作物重大和重点病害科学研究的重要基地之一。是科学研究的疾病中的植物引起的病原体(传染性生物体)和环境条件(生理因素)。

(一)旱灾——我国发生范围最广、频次高、持续时间最长的渐发性气象灾害。1.四个旱灾多发中心:华北、华南、西南和江淮地区2.不同区域的旱灾特点:(1)东北地区盛夏干旱,“三天一小干,五天一大旱”。由于降水相对稳定,旱灾频次相对较少。(2)华北地区春旱严重,有“春雨贵如油”的说法。旱灾频次居首位。(3)长江地区伏旱,有农谚“春旱不算旱,夏旱减一半”。 7月份雨带北移,受副热带高气压带控制,易发生旱灾,但是,台风雨经常可以缓解灾情。(4)华南地区夏秋旱。 (5)西南地区四季均可发生旱灾。总的说来,我国旱灾以春旱发生地域最广,频率最高,夏旱和秋旱次之。 3.旱涝关系(1)旱灾和涝灾在时间上交替:我国主要旱涝交替区有黄河流域、海河流域、长江中下游及珠江流域等地区 (2)旱灾和涝灾在空间上交错出现:即某一地带雨涝而另外大片地区干旱,即“这里不涝那里涝,这里不旱那里旱”的现象。4.我国农业旱灾灾情严重(二)台风灾害1.我国是世界上少数几个遭受台风影响最严重的国家之一。我国位于太平洋西岸,由于西太平洋台风具有向西北方向移动的特征,因此,我国极易遭受台风的袭击。2.台风发生的时间:主要为盛夏至秋初3.台风灾害的空间分布特点:沿海重、南方重。4.台风造成的损失:台风造成的损失约占全国自然灾害损失的15%--20%,其中沿海省区的台风灾情最重。(三)寒潮灾害1.发生时间:9月至次年5月每年春秋两季有两个寒潮高峰期,即3—4月和10~11月,前者更强。春秋季节爆发的寒潮对农作物的危害最大。 2.源地:北方大陆与冰雪洋面3.路径:偏西路径——经新疆和蒙古高原向日本海及东海北部移动;偏北路径——经蒙古高原向我国南方移动;东北路径——经日本海或我国东北向我国东部沿海侵入。4.我国山脉走向对寒潮的影响东西向山地,如天山、阴山、秦岭和南岭等,山体北侧冷空气堆积,灾害加剧;山体南侧相对温暖,灾害减弱。南北走向的山脉,形成冷空气的通道,使冷空气可以分流南下,影响到长江中下游地区和两广地区甚至海南岛。我国青藏高原的海拔高于寒潮天气系统的上界,因此很少受到寒潮影响。 5.影响地区:除青藏高原、滇南谷地外,全国大部分地区受到寒潮影响。发生频次高,东北地区最多,华北次之,再次为西北和长江流域,华南最少。6.各地灾害表现:北方主要表现为大风、降温、霜冻、暴风雪等;南方主要表现为降温、冻害、雨雪等(四)沙尘暴——华北地区春季影响很大的气象灾害 (1)概念:沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称;是指强风把地面大量沙尘卷入空中、,使空气特别混浊,水平能见度低于1千米的天气现象。(2)发生与防治 ①沙尘暴发生时间:冬春季节②沙尘暴产生需要三个基本条件,一是大风——形成沙尘暴的动力条件;二是地面的沙尘物质——形成沙尘暴的物质条件;三是不稳定的空气状态和局部地区的热力条件。③防治沙尘暴最有效的人类行为是植树造林、种草,增加地表植被覆盖,这样可以减小风速,降低沙尘暴的动力条件,增加湿度,调节并改变局部地区的热力条件;可以减轻沙化,降低沙尘暴的物质来源条件。五)气象灾害多发区——华北地区1.最常发生的气象灾害:干旱、寒潮、沙尘暴、冰雹、干热风、霜冻等,其中干旱—沙尘暴和干旱—虫灾是主要的气象灾害。2.气象灾害多发的原因:各种因素共同作用下形成五、中国的生物灾害(一)农作物病虫害1.特点:种类多,危害大,灾情东部重于西部。2.危害:不仅造成农作物大面积减产,甚至绝收;还导致农产品大批量变质,造成严重的经济损失。3.对农作物危害最大的几种病虫害及其分布:(1)小麦锈病(包括条锈、叶锈和秆锈)——是中国发生范围最广、危害最严重的一类小麦病害,在各麦区均有发生。(2)水稻病害的分布与灾情(3)棉铃虫分布与灾情(二) 森林病虫害1.危害:导致林木生长量减少,森林枯死,不仅对我国森林工业造成极大损失,而且对森林生态功能造成严重破坏。2.导致森林病虫害多发的人为原因:主要是大量单一的人工林替代了种类多样性丰富的原始森林,使森林对有害生物的自控能力降低。3.主要害虫——松毛虫松毛虫发生频率的地区差异:常发区 海拔低于400米、平均气温25℃以上的地区偶发区 海拔400~500米、气温在10~25℃的地区 (三)蝗灾与鼠害——两种最广泛的生物灾害1.蝗灾:(1)危害最严重的爆发性生物灾害。其中,危害最严重、成灾率最高的是飞蝗,俗称“蚂蚱”。对农、林和牧业的破坏具有毁灭性。(2)主要种类及分布(3)蝗灾与旱涝的关系:旱灾与蝗灾经常链性发生,在干旱少雨年份,河湖水位降低,退水区域特别适宜雌蝗产卵,使得蝗虫数量激增。若前期干旱少雨,利于雌蝗产卵,而后期多雨又利于蝗虫幼虫成长,蝗灾就会爆发。2.鼠害(1)危害:老鼠不仅糟蹋粮食、破坏草原和危害林木,而且传播疾病,危害人体健康。我国鼠害发生面积广、种类多、危害大,对农、林、牧业造成的损失相当严重。(2)我国鼠害的地域差异显著 分布本区农业特点常见害鼠亚洲东部喜湿鼠类危害区包括东北、华北和西南区的大部、华东和华南的全部。本区自然条件优越,农业开发历史久远,是我国主要的农业区。褐家鼠、小家鼠等亚洲中部耐旱鼠类危害区包括我国西北区的大部、青藏高原大部,以及东北和华北区的边缘地带。本区降水量少、气候干旱。小家鼠、黄鼠等(四)生物入侵

小麦条锈病的毕业论文

农科院是个好单位。

农科院包含直属于农业部的国家级中国农科院和地方的各省级农业科学院。是综合性农业科学研究机构。各省级农科院分别负责各省的农业科研工作。

根据各省实际农业条件,研究制定符合本省的农业科研方案,解决农业生产中实际问题。农科院承担着中国农业发展、科学研究、技术推广、人才培养等艰巨任务。

农科院的科研成就:

1、创立了水稻、小麦品种光温反应特性理论,发现并建立了蝗虫、黏虫、小麦条锈病等重大害虫流行规律和防治技术体系。

2、建成了世界最大的畜禽遗传资源体细胞库和第二大的农作物种质资源库,率先构建了水稻、小麦、大豆等主要作物的核心种质和微核心种质。

3、牵头开展了小麦、棉花、油菜、黄瓜、马铃薯、甘蓝、烟草、西红柿等农作物基因组测序,发掘了一批有重要农艺性状的新基因。

4、实现了杂交水稻、超级稻、杂交玉米、转基因植酸酶玉米、转基因抗虫棉、矮败小麦、杂交油菜、高产大豆、畜禽重大疫病基因工程疫苗等重大核心技术的突破。

5、取得了重大病虫害综合防治、中低产田改造,瘦肉猪、肉鸡、奶牛、肉羊、牦牛等良种繁育体系,优质高效配合饲料和集约化养殖技术,猪瘟、牛瘟、马传贫、口蹄疫、禽流感等重大疫病高效疫苗等一大批实用科研成果。

我可以帮你找些论文资料,网上有版权限制,我就不贴上来了。可以传给你,给我你的邮箱。你选择一下,我可以帮你下 题目:抗除草剂棉花研究进展我国水稻产量相关功能基因研究取得重大进展 水稻遗传转化研究及应用进展小麦抗旱节水研究进展抗小麦条锈病基因研究取得进展小麦蓝矮病的研究进展

曾士迈是中国植物病害流行学的奠基人,是中国植物病害流行学和植保系统工程学的创始人之一,对提高中国病害预测理论与技术水平起了重要的作用。 对小麦条锈病大区流行规律的研究1959年,曾士迈开始小麦条锈病大区流行规律的研究。他从大范围调查发病情况入手,结合有关气象资料的分析,于1960年率先提出小麦条锈病大区流行和流行区系的观点,并参与计划、组织全国性协作研究,和国内同行一道基本查清中国小麦条锈病大区流行特点和规律,为制定该病的总体防治策略提供了科学依据。1962年,曾士迈发表论文《小麦条锈病春季流行规律的数理分析》,开创了定量流行学研究的先河,与国外研究基本同步。70年代又在国内率先将系统分析和电算模拟方法引入流行学研究,研制出国内第一个植物病害流行模拟模型(TXLX,小麦条锈病春季流行模拟模型,1981年)。近年又研制出小麦条锈病大区流行和品种—小种相互作用计算机模拟模型PANCRIN,属国内外首见。这一模型在第五届国际植物病理学会上报告并引起重视。此外,他和他的学生还陆续研制出稻、麦、蔬菜上多重病害的模拟模型,并逐步从单一病害发展为多种病害乃至病虫害的综合模型,以及从时间动态到空间动态,再到损失估计、品种药剂防治效果和防治决策模型。这些模型现已基本配套,与国外同类模型相比,在系统结构和实用性上都有独到之处。开设研究生和本科生“植物病害流行学”课1980年,曾士迈在国内率先开设研究生和本科生“植物病害流行学”课。1986年,他与杨演合作编著国内第一本《植物病害流行学》专著。该书阐述对植物病害的系统观、生态观和遗传观,既介绍了80年代国际植物病害流行学理论、方法,又融会着作者多年研究的成果和见解,曾被评为农业部首届优秀教材(1992年)。曾士迈已培养硕士研究生16名,博士生11名,进修教师和青年工作者80余名,他们均已成为这一领域的骨干力量。他促成植物病理学会成立流行学专业委员会,多次参与组织了全国重要的病虫害预测、综合防治学术研讨会、病虫害超长期动态与预测学术讨论会,对提高中国病害预测理论与技术水平起了重要的作用。

小麦抗赤霉病研究论文

抗赤霉病基因Fhb7克隆及育种,采用这种方式能够保证小麦基因得到很好的改良,让小麦的发育品种更加优良,在种植之后能够有非常不错的产量高产高量,预防真菌感染。

收稿日期:2007-10-25基金项目:深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介:王丹(1982-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,从事植物生物技术研究。注:雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2,雷江丽2,吴燕民3,吕 慧2,郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070;2.深圳市园林科学研究所,广东 深圳 518003;3.中国农业科学院 生物技术研究所,北京 100081)摘 要:以大花美人蕉(Canna×generalis)根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究,筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA (单位下同)+ TDZ ;MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽,增殖系数达;适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ,生根率达,且植株生长健壮,移栽易成活。关键词:大花美人蕉;茎尖;组织培养中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1],是多年生喜光宿根草本花卉,原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长,在深圳地区几乎全年开花,是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高,而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质,具有净化空气、保护环境的作用,因此,世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法,繁殖速度慢、增殖效率低,而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍,严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁,是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3],本研究探索其组织培养高效的再生体系,以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株,挖取带芽胞的根茎,去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭,然后采用不同的消毒剂及处理时间(升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min),封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次,置于超净工作台上备用。接种前,剥去外部叶片,露出生长点,立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基,在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂(表2~表4),蔗糖3%,pH 。培养温度(28±2)℃,光照强度2 500 lx,光照周期为14h/d,相对湿度70%~80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎,表面污染物较多,不易消毒,且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同,故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较,以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知,2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好,但茎尖褐化较严重,说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理,无菌化效果差异不大,但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此,后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基,附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等(表2),以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性,芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性,~μmol/L 即可有效促进分化[4],因此,本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明,在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基(1 号)上,茎尖接种10d 后开始生长,叶片展开后,生长停止;15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长,随后叶片逐渐变黄、萎蔫,说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中,高浓度的2 号培养基分化率为,明显好于3、4号培养基,说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素(表2)。11~16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合(表2)。仅添加TDZ 的培养基分化率为0,而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高,达,且每个茎尖可增殖2~3 个侧芽,但个别茎尖经多次转接后有畸形芽;与2 号培养基相比,分化率明显提高,说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化(表2)(图版-a)。5、6、7 号培养基为生根培养基,探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上(表2)。8、9、10 号培养基,探讨美人蕉脱分化,诱导愈伤组织,但结果均不理想。因此,建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等:大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方,按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验,以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料,进行继代增殖培养(图版-b)。由表3 可见,除17、18 号培养基外,低浓度TDZ()的分化促进作用较高浓度()的效果好,说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下,随着6-BA 浓度的升高,分化率提高。但随着继代次数的增多,含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降,甚至有个别畸形芽产生,说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9],但继代数次后,芽已经萌动,自身具有分化能力,需适当降低6-BA 浓度进行壮苗,以避免畸形芽产生。因此,在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基,既可保证较高的芽分化率,又可使继代苗生长健壮,减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3~5cm 长时,转接到生根培养基上培养约10d 后,可见到根生成(图版-c)。接种20d 后统计生根结果(表4)。从表4可见,所用培养基上都有根生成,说明美人蕉生根较容易;结合生根率和生长势,我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注:++ 表示生长势强;+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P<=,表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注:+++ 表示生长势强;++表示生长势中等;+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中,无菌化操作较困难。灭菌试验表明,升汞震荡灭菌10min 效果较好,采回的外植体应尽快处理接种,放置时间过长伤口处易染菌,导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽,MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基,在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好;短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用,但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现,转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大,建议在接种后的10~20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基,生根率较高,根系粗壮、根毛密集,植株生长健壮(图版-d),且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. The genus Canna in Northern South America[J]. Acta Bot Neerl., 1971,20(6): 663-680.[2] 刘文萍,等. 美人蕉茎尖组织培养及快繁技术[J]. 北方园艺, 2001(6): 32.[3] 丁爱萍,等. 美人蕉组织培养及快速繁殖技术[J]. 园林科技, 2006(1): 11-12.[4] Singh N D, et al. The effect of TDZ on organogenesis and somatic embryogenesis in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp)[J].Plant Science, 2003,164(3): 341-347.[5] 王关林,等. 高活性细胞激动素TDZ 在植物组织培养中的应用[J]. 植物学通报, 1997,14(3): 47-53.[6] 宣朴,等. 生姜茎尖组培快繁技术研究[J]. 西南农业学报, 2004,17(4): 484-486.[7] Kromer K, et al. In vitro cultures of meristem tips of Canna indica L.[J]. Acta Horticulturace, 1985,167: 279-286.[8] Vendrame W A, et al. In vitro propagation and plantlet regeneration from Doritaenopsis Purple Gem 'Ching Hua' flowerexplants[J]. HortScience, 2007,42(5): 1 256-1 258.[9] 刘敏. 花卉组织培养与工厂化生产[M]. 北京: 地质出版社, 2002: 101-102.

克星是抗赤霉病主效基因Fhb7,这是一种携带抗赤霉病基因Fhb7的小麦新品种,自身带有免疫力,能够减少病虫害和增产。

植物组织培养及其应用研究概况在世界各国科学家的不断努力下,近几十年来,植物组织培养技术迅速发展。利用组织培养,不仅可以大量生产优良无性系,获得人类需要的多种代谢物质,还可获得单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。通过细胞融合可以打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲合性,在植物新品种的培育和种性的改良中发挥了巨大作用。组织培养的植物细胞是在细胞水平上分析研究的理想材料,从植物快繁、花药培养发展到细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术等,植物组织培养技术广泛应用于植物科学的各个领域及农业、林业、工业、医药等多种行业,已经成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。1 植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤1.1概念植物组织培养是在无菌条件下,将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养,给予适宜的培养条件,诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。1.2原理 植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。1902年,德国著名植物学家 G.Haberlandt根据细胞学理论提出了一个观点,“高等植物的器官和组织可以不断分割,直至单个细胞,即植物体细胞,体细胞在适当的条件下具有不断分裂、繁殖并发育成完整植株的潜力”。1943年,美国人White在烟草愈伤组织中偶然发现形成一个芽,证实了G.Haberlandt的论点。 不同植物所需要的生长条件不同,所用的培养基也有所不同。较常用的基础培养基有MT、MS、 SH、N6、White等。在组织培养中,愈伤组织和胚状体能否形成是培育出新植株的关键。通过在基础培养基里添加一定浓度的外源激素,可以诱导出愈伤组织、胚状体、不定芽、根等器官,最终获得再生植株或次生物质。 用于植物组织培养的材料称为外植体,其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同,所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中,影响培养力的因素是多方面的,诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件,植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2,4一D,所需浓度为O.01~10 mg/L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA,使用浓度为O.1~10 mg/L。KT的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性,但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。1.3试验步骤1.3.1选择和配制培养基 培养基是植物组织培养中的“血液”,血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化,因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。1.3.2灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一,通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。1.3.3接种将已消毒好的根、茎、叶等离体器官,经切割或剪裁成小段或小块放入培养基,整个接种过程要在无菌条件下进行。 .4培养把培养材料放在有一定光照和温度等条件的培养室里,使之生长、分裂和分化,形成愈伤组织或进一步分化成再生植株。1.3.5试管苗驯化移栽 试管苗是在特殊环境条件下生长的幼苗,与自然生长的幼苗有很大差异,只有通过驯化,使之适应自然环境后才能移栽。2 植物组织培养的应用2.1植物快速繁殖和无病毒种苗生产植物快速繁殖技术始于20世纪60年代,法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功,从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。目前,通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1 000种以上,有的已经发展成为工业化生产的商品。世界上80%~85%的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。培养的植物种类也由观赏植物逐渐发展到园艺植物、大田作物、经济植物和药用植物等。在我国,同类的研究始于20世纪70年代。马铃薯无毒种薯和甘蔗种苗已在生产上大面积种植,30余种植物已进行规模化生产或中间试验。利用组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产,不仅能够挽救珍惜濒危物种,而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。2.2植物花药培养和单倍体育种 将植物花药培养成单倍体植株,再经过染色体加倍,能很快得到纯合的二倍体,这样将大大缩短育种年限。到目前为止,世界上通过花粉和花药培养已获得了几百种植物的单倍体植株。印度科学家应用这种方法培育的水稻品系,比对照产量提高15%~49%。韩国先后育成了5个优质、抗病、抗倒伏的水稻品种。我国自20世纪70年代开始该领域的研究,已经培育了40余种由花粉或花药发育成的单倍体植株,其中有10余种为我国首创。玉米获得了100多个纯合的自交系;橡胶获得了二倍体和三倍体植株。仅“九五”期间就育成高产、优质、抗逆、抗病的农作物新品种44个,种植面积超过660万 hm2。2.3植物胚胎培养杂交育种中,杂种胚常常败育,因此将早期生长的胚取出,应用组织培养方法,就有可能培育出杂交植物。已经有100篇以上幼胚培养成为植株的报道。国内外科学家应用植物胚胎培养技术获得了多种远缘杂交的重组体、栽培种和杂交品种。2.4植物愈伤组织或细胞悬浮培养利用植物愈伤组织或细胞悬浮培养可以生产用于预防和治疗疾病的植物次生代谢产物。近年来,这一领域的发展极为迅速,已经研究了400多种植物,从培养细胞中分离到600多种次级代谢产物,其中60多种在含量上超过或等于原植物,20种以上干重超过原植物的1 9,6。例如,从薯芋愈伤组织和悬浮细胞生产的diosgenin用于合成甾体药物。最近抗癌药物紫杉醇一红豆杉细胞培养物,可用75t发酵罐培养,已达到商业化生产水平。另外,达到商品化水平的还有紫草、人参、黄连、老鹳草等;长春花、毛地黄、烟草等已实现工业化生产;牙签草、红花等20多种植物正在向商品化过渡。2.5细胞融合与原生质体培养自1960年英国学者Cocking首次利用纤维素酶从番茄幼苗的根分离原生质体获得成功以来,到1990年已有100种以上植物的原生质体能再生植株。我国获得了30余个品种的原生质体再生植株,其中包括难度较大的重要粮食作物和经济作物,如大豆、水稻、玉米、小麦、谷子、高梁、棉花等。在木本植物、药用植物、蔬菜和真菌原生质体培养方面的进展也十分迅速。国外已先后获得了种内及种间的体细胞杂种植株。植物原生质体培养还可应用于外源基因转移、无性系变异及突变体筛选等研究,因而越来越受到人们的重视。2.6植物细胞突变体筛选植物细胞突变体的筛选最早始于1959年,G. Melchers在金鱼草悬浮细胞培养中获得了温度突变体。1970年,P.S.Carlson,H.Binding和Y.M. Heimer等分别分离出烟草营养缺陷型细胞、矮牵牛抗链霉素细胞系及烟草抗苏氨酸细胞系。迄今为止,已经在不少于15个科45个种的植物细胞培养中筛选出100个以上的植物细胞突变体或变异体。其中包括抗病细胞突变体,如玉米抗小斑病突变体和小麦抗赤霉病、根腐病突变体;抗氨基酸及其类似物细胞突变体,如甘蓝型油菜抗HYP突变体[263;抗逆境胁迫细胞突变体,如水稻耐盐突变体和小麦抗盐突变体;抗除草剂细胞突变体及营养缺陷型细胞突变体,如玉米抗除草剂变异体;株高突变体的筛选,如水稻矮秆变异体。2.7植物体细胞胚胎和人工种子1958年,Reinert在胡萝卜的组织培养中最先发现了体细胞胚胎(胚状体)。据不完全统计,能大量产生胚状体的植物有43科92属100多种。一些重要作物如水稻、小麦、玉米、珍珠谷等,也能通过离体培养产生胚状体。这些胚状体用褐藻酸钠等包埋,再加上人工种皮,就形成了人工种子。人工种子的优点是:繁殖快速,成苗率极高;不受气候影响,四季皆可工厂化生产。上世纪80年代初,美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究,我国也于“七五”期间开展了此项研究,并于1987年列入了国家“863”高技术研究发展计划。2.8 植物组织细胞培养物的超低温保存与种质库建立植物细胞全能性的发现和证实,为植物种质资源的长期保存开辟了一条新途径。采用液氮超低温保存技术,能保持很高的存活率,并且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养物的超低温保存种质库,不仅可以防止种质的遗传变异和退化,而且可以长期保存无病毒的原种。2.9 植物组织培养与转基因技术的应用 我国第一个T—DNA插入突变体库的构建和研究为我国水稻功能基因组学研究奠定了良好的技术和材料基础,为确保我国拥有一批有自主知识产权的基因资源做出了积极贡献。由中国水稻研究所农业部水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理研究所合作,通过建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系,将玉米转座子Ac—Ds等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织,获得了1.2万个独立的T—DNA插入株系,并构建了水稻突变体的数据库。 3 展望植物组织培养研究与应用是20世纪科技进步的重大成果之一,为研究植物生长发育、抗性生理、激素及器官发生与胚胎发生等提供了许多良好的实验材料和有效途径。植物组织培养方法不断提高的同时,也相应拓宽了其应用范围。由于组织培养在人工控制的条件下进行,容易掌握花芽分化和开花成因;通过胚胎培养,能够得到杂种或自交种;通过分离单倍体细胞,能培育纯合的二倍体优良品系;提高育种多样性的同时缩短了育种时间;通过突变体筛选,提高植物的品质,增强抗逆境胁迫能力,扩大植物的生长范围;将体细胞冷藏在低温下,建立基因库,达到保存物种的目的;获得药用价值高和工业生产所需要的次生产物,加快药物生产的时间并且减少了单纯依靠天然植物的被动性。植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域,必将日臻完善。黑龙江农业科学2006,(3)

小麦抗病育种的研究进展论文

两种方法,(1)用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦杂交,在子代性状中挑选矮秆抗锈病连续自交至不发生性状分离(纯合化,使之能稳定遗传)(2)单倍体育种,用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦杂交,得到植株,先花药离体培养,培养出单倍体植株;秋水仙素处理单倍体幼苗,诱导染色体加倍,获得纯合子;从中选择矮秆抗锈病植株

木质素是重要的天然高分子次生代谢产物,其在植物生长发育和机械支持中的作用已经多有阐述,而在抗病反应中起主要作用的所谓抗性木质素,其基本特性和功能目前均不清楚。本项申请拟在我们多年研究小麦木质素代谢的基础上,深入探讨其抗性木质素的作用机理和生物学功能。项目拟通过转基因植物设计,构建分别富含S-型、G-型和H-型木质素的转基因植物,以木质素含量降低而成份比例不变的株系为参比,利用木质素代谢分析和抗病性测定,揭示抗性木质素的特征及其作用模式。进一步研究调控抗病反应的Rop蛋白,通过酵母杂交、表面等离子共振和转基因技术分析Rop蛋白与木质素合成酶之间的相互作用,阐明Rop蛋白是如何调控抗性木质素代谢,进而参与到植物的抗病反应中。综合上述研究结果,深入揭示小麦抗性木质素和抗病性之间的关联,为通过调节木质素代谢解决农业生产中抗病分子育种和生物质能源中功能植物的开发提供新的思路和理论基础。仅供参考谢谢

小麦染色体研究论文

缺体回交育种法 李振声是中国科学院院士、第三世界科学院院士。1931年2月生,1951年毕业于山东农学院农学系。1951-1956年在中国科学院遗传选种实验馆任研究实习人员,1956-1965年在中国科学院西北农业生物研究所任助理研究员、研究室副主任,1965-1987年在西北植物研究所任助理研究员、研究员、研究室主任、副所长、所长,1983-1987年兼任中国科学院西安分院与陕西省科学院院长,1987-1992年任中国科学院副院长兼遗传研究所所长,1992-1997年任遗传所植物细胞与染色体工程国家重点实验室主任,现任该实验室学术委员会主任。 李振声长期从事小麦与偃麦草远缘杂交与染色体工程育种研究,育成小偃麦八倍体、异附加系、异代换系、易位系和小偃4、5、6号等系列小麦良种。利用偃麦草蓝色胚乳基因作为遗传标记性状,首次创制了蓝色单体小麦系统、自花结实缺体小麦系统,建立了选育小麦异代换系的新方法--缺体回交育种法,为小麦染色体工程育种奠定了基础。近十年开展了小麦高效利用土壤氮、磷营养元素研究,完成了种质资源筛选、生理机制、遗传规律和育种研究,开辟了作物营养遗传育种研究的新途径。在国内外学术刊物上发表论文60余篇,出版专著3本。 李振声曾获全国科学大会奖,陕西省科技成果一、二等奖,国家科技发明一等奖(1985),陈嘉庚农业科技奖(1989),何粱何利农业科技奖(1995)。(

主要研究领域小麦遗传育种.作物品质性状相关基因的克隆、表达调控及生物信息学研究。在国内较早开展小麦×玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体DH群体,以及应用DH群体进行小麦重要性状遗传分析及遗传谱构建等研究。主要科研项目1 安徽省教育厅自然科学基金“小麦多酚氧化酶活性DH群体的快速创建及应用”(2006KJ142C,主持完成)2 安徽省教育厅人才基金“小麦多酚氧化酶活性及其在面粉色泽遗传改良中的应用研究” (2005jq1198,主持完成)3 安徽省农作物品质改良重点实验室开放基金“小麦重要品质形状DH群体的高效创建及优异种质筛选”等项目(ZW2010KF004,主持完成)4 安徽省高校省级自然科学研究重点项目“滁菊类黄酮3′-羟化酶基因的克隆及其分子标记发掘” (KJ2010A252,主持)5 安徽省自然科学基金“Kr基因的DNA甲基化修饰对小麦×玉米远缘杂交的调控”(1308085MC34,主持)6 国家“863”计划“小麦抗赤霉病生物技术育种”(2001AA211021,参加)7 国家自然科学基金“低多酚氧化酶活性小麦品种资源筛选及遗传分析” (30270825,参加)8 “十二五”国家科技支撑计划重大项目“粮食丰产科技工程”等研究(2011BAD16B06,参加)第一作者发表论文3 小麦Kr 基因片段的克隆及序列分析[J].分子植物育种,2012,10(4).4 滁菊染色体核型微变异.核农学报, 2012, 26(5): 0729-07335 滁菊类黄酮3′-羟化酶基因的克隆及分子特性. 食品科学, 2012, 33(17): 145-1496 安徽一个水仙栽培种的核型研究[J]. 热带作物学报,2010,(12).7 普通小麦D染色体组上psy基因位点的分子证据[J]. 麦类作物学报,2010,(6).8 同一生境下多年生黑麦草与节节麦的核型比较[J]. 生物学杂志,2010,(4).9 蒴翟的细胞学鉴定及其与接骨木的核型比较[J]. 热带作物学报,2009,(12).10 两种不同基因型辣椒的核型比较[J]. 江苏农业学报,2009,(5).11 中国小麦微核心种质资源Psy基因的等位变异[J]. 云南植物研究,2009,(5).12 生物入侵种喜旱莲子草的染色体核型特征[J]. 热带作物学报,2009,(4).13 小麦黄色素合成途径中Psy基因的克隆及分子特性[J]. 云南植物研究,2008,(6).14 小麦×玉米诱导小麦单倍体的形态学及细胞学鉴定[J]. 核农学报,2008,(2).15 虎眼万年青核型分析及B染色体研究[J]. 热带作物学报,2007,(4).16 麦冬草坪群落中杂草的分布及细胞学研究[J]. 草业学报,2007,(4).17 利用新生子叶制备牡丹染色体的研究[J]. 生物学通报,2007,(6).18 小麦多酚氧化酶研究进展[J]. 安徽科技学院学报,2007,(2).19 小麦×玉米单倍体植株再生体系的建立[J]. 激光生物学报,2007,(1).20 一种野生燕麦的染色体核型分析[J]. 种子,2007,(1).21 六种基因型草坪草的染色体核型分析[J]. 草业学报,2006,(6).22 小麦×玉米胚培养产生小麦单倍体植株[J]. 农业生物技术学报,2006,(4).23 利用小麦与玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体的研究进展[J]. 麦类作物学报,2006,(4).24 加拿大一枝黄花的核型分析及B染色体初报[J]. 激光生物学报,2006,(3).25 麦田杂草节节麦染色体核型分析研究[J]. 种子,2006,(6).26 观赏花卉矮牵牛与野生牵牛花的染色体核型比较[J]. 生物学通报,2006,(4).27 小麦×玉米诱导小麦单倍体高效系统的建立[J]. 核农学报,2006,(2).28 由小麦×玉米获得的小麦DH系花粉母细胞减数分裂观察[J]. 中国农学通报,2005,(11).29 提高小麦×玉米产生的单倍体成胚率的研究[J]. 麦类作物学报,2005,(6).30 不同小麦组合与不同玉米基因型远缘杂交诱导小麦单倍体的研究[J]. 作物杂志,2005,(3).31 小麦×玉米产生的小麦单倍体植株的染色体加倍研究[J]. 麦类作物学报,2005,(3).32 小麦与玉米远缘杂交诱导小麦单倍体的研究[J]. 麦类作物学报,2004,(2).

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