海岛棉抗枯萎病相关基因实时荧光定量PCR分析

【目的】以不同抗性海岛棉为材料,利用实时荧光定量PCR技术对11个棉花抗枯萎病相关基因进行表达量分析,为海岛棉抗枯萎病育种及抗病机理提供候选基因资源。【方法】选择海岛棉抗枯萎病材料06－146、易感材料新海14号,及以其为父母本杂交的RIL系高代材料10893（超抗）、10895（高抗）、10897（感病）、10796（易感）为实验材料,进行接菌处理。分别取接菌0、4、10、18、28和40 h后的幼苗下胚轴,提取mRNA并反转录。根据已知陆地棉抗枯萎病相关的EST序列和海岛棉抗病转录组测序筛选到的抗病相关基因序列设计引物,进行实时荧光定量 PCR反应。根据各基因在不同材料中的表达值,分析各基因与海岛棉抗枯萎病间的关系。【结果】CFW3、CFW10、comp62810、comp71372四个基因在海岛棉抗枯萎病过程中可能起着比较重要的作用,尤其是利用抗病材料和感病材料转录组测序后得到的与抗病性有关的comp62810、comp71372基因。【结论】不同棉花品种对病菌侵染的灵敏程度,不同的品种的灵敏度不同,用以判断基因的作用。     

嫁接对棉花抗黄萎病的影响

 【目的】探讨不同嫁接类型对棉花黄萎病抗性的影响,研究棉花黄萎病发病机理和抗病机制,为深入分析棉花抗病机理、培育抗黄萎病棉花品种提供理论基础。【方法】选取6个不同黄萎病抗性的海岛棉和陆地棉品种,每个品种均设自身嫁接和相互嫁接2种嫁接方式和不嫁接的直播对照;田间试验鉴定比较直播材料与自身嫁接材料、相互嫁接材料的发病程度。【结果】自身嫁接材料与直播材料发病情况相同;以海岛棉抗病品种做接穗的嫁接组合的病情指数与发病率显著低于陆地棉抗病品种为接穗的嫁接组合;以陆地棉抗病品种为砧木的病情指数与发病率显著低于海岛棉抗病品种为砧木的组合。【结论】嫁接操作本身对棉花黄萎病的抗性没有显著影响。海岛棉和陆地棉的抗黄萎病机制不同,海岛棉抗病品种的关键抗病部位为茎部;而陆地棉抗病品种的关键抗病部位为根部。     

棉花种质抗枯、黄萎病鉴定

1986—1990年对海岛棉253份陆地棉299份种质材料鉴定结果,海岛棉对枯萎病表现抗病的有4份材料,耐病的有13份;对黄萎病除5个表现耐病外,其余均为抗病或高抗。陆地棉对枯萎病除金塔草棉表现耐病外,其余均为感病;对黄萎病除塔什干1号表现耐病外,其余均为感病。     

海岛棉GbPR10基因的克隆及其抗枯萎病表达分析

【目的】为棉花抗枯萎病分子育种的基因来源提供依据。【方法】根据前期转录组测序和抗病表达数据,从棉花EST数据库中筛选出抗枯萎病有关的基因(登录号为CD486053)序列,在NCBI搜索与该基因同源性为94%的海岛棉抗病相关PR10基因(登录号为AY588276)并设计引物,从枯萎病接菌的抗病海岛棉材料“06-146”克隆一个海岛棉同源基因,命名为GbPR10基因。进行生物信息学和在枯萎病菌、乙烯、水杨酸处理下基因表达量分析。【结果】GbPR10基因有480 bp的ORF序列,编码159个氨基酸。该蛋白序列中具有PR10蛋白特有的Bet-v1结构域和改变的甘氨酸环P-Loop(GXGGXG)。蛋白质序列同源比对表明该蛋白与其他生物PR10蛋白有较高的一致性。亚细胞定位预测表明GbPR10分布于细胞质。qRT-PCR表达分析表明,GbPR10基因在不同抗病海岛棉品种的不同组织上表达量不均匀而较高于感病海岛棉品种;在乙烯和水杨酸处理的1对抗/感海岛棉根系中,抗病品种出现先上调后下调趋势,感病材料后期诱导表达,抗病品种的表达量几乎高于感病品种。【结论】GbPR10基因在海岛棉抗枯萎病信号途径中起重要作用。     

海岛棉与陆地棉纤维C4H1基因克隆及表达分析

[目的]研究海岛棉与陆地棉纤维不同发育时期C4H1基因的表达和结构差异.[方法]分别从海岛棉和陆地棉纤维中克隆C4H1基因的cDNA全长,并利用DNAMAN、MEGA3.1等软件进行C4H1基因的生物信息学分析;采用半定量和实时荧光定量PCR方法,比较海岛棉和陆地棉不同发育时期的棉纤维中C4H1基因的表达水平.[结果]C4H1基因在海岛棉与陆地棉纤维发育不同时期表达具有差异,海岛棉中该基因的表达高峰期在20 DPA,而陆地棉中该基因的表达高峰期在15 DPA.该基因的核酸序列在两种棉花中存在差异,并导致其编码蛋白的氨基酸序列也存在差异,且海岛棉C4H1蛋白中Thr(苏氨酸)含量高于陆地棉,蛋白等电点也耍高于陆地棉.[结论]海岛棉中C4H1基因的表达高峰期晚于陆地棉,两个棉种C4H1蛋白氨基酸序列的差异可能导致其理化性质及生物学功能的改变,为发掘海岛棉纤维品质优异基因奠定了基础.     

棉花病害多抗筛选技术和应用的研究

１９８５～１９８８年对棉花多抗筛选中的一些问题进行了探讨。结果如下：①室内测定种子对霉菌的感染状况，抗感品种之间差异比较明显；②在低温条件下将筛选出的抗霉菌和发芽慢的种子在田间直接种植，苗病、枯萎病、黄萎病均有明显减轻的趋势；③室内筛选出的抗霉菌材料在盆栽中再经过苗病，枯萎病、黄萎病的程序间接改良筛选，可以较快地获得好的多抗材料；④棉属不同的三个栽培种抗霉菌能力也有差别，其中中棉抗性最强，陆地棉次之，海岛棉最差；⑤种子抗霉菌性状与棉苗根病、枯萎病、黄萎病的抗病性及小区子棉产量存在着一定的相关性。     

葡萄品种抗霜霉病不同鉴定方法的比较和相关性分析

[目的]选择适宜的接种方法是品种抗病性鉴定能否成功及鉴定结果是否可靠的重要因素之一.研究通过对葡萄品种抗霜霉病不同鉴定方法的比较和相关性分析,旨在寻找一种简单、快速的鉴定方法,为品种抗病性鉴定和霜霉病菌致病性分化研究奠定基础.[方法]采用室内离体叶片接种鉴定、田间叶片接种鉴定和自然条件下发病鉴定三种方法对15个抗病性不同的葡萄品种进行抗霜霉病鉴定,鉴定结果用DPS软件进 行相关性分析,并对三种方法的可行性进行比较.[结果]三种鉴定方法的结果基本一致,其相关系数均在095以上,从中初步筛选出对霜霉病高抗、抗病、感病和高感的品种,为品种抗病性鉴定和霜霉病菌致病性分化研究奠定了基础.[结论]室内离体叶片接种鉴定方法简单,快速,环境条件易控制,其结果可以反映葡萄品种对霜霉病的抗感程度.     

海岛棉与陆地棉不同纤维发育时期苯丙烷代谢相关基因表达差异比较

[目的]比较研究在海岛棉与陆地棉纤维发育过程中苯丙烷代谢相关基因(PAL和4CL)表达模式的差异.[方法]利用荧光定量PCR,检测不同品种来源纤维在不同发育时期目的基因表达量.[结果]发现PAL1及4CL1基因的表达量随纤维发育天数的增加而增加,在陆地棉军棉1号中,基因表达量在15 DPA达到最高,而在海岛棉新海20号中PAL1及4CL1基因的表达高峰期则为20DPA.[结论]发现PAL1基因与4CL1基因的表达模式在海岛棉与陆地棉纤维发育过程中出现差异,海岛棉中两个基因的表达高峰期均晚于陆地棉,为逐步揭示海岛棉和陆地棉纤维品质差异的分子机理奠定了一定实验基础.     

海岛棉染色体片段导入系改良新陆早40号黄萎病抗性研究

[目的]利用海岛棉7214染色体片段导入系,将海岛棉抗黄萎病性状片段导入陆地棉新陆早40号,进行陆地棉抗黄萎病性状改良的研究.以期为染色体片段导入系在陆地棉抗病性状改良中的应用奠定基础.[方法]选择早熟、优质陆地棉品种新陆早40号为受体亲本,海岛棉7214抗黄萎病染色体片段导入系CSIL035和CSIL155为供体亲本,通过杂交、回交构建研究群体,采用与抗黄萎病性状染色体片段连锁的分子标记,进行目标性状片段的跟踪与检测,并进行受体亲本基因组扫描,结合田间性状鉴定和品质性状检测,选择既携带目标性状片段,又具备受体亲本优良性状的优良品系.[结果]获得新陆早40号抗病性改良株系BCIL1-72.株系BCIL1-72纤维品质优异,其纤维长度31.9 mm、比强度32.8 cN/tex、马克隆值4.1;皮棉产量与对照品种新陆早36号及受体亲本新陆早40号,差异性不明显;属抗枯萎、耐黄萎类型.[结论]利用抗黄萎病染色体片段导入系,能够改良陆地棉抗黄萎病性状,获得高产、优质、抗病品系.     

棉花枯萎病室内苗期抗病性鉴定方法及评价

【目的】采用优化苗期抗病性鉴定方法及评价,研究陆地棉种质资源对枯萎病尖孢镰刀菌萎蔫专化型(Fusarium oxysporum f.sp.Momordicae)7号生理小种的抗病性,为棉花抗病育种提供基础抗源。【方法】以265份陆地棉为材料,利用伤根灌菌液法于室内进行棉花苗期枯萎病抗性鉴定,以新疆材料军棉1号为感病对照品种,调查记录病级,以相对病情指数作为评价抗性类型指标。【结果】无免疫(I)枯萎病的品种(系),具有高抗(HR)特性的品种(系)5份,抗病(R)特性的品种(系)78份、耐病(T)特性的品种(系)130份、感病(S)特性的品种(系)材料52份,占枯萎病抗性鉴定品种(系)总数的百分比分别为1.9%、29.4%、49.1%和19.6%。【结论】耐枯萎病的品种(系)最多,具抗病性品种(系)次之。     

陆地棉与海岛棉两个末端氧化酶差异的比较

[目的]研究陆地棉与海岛棉2个末端氧化酶的差异,为陆海杂交育种材料选择提供理论依据。[方法]选用7份陆地棉、4份海岛棉为供试材料,比较了陆地棉和海岛棉不同发育阶段的抗坏血酸氧化酶（AAO）和多酚氧化酶（PPO）活性的变化的差异性。[结果]陆地棉和海岛棉2种末端氧化酶在整个发育进程中有相似的变化规律,AAO活性前期低后期高,且前期出现峰值;PPO活性表现为2个波峰,PPO前期活性高于后期,海岛棉PPO第1个波峰明显高于第2个波峰,陆地棉差异不大。[结论]海岛棉与陆地棉AAO、PPO活性在7月4日和8月6日的量存在差异,有可能为陆海杂交后代选育提供理论指导。     

棉花黄萎病抗性毒素鉴定的可行性分析

利用病圃鉴定和毒素鉴定,分别对35个具有陆地棉遗传背景的野生棉种质渐渗系和抗、感病对照进行抗黄萎病性鉴定。病圃鉴定结果表明,苏6005、苏6073高抗黄萎病,苏6025、苏6093抗黄萎病,而文5、苏6016、苏6022、苏6026、苏6035、苏6038等22个品种(系)达到耐病标准,鄂荆1号、苏6001、苏6007、苏6023、苏6042、苏6061等11个品种(系)感黄萎病。毒素浸根试验证实,24、48h致萎度不能真实反映供试品种(系)对黄萎病的抗性水平,而毒素浸根72h后,供试品种(系)对黄萎病毒素伤害的抗性存在显著差异。根据苗期毒素鉴定的72h致萎度,能够准确预测供试品种(系)成株期在病圃鉴定中对黄萎病的抗性水平,棉花对黄萎病抗性的毒素鉴定是一种简便、快速、高效、可行的抗病鉴定方法。     

棉花抗枯萎病品种培育的理论和实践

应用西北农业大学创建的棉枯萎抗性定向培育法，使所有供试感病高产优质品种经人工病床病圃的病原菌持续压力，严格淘汰与系统定向选择，抗性逐年提高，经３～５年即可转化成为高抗品种，这是寄主的遗传免疫功能对生存环境的适应，所产生的定向性渐进变异，和后天获得抗性遗传累加作用的显示。获得高抗性后，原品种丰产性和品质也有改善，从而抗性与精良农艺性状并存，不存在抗性丰产与品质间的必然遗传反相关关系。经２０年努力，已应用此法育成高抗良种和材料３０余个。     

地膜覆盖棉田枯萎病发生与气象因子的关系

通过4年病情系统调查和气象因子分析,查明新疆地膜棉田枯萎病的发生和内地一样有两个明显的发病高峰,并且与气温、降雨有十分密切的关系,但在地膜植棉的情况下,其发病比内地明显提前,当连续5 d的平均气温达14℃左右,田间开始陆续出现病苗, 当连续5 d的平均气温达20℃左右,进入迅速发病期,很快出现第一个发病高峰;当连续5 d的平均气温达24℃以上,则进入病情减轻或高温隐症期;7月下旬或8月上旬随温度下降,病情又有所回升,进入第二个发病高峰.降雨与棉花枯萎病的发生也有一定的关系,在6月15日以前,累计降雨量越大的年份,枯萎病发生也越严重.     

四川棉花区试品种枯、黄萎病抗性鉴定与评价*

 四川棉花区试品种对棉枯、黄萎病有较高的抗性水平,品种的抗病性在逐年提高。2001～2004年参加四川省区试的66个新品种中,抗病性指标达到四川省品种审定标准（抗枯、耐黄）的有38个,占总参试品种的57.6%。其中,抗枯、抗黄的双抗品种有川99-1890,02-9,02-140,00-160,川99-1892,01-243,2K-Y2和SG-39共8个。通过鉴定,推荐的4个抗病品种通过四川省品种审定。     

抗·感棉花品种体内棉花黄萎菌的动态分布研究

[目的]检测接种后不同时间抗、感棉花品种体内棉花黄萎菌的分布情况。[方法]应用双抗体夹心酶联免疫吸附测定（DAS-ELISA）方法监测棉花黄萎菌在较抗棉花黄萎病的海岛棉品种海7124和较感棉花黄萎病的陆地棉品种鄂荆1号体内的传导情况。[结果]棉花黄萎菌可以有效侵入抗、感棉花品种的根部,但病原菌很少再向抗病品种海7124的上部茎和叶部传导,而感病品种鄂荆1号向上传导的菌量很大。[结论]初步确定海7124的抗病特性表现为不抗侵入但可有效抑制病原菌在体内的传导,感病品种鄂荆1号既不抗侵入也不抗传导。     

杂交棉新品种(系)的比较研究

[目的]研究不同棉花品种在新疆阿克苏地区的适应性、丰产性和抗病性。[方法]以棉花品种中棉所35为对照,研究新陆中29、鲁棉28、科1等13个棉花品种在新疆阿克苏地区的适应性、丰产性和抗病性。[结果]海陆杂交棉科1前期长势明显优于常规棉和陆陆杂交棉;陆陆杂交棉苗期长势弱于常规棉,但其现蕾、开花的节位较低;杂交棉的现蕾量明显多于常规棉。鲁棉28、科14、038、吉田4号、中40和3号对黄萎病的耐性较强,新陆中29和天杂1号抗病性较差。在供试品种中,吉田4号的籽棉产量和皮棉产量均为最高,分别比对照高19.1%和27.7%;其次是豫杂37号,比对照高11.0%和20.3%。[结论]陆陆杂交棉更适宜在新疆阿克苏地区栽培。