列当(Orobanche spp and Phelipanchespp)种子的
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东北农业科学2021,46 (1):20-22,61Journal of Northeast Agricultural Sciences DOI: 10.16423/j .cnki. 1003-8701.2021.01.006向日葵抗F-生理小种列当资源筛选张明17(1.黑龙江省农业科学院博士后科研工作站,哈尔滨150086;2.黑龙江省农业科学院经济作物研究所,哈尔滨150086)摘要:向日葵列当是一种寄生在向日葵根部的恶性杂草,对向日葵的生长造成极大的影响,开展向日葵抗列当资源筛选和抗列当育种对向日葵产业具有重要意义。
本试验采用室外盆栽鉴定的方法,利用高致病力的列当F-生理小种,对42份向日葵资源进行抗性鉴定,鉴定出2份免疫资源、2份高抗资源、3份抗性资源、18份易感资源和17份高感资源。
从国外引进的油用向日葵材料整体对列当的抗性较好,而食用向日葵材料包括食用自交系材料和食用型向日葵品种整体对列当的抗性较差,除了 ZJ105和GSK18,其余都是易感和高感列当材料。
利用本试验筛选出来的抗性材料,为今后选育抗列当向日葵品种奠定基础。
关键词:向日葵;列当;资源筛选;抗性育种中图分类号:S565.5 文献标识码:A文章编号:2096-5877 (2021 )01-0020-03Sunflower Resources Screening for F-race Orobanche Cumana Resistance ZHANG Ming1-2(1.The Postdoctoral Research Workstation of Heilongjiang Academy of A gricultural Sciences, Harbin 150086; 2.Institute of I ndustrial Crops, Heilongjiang Academy of A gricultural Sciences, Harbin 150086, China)Abstract:Orobanche cumana is a kind of malignant weed parasitic in the root of sunflower,which has a great impact on the growth of sunflower.It is of great significance for sunflower industry to carry out Orobanche cumana resistance identification and sunflower resistant breeding.In this experiment, 42 sunflower resources were identified by outdoor pot culture,using highly pathogenic F-race Orobanche cumana.Two immune resources,two highly resistant resources,three resistant resources, 18 susceptible resources and 17 highly susceptible resources were identified.As a whole,oil sunflower materials imported from abroad had better resistance to Orobanche Cumana,while confectionery sunflower materials,including inbred lines and sunflower varieties,had lower resistance to Orobanche cumana.Most confectionery materials were susceptible and highly susceptible to Orobanche cumana except for Z J105 and G SK18.The resistant materials screened by this experiment laid a foundation for future Orobanche cumana resistant breeding.Key words :Sunflower;Orobanche cumana;Resource screening;Resistant breeding中国是向日葵的种植和消费大国,由于中国 消费者有嗑食葵花籽的传统m,国内食用型向日 葵年均种植面积都保持在53万〜67万公顷。
论述抗列当向日葵品种的选育技术要点1. 引言1.1 研究背景列当向日葵,又称为列当葵或者蚕豆葵,是我国的一种重要农作物,主要分布在北方地区。
由于其对盐碱、干旱和高温的适应能力较强,因此被广泛种植用于改良土壤和生态恢复。
列当向日葵在生长发育过程中容易受到病虫害的侵袭,严重影响了其产量和品质。
如何培育抗病虫害的列当向日葵品种成为了当前研究的重点之一。
随着科技的进步,现代生物技术手段的不断发展,为列当向日葵品种的选育提供了新的思路和方法。
通过遗传育种方法和分子育种技术的应用,可以加快新品种的培育速度和提高抗病虫害性能。
生态适应性评价和耐逆性评价则可以帮助我们更好地了解列当向日葵在不同环境下的生长状况,为选育高产优质的品种提供科学依据。
针对列当向日葵的抗病虫害品种选育技术研究具有重要的现实意义和发展前景。
在今后的研究工作中,需要加强技术创新,不断完善选育技术,推动抗列当向日葵品种的培育和推广,以满足农业生产和生态环境保护的需求。
1.2 选育目标抗列当向日葵品种的选育目标主要包括提高抗逆性能、提高产量和品质、改善生长发育特性等方面。
针对抗列当向日葵的主要病虫害和环境胁迫,选育目标主要是提高其抗逆性能,使其能够更好地适应恶劣的环境条件。
通过遗传改良和育种方法,提高抗列当向日葵的产量和品质,使其满足市场需求。
还可以通过选育目标改善抗列当向日葵的生长发育特性,包括早熟、耐贮运等,提高其种植的经济效益和适应性。
抗列当向日葵品种的选育目标是多方面的,需要综合考虑抗逆性、产量、品质和生长发育特性等因素,以实现可持续发展和种植的效益。
1.3 意义抗列当向日葵品种的选育技术具有重要的意义。
这种技术可以提高向日葵在抗列当环境下的适应能力,使其能够在恶劣条件下生存和生长,从而提高产量和减少损失。
通过选育出抗列当向日葵品种,可以减少化学农药的使用,降低环境污染,保护生态环境。
抗列当向日葵品种的选育技术还可以带动相关产业的发展,促进农业现代化进程,提高农民收入。
寄生性杂草列当的种类调查及鉴定作者:王亚娇 纪莉景 栗秋生 王连生 潘进红 孔令晓来源:《杂草科学》2015年第03期摘要:列当是一类难以防治的恶性根寄生杂草,目前在番茄、向日葵、烟草和瓜类上危害日益严重。
列当的种类多且难以区分,明确列当的种类对制定有效防治措施具有重要意义。
从新疆维吾尔自治区、河北省、内蒙古自治区和吉林省4个地区采集了19份列当样品,通过形态观察和DNA条形码技术进行种类鉴定并对其亲缘关系进行讨论。
结果发现,寄生于新疆番茄上的列当样品为分枝列当,寄生于河北烟草、河北向日葵和吉林向日葵上的列当样品为弯管列当;在系统发育树中分枝列当与弯管列当有明显的系统进化差异性,弯管列当被分为2个大类群,地理区划明显而与寄主植物无关,采集自河北省的7个样品为1个类群,采自吉林省、新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区的8个样品为第2个类群,其中第2类群中采自吉林省的4个样品亲缘关系最近。
关键词:寄生性杂草;列当;形态鉴定;DNA条形码;系统进化中图分类号:S451文献标志码:A文章编号:1003-935X(2015)03-0006-05列当属(Orobanche)隶属列当科(Orobanchaceae),是一类恶性寄生杂草[1-2],由于没有叶绿素,其生长所需的水分和养分需要用吸盘从寄主根部吸收[3]。
寄主被寄生后,植株生长缓慢,矮化、黄化萎蔫或枯死,造成农作物产量降低和品质下降,严重时可导致农作物绝收[4]。
列当属在全世界约有100多种,主要分布于地中海沿岸、亚洲西部地区、东欧、中美洲南部及大洋洲、非洲东部和北部等地区[5-6]。
列当于1963年在我国新疆首次被报道出现[7],到目前为止,我国报道的列当约有23种,主要分布在新疆、甘肃、河北、山东、山西、辽宁、内蒙古等十几个省(区)[8]。
列当寄主范围广泛,可寄生在菊科、豆科、茄科、葫芦科、十字花科、大麻科、亚麻科、伞形科、禾本科等植物根上[9]。
列当的种类繁多,一种寄主可以被寄生不同种类的列当,同种列当又可以寄生不同种类的植物,并且当同种列当寄生于不同的寄主上时,它们的形态和生活史具有差异性,极易被人们认定为2种不同的列当,因此明确寄主上寄生列当的种类能够使防治工作更有针对性和高效性。
从自养到寄生:列当科植物叶绿体基因组的序列变异和进化列当科(Orobanchaceae)包含完全自养,半寄生和全寄生三种生活方式的物种,已经成为研究不同生活方式下叶绿体基因组进化规律的关键类群。
当前列当科植物叶绿体基因组研究主要集中在全寄生物种,而半寄生类群的叶绿体基因组研究有助于认清列当科植物从自养到全寄生的营养方式转变对叶绿体基因组进化的影响。
本研究利用二代测序技术组装了半寄生类群马先蒿属(Pedicularis L.)四种植物(返顾马先蒿,Pedicularis resupinata;欧式马先蒿,Pedicularis oederi Vahl;藓生马先蒿,Pedicularis muscicola Maxim;斑唇马先蒿,Pedicularis longiflora Rudolph))的叶绿体基因组,并从GenBank下载已发表的列当科植物叶绿体基因组数据,利用生物信息学、比较基因组学的方法,分析列当科植物随着生活方式的转变,叶绿体基因组序列的变异模式。
主要结果如下:(1)马先蒿属四个种叶绿体基因组大小变化范围从152,907 bp(藓生马先蒿)到153,547 bp(斑唇马先蒿),注释到133个基因,包括88个蛋白编码基因,37个tRNA基因和8个rRNA 基因,其中115个是单拷贝基因(其中,ndhD和ndhF基因在欧式马先蒿、藓生马先蒿和斑唇马先蒿中是假基因,ndhH基因在藓生马先蒿和斑唇马先蒿中为假基因)。
马先蒿属4个种蛋白编码区氨基酸组成和GC含量相似,偏向于使用A/T碱基。
比较叶绿体基因组学分析表明,马先蒿属4个种叶绿体基因组中变异率比较高的区域重复序列分布比较多。
以自养植物钟萼草为参考,进行共线性分析发现马先蒿属叶绿体基因组的SSC区有重排现象。
由于SSC区的重排导致IR/SC边界处基因的变化。
系统发育分析表明寄生植物从自养植物分化出来,马先蒿属植物聚为单系枝,但是属内物种间的关系仍不能确定。
向日葵列当的生物学特性及防治技术研究作者:侯东生等来源:《安徽农业科学》2015年第12期摘要介绍了向日葵列当的生物学特性,发生、分布、危害及防治的研究现状,并展望了今后的研究方向。
关键词向日葵列当;发生;危害;防治现状中图分类号 S565.5 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)12-123-02向日葵(Helianthus annuus L.)是1年生草本植物,属菊科(Asteraceae)向日葵属(Helianthus),起源于北美洲,具有耐盐碱、耐贫瘠、抗干旱、适应性强等特性,在许多国家广泛种植,是我国一种重要的经济作物。
向日葵列当(Orobanche cumana)是一类全寄生性杂草,它本身没有根,主要寄生在向日葵根际,吸取向日葵植株的营养和水分生长[1],严重地降低了向日葵的产量和品质,给向日葵产业的发展造成很大损失。
笔者综述了向日葵列当的危害特点、生物学特性及防治现状等方面的研究进展,以期为向日葵列当防治研究提供理论依据。
1 向日葵列当的发生危害与生物学特性1.1 向日葵列当的发生、危害情况向日葵列当又称为毒根草、无根草、兔子拐棍等,是1年生寄生性草本植物,属双子叶植物,列当科。
在国外主要分布于俄罗斯、美国、匈牙利、斯洛伐克、朝鲜、捷克、以色列、保加利亚和埃尔维亚等地。
国内分布在新疆、内蒙古、河北、黑龙江、北京、辽宁、山西、吉林等省(市、区)。
其中新疆危害最重,东北次之,辽宁较轻[2-3]。
主要危害向日葵、番茄、西瓜、蚕豆、豌豆、甜瓜、芹菜、胡萝卜、烟草、亚麻等。
向日葵整个生育期间都能被列当寄生,被列当寄生后,体内营养和水分被向日葵列当消耗,列当寄生在寄主根部,影响植株生长,使得植株矮小,不能形成花盘,甚至干枯死亡,危害极大,导致百粒重降低、子粒短小,饱满度差,子粒含油率下降,品质变劣,商品性变差。
经报道在我国最大的向日葵产区——内蒙古自治区,仅巴彦淖尔市向日葵列当危害面积就达1.33余万公顷,部分向日葵田列当平均寄生率达到72%以上,向日葵受害一般减产在30%~45%,部分严重地块列当寄生率达90%以上,导致绝收,经济损失严重[2,4]。
向日葵列当生理小种鉴定、遗传多样性研究及向日葵资源抗列当水平的评价向日葵列当(OrobanchecumanaWallr.)是一种寄生在向日葵根部的检疫性杂草,近年来在我国向日葵种植区普遍发生,对向日葵产量和品质造成严重影响,严重地制约着我国向日葵产业的发展。
本研究利用国际通用鉴别寄主,对我国不同省区的向日葵列当进行生理小种鉴定,并利用优势生理小种对不同向日葵资源进行抗列当评价,然后利用ISSR标记对收集到向日葵列当样本进行遗传多样性研究。
主要研究结果如下:1.向日葵列当室内萌发体系的建立:已有的试验结果表明向日葵列当室内萌发与生长的最佳基质配方为壤土+蛭石+营养土,比例为1:1:1;列当种子和基质的适宜比例为20mg/500g;适宜的萌发温度为20℃~30℃,适宜的土壤湿度在60%~70%,良好的土壤通透性及土壤肥力有利于列当寄生和快速生长。
2.向日葵列当生理小种鉴定:结果表明我国向日葵列当共有A、D、E、F和G五种类型的生理小种,其中G小种是目前国内发现的最高级别的生理小种,均来自于内蒙古地区(临河、乌拉特前旗和西小召),F小种仅出现在内蒙古的四子王旗,E小种主要分布于新疆和内蒙古的不同区域,D小种出现的频率最高,主要分布在新疆、内蒙古和吉林的不同区域,是我国向日葵列当的优势生理小种,A 小种主要分布在山西、河北、陕西和内蒙古的土左旗。
3.向日葵材料田间抗列当鉴定结果表明:34份油葵材料中,以F08-1、垦油8号为代表的23份材料达到免疫列当的水平,以赤KY11-46、辽丰F53为代表的6份材料属于高抗列当的水平,PR2302和S26材料属于抗列当的水平;57份食葵材料中,以JK106、BC11-1为代表的4份材料达到免疫列当的水平,以YK8640、PR9108为代表的4份材料属于高抗列当的水平,以巴葵138、赤3009为代表的8份材料属于抗列当的水平,其余材料属于易感或高感列当水平。
4.利用我国向日葵列当的优势小种(D小种)进行的室内抗列当鉴定结果表明:JK106、新葵23号、BC11-2等5份为免疫列当的向日葵材料;S606,白葵杂6号,新葵杂7号等7份材料高抗列当;巴葵138,内葵杂3号等7份为抗列当材料。
分枝列当生药学鉴定研究赵伟刚,杨来秀*,王晓琴(内蒙古医科大学药学院,内蒙古呼和浩特010110)收稿日期:2018-10-16修回日期:2018-11-29基金项目:国家自然科学基金项目(81260615);内蒙古医科大学校级科研创新团队(YKD2017KJCXTD013)。
第一作者简介:赵伟刚(1986-),男,内蒙古赤峰人,生药学科在读硕士。
通信作者:杨来秀,王晓琴。
摘要:首次对列当属寄生性药用植物分枝列当进行生药学鉴定研究,建立其性状及显微鉴定的标准。
主要采用生药学的方法,观察分枝列当的性状特征、横切面以及粉末的显微鉴定要点,进行鉴别。
分枝列当茎组织构造中最富有鉴别意义的特征是茎中具有异常构造,其木质部呈环,两列环形木质部中包含有内涵韧皮部;其次,分枝列当的表皮被有腺毛。
分枝列当粉末特征中最有鉴定意义的是网纹细胞和花粉粒。
网纹细胞垂周壁呈点状增厚,平周壁呈网状增厚,木化;花粉粒类球形、椭圆形,外壁几近光滑,萌发孔不明显。
本研究结果可为从生药学角度鉴别分枝列当提供科学和可靠的依据。
关键词:分枝列当;性状鉴定;显微鉴定;组织构造分枝列当(Orobanche aegyptiaca Pers )为列当科列当属一年生寄生草本植物,异名有瓜列当、埃及列当(Orobanche ramosa L.Hook f.)。
主要生长于新疆地区,常寄生于田间瓜类植物根上,常见的寄主有番茄、西瓜、香瓜、黄瓜等[1 3]。
国内的列当属大约有25种,其含有的主要活性成分为苯乙醇苷类,与同属列当科的传统药材肉苁蓉、草苁蓉中的化学成分类似[4 5],具有良好的药用价值[6]。
国外学者已经从分枝列当中分离得到以阿克苷和2'-O -acetylpoliumoside 为主要成分的苯乙醇苷类化合物[7]。
国内对分枝列当的研究报道甚少[8],本文从生药学利用角度对分枝列当的原植物、性状及显微特征进行了研究,为其真伪鉴别及其资源的进一步开发和利用提供科学依据。
黑龙江农业科学2019(10):175G176H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://w w w.h a a s e p.c n D O I :10.11942/j.i s s n 1002G2767.2019.10.0175张雷,刘壮,于学鹏,等.向日葵抗列当杂交育种方法的建立[J ].黑龙江农业科学,2019(10):175G176.向日葵抗列当杂交育种方法的建立张㊀雷,刘㊀壮,于学鹏,王祉诺,李慧英,孙㊀敏,牛庆杰(吉林省白城市农业科学院,吉林白城137000)摘要:向日葵列当是全寄生的一年生恶性杂草,为尽快育成性状优良的抗列当新品种,本研究建立了一种向日葵抗列当杂交育种方法,本文对育种过程中涉及的抗源筛选㊁亲本选择㊁抗性鉴定及抗列当转育进行了系统的介绍,以促进向日葵抗列当育种进程,减少危害.关键词:向日葵;列当;抗源筛选;育种方法收稿日期:2019G05G30基金项目:国家特色油料产业技术体系(C A R S G14G1G11).第一作者简介:张雷(1983G),男,硕士,副研究员,从事向日葵育种研究.E Gm a i l :b c z h a n gl @163.c o m .通讯作者:牛庆杰(1962G),女,学士,研究员,从事向日葵育种研究.E Gm a i l :n i u q i n g ji e @126.c o m .㊀㊀向日葵列当(O r o b a n c h e c u m a n a W a l l r .=O r o b a n c h ec e r n u a L o e l f .)株高227c m ,平均18c m ,全株被覆白色绒毛,是全寄生的一年生恶性杂草,寄生在向日葵根部[1].在许多国家的向日葵生产中造成了巨大的经济损失,发生较重的国家有东欧一些国家㊁西班牙㊁土耳其㊁以色列㊁哈萨克斯坦和中国.自1890年俄罗斯科学家发现列当以来,向日葵育种工作者就开始与向日葵列当进行着不间断的搏弈.1926年,向日葵列当B 生理小种在俄罗斯发现,到1930年,俄罗斯育种家成功地育成了一批抗向日葵列当B 生理小种的品种.之后,全俄油料作物研究所又育成了一批优质高产抗B 生理小种的品种,其重要的代表品种有派列多维克和夫尼姆克8931[2].进入20世纪80年代,随着育种水平的提高,育成抗列当品种的速度也逐渐加快,与此同时列当的生理小种的变化速度也在加快.1980年罗马尼亚科学家通过遗传分析已经有5个列当生理小种(A~E ),同时已有5个相对应的显性基因(O r 1~O r 5)抗这5个列当生理小种(A~E ).1998年罗马尼亚又出现了新的生理小种,列当F 生理小种,并在油葵自交系L C G1093中发现了抗列当F 生理小种的O r 6基因.列当F 生理小种之后,在2004年,土耳其是最先报道有新的列当生理群体(小种)出现的国家,O r 6基因不能抗这个列当群体,并于2009年发现了对新的列当生理小种的抗源.到目前为止,对向日葵列当的抗源基因都是来源向日葵属(H e l i a n t h u s)[2].我国自1979年在吉林省首次发现向日葵列当[1]以来,在向日葵产区不断蔓延,目前在向日葵产区均有发生,危害加剧.向日葵列当生理小种的变化也很快,2014年内蒙古自治区巴彦淖尔市被鉴定出有G 生理小种的存在.我国向日葵列当的高发区主要有吉林省㊁内蒙古自治区和新疆维吾尔自治区,严重影响了向日葵生产的发展,有的地区已因向日葵列当的发生而不能种植向日葵.严重发生向日葵列当的地块一株向日葵的根部寄生列当可达300株以上,减产可达40%~100%.由于向日葵列当是一种寄生性杂草,以种子传播,种子可以在土壤中存活15~20年[2],并在向日葵根部寄生,所以防治很困难.目前,可以将抗I M I 类除草剂基因转入向日葵,再通过施用I M I 类除草剂的方法消灭向日葵列当,此方法虽然可用,但成本较高,而育成向日葵抗列当新品种,可以从根本上解决列当对向日葵的危害.现阶段生产上应用的优质㊁高产㊁抗病㊁抗列当的向日葵新品种很少,本研究针对向日葵列当的特性,通过研究优良自交系与向日葵列当抗源材料杂交选育的规律,建立了新的杂交育种方法,文章对育种过程中涉及的抗源筛选㊁亲本选择㊁抗性鉴定及抗列当转育进行了系统的介绍,旨在尽快育成性状优良的抗列当新品种,降低向日葵列当的危害.1㊀抗源的筛选1.1㊀筛选通过栽培种和野生种的种间远缘杂交筛选抗源,现已知多年生野生向日葵(H .t u b e r o s u s)和一年生野生向日葵(H .a n n u u s )都存在向日葵列当的抗源,也可以通过与其他的野生种进行远缘杂交筛选.但远缘杂交必须通过胚拯救的方法解决胚败育问题[3].1.2㊀现有抗源直接利用生产上已经使用的级别比较高的向日葵列当作为抗源.在育种的实践中,如果抗源可以对目前已知级别最高的向日葵生理小种免疫就可以作为抗源使用.利用现有抗源优点是不必筛选抗源,缺点是不能抢占先机,育成抗列当品种会滞后.571㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学10期2㊀抗列当杂交种选育2.1㊀亲本选择由于抗列当向日葵品种的应用,列当的生理小种的变化速度要加快,新的生理小种出现的时间会缩短.在育种实践中,不能将所有的育种试验材料都转育成抗列当的材料.一是这一过程费时费力成本极高难于实现,二是即使转育成抗现有最高级别的列当生理小种,但当新的生理小种出现时,已经转育的抗列当材料对新的生理小种不会起作用.向日葵的抗列当育种实际上就是优良组合的亲本转育抗列当基因的过程,因此应收集优良亲本,及时用于杂交组配,以选择优良育种材料.2.2㊀转育中的抗性鉴定在抗列当的转育过程中,抗源的选择㊁列当种子的采集㊁转育中的抗性鉴定是关系到抗性基因的转育成败或转育后是否能在生产上应用的重要因素.为确保抗性鉴定的准确性,转育中的抗性鉴定应在室内条件下进行.2.2.1㊀列当种子的采集㊀在向日葵成熟时选择列当发生较重,又已知含有列当生理小种级别最高的地块进行采集.2.2.2㊀鉴定基质和器皿的准备㊀150m L 的一次性塑料水杯,杯的底部打2个0.3c m 透水孔,用其装基质进行播种.基质是土壤ʒ沙子=2ʒ1,土壤要求通透性好,土壤和沙子过25目筛.2.2.3㊀接种列当播种向日葵㊀为了使每个接种杯中接种的种子数量均等,列当种子与土壤充分混合,按200m g 列当种子兑0.5k g 土壤备用.播种杯中先装三分之一的培养土,将混合土壤的列当种子散放在接种杯的中部,每个杯放5g.接种后再装入三分之一的培养土,待播种.每个杯中播种2粒要鉴定的向日葵种子,然后覆1c m 培养土并压实,浇透水.出苗后温度控制在18~25ħ,土壤湿度达到最大持水量的70%左右.2.2.4㊀列当寄生鉴定㊀在播种后30~35d,苗长出6~7片真叶,株高15~20c m .将被测苗连土从杯中取出,用水洗法冲洗根部,通过肉眼即可鉴定.被侵染的向日葵根系上可见有 根瘤 状突起或根状茎或淡黄绿色肉质茎,记载被侵染株数和免疫株数[4].2.3㊀抗列当转育第一步,杂交.要转育的优良自交系与抗源材料杂交.第二步,回交.以要转育的优良自交系为轮回亲本进行连续的回交转育(图1).抗列当的转育最好是育成优良亲本后进行,以减少人力和资源的浪费.从B C 1开始每个回交代都要进行列当抗性鉴定,鉴定出的抗列当株与轮回亲本进行回交.B C 5之后进行两代自交使抗性基因纯合,纯合后扩繁.这时育成的抗列当自交系的性状和配合力与抗性转育之前的自交系基本相同.图1㊀向日葵自交系抗列当转育过程3㊀小结向日葵列当主要发生在欧亚一些国家的向日葵产区,我国是列当危害较重的国家之一.选育和应用抗列当品种可以解决向日葵列当的危害.本研究建立的育种方法,可以有效促进向日葵抗列当育种,加速育种进程,以降低列当对向日葵生产的危害.参考文献:[1]㊀赵淑华,闫明珍.向日葵上一种列当的发生分布及防治[J ].植物保护学报,1983,10(4):252G258.[2]㊀S k o r i cD .S u n f l o w e rb r e e d i n g[J ].J o u r n a l o fE d i b l eO i l I n Gd u s t r y ,B u s i n e s s A s s o c i a t i o n o f V e ge t a b l e O i l sa n d F a t s P r o d u c e r s o fY u go s l a v i a ,1988(25):40G47.[3]㊀D r a g a nS .S u n f l o w e r g e n e t i c sa n db r e e d i n g [M ].N o v i S a d :S e r b i a nA c a d e m y of S c i e n c e s a n dA r t sB r a n c h i nN o v i S a d ,S e r b i a :2012.[4]㊀张义,牛庆杰,孙敏,等.向日葵抗列当遗传研究[J ].中国油料作物学报,2006,28(2):125G228.671。
列当(Orobanche spp and Phelipanchespp)种子的作者:王焕赵文团陈连芳来源:《杂草学报》2016年第01期摘要:列当(Orobanche spp and Phelipanche spp )是一种在世界范围内危害严重的根寄生杂草,防除列当的研究也越来越多。
正确地采集和预培养列当种子是获得正确防除列当研究结果的前提。
列出了大田正确采集列当种子的方法,以及对采集到的种子进行过筛提纯、加洗洁精和吐温0清洗后,再表面消毒和预培养,并通过发芽试验检验此方法的可行性。
结果表明,经过处理的向日葵列当、瓜列当种子的发芽率最高分别为44%、91%。
此方法可以应用于列当的采集和预处理过程中,可为列当研究和防除提供参考。
关键词:列当;种子;采集;预培养;独脚金内酯类似物GR4中图分类号:41;944文献标志码:A文章编号:100-9X(01)01-00-04[7]Abstract:roorape (Orobanche spp and Phelipanche spp) are devastating root parasitic weeds worldwide Research afforts regarding its control have increased in any areas Proper collection and preconditioning of broorape seeds is relevant roorape seed field collection techniques and procedures to sieve the seeds for purification and addition of detergent and ween 0 for cleaning as well as surface sterilization and preconditioning of the seeds are described he feasibility of these ethods were exained by gerination tests he highest gerination rate of sunflower broorape (Orobanche cuana allr) and Egyptian broorape (Phelipanche aegyptiaca Pers) using the proposed ethods were 4% and 9%,respectively,indicating that the ethod could be applied to collect and pretreat Orobanche seeds in order to provide basic inforation to farers and/or researchers working in the field for the control of broorape weedsey words:Orobanche;seeds;collection;preconditioning;GR4列当是列当科(Orobanchaceae)列当属(Orobanche spp)的一种根寄生植物,在地中海、亚洲西部、东欧、原苏联的南部以及非洲东部等地区均有分布,它可以寄生在伞形科、菊科、茄科、豆科、十字花科、亚麻科、葫芦科、大麻科等很多植物的根部[1]。
但由于自身缺乏叶绿素,列当必须从寄主中掠夺水分和各种矿质营养物质才可以满足自身的生长需要。
列当拥有十分复杂的生活史,对寄主植物的危害主要发生在出土之前的地下生长阶段[-]。
在相对适宜的温度和湿度下,成熟的列当种子才能够对萌发刺激物质产生反应,这一阶段被称为列当种子的预培养。
在适宜的环境条件下,种子的萌发还必须经过发芽刺激物质的诱导才能够开始,若没有发芽刺激物质的诱导即没有寄主生长的情况下,约 1~周后列当种子将会进行二次休眠,等待来年有寄主时再萌发,这是列当植物对环境的一种进化适应性选择[4-]。
因此,如何采集和预处理列当种子是列当研究的基础。
有研究表明向日葵列当种子大小一般为00~400 μ,千粒质量仅1~ g[],但这一研究结论并未经过严谨的试验计数与统计处理,因此没有科学参考性。
目前国内关于列当种子采集与预处理这方面并无确切的文献报道;而国际上也仅有以色列教授oel等做过7株向日葵列当的大致统计,他们的研究指出,7株向日葵列当的种子总和超过100万粒[7]。
在正确的采集和预处理列当种子的基础上,本项目组进行了大量的关于列当生物防除方面的试验,其中主要是对于列当诱捕作物的研究,并发表了多篇文章,研究表明,小麦可以作为小列当的诱捕作物[-10],玉米、大豆、棉花和柳枝稷均可作为向日葵列当的诱捕作物[11-14]。
本项目组也多次向国内相关单位无偿提供列当种子作为研究材料,促使其完成相关领域的研究,例如,Chai等研究出百合对瓜列当具有化感作用,可以作为瓜列当的诱捕作物[1];同时hang等研究出根寄生植物列当和茎寄生植物菟丝子通过基因水平转移可获得十字花科特有的胡豆合成酶样基因[1]。
为使国内其他项目组更多地开展列当种子防除研究、研究人员能够自行采集和预处理列当种子,本文对列当种子的采集和预处理做一简要的介绍。
[1][]1材料与方法[]11试验材料瓜列当种子采集于新疆建设兵团第二师二十七团带有蒴果的列当的植株,向日葵列当采集于陕西省定边县周台子乡向日葵地里。
采集后的植株在阴凉处晾干。
采集列当种子所需要的材料包括塑料袋、手套等。
[]1列当种子的采集在生长有列当的地里,选取颜色发黑、蒴果变黄色的植株(图1);如果整个植株是黑色的,要注意查看蒴果是否有破裂,采集蒴果未破裂的植株。
首先,将列当植株轻轻拔出并装入个嵌套好的中型塑料袋(超市购物袋即可),值得注意的是,在这里我们需要剪去列当植株偏上部的蒴果和偏下部的蒴果。
将剪去头部和尾部的列当植株装袋,1个塑料袋装0~0株即可。
将采集好的植株放置在阴凉的地方晾干,大约1周。
然后自上向下将晾干的列当植株上的所有蒴果捋下来,再用双手用力搓开捋下的所有蒴果,将种子搓出来,并用土壤筛筛去蒴果壳和土,这样即可得到相对纯净的列当种子。
[]1列当种子前处理需要的材料和设备列当种子、吐温0、洗洁精、土壤筛、镊子、滤纸、勺子、1 000 L烧杯、玻璃棒、光学显微镜、超声波清洗机、超净工作台、簸箕、01、0、10 g/L的G4。
[]14列当种子的预处理[]将采集到的种子过筛提纯。
将筛子由上到下按由大到小的顺序排列,依次为10、04、0、04、01 ,最下边为空盘子。
过完筛之后04 筛子上的是蒴果壳,01 筛子下面底盘上的是土,其他筛子上的是列当种子和杂物的混合物,需要进一步清理。
一般采用水清洗种子。
将过完筛子的列当种子放入1 000 L烧杯中,并加入~ L洗洁精和适量的水,用玻璃棒搅拌。
烧杯中的液体过筛(01 ),并冲洗~次,洗掉种子表面的灰尘。
再将种子放入烧杯中,加入10 L表面活性剂(吐温0)和适量的水。
用玻璃棒搅拌后,将烧杯放入超声波清洗机中1~ in。
静置1~in,种子出现了分层现象:上层多为未成熟的列当种子及杂质,下层则是较成熟的列当种子。
取下层种子分开重复冲洗多次,将分开的列当种子冲洗干净后,放在超净工作台并晾干,选用透气性较好的网袋储藏备用。
[1][]列当种子表面消毒及预培养将清理干净的列当种子用1%(体积分数)次氯酸钠溶液超声 in,然后用蒸馏水冲洗次。
再用7%(体积分数)乙醇超声波 in,用蒸馏水冲洗干净,直到洗出来的水为无色,然后在超净工作台晾干备用。
在培养皿内(直径90 ,高0 )铺层滤纸,加入适量蒸馏水,然后在滤纸上均匀铺直径的玻璃纤维滤片(hatan G/A)约10片,将表面消毒晾干后的列当种子均匀撒到玻璃纤维滤片上,每片0~40粒,并用4 L无菌水湿润滤纸及列当种子,培养皿以Parafil封口,在℃的黑暗条件下预培养 d。
用预培养后的列当种子分别采用01、0、10 g/L的独脚金内酯类似物GR4进行发芽试验。
[1][]结果与分析根据我们对1个向日葵列当蒴果的计数分析可知,向日葵列当每株平均生产种子174万粒(0万~万粒)[P],每株平均有个蒴果(~9个),每个蒴果平均生产104 g种子(9~7 g),平均千粒质量414 g (14~7 g),在种子计数过程中我们分别在多株向日葵列当的上、中、下部各采集1个蒴果进行分析(表1)。
首先,每个蒴果在上、中、下部生产的种子数均达到了 000粒以上,且不同部位的蒴果在向日葵列当种子的数量上没有显著差异;同样,上、中、下部的蒴果中的种子质量均达到了0 g 以上,但不同部位的种子质量没有显著差异;而千粒质量分别为、4、47 g,不同部位向日葵列当的千粒质量差异也不显著。
虽然以上种向日葵列当的相关特性在统计分析结果上并没有显著差异,但发芽试验结果表明(表),不同部位的向日葵列当种子发芽率之间存在有显著差异,我们分别采用了种浓度的GR4来进行发芽试验,结果显示向日葵列当的中间部分的种子发芽率均为最高,且显著高于上、下部种子的发芽率,其中在0 g/L的GR4的刺激下,向日葵列当中部的发芽率最高,为44%。
根据我们对1个瓜列当硕果的计数分析,瓜列当每枝平均生产种子万粒(0万~1万粒),每枝平均有个蒴果(1~41个),每个蒴果平均生产种子17 g(17~07 g),平均千粒质量17 g (1~ g)。
在种子计数过程中我们分别在多株瓜列当植株的上、中、下部各采集1个蒴果进行分析,结果显示瓜列当植株每个蒴果的中、下部产生的种子数均超过了1 00粒,而上部平均产生的种子数则未超过1 000粒,与中、下部有显著差异。
但上、中、下部的蒴果的种子质量却没有显著差异,均超过了140 g,并且瓜列当植株不同部位的千粒质量也均达到了90 g以上,不同部位的种子千粒质量之间差异不显著(表)。
但发芽试验结果表明,不同部位的瓜列当种子发芽率之间存在显著差异,同样在种浓度的GR4的刺激下,瓜列当的中间部分的种子发芽率均为最高,且显著高于上、下部种子的发芽率,其中在0 g/L的GR4的刺激下,瓜列当中部的发芽率最高,为91%(表4)。
[1][]结论与讨论在采集列当种子及前期处理过程中应有严格规范,保证所采集的列当种子品质能够满足室内相关试验的科学性要求。
首先,在采集时,要尽量筛选整株颜色发黑、蒴果变黄色的植株,并且根据以上试验结果得出,不同部位的列当种子发芽率之间存在显著差异,列当植株中部的种子发芽率较高,无论是向日葵列当还是瓜列当,其植株中部产生的种子发芽率均超过了0%。