番茄种质材料对南方根结线虫的抗性鉴定及Mi-1基因检测

采用盆栽接种2龄幼虫法,对6份番茄Solanum lycopersicum种质材料进行了对南方根结线虫Meloidogyne incognita的抗性鉴定。结果表明:供试的番茄材料对南方根结线虫的抗性存在差异,其中,高抗材料4份,抗病材料1份,感病材料1份;采用酶切扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequences,CAPS)方法对番茄抗性材料进行Mi-1基因检测,发现TY52、T27和Bss368 3份材料不含Mi-1基因,无限生长(红色)和T24含有Mi-1基因。     

番茄Mi-1基因调控元件及同源基因进化分析

为阐明Mi-1基因转录调控元件及同源基因进化特点,从番茄品种京番308中克隆Mi-1基因起始密码子上游序列,选取转录起始位点上游1 432 bp的序列进行启动子顺式调控元件分析,分析结果表明,Mi-1启动子除了含有核心元件外,还含有光响应元件、脱落酸响应元件、茉莉酸甲酯响应元件、低温响应元件、防御与胁迫响应元件等。Mi-1同源基因进化分析结果表明,Mi-1同源基因既包括旁系同源基因,也包括直系同源基因。当同源指数为0.70时,番茄、马铃薯、辣椒中含有Mi-1同源基因,与辣椒相比,番茄与马铃薯的亲缘关系更近。结果可为进一步研究Mi-1基因的调控表达和进化规律奠定基础。     

番茄抗根结线虫Mi基因研究进展

目前国际上从番茄中发现了8个抗根结线虫基因，其中3个抗性基因Mi-1、Mi-3和Mi-5分别定位在番茄第6染色体和12染色体上，已经克隆出的Mi-1基因与其他植物抗病基因具有相似性，Mi基因与抗蚜虫的基因（Meu-1）密切相关，抗线虫Mi基因介导了对马铃薯蚜虫的抗性。     

番茄根结线虫研究进展

对国内外番茄根结线虫研究相关文献进行梳理和归类,就番茄根结线虫病的病原种类、危害症状、生物学特性、鉴定方法、抗性鉴定、防治策略,抗病育种及Mi基因进行综述,并对今后发展方向作了展望。     

番茄品种Mi基因对根结线虫抗性的检测

采用酶切扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequences,CAPS)方法对国内市场上的26个番茄Solanum lycopersicum品种进行Mi基因检测.结果表明,特璐丝、红丽、TRS-401、仙客1号和仙客5号5个品种含有纯合体Mi基因,其余品种均不含Mi基因.进一步用南方根结线虫Meloidogyne incognita和象耳豆根结线虫M.enterolobii对这26个品种进行接种试验,计算根结率和根结指数.结果发现,南方根结线虫和象耳豆根结线虫侵染不含Mi基因的21个番茄品种的根结率为100%,根结指数为100;而含Mi基因的5个番茄品种对南方根结线虫的根结率为1%~5%,根结指数为0~4,而对象耳豆根结线虫的根结率为26.7%~45.6%,根结指数为56~64.表明含Mi基因的番茄高抗南方根结线虫,但对象耳豆根结线虫感病或比较感病.     

利用PCR技术同时检测番茄抗根结线虫基因(Mi-1)和抗叶霉病基因(Cf-9)

   利用同一PCR反应体系,对分别与番茄抗根结线虫的Mi-1基因和抗番茄叶霉病的Cf-9基因紧密连锁的CAPS(cleaved amplified polymorphic sequences)标记进行同时扩增筛选,扩增的特异性片段与单引物扩增片段吻合与Cf-9基因紧密连锁的CAPSl标记在抗病试材中可扩增出2775 bp的特异片段,且存在Taq I酶切位点,酶切后产生1177 bp、446 bp、370 bp和160 bp的不同特异片段;与Mi-1基因紧密连锁的CAPS2为共显性标记,抗性材料中产生915 bp的特异片段,Taq I酶切后产生719bp和196 bp的特异片段该体系可用于在同一PCR反应体系中对Mi-1和Cf-9 2个抗病基因进行同时筛选鉴定该体系的建立不仅省时、省工,节省费用,而且可用于苗期早期辅助选育,加快番茄育种进程     

保护地番茄根结线虫的病原鉴定及抗性材料筛选

以根结线虫病样、番茄品种及组合为试材,采集包头市根结线虫暴发地一个根结线虫病样,进行形态学和分子生物学鉴定;利用PCR技术对24个番茄品种及组合进行Mi-1基因扩增筛选.结果表明,感染内蒙古包头市番茄的根结线虫为南方根结线虫;筛选出3个纯合抗根结线虫番茄组合.抗感品种及组合均产生750 bp的特异片段,纯合抗病基因的番茄组合存在TaqⅠ酶切位点,酶切后产生了570和160 bp特异性片段,为防治当地番茄根结线虫及培育抗病品种积累材料.     

番茄种质材料对南方根结线虫抗性鉴定

采用盆栽接种2龄幼虫法,对4份番茄种质材料进行抗南方根结线虫鉴定,并对其有关生理生化指标进行观测。结果显示,番茄种质材料无限生长（红色）和Bss368对南方根结线虫表现为抗性,红吉星和大明星表现为感病,具体表现为抗性材料根际线虫量及根结数比感病材料少,根际线虫高峰期比感病材料晚;感病材料地上部分生长受抑制明显,根冠比高于抗病材料;抗病材料过氧化物酶（POD）活性高,积累量大,能及时阻止线虫的侵染。     

番茄Mi-1基因的SNP分型

SNP分型是SNP分子标记辅助育种,以及分子遗传作图等研究的重要基础技术。试验利用在番茄Mi-1基因中开发出的一个A/T型SNP位点,应用等位基因聚合酶链式反应技术,成功的对438个F2群体进行了SNP分型。结果表明,这一F2群体中有72个纯合T/T基因型,175个杂合A/T基因型,70个纯合A/A基因型,以及121个不明原因缺失的F2单株,已得基因型经卡方测验符合1:2:1分离比例;同时,试验通过在下游引物3′末端第二、三位点引入错配碱基,以及优化PCR反应体系为Mg2+1.875 mmol.L-1,dNTP 100μmol.L-1,提高了反应的准确性,为番茄抗根结线虫辅助育种打下了基础。     

番茄对南方根结线虫抗性遗传规律的研究

以南方根结线虫的抗病亲本P2(0897-2-1-2-3-1-2-1)、感病亲本P1(9905-1-2-1-1-1-1-1)及 F1(P1×P2),F2(F1自交后代),BC1P1(F1×P1)和BC1P2(F1 × P2)为试材,以南方根结线虫二龄幼虫为虫源,进行苗期二龄幼虫人工接种鉴定和病土盘栽自然发病鉴定,研究番茄南方根结线虫病的遗传规律.结果表明,人工接种鉴定的植株在接种15 d左右,感病植株开始发病,接种45 d后感病植株已充分发病,表现为植株矮小,叶片变小、变黄,部分植株下部叶片黄枯,有的枯死;病土盘栽自然发病鉴定的植株较苗期接种鉴定的植株迟12 d左右发病,病症相似.卡方检测表明,F1、F2、BC1P1和BC1P2群体中抗病植株和感病植株分别符合1∶0、3∶1、1∶1和1∶0基因模型,符合孟德尔遗传规律.认为该试验所采用的抗性材料P2对番茄南方根结线虫的抗性是受一对显性基因控制的,为该材料的利用奠定基础,也为抗南方根结线虫番茄品种的选育提供参考.     

Mi-1.2基因同源序列多态性与烟草抗根结线虫的关系

运用抗根结线虫基因Mi簇中Mi-1．2的核苷酸序列,设计引物,对28种烟草进行抗根结线虫基因同源序列的初步分析。在28个烟草中,扩增出101条DNA片段,大小0．1～4 kb,主要集中在0．5～1．5 kb之间,多态性片段78条,占77．2％。将烟草的抗性鉴定结果,与Mi-1．2同源序列的相似性对比分析,发现抗南方根结线虫1号小种、3号小种的烟草,被扩增的Mi-1．2同源序列片段,比感病烟草的多。表明Mi-1．2同源序列多态性,与烟草抗南方根结线虫1号小种、3号小种的特性相关。这一结果和理论上品种与抗病基因相关的DNA条带越多,该品种的抗病性越强符合。     

马铃薯抗卷叶病毒基因工程研究现状

综述了马铃薯抗卷叶病毒基因工程的研究进展。在抗马铃薯卷叶病毒基因工程研究中,主要采用RNA干涉、转抗马铃薯卷叶病毒基因、核酶剪切基因组、基因定点突变等方法获得抗马铃薯卷叶病毒植株,已经取得突破性进展。通过对抗病基因工程策略及取得的成效进行概括总结,旨在为抗马铃薯卷叶病毒育种工作提供借鉴。     

3株真菌发酵液对番茄根结线虫的防治效果

利用3个真菌菌株ZB-4、ZW-3、XX-8的发酵液对蕃茄根结线虫2龄幼虫进行室内离体活性测定和温室盆栽的防效试验。结果表明:供试3个菌株不同稀释倍数的发酵液在处理后24、48和72 h对番茄根结线虫都有一定的抑制作用,其中3个菌株的2倍发酵液在处理后72 h对番茄根结线虫2龄幼虫的校正抑制率分别为95.27%、91.27%、86.58%;4倍发酵液在处理后72 h对番茄根结线虫2龄幼虫的校正抑制率分别为68.52%、84.05%、60.33%。在温室盆栽试验中,用3个菌株的2倍发酵液处理番茄苗,与对照相比,处理后45 d番茄根结线虫的减退率分别达到46.7%、43.3%、36.7%,防治效果分别达到23.81%、19.52%、35.71%。此外,处理后22 d和45 d的调查结果显示,3个菌株的2倍发酵液对番茄生长有一定的促进作用。     

抗菌肽Cecropin B基因导入番茄提高青枯病抗性

番茄青枯病是由Ralstonia solanacearum引起的一种维管束病害,中国南方各省市均有发生,严重影响番茄的生长发育.Ralstonia solanacearum菌系复杂,寄主广泛,在自然条件下能长期存活,该病的防治一直是学术界的一大难题[1].     

温度对番茄根结线虫抗性相关基因表达的影响

为阐明番茄抗根结线虫基因Mi-1在土壤温度高于28℃时丧失抗性的原因,选用3份番茄材料Motelle(Mi-1)、LA2157(Mi-9)和新选育获得的具有热稳定抗根结线虫特性的栽培番茄材料ZN17(Mi-HT)进行研究。通过根结线虫的人工接种鉴定,确定Motelle在高温条件下丧失抗性,而ZN17和LA2157在高温条件下仍然具有良好的抗性。利用特异引物对各番茄材料的c DNA模板进行扩增、测序和序列比对分析,发现这3份材料扩增片段具有很高的相似性,因此利用该引物对各材料高温和常温条件下的基因表达变化进行分析,结果表明,Mi-1在高温条件下不表达是番茄材料Motelle高温条件下对根结线虫抗性丧失的原因。番茄材料LA2157和ZN17中扩增得到的相关基因表达状况与其在高温条件下对根结线虫的抗性表现相吻合。     

bzr1基因的转化对番茄果实性状的影响

目的将BR信号转导因子BZR1转入到番茄中,研究其对果实性状的影响。方法通过根癌农杆菌介导的方法,将bzr1基因转入到番茄栽培品种中蔬4号中,并对转化植株进行分子鉴定以及T1代遗传学分析;以转基因系和对照为材料,分析转基因植株果实典型发育时期的主要品质性状、色素和乙烯含量的变化,并分析BR生物合成基因Dwarf和调节基因LeBR1,以及乙烯生物合成关键基因LeACS4,乙烯响应基因ERF1和信号转导受体基因(LeETR1和LeETR3)的表达。结果转基因株系果实在转色期,其可溶性固形物、可滴定有机酸、可溶性蛋白、维生素C、番茄红素和类胡萝卜素含量,以及乙烯释放量均显著高于对照,在幼苗期和果实发育的前3个时期BR调节基因LeBR1的表达均高于对照,从绿熟期开始一直到转色期,转基因株系中乙烯生物合成的限速酶基因LeACS4的表达均高于同期的对照;在破色期,转基因株系中乙烯响应基因ERF1和信号转导受体基因(LeETR1和LeETR3)的表达显著高于同期的对照。结论bzr1基因在番茄中的转化使番茄食用器官(转色期果实)的各种营养成分含量显著增加,从而改善番茄的营养品质。     

日光温室秋冬番茄多抗优良品种的筛选

本试验主要对14个番茄材料进行了Ty-1,Ty-2,Ty-3,Mi-1和Cf-9共5个抗性基因的检测,并在自然条件下观察番茄植株对黄化曲叶病毒病、叶霉病、根结线虫病的抗性.生物学检测结果表明, 14个材料均含有黄化曲叶病毒病抗性基因、根结线虫抗性基因Mi-1和番茄叶霉病抗性基因Cf-9.其中, 2个番茄材料含有5个抗性基因, 8个材料含有4个抗性基因, 4个材料含有3个抗性基因.田间抗病性调查并未发现显著的感病情况.此外,还对其生长习性等13个农艺性状进行了调查和统计.综合抗病能力以及田间表现, 14,21,金棚8B等3个品种抗病能力强,生长势好,产量较高,比较适宜日光温室秋冬茬番茄的种植.     

番茄果实颜色相关基因的研究进展

就影响番茄果实颜色的基因进行了综述,重点探讨了番茄果实颜色的形成、相关基因的功能以及分子标记的研究和转基因研究。     

番茄心室形成研究进展

番茄心室与果实大小和形状密切相关,心室越多,果实越大,越容易产生畸形果,直接影响番茄的产量和品质。番茄心室的形成受到环境、植物生长调节剂和自身遗传和基因的调控。低夜温、高营养水平促进心室的形成;弱光降低番茄心室数;灌水量、灌水频率都会影响番茄心室的形成。GA3、B-9、BA、TIBA促进番茄心室形成,其中赤霉素作用最大;2,4-D抑制番茄心室形成,IAA和NAA则有减少子房心室数的趋势。调控番茄心室形成的基因相关基因有lc、WUS、fin、fab和CLV3,均可调控番茄心室形成,共有两个调控途径：分别为WUS-lc途径和fin / fab - CLV3途径。