转Pi-d2基因水稻对稻瘟病的抗性分析

对由pCB6.3kb、pCB5.3kb和pZH01-2.72kb三个不同表达载体转化的转稻瘟病抗性基因Pi-d2水稻株系进行稻瘟病抗性分析。结果表明,转Pi-d2基因水稻的9个高代株系对来自四川的39个稻瘟病菌株表现不同的抗性,抗病频率最高达91.7%;4个转基因早代纯合株系对来自中国农业科学院的58个菌株中的81.48%以上菌株表现抗性,具有广谱抗性特点。稻瘟病菌粗毒素筛选结果表明,来自转基因植株的幼胚愈伤组织诱导率随培养基中粗毒素浓度提高而降低,粗毒素浓度达到40%时,幼胚愈伤诱导率为49.33%,受体对照幼胚愈伤组织诱导率为5%。田间诱发条件下,转基因株系在大田的穗瘟发病率为0%～50%,抗性较受体对照大幅度提高。     

水稻花器介导法转目标基因的研究

研究和分析了受体品种、质粒浓度对水稻花器介导法转化的影响。供试的20个水稻品种（系）中有9个适用于质粒转化,不同受体品种要求的质粒适宜浓度不同。经潮霉素（hygromycin）筛选、PCR分析、抗稻纹枯病和稻瘟病鉴定、GUS活性检测转基因水稻后代,验证了水稻花器介导法转目标基因的有效性。获得了含细菌几丁质酶基因的优丰162转基因T4 代,它表现出对叶瘟病和纹枯病抗性有明显提高。     

转PAL基因水稻抗稻瘟病性和过氧化物酶活性的研究

 用PAL(苯丙氨酸解氨酶）基因正义和反义转化水稻，获得了70株转基因植株。选择正义转化植株(1s)和反义转化植株(4a)进行稻瘟病菌([i]Magnaporthe grisea[/i])接种，针对病原物侵染，1s的PAL活性上升更快，幅度更大。观察水稻叶片超微结构发现，1s的细胞具有更强的抵抗病原菌入侵的能力，其过氧化物酶活性也比对照和4a要高。     

转基因水稻株系的纹枯病抗性分析

对通过基因枪转化获得的41个转水稻碱性几丁质酶和苜蓿β-1,3-葡聚糖酶基因（RC24和β-1,3-Glu）的高世代纯合株系进行纹枯病抗性接菌鉴定,结果表明不同转基因系间抗性存在极显著差异,聚类分析可分为抗、中抗、中感、感病四种类型,但其中92.1%的株系属中抗或中感类型;选择不同抗感类型的代表性株系,测定其几丁质酶活力,结果显示中抗、中感、感病类型转基因株系表达的几丁质酶活力与其纹枯病抗性表现呈现一致性,而抗病类型表达目标基因编码的酶活力低于中抗类型;接菌诱导后,在不同时间或同一植株的不同部位检测,转基因系的几丁质酶活力因其组成性表达而无明显差异,而未转基因的对照品种在诱导后不同时间其几丁质酶活力表达呈“峰”式曲线分布,同一植株不同空间位置的酶活力却无明显差异。     

稻瘟病抗性基因对安徽省稻瘟病菌种群抗性的影响

为分析抗稻瘟病基因对安徽省稻瘟病菌株的抗性水平的影响,采用10个水稻抗稻瘟病单基因品系对安徽不同地区的稻瘟病菌株进行致病力测定,同时对201份水稻品种的抗稻瘟病基因Pi9进行扩增,结合田间抗性表现,分析抗性基因Pi9的利用价值。抗性基因Pi9、Pik、Pizt等对安徽地区的稻瘟病菌株具有较好的抗性,抗性频率分别为66%、60%和54%,其中携带Pi9抗性基因的水稻品种的田间抗性表现也较好,说明Pi9可直接作为分子标记辅助安徽地区水稻品种选育抗原基因。     

稻瘟病菌一个假想几丁质酶的表达分析

为研究稻瘟病菌几丁质酶在稻瘟病菌形态建成和致病过程中的作用,对稻瘟病菌MGG_08054.6编码的一个假想几丁质酶进行生物信息学分析、基因表达及其融合蛋白分泌特性研究.结果显示:稻瘟病菌基因MGG_08054.6编码的蛋白MoChil与里氏木霉、桔绿木霉、烟曲霉、禾布氏白粉菌已知的18家族几丁质酶(EC 3.2.1.14)蛋白序列同源性大于40%,并具有几丁质酶催化区域的两个保守基序GGW和DG-D-DWE及部分几丁质结合区的活性位点,该蛋白序列经程序SignalP 3.0分析含有信号肽,在16T-17S和26Q-27S处有两个可能的剪切位点;将MGG 08054.6基因在稻瘟病菌Guy11进行过量表达,获得分泌蛋白,证明了该蛋白的分泌特性.半定量RT-PCR分析表明,该基因在不同生长发育阶段及侵染水稻阶段均有表达,其中菌丝阶段表达量最高.     

水稻抗稻瘟病菌防卫反应的细胞学分析与防卫基因表达

对水稻类病变坏死突变体 lmm1　(LmmKaty)与原亲本及双单倍体YT14和YT16接种稻瘟病菌24 h内的抗病反应、细胞学和分子作用机理进行了研究。人工接种实验表明,与原亲本相比,该突变体对稻瘟病菌具有更强的抗性。突变体接种20~24 h后,自动荧光检测到细胞死亡,而对照则未检测到。表明该突变体通过细胞程序性死亡阻止稻瘟病菌的蔓延,从而提高了抗病性。Northern blotting结果发现,抗病品系YT14中的防卫相关基因、苯丙氨酸解氨酶基因和β 葡聚糖酶基因在人工接种稻瘟病菌6 h后开始表达,16~24 h后上述基因表达量快速增加;而病程相关蛋白基因 PR 1和几丁质酶基因在人工接种稻瘟病菌24 h后才开始表达。与YT14相比,感病品系中上述基因的表达明显延迟。表明在人工接种稻瘟病菌24 h内水稻可启动抗病防卫反应,从而对稻瘟病菌产生抗性。     

转hrf1基因水稻对稻瘟病多小种非专化的稳定抗性

以表达水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）编码harpin广谱抗性激发子的hrf1基因的转基因系为材料,在温室和田间病圃鉴定它们对稻瘟病菌的抗性,分析转基因水稻抗稻瘟病的作用机制。研究结果显示,转hrf1基因水稻对稻瘟病菌ZC3、ZD1和ZG1小种表现高抗,对ZB13表现中抗,表明hrf1基因在水稻中表达可以产生非小种专化抗性。在稻瘟病圃中对水稻稻瘟病抗性鉴定结果显示,转hrf1基因水稻在T1、T3、T5和T7代对稻瘟病菌都表现很好的抗性,表明转hrf1基因水稻对稻瘟病菌的抗性能稳定遗传。 转hrf1基因抗病水稻中防卫反应基因OsPR1a、OsPR1b、PAL和Chia4a以及正向调控水杨酸介导信号传导的NPR1基因的表达显著增强。转基因抗病水稻中硅含量显著提高。Harpin编码基因在水稻中表达,可能通过激发水稻中防卫反应基因的表达,提高水稻中硅含量等,从而使水稻产生对稻瘟病菌的广谱抗性。     

利用瞬间表达技术分析小麦几丁质酶和β-1,3葡聚糖苷酶基因的抗病性功能

几丁质酶基因和β-1，3葡聚糖苷酶基因是植物抗病反应过程中的两类重要的病程相关蛋白（PR）基因。为了快速准确地评价此类基因组成性表达后的抗病效果及在分子育种上的应用价值。利用瞬间表达技术分别在感病小麦品种离体叶片表皮细胞中过量表达1个小麦几丁质酶基因Cht4和2个小麦β-1，3葡聚糖苷酶基因Glb3s2和Glb3s6，并以GUS基因的共表达标识阳性转化细胞。基因枪轰击后高密度接种白粉病菌孢子。40h后观察转化阳性表皮细胞度其表面抱子的发育，并以阳性转化细胞中白粉病菌成功侵入的细胞所占比例（侵入频率）为指标分析目标基因的表达对白粉病菌入侵及吸器形成产生的影响（对照为单独导入GUS基因的表皮细胞）。结果表明，小麦几丁质酶基因Cht4（侵入频率为18．3％，对照为25．04％）和小麦肛1，3葡聚糖苷酶基因Glb3s2（侵入频率为19．63％，对照为24.63％）在感病小麦品种叶片表皮细胞中的瞬间表达，对白粉病菌侵入和吸器形成均有抑制作用，在一定程度上增强了表达细胞对白粉病菌的抗性。     

黄淮海稻区水稻品种的穗颈瘟抗性

[目的]为明确黄淮海稻区育成水稻品种的稻瘟病抗性及其基因型,[方法]收集了来自本稻区5个不同地区的水稻品种,连续两年通过稻瘟病菌接种鉴定和田间病圃自然诱发对供试品种进行了稻瘟病抗性鉴定,并利用4个抗病基因Pita, Pib, Pi54和Pikm的分子标记,对水稻品种基因型进行了统计分析,并以抗性等级为表型值对品种资源进行聚类分析。[结果]黄淮海稻区水稻品种发病率较高,分别达 85.2%和 65.9%。Pi54和Pib检出率分别达 84%、65%。同时抗性聚类分析表明Pi54和Pib在本稻区的抗性贡献率却很低。[结论]黄淮海稻区水稻品种稻瘟病抗性弱,携带的抗瘟基因的抗性在不断减弱或丧失,需加强稻瘟病主效抗性的发掘、开发与利用。     

苯并噻二唑诱发水稻对稻瘟病抗性中防卫相关酶活性的变化

分析了苯并噻二唑（BTH）诱导水稻对稻瘟病抗性中苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂醇脱氢酶（CAD）、过氧化物酶（POD）、脂氧合酶（LOX）、β-1,3-葡聚糖酶和几丁酶等活性的变化。结果表明BTH诱导处理亲和性水稻品种第3叶后提高了处理叶及其上位第4叶中CAD、LOX和β-1,3-葡聚糖酶等的活性;经BTH处理的幼苗接种稻瘟菌后,处理叶和其上位叶中CAD、POD、LOX和β-1,3-葡聚糖酶等活性快速增加,且增长幅度均显著大于对照。几丁酶活性在受稻瘟菌侵染后升高,但BTH诱导处理并不能促进其增加;PAL活性在BTH处理及稻瘟菌接种后均无明显变化。这些结果说明,BTH处理能诱导CAD、POD、LOX和β-1,3-葡聚糖酶等活性的增加,而且这些酶活性的升高可能与BTH诱发系统获得抗性的表现有关。     

小麦与赤霉病菌互作的分子机理研究进展

为了让小麦科技工作者对小麦与赤霉病菌互作的分子机制有一个全面的了解,从小麦赤霉病抗性的遗传规律、抗性基因的分子定位、互作过程中寄主相关的防卫反应基因、赤霉病菌的致病机理及抗病转基因等方面进行了综述.小麦赤霉病抗性是由2～3个主效基因和几个微效基因决定的数量性状,在3BS、5A、6BS等染色体上均发现了与赤霉病抗性相关的QTLs.其中相关的分子标记可以直接用于小麦抗赤霉病的分子标记辅助选择.运用双向电泳、cDNA文库构建、抑制差减杂交文库构建等方法已经分离到很多受赤霉病菌诱导的抗病相关蛋白(或基因),如:β-1,3-葡聚糖酶、病程相关蛋白、细胞色素P450及几丁质酶基因等.通过小麦转基因,已经获得了小麦对赤霉病菌的初步抗性.但是这种抗性只是在一定程度上减轻或延迟赤霉病菌的侵染,而最直接的小麦抗赤霉病基因还有待于发掘和验证.     

福建省稻瘟病菌田间种群无毒基因的变异检测

稻瘟病严重威胁福建省水稻生产。稻瘟病菌田间种群无毒基因的变异监测是实现优质抗稻瘟病水稻品种合理布局和轮换、有效预防因抗性丧失导致的稻瘟病爆发成灾的重要措施。本研究以福建省3个水稻主产区采集并分离的113个稻瘟病菌单孢菌株为材料，检测其无毒基因的变异情况。首先，利用24个已知抗性的水稻单基因系对它们进行致病性测定，分析致病频率、毒力频率、无毒基因的存在频率和无毒基因的组合频率。结果显示，福建省建阳、宁化和上杭3个水稻主产区的稻瘟病田间菌株对24个水稻单基因系的致病频率分别为12.50%～95.83%、29.17%～100%和4.55%～86.36%。3个水稻主产区菌株均对Piks、Pib、Pi3和Pi12表现为强毒性，而建阳和宁化菌株还对其他12个抗性基因表现为强毒力（毒力频率≥70%），包括Pia、Pii、Piz、Pita、Pit、Pish、Pi5、Pi7、Pi19、Pi20、Pita2和Pi11。其次，本研究还设计了8个无毒基因Avr-Pita、Avr-Pib、Avr-Pik、Avr-Piz-t、Avr-Pii、Avr-Pi9、Avr-Pi54和Avr-Co39的特异性引物，对单孢菌...     

稻瘟病菌假定几丁质酶家族基因的表达特点

在稻瘟病菌基因组数据库中检索到15个假定几丁质酶相关基因,借助生物信息学分析,发现这些几丁质酶均具有糖苷水解酶18家族结构域,有的还具有几丁质结合功能域;亚细胞定位分析表明,8个编码蛋白定位在细胞外,其余分别定位在细胞质和线粒体。通过与酵母几丁质酶CTS1与CTS2的聚类分析,发现这些假定几丁质酶可以分为2大类,其中11个假定几丁质酶与CTS2聚为一类,即CTS2同源蛋白;其余4个与CTS1聚为一类,即CTS1同源蛋白。在此基础上,本研究进一步通过Real-time PCR技术分析这些假定几丁质酶编码基因在稻瘟病菌菌丝生长、孢子形成、芽管萌发和附着孢形成阶段的表达模式。结果显示,除了MGG_01876.6,其他14个基因在稻瘟病菌不同生长发育阶段均有表达,说明几丁质酶家族蛋白可能参与稻瘟病菌的生长发育、形态建成和致病过程。     

抗稻瘟病转基因水稻竹转68的选育

应用基因枪法将抗病基因“水稻碱性几丁质酶（RC24）基因”转入籼稻保持系籼B，选育出了具抗稻瘟病特性的转基因水稻品系竹转68。该品系还表现出穗大粒多的高产特性，平均每穗总数粒比竹籼B增加103．6粒，每穗实粒数增加84．4粒，增长率分别达83．8％和86．6％；与竹籼B相比，对稻瘟病的抗性显著增强；稻米品质好；且竹籼A具有恢复能力，而失去了竹籼B的保持特性。     

水稻抗性基因Pi对福建省稻瘟病菌优势菌群的抗性分析

【目的】抗病品种的合理利用和布局是实现水稻抗瘟持久化的关键因子之一。为明确水稻24个抗性基因在福建省的抗病性及其应用前景,【方法】首先分别采用全国稻瘟病菌生理小种鉴别品种和CO39近等基因系来鉴定2012-2015年间从福建省各稻区种植的普感品种丽江新团黑谷上采集的347株稻瘟病菌单孢菌株的生理小种类型和致病型,再测定24个抗性基因对福建省稻瘟病菌的抗性。【结果】根据全国稻瘟病菌生理小种鉴别品种对菌株的抗感反应,可将供试稻瘟病菌的生理小种划分为6个群36个生理小种,其中ZA、ZB和ZC为主要种群,ZC15、ZD7和ZB15为优势生理小种。根据CO39近等基因系的接种结果,将供试稻瘟病菌划分为17个致病类型,其中I34.1为优势致病型。供试的24个抗性基因对347株福建省稻瘟病菌菌株的抗性频率不同,抗谱为9.80%~89.91%。其中,Pi-k~m、Pi-7(t)、Pi-9(t)、Pi-k~p、Pi-k、Pi-k~h、Pi-z~5和Pi-ta(1)等8个抗性基因的抗病性较强,抗谱均高于70.00%。【结论】说明这8个抗性基因在福建省具有较好的应用前景,育种时可以考虑联合利用这些抗性基因。同时,实验结果表明,这8个抗性基因对主要生理小种的抗谱和主要致病型的抗谱均值高于69.00%,与其对所有测试菌株的抗谱吻合。说明利用稻瘟病菌的优势种群或优势致病型来鉴定水稻品种的抗病性是可靠的。     

转几丁质酶基因（RC24）水稻中大2号抗纹枯病特性研究

导入外源几丁质酶基因“RC24”的水稻中大2号接种纹枯病菌的结果表明,接种病菌后病斑扩展速率和田间病情指数小,表现为对水稻纹枯病高抗。组织病理学研究表明纹枯病菌能侵入中大2号,并引发纹枯病,入侵时间和症状出现的时间与非转基因感病对照没有显著差异,但病菌菌丝体消解现象出现早于对照,其抗病性主要表现为限制病菌扩展。以中大2号与非转基因水稻材料配制的杂交组合的抗病性表明,杂交组合的抗病性均高于非转基因亲本,但其抗病性也会因母本的不同而有所变化。     

几丁质酶产生菌发酵液对水稻生长及防御酶活性的影响

用自然界筛选到的抗稻瘟病几丁质酶产生菌H3发酵液处理水稻幼苗后,检测水稻幼苗质量及其体内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的变化,以期探讨发酵液的作用机理。结果表明,H3菌株产酶发酵液处理2种水稻幼苗后,培两优288苗高和百苗干物重分别比对照分别增加58.9%、35.4%,旱干127苗高和百苗干物重比对照分别增加66.8%、26.2%,苯丙氨酸解氨酶活性和过氧化物酶活性明显增加,过氧化氢酶活性下降。H3菌株发酵液能诱导水稻幼苗防御酶的活性变化,使其朝有利于水稻幼苗生长和抵抗病害的方向发展。     

水稻稻瘟病抗性基因及稻瘟病菌无毒基因研究进展

稻瘟病是水稻生产上最为重要的病害之一,可引起大幅度减产。水稻—稻瘟病菌互作机制是目前研究植物与病原物互作的模式系统。关于稻瘟病抗性基因、稻瘟病菌无毒基因的研究取得显著进展,为水稻抗稻瘟病分子标记辅助育种、基因工程育种及稻瘟病绿色防治提供了广阔的前景。对稻瘟病菌侵染机制、稻瘟病抗性基因定位与克隆、抗病基因和无毒基因的互作模式等方面进行了综述,并对有待开展进一步研究的方向进行了展望。     

水稻锌指蛋白基因OsZFP1的功能分析

生物信息学分析表明,稻瘟病菌丝氨酸蛋白酶MoSp1在水稻中的互作蛋白OsZfp1,为含有环指结构域的C3HC4型锌指蛋白。对稻瘟病菌侵染过程中OsZFP1基因的表达动态分析表明,OsZFP1基因表达水平在稻瘟病菌Guy11孢子悬浮液接种水稻后缓慢升高,接种后18h达到最高峰,约为3.8倍,这表明该基因响应稻瘟病菌的侵染。利用改进的农杆菌介导的转基因技术成功获得OsZFP1基因的过表达植株。抗性分析表明OsZFP1过表达植株的整体抗稻瘟病能力得到显著提高。说明OsZFP1基因在水稻抵抗稻瘟病菌侵染过程中扮演着十分重要的角色。