小麦穗发芽会造成小麦产量和品质的显著降低,近年来在黄淮地区逐渐加重,威胁我国、特别是黄淮区域小麦生产安全,抗性种质及功能分子标记的筛选和利用是减轻穗发芽危害的根本途径.本研究以多年田间自然鉴定的77份抗穗发芽种质及128份导入了 6个抗穗发芽种质的轮回群体创制的高代品系为材料,采用整穗发芽法和籽粒发芽法对穗发芽抗性进行鉴定和评价,明确穗发芽功能标记Vp1B3、Dorm-B1和PM19在抗性种质中的分布并评估其育种效果.结果表明种质资源中49.35％(38份)达到中抗水平,其中仅57.89％(22份)含有Vp1Ba或(和)Dorm-B1b抗性位点,西农172、Kalango、淮麦40、豫农186同时含有2个抗性位点;高代品系中36.72％(47份)达到中抗以上,其中87.23％含有抗性位点,17.02％(8份)同时含有2个抗性位点.抗性位点的累加可提升抗性水平.种质资源中不含有抗性位点的穗发芽率和发芽指数分别为36.65％和34.99％,而含有2个抗性位点的分别为18.17％和23.87％,高代材料也呈现相同的趋势.高代材料中达到中抗及以上水平的材料与其他材料之间含有的抗性位点数目存在显著差异,其中17.02％的中抗水平材料含有2个抗性位点,而未达到中抗水平的其他材料中仅有4.94％含有2个抗性位点,表明利用优异等位变异可显著改良抗性.本研究结合分子标记和表型鉴定进行抗穗发芽种质筛选,通过轮回选择进行种质创新,有望提升黄淮麦区的小麦穗发芽抗性水平.

为明确各种植物次生物质对橘小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)抗药性的影响,本研究以室内选育的橘小实蝇对敌百虫高抗品系为研究对象,使用不同剂量的芸香苷、槲皮素、2-十三烷酮、单宁酸等4种植物次生物质分别连续饲喂3代该品系成虫和幼虫,采用药膜法测定毒力,获得抗性倍数和抗性增长率,分析明确植物次生物质种类、剂量与橘小实蝇抗药性发展之间关系.研究结果表明4种物质中较高浓度芸香苷处理橘小实蝇对敌百虫的抗性明显增强,总体呈现处理代次越多抗药性增强程度越大的趋势.F,代0.05％、0.25％芸香苷剂量处理抗性倍数分别为198.05、172.13,明显高于对照(110.61),抗性增长率分别为1.79、1.56;F2代0.01％、0.05％、0.25％剂量处理抗性倍数由对照的89.49分别增大至137.20、146.38、171.48,其抗性增长率分别为1.53、1.64、1.92;F3代0.01％、0.05％、0.25％剂量下抗性倍数由对照的61.33分别增大至128.12、137.23、211.36,其抗性增长率明显增大(2.09、2.24、3.45).部分浓度单宁酸处理增强或者降低了橘小实蝇对敌百虫的抗性,F,代0.002％浓度处理时抗性增长率为1.60,而F2代 0.25％、F3代0.05％、0.25％浓度处理时抗性增长率降低至0.68、0.70和0.67.槲皮素、2-十三烷酮多个浓度处理多代均未对橘小实蝇抗敌百虫品系的抗药性产生影响.本研究显示一些植物次生物质可对橘小实蝇抗药性产生正面或者负面的影响,其作用与物质种类、浓度、接触时间等有关.

茶蚜Toxoptera aurantii Boyer是茶树上的重要害虫之一,深入研究抗蚜特异资源的抗性机理对培育茶树抗蚜品种具有重要意义.课题组前期收集的望谟紫芽茶树优良品系'W016'对茶蚜抗性强,为初步探明该种质的抗蚜特性,利用刺吸电位技术测定了茶蚜在'W016'和黄金芽(感虫品种)上的取食行为,并探明影响茶蚜刺探取食叶片的主要物理性状及生化成分因子.结果表明,茶蚜在两种供试种质上均产生9种EPG波形,依次为非刺探波(np波)、路径波(A波、B波、C波、pd波)、机械阻力波(F波)、木质部吸食波(G波)、韧皮部唾液分泌波(El波)和韧皮部汁液吸食波(E2波).刺探取食过程中,茶蚜在'W016'上的非刺探时间(np波)和C波总持续时间均显著长于黄金芽.二者口针遇到阻力的次数(F波)和总持续时间无差异,但韧皮部吸食汁液(E2波)时间'W016'显著短于黄金芽.茸毛密度、下表皮厚度和栅栏组织厚度是'W016'抗茶蚜取食胁迫的主要物理屏障因子,而咖啡碱和可溶性糖含量为主要生化因子.表明'W016'对茶蚜的取食抗性与其叶片理化性质密切相关.

研究以前期筛选的长牡蛎(Crassostrea gigas)弧菌抗性家系为亲本,构建40个全同胞家系,评估了弧菌抗性选育家系生长和存活性状的遗传参数及多个环境下的基因型与环境互作.结果显示,在不同日龄下,壳高和壳长的遗传力分别为(0.46±0.10)-(0.59±0.13)和(0.30±0.08)-(0.59±0.13),为中高等遗传力,存活性状的遗传力为(0.25±0.06)-(0.41±0.11),为中低等遗传力.不同日龄的壳高和壳长遗传相关(0.429-0.828)均大于表型相关(0.192-0.611),除180日龄时,遗传和表型相关为低度正相关,其余各阶段均为中高度正相关;生长与存活性状的遗传和表型相关分别为(-0.138-0.380)和(-0.073-0.512),表现为中低度相关性.研究中生长和存活性状在两个环境间的遗传相关分别为(0.34-0.68)和(0.32-0.50),均小于0.7,表明乳山和荣成海区家系的生长和存活性状间存在明显的基因型与环境互作效应,因此对长牡蛎弧菌抗性进行选育时需要针对不同的养殖环境制定不同的育种方案.研究为长牡蛎抗弧菌品系的选育提供基础资料和科学依据.

为了鉴定新型水稻突变体ALS179对乙酰乳酸合酶(ALS,acetolactate synthase)抑制剂类除草剂的抗性,本研究以野生型水稻华航31(HH31)、耐咪唑啉酮除草剂水稻ALS627突变体和甲基磺酸乙酯(EMS,ethyl methyl sulfone)诱变的新型水稻突变体ALS179为试验材料,通过不同浓度下的4类乙酰乳酸合酶抑制剂类除草剂包衣浸种和苗期喷施处理,进一步测定表型及相关酶活性指标来探究突变体ALS179的抗性.结果表明,经过除草剂包衣浸种以及苗期喷施处理后,突变体ALS179对苯磺隆、咪唑乙烟酸、双草醚及啶磺草胺具有不同程度的抗性,且乙酰乳酸合酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性随除草剂浓度的升高呈下降趋势.除了20×,30×的咪唑乙烟酸处理条件下过氧化氢酶和过氧化物酶的酶活性低于野生型HH31外,其他处理条件下ALS179的乙酰乳酸合酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的酶活性均高于野生型HH31.因此,本研究发现Ala179Val突变赋予了对ALS抑制剂类除草剂的广谱抗性,为后续ALS类除草剂广谱抗性水稻品系的培育提供遗传种质资源.

目的 筛选并鉴定靶向调控蚊虫细胞色素P450s酶系(CYP450s)基因的miRNA,分析差异表达miRNA及其靶基因的功能.方法 采集氯氰菊酯敏感(CS)和抗性(CR)品系的淡色库蚊Ⅲ、Ⅳ龄幼蚊各10只、羽化后3d未吸血雌成蚊5只,分别提取总RNA并测序,采用DEGseq软件计算CS和CR品系miRNA的表达差异.使用RNAhybrid软件和miRanda软件筛选差异表达miRNA的靶基因,并进行基因本体论(GO)显著性富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.选取5个可能调控CYP450s基因表达的差异表达miRNA(miR-11-5p、miR-317_3、miR-278-3p_1、miR-8-5p、miR-305-3p_5)进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证测序数据的准确性.qRT-PCR检测 5个差异表达miRNA靶基因(CYP6a8、CYP6BB1v2、CYP6N22、CYP6N26P、CYP9b2)的相对表达水平.结果 测序结果显示,CS、CR品系淡色库蚊间差异表达的miRNA共有196个,只在Ⅲ龄幼蚊中差异表达的占16.3％(32/196),只在Ⅳ龄幼蚊中差异表达的占20.4％(40/196),只在雌成蚊中差异表达的占26.0％(51/196),在3个阶段都差异表达的miRNA占12.2％(24/196).Ⅲ龄幼蚊阶段差异表达的91个miRNA中,有45个上调、46个下调;Ⅳ龄幼蚊阶段差异表达的104个miRNA中,有59个上调、45个下调;雌成蚊阶段差异表达的98个miRNA中,有44个上调、54个下调.GO显著性富集分析和KEGG通路富集分析结果显示,差异表达miRNA的靶基因主要与细胞途径、代谢途径、单细胞生物途径等相关,分子功能主要为结合、催化活性、转运体活性等,主要富集在信号传输、传染性疾病、癌症、寄生虫病等相关通路.qRT-PCR结果显示,5个差异表达miRNA的上调、下调趋势与测序结果基本一致,表达情况与其对应的靶基因(CYP6a8、CYP6BB1v2、CYP6N22、CYP6N26P和CYP9b2)的表达情况相反.结论 本研究所筛选的5个差异表达miRNA(miR-11-5p、miR-317_3、miR-278-3p_1、miR-8-5p、miR-305-3p_5)能够通过调节CYP450s基因表达来调控淡色库蚊的抗药性.

为探讨两个奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)品系对无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)的耐受性,研究以奥利亚罗非鱼埃及品系(AE品系)和"夏奥1号"(AX品系)为研究对象,人工腹腔注射无乳链球菌,并在感染后0、7h、24h、48h、72h、120h和168h采集罗非鱼血液和脾脏,比较感染后7d存活率差异,研究血清生化指标和脾脏促炎性细胞因子表达变化.结果显示,人工感染后AE奥利亚罗非鱼存活率显著高于AX奥利亚罗非鱼.感染后两种奥利亚罗非鱼血清中的谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、球蛋白(GLO)、碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)和溶菌酶(LZM)含量在感染后都显著升高;甘油三酯(TG)和白蛋白/球蛋白(A/G)显著下降,呼吸暴发受抑制;且AE品系的血清GLO和SOD水平在感染后期显著高于AX品系.定量PCR结果显示两种奥利亚罗非鱼脾脏TNF-α、IL-1β和IL-6表达在感染后7h都显著升高,但AE品系在感染后期3种促炎性细胞因子的表达都显著低于AX品系.研究表明,AE品系对无乳链球菌的抗病力强于AX品系,在感染后期的抗氧化能力更强,炎症程度更轻,从而保持对无乳链球菌更大的耐受性.研究结果为培育抗链球菌病的奥尼罗非鱼提供抗性的亲本种质资源.

目的 该研究旨在建立家蝇对6种常用杀虫剂的敏感基线,为我国家蝇抗药性系统监测和防控提供依据.方法 利用点滴法测定本实验室常年饲养的家蝇敏感品系对4大类共6种杀虫剂(溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯菊酯、敌敌畏、残杀威、呋虫胺)的敏感性,同时收集历史文献中的数据,以半数致死剂量(LD50)的95%置信区间(95%CI)是否重叠来判断敏感性差异有无统计学意义,基于以上方法建立家蝇对这6种杀虫剂的敏感基线.结果 供试的6种杀虫剂对家蝇的敏感基线依次为:溴氰菊酯(LD50=0.002236 μg/♀,y=13.76+5.19x)、高效氯氰菊酯(LD50= 0.003692 μg/♀,y=9.34+3.84x)、氯菊酯(LD50=0.007152 μg/♀,y=10.03+4.67x)、敌敌畏(LD50=0.07420 μg/♀,y=5.02+4.44x)、残杀威(LD50=0.4159 μg/♀,y=0.93+2.43x)、呋虫胺(LD50=0.1036 μg/♀,y=6.31+6.41x).结论 测定了实验室敏感品系家蝇对6种常用杀虫剂的敏感水平,建立了敏感基线,为我国家蝇抗药性监测和抗性水平评估提供了参考依据.

目的 了解贵阳市白纹伊蚊对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性程度并检测击倒抗性基因突变,为该地区白纹伊蚊防治提供科学依据.方法 2022年7-8月在贵阳市不同方位采集白纹伊蚊幼虫,带回实验室饲养至F1～F2代,采用幼虫浸渍法和成蚊接触筒法测定其对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性;单只提取白纹伊蚊成蚊基因组DNA,采用普通PCR扩增后直接测序的方法分析击倒抗性基因突变.x2检验用于分析各组间突变基因频率差异.结果 贵阳市白纹伊蚊幼虫对溴氟菊酯、氯菊酯和高效氯氟菊酯的半数致死浓度(LC50)分别为0.559、0.021和0.012 mg/L,抗性倍数分别为433.33、46.67和16.44倍;0.03％溴氟菊酯、0.4％氯菊酯和0.08％高效氯氰菊酯处理后白纹伊蚊成蚊的死亡率均＜80.00％;敏感品系白纹伊蚊在1016、1532和1534基因位点均未检测到突变,自然种群白纹伊蚊在3个位点均检测到击倒抗性基因突变.1016位点有2种等位基因,即野生型GTA(V)(76.35％)和突变型GGA(G)(23.65％),其敏感表型与抗性表型突变基因频率差异无统计学意义(x2=1.810,P=0.178);有3种基因型,即野生型纯合子V/V(58.78％)、野生/突变型杂合子V/G(35.14％)和突变型纯合子G/G(6.08％).1532位点有2种等位基因,即野生型ATC(Ⅰ)(99.83％)和突变型ACC(T)(0.17％);有2种基因型,即野生型纯合子Ⅰ/Ⅰ(99.66％)和野生/突变型杂合子I/T(0.34％).1534位点有2种等位基因,即野生型TTC(F)(48.48％)和突变型TCC(S)(51.52％),其敏感表型与抗性表型突变基因频率差异无统计学意义(x2=0.603,P=0.437);有3种基因型,即野生型纯合子F/F(8.11％)、野生/突变型杂合子F/S(80.74％)和突变型纯合子S/S(11.15％).结论 贵阳市白纹伊蚊幼虫和成蚊对3种拟除虫菊酯类杀虫剂均已产生中高抗性,并发生击倒抗性基因突变,但未发现其基因突变与抗性表型有明显关联;可持续监测该地区白纹伊蚊抗药性水平,指导杀虫剂科学合理使用,以有效防治蚊虫和延缓杀虫剂抗性产生和发展.

赤霉病严重影响小麦的产量和品质,利用抗病基因改良品种的赤霉病抗性是防治赤霉病危害的有效途径.为创制适用于黄淮麦区抗赤霉病小麦新品系,提高半冬性品种抗赤霉病育种效率.本研究以携带赤霉病抗性主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5的高秆抗赤霉病品系L06486为供体,与黄淮麦区丰产、广适但高感品种济麦24进行杂交,得到的杂种再与矮秆种质206A杂交,于F3至F6连续进行大规模育种田弥雾接种鉴定.通过田间选择,在F7获得106个新品系.采用单花滴注法对106份品系进行抗性评价,同时利用7个与抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的分子标记进行基因型分析.结果表明,与亲本济麦24相比,F,品系的赤霉病抗性明显提高.106份新品系中,有98份赤霉病抗性水平达中感以上;有105份携带1～4个抗病基因.Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5的检出频率分别为96.23％、41.51％、18.87％和87.74％.携有单个或多个抗性基因的小麦品系较不携带抗性基因的品系表现出更强的赤霉病抗性,聚合抗病基因越多,品系的赤霉病抗性越强.创制的14份携有Fhb1基因组合、中抗赤霉病且农艺性状优良的小麦新品系将为黄淮麦区小麦赤霉病抗性的改良提供帮助.