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ocl.
体积27日,2020年
文章编号 21
页数) 10.
部分 农学
迪伊 https://doi.org/10.1051/ocl/2020011
bob电子体育竞技风暴 2020年4月20日

©E.Pilorgé.et al。,由EDP Sciences主持,2020

执照Creative Commons
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1介绍

在国际向日葵协会(ISA)的主持下,每四年举行一次的国际向日葵会议是提供向日葵作物发展研究清单的会议。第19届会议于2016年5月30日至6月1日在土耳其的Edirne举行,由ISA和色雷斯大学在微妙的政治和安全背景下组织。不过,包括来自26个国家的350多名外国代表在内的500多名代表出席了会议。为准备2020年6月在Novi-Sad(塞尔维亚)举行的下一次会议,本文综述了在Edirne会议上的发言以及2016-2020年建议的研究目标。

在埃德尔内,有9个全体讲座和4个专题讲座:“遗传和育种”、“分子遗传学”、“生物和非生物逆境耐受”、“作物生产和管理”。大部分论文涉及遗传学、育种和抗逆性,相对较少涉及横切或跨学科主题,通常在“作物生产和管理”会议上讨论。此外,还举行了一场有关油品质量的专题研讨会(图。1)。

缩略图 图。1

数量和主要研究领域为通信的比例。

2基因组学中的主要合作

向日葵的基因组(斯特凡穆诺斯,法国,全会会议),使用2015年INRA图卢兹的支持法国专业机构获取的PacBio技术的第一顺序是向前迈出最重要的一步。The inbred line XRQ, which is also used in the Sunrise project, was sequenced and showed, after assembly, a genome size of 3.03 Gb (80% of the genome). The integration of the different high-density maps made it possible to construct pseudomolecules (chromosomes), with 98.5% contigs and 98% mapped transcripts. The Busco index (set of genes conserved in plants) is 92% in sunflower according to this sequencing, similar to that of tomato. The perspectives announced focused on improvement of assembly by optical mapping and the sequencing of other lines in addition to XRQ and HA412, which do not reflect all the existing genetic variations.

对基因的理解也通过“PAN基因组”分析进行(HUBNER这项研究由加拿大、美国和法国的研究小组共同进行,目的是在驯化过程中从野生生态型中寻找感兴趣的基因,并将其整合到栽培向日葵中。288份核心种质的基因组测序共鉴定出19 000个基因,其中约3350个基因是独特的,其中一些基因与抗逆性有关。召开了“向日葵基因组资源国际联盟”会议,对2012-2015年期间进行了回顾,并确定了2016-2019年的目标。该财团汇集了公共部门组织(INRAE、佐治亚大学和英属哥伦比亚大学)和私营部门组织(Advanta、Biogemma、拜耳、KWS、先正达、杜邦、Corteva ex-Pioneer)。目的是对向日葵基因组的参考序列进行组装和注释,将参考序列与物理图谱和遗传图谱进行整合,建立EST (Expressed sequence Tags, EST)集,获取关联遗传学数据,分析野生物种的基因组。该联盟已经为XRQ (PacBio)和HA412 (454 Illumina)制作了两个参考序列,一个线粒体基因组的参考序列和一个转录组图谱。为了进一步研究向日葵基因组的注释和生物信息学工具的开发,本研究对一个包含288个基因型的关联图谱(Association Mapping, AM)群体进行了重测序,并对其关键农业性状进行了表型分析。此外,还从26名野生捐赠者那里获得了400个预育种系并进行了基因分型。

The consortium, ready to welcome new partners, planned for the 2016–2019 period to focus on four actions: production of the genomic sequence of key sunflower genotypes (16 inbred lines + wild sunflower genotypes), development and characterization of genetic resources including a tilling population created by INRAE, development of new genotyping tools (SNPs and structural variants) and creation of an atlas of stress response genes (through transcriptomic analysis).

2.1野生遗传资源:在美国领导下,对未来的重点投资

遗传资源是扩大国产向日葵遗传基础的基础,在这方面,对这些资源的鉴定和管理以及特性的研究工作仍在继续。在野生物种中,h . anomalus是种子重量最高的品种:每1000粒种子6克,含油量最高(40%)。塞勒说,采集野生物种很长很困难.(美国)在犹他州和亚利桑那州的沙漠中跋涉了3700公里,收集了10个种群h . anomalus和五个人口H. Deserticola.harvesting 2–3000 seeds per population, which enriched the USDA-ARS-NPGS gene bank. The US National Plant Germplasm System (NPGS) was introduced by Laura Marek in her plenary lecture. It has 20 sites under the leadership of the USDA-ARS. The collection includes about 2500 accessions of domestic sunflower and 2500 of wild species, including 2200 with seed availability for each type. The superposition of climatic zones and geographical origins of the accessions present in the collection led to the identification of gaps and a phase for collecting samples was launched in 2015 in two regions: Utah and Arizona and Florida and Alabama: 188 new accessions were collected, representing 17 species. In addition to these American accessions, the NPGS manages samples from 30 different countries.

其他收藏在阿根廷(科尔多瓦),土耳其(伊兹密尔),俄罗斯(圣彼得堡),加拿大(萨斯卡通),塞尔维亚(诺维萨德)和法国(图卢兹)。所有的NPGS参赛作品都是可用的(网站),一般都有标准的MTA。2011-2015年间,在755份订单中,有20%来自美国以外。除了收集和保护之外,这些资源的特性也至关重要,这是一项非常重要的努力(抗病、油质和未来的抗虫性)。在印度,印度油籽研究委员会对此进行了研究(Sujatha。, 印度)。他们的保护是在全国11个地区分布,其特征侧重于抗病(白粉病,廉价,霜霉病),产量和油含量,高度和候选。开发了一种新的细胞质雄性不育来源(Arg-6)向日葵argophyllus.加拿大的研究与Soltis和乌干达国家农业研究组织(NARO)合作,评估了22个野生杂交的预杂交品种葵花种和近交系HA89(Baute加拿大)。这项评价集中在乌干达的三个田间试验的抗旱性和法国的一个试验的含油量。材料是分布的通过美国农业部。在法国,在2012年,在Inra,图卢兹致力于向日葵进行生物资源(CRB)中心。其职业是遗传资源的保护,繁殖和分配。它的集合包括自20世纪60年代初以来在内·在InRA收集和创建的材料。CRB还参与了致力于科学研究的创建,维护和传播遗传学研究,如遗传映射群体,三分之三,EMS突变体,代表近3000个条目。CRB提供该材料(SNP基因分型)的分子表征,以改善管理和评估多样性。

3越来越分段选择的遗传学方法研究

在全体大会“在当代向日葵育种的挑战”,伊万Dozet给他确定的方向愿景关于选择和最近的技术演变及其限制的库存研究。他指出,在基因组技术显著的进展,但在“精确分型”很少。这种差距使得它重要的是要鼓励新的开发工具(数字表型,高光谱无人机,传感器平台等),因为他们缺乏阻碍了QTL的鉴定。已经有研究,代谢组包括与表型表达代谢特征,用于研究耐奥博比海纳纳(壁增厚,木质素合成)。

与其他作物物种相比,向日葵尚未成功的淘权化技术的发展。诱变技术(耕种)使得许多突变可能导致商业应用。正在开发基因组选择。已经开发了作物模型,以考虑IGEC(基因型×环境×裁剪实践相互作用)。B. DOZET通过注意到2016年向日葵是一个日益细分的作物(约24个主要的市场细分市场,而2000年的十几个),这需要更多的资源,并且一个重要的观点仍然存在于试验中观察到的遗传进展之间的差距和in farmers’ fields, wider than for soybean and maize.

法国项目SUNRISE(向日葵资源,以提高产量稳定在一个不断变化的环境;http://www.sunrise-project.fr/en/)具体投资于关于表型分型的瓶颈(朗格拉德法国)。它结合了几种方法,包括实施高通量表型策略,以表征向日葵对非生物环境变化的分子、生理和农艺响应,特别是在水分限制方面。鉴定了向日葵对非生物胁迫(干旱、氮胁迫和窒息)响应的QTL。将该方法应用于法国核心种质,可以计算出“多胁迫”指数,并在胁迫下鉴定5 ~ 20个QTL。例如,在抗寒性方面,在不同的染色体上发现了9个解释产量变异性的SNPs。这些基因涉及蛋白质运输、膜保护和根系发育。这项工作的前景是将这种方法应用于生物压力(例如柔软的霉菌和巨大的肥胖),为这些生物和非生物胁迫开发生物标志物,以改善表型,并了解应力反应的功能机制,以提高关联遗传学和基因组选择模型的预测性质,以设计适应气候变化的意思型。

对顶尖分支的研究是通过这种表型对抗抗性的可能兴趣(DURIEZ(法国):开花的不同步会使所有的花头受到不同的压力。分枝控制基因b1在0.3 cm窗内定位到LG10。该位点在分枝向日葵中被阳性选择,而在野生向日葵中未发现选择模式。该基因在细胞过程中的作用有待进一步研究。

Horn (Germany) presented work on the biosynthetic and signaling pathways of gibberellin (GA) involved in plant growth: from known sequences in other species, counterparts were sought in sunflower: 18 genes were highlighted. Functional analysis confirmed the equivalent of these genes in答:芥.该研究还强调了基因的亚功能化。分子筛选一直在进行收集。Horn还强调了PET2的育种用途,它是一种与PET1不同的CMS系统(细胞质雄性不育)。和后者一样,CMS PET2来自种间杂交H.Petiolaris * H. Annuus.然而,在PET2细胞质中观察到的重排不同于PET1的不同。与育性恢复基因Rf_PET2相关标志物进行了开发和映射到LG13。

4遗传和农业十字路口中非生物胁迫和生理学研究

在育种和农业实践中,水分胁迫仍然是一个主要问题。蛋白质组学分析(Ghaffari。,伊朗)对对比的干旱基因型进行的,表明,在363个蛋白中的347和27中的21个中,347和27中的31种受到应激的显着影响。AFIFUDDIN Adifiredjo(印度尼西亚/法国)提出了同位素碳歧视的兴趣,用于研究水利用效率的遗传控制,使得可以区分具有高水平效率(WUE),高生物量的基因型,并将这两个特征组合在一起同时。侯赛因.(巴基斯坦)使用体外用10%聚乙二醇(PEG 600)富含培养基的培养基测试群体H. Annuus.H. argophyllusas well as intra- and interspecific hybrids of these species, leading to selection of 43 out of 160 genotypes for which characters of interest for water stress tolerance were distinct: root length, young stem length, vigor, etc. Thanks to a lethal dehydration threshold leaf test (RWC variation − relative water content – under water stress), differences in tolerance to senescence were found between varieties, some maintaining an active and green leaf surface after stress (Arslan土耳其)。Shanwad.(印度)表明,水凝胶在土壤上的应用,用CaCl2治疗种子和添加修改,例如蛭数和石膏等修正,使得在半干旱的热带环境中增加了干性种植情况的产量.耐寒是2013年和2014年在摩洛哥工作的主题(Houmanat。)预测播种日期推进种植周期:1月初播种的46种基因型,14显示对寒冷的温度(最低1月至2月-5°C)。

Blackman and Harmer(USA)的研究专注于向日葵的点解冻机制。从昼夜循环期间拍摄的数字图像描述并建模了该机制。在连续光(光周期24h)中褪色的现象以及作为开花后的作物循环。作者对夜间返回“东方”位置的速度表示相当强烈的遗传变化。一点是显着的:速度速度在早上恢复最大曝光,为花头产生了小花的变暖速度。作者认为,这种差异可以解释蜜蜂的吸引力的可变性:大纲在早晨恢复到最大曝光,它变得更加温暖,使小花对蜜蜂更具吸引力。这个假设需要进一步的探索。

两种土耳其介绍(H. Samet,Y.Cikili)在土壤镉毒性应激报告的温室实验在不同水平的镉浓度(0〜1mm)时,植物在20天后收获的营养溶液。射击生长受0.1毫米的影响,但根源仅受1毫米镉的影响。如法国研究所述,向日葵根中镉的浓度高于枝条。向土壤溶液中加入镉对0.1mm的锌吸收以及叶绿素含量的负面影响。第二篇演示文稿侧重于向日葵镉与钾之间的关系。结果表明,k施加k降低枝条和根部的CD含量,并将其从根部的易位减少到茎和叶中。

5生物应力:柔软的霉菌和帚料种群的演变的难题和增加verticillium.感染

除了Lili Qi(USA)和Stefan Masirevic(塞尔维亚)的两份全体会议外,还提出了20篇论文和38名海报。

霜霉病和帚霉仍然是研究最多的两种病原体,其次是verticillium.,主要在法国,和菌核病。相反,没有关于拟茎点和茎点霉(几个演示图2)。

一些摘要和论文提供的存在和病原体进化的观点:历史和霜霉病种族的进化(Bazzalo阿根廷,乖乖地。,美国),寄生虫复合体(Encheva,保加利亚)的演变,北京北部(阿纳斯塔斯景观,希腊)的疾病库存,患有Phoma,Macrophomina和SemoRia在这个国家的患病率,以及印度的白粉病(Sujatha))。只有几篇论文涉及综合建模:NUÑEZ-BORDOS.(阿根廷)描述的建设之间的关系比和源/汇phoma茎,和Aubertot IPSIM平台(法国)报道,旨在预测损伤模式的向日葵文化习俗,土壤、气候条件和现场环境,基于文献回顾和专家知识。Jinga.(罗马尼亚)评估了一套针对多个寄生虫的24种商业杂交种:在2014年的一个场地(降雨量有利于疾病的降雨量),注意到受到影响,巩膜,廉价和锦标赛的植物的百分比被指出,并建议名单发达。但是,在观察日期和这些生物侵略者之间的相互作用上提供了很少的细节。

缩略图 图2

2016/2012年ISA会议生物应力通信的演变。

5.1霜霉病

丽丽齐(USA)观察到,在全会,是在上世纪80年代确定的霜霉病的两站比赛在2016年已增至约40%,并比电阻的新基因的图谱方面制定了发挥的状态(PL17在lg4上,PL18与相关SNP标记的开发LG2)Pl8PlArg以及这两个基因的标记辅助金字塔。PL17PL18提供阻力在美国标识的所有比赛。一些pl基因起源于H. argophyllusPlArg(LG1),Pl8(LG13),PL18PL17来自野外H. Annuus.,强调野生抗性来源的重要性。Stefan Masirevic(塞尔维亚)在关于向日葵病害研究和防治进展的全体演讲中指出,霜霉病仍然是动员最多努力的病害;目前已知有40多个种族,包括美国的21个、加拿大的18个和阿根廷的5个,情况将保持“稳定”,但尚不清楚哪些国家正在监测这种病原体。在捷克共和国,发现了7个新种族:705和715。几位发言者强调有必要扩大不同东道主的范围,以便准确地确定种族,并在会议期间举行了一次会议。Sestacova (Moldova)对向日葵对霜霉病的反应进行了分子研究,研究了22个涉及系统获得性抗性(SAR)和活性氧(ROS)代谢的基因。她展示了不同基因的参与,包括PR5, PAL,防御素,以及转录因子(TGA1,5, WHY1)。对于霜霉病的防治,也提到了新的种子处理(oxathiapiproline [OXTP], Brandl, Syngenta)的性能,欧洲(2019-2021年)尚未对其进行评估。

5.2verticillium.

演示文稿主要是法国和中文。在中国,张.(内蒙古大学)研究种子传输和在组织显示真菌进展,随后显微镜(后用的GFP荧光蛋白转化verticillium.拉紧)。PCR分析检测到船体和种子涂层中的真菌,在10至25%的九种种子的种子(每种基因型16至40种种子上进行分析)。然而,在种子中没有检测到微克罗罗基,并且尚未检查来自这些感染的种子的幼苗的健康状况。在法国,在关键项目框架上获得的第一个结果,就生物造成了战斗的潜力verticillium.由Seassau(法国,INP Purpan)提供。几家种子公司对这种病原体很感兴趣。先正达支持的一篇论文(米索尼耶,法国)是关于真菌的多样性,病害严重性的空间变异的分析,以及真菌多样性和育种策略之间的关系。对不同侵染程度的敏感和抗性基因型菌株进行分析,所有有症状的基因型菌株均被定殖黄萎病dahliae,75%的症状基因型被一个身份定地的殖民殖民verticillium.物种。有病原体的数量和侵染程度之间没有相关性。进一步的基因组学研究出现了需要研究的多样性verticillium.并确定能够殖民向日葵的档案。verticillium.对于Seed Company Limagrain表示担忧:两份报告描述了阿根廷品种评估:Inta Balcarce幼苗议定书用于评估幼苗阶段的18个阿根廷杂种,温室,针对阿根廷“变种”的两个分离株。(Crova.阿根廷)。杂交种也在野外(Capurro和Rita,阿根廷)评估,在一个非常感染的地块上的向日葵单一培养中:阿根廷和欧洲杂种的比较显示它们之间的显着差异,两种类型的材料内具有一系列变化。费尔南德斯.(Spain) associating the CSIC and Corteva (ex-Pioneer), showed variations in the virulence and aggressiveness of the fungus among an international collection of seven isolates, and an “isolate × genotype” interaction eight weeks after artificial contamination. They also mentioned that the new “race” ofV. dahliae最近在西班牙被发现的,也在罗马尼亚和法国被发现。这种病原体的变异仍然知之甚少。

5.3菌核病

Qi (USA)报道在一个RIL群体中鉴定了6个qtl,这些qtl在5个环境中参与了对茎基攻击的抗性(占表型变异率的6 - 32%),并且具有高度显著的基因型×环境互作。在所有环境中均检测到1个QTL。关于这种病原体的抗性的少数报道显示出很少的进展。并举例说明了生物防治的潜力trichoderma.SPP。在实验室(TančičŽivanov,塞尔维亚)苗。

拟茎点:有一些通信,但这种病在阿根廷的三个省份非常当前,而这是2016年只有零星(科罗 - 莫拉斯前报道),并被确认为Phomopsis Helianthi.汤普森在澳大利亚。The presentation by S. Thompson concerned the Australian situation with the continued practice of minimum or non-tillage for 25 years, favoring the constitution of inoculum reservoirs. The first major attack of phomopsis in Australia took place in 1999. Thompson reported three new species ofDiaporthe在澳大利亚 (D. Gulyae.d . kongiid . kockmanii),并观察到使用分子技术揭示了早期鉴定的错误,可能有12到15个新物种,Diaporthe示出宽,基本上还未,多样性。发言还涉及杂草(包括一些蓟,菊科)和一些农作物(大豆,鹰嘴豆,甚至玉米)作为生活在疾病的水库(绿桥),以及作物残余物的作用或杂草的残留物的作用通过除草剂(棕色桥)杀害。前一年向日葵种植缺乏大豆可以减少Diaporthe侵染42%。

5.4 Phoma

斯特万·马西雷维奇(塞尔维亚)报道说,完美的阵型出现在新的领域。系统学的分子进展导致了一个新名称的提出:Plenodomus lindquistii

5.5白粉病

根据Sujatha (India)的资料,印度向日葵的主要病害有链粒病、霜霉病、白粉病、锈病、菌核病和巨粒病。自2008年以来,白粉病已经成为一个主要问题,甚至在幼苗上也观察到,估计产量损失在13%到20%之间。已经确定了几种抗性来源,特别是野生的葵花.病原体的可变性,Golovinomyces Cichoracearum.,在全港(10个地区)进行研究,并发展出一种用分生孢子悬浮液污染的方法。这允许对野生的范围进行评估葵花在不同抗性水平下,观察组织定殖,通过转录本分析,开展定量抗性的遗传控制和基因鉴定的研究。

遗传耐受孢也是印度关注的焦点(米娜。, 印度)。宽容字符两种野生向日葵品种鉴定(H. Mollis.H. Maximiliani),提供有趣的繁殖前景。alternaria在温暖和潮湿的气候中发展(例如,非洲的雨季),可以导致完全落叶。Qi(美国)为Rust提供了更新(柄锈菌helianthii) with 38 races identified in the USA, mapping of seven specific resistance genes to this disease and the creation (and diffusion) of two lines pyramiding two sources of resistance.

5.6帚料

遵循Maria Joita-Pacureanu(罗马尼亚)提供的概览,在全体会议上,通讯侧重于分布和知识o . cumana种族,分析它们的遗传多样性和宿主寄生虫相互作用过程的破解。测序o . cumana由INRA和CSIC(西班牙)团队联合实施的基于PacBio技术、使用纯合子F种族(穆尼奥斯,法国)的研究是一个重要的进步。通过流式细胞术估计基因组大小为2gb。测序后的组装使获得1.5 Gb,即基因组的75%成为可能。2016年,基因组注释仍在进行中。Orobanche (Coque)的遗传多样性。法国)基于来自七个国家的74个地点的800多种种子样本的收集和分析研究。在生物瘤上使用一组四个差分宿主进行表型®几乎所有的收集也使用一套约1500个SNPs进行了特征分析。这使得ACP能够识别:

  • 法国-西班牙和东欧合并,东西向结构;

  • 来自东欧的样品之间的差异化;

  • 在西班牙区分两个池子。

这种结构不与毒力相关联的,但有毒力和杂合性水平之间的相关性。A set of 200 SNPs produced by the project, was distributed by Biogemma for diversity studies. Work on the genetic characterization of the interaction made it possible to highlight the phenomenon of incompatible attachment, which is an important resistance process (Louarn法国)。它导致从向日葵根细胞的变形例,形成阻挡,以防止从连接到主机血管系统的寄生虫。在互动的开始调控的几个基因进行了鉴定,涉及到很多流程:次级代谢,脂质代谢,激素。在列当基因组的转录组分析正在进行中。到肉苁蓉向日葵性遗传分析是在由LOUARN论文讨论.(法国)检测到7个qtl.(土耳其)在包括一个父母抵抗的F2群中呈现出三个QTL的检测,将这三种QTL定位在LG7,11,12上,R2为21.5%至35.1%。然而,未提及与表型相关的方法。在介绍品种评估的演示文稿中,Terzic.(塞尔维亚)受到特别关注:自1996年以来,野生物种葵花已被评估以确定可能转移到向日葵的新的抵抗来源。在现场和/或温室中评估了七种年度和182种的年度和182种:H. Annuus.被发现是最容易影响的,与H. petiolarish . debilisH. argophyllus,这表明了对向日葵抵抗力多样化的感兴趣的行为。pfenning..2012年至2015年期间,在保加利亚、匈牙利、罗马尼亚和西班牙进行了化学控制现场试验,结果表明Clearfield Plus的有效性得到了改善®与Clearfield相比,溶液(基于基因的Pulsar Plus +基因型耐受性,见下文)®解决方案。,玛丽.(摩)呈现显示,至少四年的向日葵的旋转,与前述玉米或小麦的作物减少侵染水平的研究。利马格兰-SOLTIS在2013年推出的光阳品牌混合动力相结合,肉苁蓉和克利尔菲尔德除草剂抗性遗传抗性(丽塔。)。

5.7害虫,而不是很多通信

只有三种通信处理害虫。Renzi..(阿根廷)专注于播种日期,以逃离螨虫模拟人士,这些日期损失了阿根廷的向日葵和大豆。Prasifka(美国)提出了向日葵到三种昆虫的变异性和抵抗过程的研究:同种瘤electellum.(美国向日葵蛾,Pyralidae),smicronyx fulvus(红葵花籽象鼻虫,象鼻虫科)科赫里斯医院(带状向日葵螟,卷蛾科)),由在特定的有毒物质存在于毛状探索。Anastasiades(希腊)由2010年至2015年在希腊北部向日葵观察到有害和有益昆虫的清单,但没有量化。它可以指出,没有通信处理的鸟类,它是广泛频繁向日葵病虫害,无论是在播种和收获前阶段。这一点可能反映被检者的复杂性和过于有限的研究投资。

6杂草:在没有新的除草剂分子的情况下,报告专注于使用咪唑啉酮类耐受品种的实践

Goran Malidza(塞尔维亚)全体会议概述了向日葵杂草综合管理的挑战和机遇。草甘膦市场的巨大扩张极大地减少了对新除草剂分子的研究,在过去的30年里,市场上没有新的具有新作用方式的除草剂。尽管诸如仙果等入侵物种可能造成70%的产量损失,但在未来几年,新的除草剂是没有希望的。2011年,Clearfield杂交向日葵市场在欧洲占了285万公顷,而2007年为24万公顷。这种溶液的巨大发展可以解释为它的优点:广谱,包括对扫帚油菜的防治,简单有效的喷洒技术,低成本,低有效成分消耗,在简化耕作系统中是一种有趣的溶液,通常在除草剂中是需要的。然而,在2016年,它的使用已经面临困难,由于处理面积的扩大和杂草品种的抗药性问题,以及增加的杂草成本,随之而来。这种溶液的推荐做法(旋转放置,机械方法和使用化学溶液作为最后的手段)被强调。作者提出了种子公司有责任低估抗性出现的问题,放弃预防,对化学有更大的信心,并希望开发一种非常简单和广谱的解决方案,而不确保用户对其农场杂草的了解程度。建议今后应减少向日葵杂草的化学防治部分,回归机械防治和种植措施,只要投资于综合杂草防治的业务发展。 Other communications on chemical weed control focused on BASF’s Clearfield®和克利尔菲尔德加®解决方案(韦斯顿,Bessai。):在2012年在阿根廷展示,Clearfield Plus®系统基于与Clearfield相同的原理®- 抑制酶Als或Ahas - 但通过使用不同于Ahasi的突变而异。Clearfield Plus的主要优势®似乎有可能使用更多的活性成分(对某些难对付的杂草更有效)而不影响向日葵(Clearfield的“闪光”效应)®)。

6.1农学:作物生产和管理论文的综合

“生产和作物管理”会议内容五花八门,包括29篇论文(占总数的11%)。

Philippe Debaeke(法国)在全体会议上描述了气候变化对向日葵的可能影响:C3植物光合作用增加,周期长度缩短,高温胁迫天数增加,水分胁迫和水分需求增加,最后与生物胁迫相互作用。模拟结果显示,欧洲传统种植区的产量将损失10%到30%,尽管随着作物扩展到更北部的一些地区,结果也可能是积极的,在春季作物中,向日葵的广泛使用,最适合干燥条件和可能双季制(两种谷物之间100天的周期)。向日葵还可以受益于其低温室气体作物的地位(比小麦或油菜籽等冬季作物少三倍)。但高温有利于C18: one油酸的积累。花粉的生产和质量也可能受到影响:更多的败育或未受精的种子,以及与蜜蜂和传粉者的相互作用可能产生的后果,这一点目前尚不清楚。干燥的条件一般不利于霜霉病、菌核病、腐殖质甚至是腐殖质瘤的发生,但相反,温暖和干燥的条件会增加嗜霜霉病和早熟的发生。引起适应的杠杆是在非灌溉情况下(更短的周期,耐旱和胁迫后的作物恢复力)使用“保守”基因型,在灌溉条件下使用“生产”基因型,以及种植制度的变化,如提前种植,两年内三种作物(有灌溉)和减少播种密度的制度。Debaeke对作物模型进行了总结,这些模型已经不断改进,但在气候变化方面还需要进一步的工作:特别是高温和热天气模型,热冲击对光合作用和种子发育的影响,水和CO随时间的影响2应力,与高温相关,压力和植物恢复能力的继承。仿真预测北部地区的向日葵产量增加,南部地区的产量减少。增加了CO.2大气中的浓度仅部分地抵消高温,水分胁迫和循环时间降低的负面影响。当向日葵是一个低气体发射作物时,它似乎在未来的裁剪系统中插入它。

气候变化的影响已经明显在一些国家,如阿根廷,显著减少了全年的霜天数:在2016年代和1980−35%,结果可能会有新的周期对某些昆虫的叮咬在年轻的瘦果(特别是来自培植)(Nysius simulans)如果没有有效的解决方案(人字阿根廷)。在土耳其,巴尔干半岛.基于马尔马拉地区10个省份过去30年产量与气候变量之间的多重相关性模型,对2016-2040年、2041-2070年和2071-2099年期间的气候变化进行了评估。基于IPCC RCP8.5气候情景(一些最糟糕的情景)的模拟结果显示,各省的结果好坏参半,在一半的情况下产量下降,随着时间的推移趋势逆转,在一些地区有很大的正面或负面影响。这些关于气候变化对向日葵种植可能影响的初步研究强调了风险和机遇,并需要考虑到不同的地理尺度,以及生理学和害虫生物学的一些问题,进行进一步的思考。

在品种评估,基因进展在阿根廷,评价由Tassara和博克27常规,油酸,除草剂耐受性,既油酸和耐受除草剂杂交体的油产率的比较中,由Syngenta在测试网络覆盖1984和2015年之间市售4个环境在2014 - 2015年:增益为每年1.8%的平均评价。该公司Euralis提出了一个方法来开发其混合动力车,与使用SUNFLO作物模型的结合气候分析(均质区的定义从西班牙到俄罗斯)(戈蒂埃法国)。在欧洲,根据周期三个阶段的10个指标,将需要四种类型。分析基因型×环境×管理在这四组上的交互作用,可以加强杂种在市场上的定位决策。Mohamed和Mohamed(苏丹)还讨论了基因型与环境的相互作用,他们使用了来自不同种子公司超过10年的品种。

种子处理的木霉属harzianum根据2006 - 2014年在土耳其和乌克兰的田间试验结果,该方法能使根系发育更好,叶绿素组织含量增加10%,产量增加15%。年轻的根被T. harzianum似乎被菌丝体覆盖,这种定植也可能对土壤病原真菌有保护作用。作者还指出T. Harzanium.产生的有机酸影响磷酸盐的有效性。结果没有发现与推荐剂量的传统种子处理有任何不相容。

7生产,网点和市场

一些presentations provided information on country situations and developments current in 2016. Yildiray Gençer, president of TURKTOB, the Turkish Seed Growers’ Association, presented the Turkish seed sector: $ 1.5 billion in sales, and $ 150 million in exports, of which sunflower seed accounted for one-third. In Turkey, oil consumption per capita was 27 kg/year, oil self-sufficiency at about 59%. Sunflower then accounted for 46% of annual oilseed production: its production increased by 98% in since 2000 to reach 1.8 million tons in 2015. Sunflower was the oil most consumed in Turkey, with 0.9 MT out of 1.7 MT in total including 1 MT of liquid oils and 0.7 MT of concrete oils (palm and palm kernel). Sunflower was also developing in Ukraine and Russia, with an increase of more than 1 million ha in 2016. Between 2005 and 2010, sunflower exploded in these regions (+6 million hectare) with large improvements in yields, which reached 2 t/ha or more. Mohamed and Mohamed presented the state of the sunflower crop in southeastern Sudan. As in West Africa, two growing cycles are possible (rainy season or irrigation). The interest was for both food oil and protein markets, and agronomically to break the cotton/sesame/peanut rotation. Yields remained low (between 0.5 and 1 t/ha) but oil contents were satisfactory (42%). Selection of the best hybrids adapted to local conditions (short cycle, tolerance to climatic shocks and the main bio-aggressors) was engaged with the involvement of private breeders (Syngenta, Advanta) and the country’s university teams. The authors estimated at 50 000 ha the potential for sunflower in Sudan. In India, sunflower acreage decreased from 2.3 million ha in 2006 to 600 000 ha in 2015. However, the potential of commercial varieties continued to increase (from 0.99 t/ha in 1970 to 1.5 t/ha in 2010), but was not apparent on farms (with 0.75–1 t/ha). Sunflower was also introduced on cotton-dominated areas with the aim of breaking monoculture. There was a sharp decline in the share of hybrids from private companies in favor of those from the public.

Pilorge介绍(法国)提出的观点从一个基于场景的远见研究的结果对未来的油料作物和蛋白质在2030年结束,油料作物的蛋白质分数,为人类和动物消费可能成为重要的维护这些作物的竞争力,是一个重大挑战,但是石油的价值仍然取决于营养方面。

石油质量研讨会:Fabrice Turon(法国/油脂伙伴)分析了向日葵在高油气油市场上的当前和未来定位。他观察到向日葵的年龄率为2.7%,而不是由生物燃料驱动。俄罗斯和乌克兰向日葵作物有所增加,达到了大约6 MHA,世界其他地方下降,特别是在南美洲。出口市场增加,特别是中国,印度,埃及和土耳其的需求不断增长。涡轮得出结论,增长是由粮食需求和质量导向的推动。他还观察到向日葵的价值仍然依赖于油馏分而不是种子粉。市场在常规和油气向日葵之间分配,并与传统石油市场的变化无关,这两种类型可以被视为不同和独立的产品。自2014年以来,在油酸和常规油的价格之间也存在断开(不是奖励),这可能是由于抑制反式脂肪的注意力,由法规限制,首先在北美,然后在其中2011年欧盟,反式内容不得超过2%。亚洲将遵循同一条例。 Turon suggested that after the suppression of trans, a second step would be the reduction of saturated fatty acids. In 2016, product labels already indicated total fat, saturated fatty acids and trans-fat contents. The objective for the industrialists was to display zero trans. Oleic sunflower production was estimated at 11% of world production. Nurkam Turgut Dunford (Oklaoma St Univ, USA) offered historical depth by recalling that until the 1960s, mainly animal fats were used for frying, until scientific studies blamed them for their effect on health. Until 2006, the US FDA considered trans fats to be healthy (GRAS status) and trans were used as additives. Sunflower oil has useful characteristics for food applications, including its light color, which does not interfere with food formulations, and permitted new applications such as encapsulation of volatile oils and flavor compounds, or oleogels. The author also pointed out the interest of sunflower olosomes, made of 68% lipids, 6% proteins and 26% humidity, which, in native form, make it possible to produce emulsions rendering addition of stabilizers unnecessary. She mentioned a series of new applications: sunflower oil-based gels that can be used to deliver medicinal or nutritional substances and edible films that can be used for the protection of food. Some applications, such as flavor encapsulation, still required research. The author concluded on the improvements that have still to be made on sunflower oil, especially oxidative stability, for which, surprisingly, it appeared lower than rapeseed oil. Phytosterols were the subject of three papers covering description and interest for human nutrition. Improved analyses characterizing phenolic compounds identified new molecules of interest from commercial refined sunflower oils (the most abundant phenolic compound was rutin at 2.7 mg/kg, followed by chlorogenic acid at 1.6 mg/kg and vanillic acid at 1.35 mg/kg). These concentrations were obviously not comparable with those found in other studies on whole seeds or meal. Velasco (Spain) focused on phytosterols, important compounds for human nutrition because of their proximity to cholesterol: the health effects of phytosterols boosted the functional food market, and breeding research on phytosterol levels started quite recently. It is known that the source/sink relationship affects oil composition, but without references to phytosterols. Velasco performed experiments on the source/sink ratio by defoliation or removal of seeds, and then analyzed the phytosterol levels: he did not observe a clear effect of source/sink ratio, the strongest effects being related to genotype. However, it appeared that increase in the source/sink ratio tended to increase seed phytosterol content but had no effect on oil. Work was also carried out on natural additives: the addition of bitter orange oil (anti-oxidant) makes it possible to reduce the fraction of free fatty acids and to improve the peroxide value, and this would be a good alternative to the addition of synthetic antioxidants such as BHT (Erdogdu and Bozdogan, Turkey). Çevik and Ünver (Turkey) presented the development of an indicator (linoleic acid/stearic acid ratio) to detect adulterated sunflower oils: of 36 samples from different parts of Turkey controlled, four had aberrant indexes (mainly following the addition of cottonseed oil). Dauguet (France) presented the philosophy, organization and results of the health quality monitoring plan for French oilseeds (PSO). An inter-professional approach, which oilseed companies join on a voluntary basis (commercialization and storage organizations, oil mill and feed industries) pools data concerning contaminant analyzes on oilseeds, oils and meal. Examples of results were cadmium content of seeds and meals and detections of pesticide residues. The interest of such a collective approach also made it possible to propose changes of regulatory thresholds, as was the case for the MRL (Maximum Residual Level) of pyrimiphos-methyl where the data of the PSO contributed to the recognition of the existence of cross-contaminations. The other interest is also to encourage stakeholders to improve their practices.

8糖果向日葵具有特定的R&d需要

几篇论文专注于糖果向日葵。NADA HLADNI(塞尔维亚)对情况和观点进行了更新。大约10%的向日葵的每年生产于2011年用于除油以外的使用。由于其营养价值和人类营养,市场需求和表面趋于增加。糖果向日葵特别存在于中国土耳其(超过60%的向日葵作物,600 000公顷),美国(90%),加拿大(50%),俄罗斯(500 000公顷),乌克兰,以色列,阿根廷,巴基斯坦和伊朗。相比之下,欧洲社区的这种类型的向日葵的生产很低,进口很重要。不同的市场取决于消费者需求(例如不同国家的种子大小和颜色不同),这使得育种计划困难和昂贵。最近世界上的育种很少,为了增加糖果向日葵的兴趣,需要改进以下几个标准:产量、自交率、抗病(包括霜霉病和锈病)、扫帚油菜、抗除草剂、抗旱性。针对糖果向日葵的标准首先是其营养价值的蛋白质含量(> 25%)、含油量减少(<40%)和油的稳定性,其次是种子和仁的大小(PMG >100 g)、形状和颜色、外壳减少(<35%)和剥皮的容易程度。人们对这一群体中存在的遗传变异仍然知之甚少。Zuil(阿根廷)的研究强调了利用油籽和糖果系杂交的油籽育种的优势,以减少鸟类对种子的消耗(特别是colombidae科的那些):大种子似乎不太容易受到鸟类的破坏。S. Day和Süzer(土耳其)研究了行距、施氮量和施有机肥对向日葵种子产量和性状的影响。

向日葵蛋白质:一种需要更好利用的资源,以获得更有竞争力的作物

为了提高葵花籽粕的质量和蛋白质含量,一种解决方法是去皮,这消除了很大一部分的纤维素部分。S. daauguet介绍了法国关于这种技术与基因型相互作用的研究。研究表明,脱壳可以增加餐从27 - 29%的蛋白质含量(干物质)的潜在水平34到44%,这被广泛的变异解释的可变性不同品种的种子蛋白质含量(33 41%经原油清除干物质)及其hullability通过标准化的实验室制壳过程提取的船体数量(3.7 - 14.7%)来衡量。以种子蛋白质和纤维含量为基础,建立了蛋白质含量预测方程。Karwasra和Dhiya(印度)报告了用商业或实验室向日葵粕从粕和蛋白质分离物制成薄饼的过程的研究。在小麦粉中添加10%的面粉是最适宜的,且不影响产品的感官品质。这些补充产品可以帮助减少印度婴儿的蛋白质和能量营养不良。

9.1非食品用途

离子.(Romania) reported on the “biomass” outlet for biogas production, for which sunflower is interesting, with a production of up to 10–15 tonnes of aerial biomass per ha, good rusticity and high oil content (increased production of methane compared to other crops): work carried out under the Romanian program “Partnerships for Priority Domains” focused on favorable conditions for biomass production (preceding effect and tillage, row spacing) but reported production between 8 and 9 t/ha only. Possible uses of sunflower starch (cellulose extracted from the stems) for plastics and xylose production were also reported by Halici Demir and Akpinar.

10结论

尽管地缘政治条件造成了微妙的地缘政治条件,但Edirne International Sundlower会议呈现了一个相当综合的向日葵研究状态。在测序向日葵基因组时已经取得了突破,自会议以来的动态继续。向日葵基因组资源的国际财团应在国际协调中发挥关键作用,这可以证明在高吞吐量表型项目中具有类似的协调。这将有助于改善基因组学之间的合作,环境相互作用研究和繁殖。

考虑到害虫的多样性、气候变化的挑战以及向日葵作物必须满足的多种用途,开发和保护遗传资源至关重要。这些活动都是由一小部分国家进行的,而美国对野生资源的作用是决定性的。基因库之间的合作很重要,一些专门化可能有助于降低成本。

向日葵市场,这似乎越来越多,礼物的研究和创新能力分散的明显的风险,尤其是在私营部门,对于一个物种的传统动员遗传学相当大的努力和繁殖,解决疾病问题的分割。对于使用资源的总效率提高,这种情况需要在研究和产业之间的竞争前的上游材料和对话合作的加强。

使用类似的方法,柔软霉菌和奥比丘斯比赛的变化既需要相当大的努力,尤其是确保令人满意的鉴定种族的识别,对使用单一的抗性。然而,这些努力肯定是优先事项,不应导致忽视利用开发横向抗性的兴趣。其他病原体似乎越来越大的威胁(verticillium.白粉病,alternaria.)在不同的国家,需要研究以了解他们的生物学并识别向日葵中可用的遗传变异性。

值得注意的是,对农作物害虫的研究很少。然而,虽然令人高兴的是昆虫问题仍然有限,但在播种和收获前对鸟类的损害并非如此。这些攻击经常发生,在某些情况下可能很严重,甚至会质疑作物的生存能力。为了解决这个复杂的问题,显然需要在研究、发展和创新活动方面进行国际和多学科的协调(生态学、遗传学、农学)。

杂草控制是一个脆弱的情况下,由于在新的除草活性成分方面缺乏创新:的耐受咪唑啉酮类品种的成功可能是脆弱随着时间的推移,耐种的外观。

最后,在农艺和生理学方面,它与作物模型的联邦部分努力与集成表型参数集成,并且在模拟软件中聚集了非常有用的软件,尽管他们目前的限制,了解气候变化的未来影响,to elaborate adaptation strategies, and to improve varietal choice in today’s situations.

2016年大会提供的总体愿景是,向日葵作物受益于动态研究。它的未来面临着许多挑战,但也有许多机遇,这与多样化的需求及其农艺可塑性的特点有关。第20届国际向日葵大会将是科学家们为这些挑战提供答案并加强国际合作的机会。

致谢

作者感谢他们的同事安德烈Merrien为他的贡献。

进一步阅读

引用本文如下: Pilorgé E, daauguet S, Jestin C, Mestries E. 2020。2016年第19届国际向日葵大会上介绍了向日葵研究的主要动态。ocl.27:21。

所有的数据

缩略图 图。1

数量和主要研究领域为通信的比例。

在文本中
缩略图 图2

2016/2012年ISA会议生物应力通信的演变。

在文本中

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