中科院在小麦抗禾谷孢囊线性的抗性分子机制研究中获进展

正小麦禾谷孢囊线虫在世界分布广泛,是对小麦、大麦等禾本科作物和牧草有严重危害的重要病原性线虫。在小麦现有品种资源中CCN的抗性相关基因较少,但在其近缘物种中却较丰富。易变山羊草1号(Ae.variabilis No.1)是禾本科山羊草属植物,具有很好的抗根结线虫(RKN)和禾谷孢囊线虫(CCN)特性,是小麦抗性育种研究中的重要基因资源。中国科学院成都生物研究所农业生物技术研究中心科研人员以Ae.variabilis No.1为材料,对前期CCN侵染诱导下的RNA-Seq分析筛选得到的候选基因Ae VTDCs进行功能分析。TDC     

普通小麦-卵穗山羊草种质的菲利普孢囊线虫抗性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是我国黄淮麦区新发现的一种病原线虫,但在小麦属中缺乏有效抗源。为从小麦亲缘种属中发掘抗病资源,采用室内接种平均单株雌虫鉴定法,从34份卵穗山羊草(Aegilops geniculataRoth)材料中筛选出6份抗H. filipjevi的种质材料,其中PI542187表现高抗,PI564186、PI573396、PI374365、PI361880和PI374365表现抗病。对中国春–卵穗山羊草染色体附加系抗性鉴定发现,卵穗山羊草7U^g和5M^g附加系的单株白雌虫数明显低于中国春。连续两年又对17份小麦?卵穗山羊草5M^g-5D易位系材料的抗性鉴定发现,5M^g464、5M^g466和5M^g457抗性较好。     

普通小麦–卵穗山羊草种质对菲利普孢囊线虫的抗性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是我国黄淮麦区新发现的一种病原线虫,但在小麦属中缺乏有效抗源。为从小麦近缘种属中发掘抗病资源,采用室内接种平均单株雌虫鉴定法和相对抗病指数法,从34份卵穗山羊草(Aegilops geniculata Roth)材料中筛选出6份抗H.filipjevi的种质材料,其中PI542187表现高抗,PI564186、PI573396、PI374365、PI361880和PI374365表现抗病。对中国春–卵穗山羊草染色体附加系抗性鉴定,发现卵穗山羊草7U g和5M g附加系的单株白雌虫数明显低于中国春。连续两年又对17份小麦–卵穗山羊草5M g-5D易位系材料进行抗性鉴定现发,5M g464、5M g466和5M g457抗性较好。     

番茄育种种质对南方根结线虫抗性评价及Mi-1基因检测

本研究以自育的26份番茄育种种质和抗南方根结线虫番茄品种‘仙客1号’及感南方根结线虫品种‘阿乃兹’为试验材料,采用病土盘栽自然发病鉴定、苗期二龄幼虫人工接种鉴定和PCR扩增及CAPS检测相结合的方法,研究供试材料对南方根结线虫的抗性水平及基因型。鉴定结果表明,供试的28份番茄材料中,高抗17份、抗病6份(包括抗病对照‘仙客1号’)、感病2份、高感3份(包括感病对照‘阿乃兹’),无免疫材料,且病土盘栽鉴定与苗期接种鉴定的结果一致。PCR扩增结果表明,27份番茄材料均能检测到一条750 bp的特异条带;TaqⅠ酶切结果显示,具有酶切位点的22份试材中有15份含纯合显性Mi-1/Mi-1基因、5份含杂合显性Mi-1/mi-1基因、2份含180 bp+250 bp+300 bp三条特异性片段,并且这22份试材对南方根结线虫表现高抗或抗,而其余5份不含显性Mi-1基因的试材则表现高感或感,证明Mi-1是具有抗南方根结线虫能力的基因,分子检测结果与病土盘栽鉴定和苗期接种鉴定的结果吻合率达92.6%;含有180 bp+250 bp+300 bp三条特异性片段的高抗材料可能含有其它抗根结线虫基因。分子检测与抗性鉴定相结合,能为创制抗南方根结线虫新种质提供一种更加省时、省力且经济有效的科学育种方法,可为番茄抗南方根结线虫育种提供理论依据和实践经验。     

粗山羊草抗小麦白粉病基因遗传多样性的研究

粗山羊草(Ae.tauschii(Coss.)Schmal.)是普通小麦(T.aestivum L.)抗性改良的宝贵遗传资源。本研究对来自伊朗、前苏联等8个国家和地区的78份粗山羊草进行了小麦白粉病(powderymildew)混合菌种苗期接种鉴定,表现免疫或近免疫的有45份,占57.69％;用一套白粉病菌菌株(共16个)对原产地不同的11份粗山羊草分别进行苗期接种鉴定,结果表明除Y168表现感染外,其它10份材料表现出各自不同的抗性反应,只有来自伊朗的Y219、Y221、Y225和来自的苏联的Ae37能抗所有16个菌株,而没有感染的毒性菌株,说明它们可能含有新的不同于15个已知Pm基因的抗性基因。利用完全双列杂交对原产地不同的5份粗山羊草进行了苗期抗白粉病基因的遗传分析,出现3种不同的抗性基因类型,来自伊朗的3份材料表现单显性(PmA)或双显性(PmA、PmB)2种类型,而来自前苏联的2份材料表现出不同于前两种类型的另一种单显性(PmB)类型。从而为增加普通小麦抗白粉病基因的遗传多样性奠定了基础。     

番茄品种对南方根结线虫的抗性鉴定

为了明确番茄品种对南方根据线虫的抗性情况,采用温室内盆栽番茄人工接种法, 鉴定了江苏及周边地区栽培的17个番茄品种对南方根结线虫 (Meloidogyne incognita) 的抗性程度。结果表明,天宝316表现高抗;以色列A316和粉果310表现中抗;秦樱3号、布鲁诺以及瑞星华美表现出抗病;奥米多9号、欧亚奇以及美国903表现出感病性;苏红2003、美国大红、合作903、台湾圣女、多彩水果番茄、奥利、黄贵妃樱桃番茄以及荷兰紫圣果表现出高感病性。携带Mi基因的番茄品种能够对南方根结线虫具有很好抗性,笔者利用引物SCAR F及SCAR R进行特异性检测发现,天宝(KF015736)、瑞星华美(KF015735)及多彩水果(KF015734)均获得720bp条带,与Heinz 1706（DQ437766）Mi基因同源性达到100%。     

ph1b、ph2a、ph2b基因在小麦与卵穗山羊草、小伞山羊草、离果山羊草F1杂种中的作用

迄今为止,仅Sharma等1986年研究报道了phlb基因诱导小麦与离果山羊草F₁杂种染色体配对作用,但没有在离果山羊草及其它山羊草中发现染色体配对促进基因或抑制基因,尚无phlb基因诱导小麦与卵穗山羊草F₁及ph2a、ph2b基因诱导小麦与这3个山羊草F₁染色体配对作用的报道。Farooq等1990年报道易变山羊草不同品系影响F₁染色体配对。     

苦瓜种质资源对象耳豆根结线虫抗性鉴定

为筛选出抗象耳豆根结线虫的苦瓜种质资源,本研究以28份苦瓜种质资源为试材,采用盆栽幼苗人工接种象耳豆根结线虫的方式,接种45 d后通过根结指数、卵块指数、卵粒指数、繁殖系数以及病情指数等多个指标,结合隶属函数进行综合分析。结果表明：28份苦瓜种质材料受到象耳豆根结线虫侵染后各抗性指标存在明显差异。各抗性指标和隶属函数综合分析结果表明,苦瓜种质‘THMC131-1-1浅白’、‘THMC286-1-1’和‘patee-1刺绿’抗性最强,隶属函数总值分别为4.93、4.88和4.80;‘THMC360-1绿-1’和‘THMC358-1-1’抗性较弱,隶属函数总值分别为0.49和0.85。抗性种质‘THMC131-1-1浅白’、‘THMC286-1-1’和‘patee-1刺绿’可为苦瓜抗象耳豆根结线虫育种提供抗源材料。     

从易变山羊草获得的根瘤线虫的抗性导入普通小麦的研究

普通小麦不具有人们所知的对禾谷类作物根瘤线虫的抗性基因(Meloidogyne naasi),在普通小麦品种中国春与山羊草杂交后代的1号株具有山羊草亲本的完全抗性。在这杂交的新材料中包含有一个显性抗性,基因当根瘤线虫(m·naasi)侵染根而生长受抑制时,不出现根瘤。细胞遗传研究表明,导入片断染色体的长度,也正是它自己减少基因的部分。无论是杂合体还是纯合体情况下都说明减数分裂行为或者染色体的稳定性方面,均无不良影响。基因导入小麦这一重要问题是值得研究的。     

21份水稻种质对拟禾本科根结线虫的抗性评价

拟禾本科根结线虫是影响水稻产量最严重的植物寄生线虫之一。筛选抗该线虫水稻种质资源对抗病育种至关重要。本研究通过室内接种二龄幼虫实验,利用单一指标与多个指标相结合的方法,根据隶属函数综合结果,评价了21份水稻品种对拟禾本科根结线虫的抗性。结果显示,对拟禾本科根结线虫综合抗性较高的3个品种是‘华香’、‘绿金占’和‘秀丰占5号’;对拟禾本科根结线虫敏感性较高的3个品种是‘博优225’、‘海秀占9号’和‘L671’。评价水稻对拟禾本科根结线虫的抗性只凭单一指标会存在一定的错差,通过单一指标与多个指标相结合对水稻抗拟禾本科根结线虫进行评价更为科学。本研究筛选出的高抗和高感种质对生产上有一定的指导意义,并为抗根结线虫的水稻育种提供种质资源。