江苏淮南地区小麦品种的产量因素遗传分析

为了研究小麦产量性状在不同环境条件影响下的不同表现,我们在江苏淮南地区选择了有代表性的7个点对现阶段推广的8个品种和2个品系进行了多点试验,重点分析了各产量因素与产量的遗传相关,估算了几个遗传参数,由此了解这些小麦品种群体各性状的遗传变异程度。 材料和方法 参试品种:宁丰、宁麦3号、扬麦3号、扬麦4号、扬麦5号、镇7853、金陵1号、泗阳237以及南京农业大学小麦品种研究室提供     

高产优质小麦品种对比研究——以江苏省扬州市邗江区为例

[目的]通过主要小麦品种的比较试验,选出适合邗江当地种植的小麦品种.[方法]对供试的9个品种进行生育期观察,并从茎蘖动态、穗型结构、植株性状、产量及产量构成等方面比较分析了这9个小麦品种.[结果]各小麦品种表现出不同的特性.最早成熟的品种是宁麦13,宁麦16与扬麦16的成穗率高,宁麦13产量最高.[结论]通过分析得出,扬麦16产量较为稳定、稳型中等偏大,成熟期较早,适合于大面积上继续推广应用;扬辐麦4号产量稳定,穗型中等,但熟期较迟;宁麦13穗型中等,千粒重较高,生育期短,产量较高,可以积极示范种植.     

春小麦主要数量性状的遗传相关和通径分析

本研究采用37个春小麦品种(品系)为材料,通过协方差分析,测定了7个数量性状间的表型相关和遗传相关,遗传进度和相关遗传进度以及主要影响因子的选择效果。继而通过逐步回归进一步进行通径分析,明确了各性状的直接效应。结果表明,穗粒重与产量的遗传相关和相关遗传进度为最大。     

棉花杂交组合品种比较试验

[目的]拓宽棉花品种遗传基础,选育棉花新品种。[方法]通过对11个棉花品种生育期、农艺性状、抗病性以及丰产性状进行综合分析,选育综合性状优良的新品种。[结果]丰产性状:籽棉产量最高的是HA419,其次是HA417,最低的是HA310,次低的是HA420和HA116。经济性状:籽指最高的是HA310,最低的是HA420;衣分最高的是HA417,其次是HA421和HA418,最低的是H39。[结论]品系HA417、HA419、HA421具有较高的推广价值;品系HA416、HA310、HA420可不再进入下一年度试验;其余可以继续试验以验证该品系的特征特性。     

不同大豆杂交后代新品系产量性状的主成分分析

对来源于不同亲本组合的13个大豆新品系产量相关性状和遗传距离进行综合分析,旨在为区域性大豆生产中品种更新、筛选和亲本选配工作提供理论依据。通过主成分分析探讨了各产量相关性状以及各品系综合主成分值的大小与产量高低的关系;根据品系间的遗传距离,通过聚类分析将13个品系分为4类,结果表明亲本来源与遗传距离没有必然联系。在选择大豆品种时,应根据育种目标确定各个主成分值的大小;在评价品种间遗传差异时,应根据育种过程中对品种的选择方向和环境因素进行综合评价。     

小麦体细胞无性系895004与供体亲本的抗赤性,农艺性比较和RAPD分析

小麦高产抗赤霉病品系８９５００４是宁麦３号通过幼穗培养得到的体细胞无性系。通过田间性状观察和室内考种，其农艺性状和赤霉病的抗性均比宁麦３号有明显的改善。用１４０个随机引物对８９５００４及其亲本宁麦３号进行ＲＡＰＤ分析，发现６个引物在两个品种间有多态性，因此认定８９５００４在ＤＮＡ分子水平上发生了变异。     

长江中下游小麦品种籽粒品质对氮素的敏感性分析

[目的]研究长江中下游麦区小麦品种品质性状对氮素的敏感性,为优质弱筋专用小麦生产及品质育种提供参考.[方法]以长江中下游麦区105个小麦品种为试验材料,进行低氮(纯氮120 kg/ha)和高氮(纯氮280 kg/ha)2个施氮水平的田间试验,测定不同品种籽粒品质相关指标,并依据籽粒蛋白质含量进行氮肥敏感性分析.[结果]长江中下游麦区小麦籽粒品质性状在不同品种和施氮量间均存在极显著差异(P<0.01,下同),具有较高的遗传多样性.高氮处理下,籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间显著提高,沉降值、千粒重和籽粒硬度等品质指标也有增加趋势.不同品质性状间的相关性分析结果表明,籽粒蛋白质含量与湿面筋含量和面团稳定时间呈极显著正相关,相关系数均在0.5000以上.根据籽粒品质性状对氮素的敏感性程度,可将长江中下游地区的小麦品种分为氮敏感型(34个)、氮迟钝型(25个)和中间型(46个)三大类.15个生产应用弱筋小麦品种籽粒蛋白质含量在不同施氮量下的效应分析结果表明,主要弱筋小麦品种在低氮条件下均可达到GB/T 17893-1999《优质小麦弱筋小麦》的标准,其中宁麦9和扬麦15籽粒蛋白质含量对不同施氮量具有较好的稳定性,宁麦13、鄂麦520、扬麦9号和宁麦20等品种对氮素较敏感.[结论]根据不同小麦品种籽粒品质对氮素的敏感性差异,生产上应合理控制氮肥用量,以达到品质与产量的协调和平衡.     

我国家养动物遗传多样性研究的紧迫性与策略

我国家养动物种质资源十分丰富，但其遗传多样性正受到严重的威胁。作者提出对我国家养动物进行遗传多样性研究的迫切性及其策略：弄清地方品种资源、分析品种或品系的遗传结构、寻找与经济性状相关的遗传标记和构建畜禽遗传连锁图谱     

江浙沪地区甜瓜品种果实性状遗传多样性分析

[目的]分析江浙沪地区种植的65个甜瓜品种果实性状的遗传多样性,为甜瓜优质新品种的选育与推广提供参考依据.[方法]对江浙沪地区种植的65个甜瓜品种的5个质量性状和10个数量性状进行测定,并进行相关性分析、主成分分析及遗传多样性评价.[结果]甜瓜品种的单果鲜重、果实纵径、果形指数、果肉厚度、果腔纵径和可溶性固形物含量边心差等6个性状的变异系数较大,分别为52.33%、37.63%、51.80%、33.09%、42.84%和39.48%;15个性状的平均遗传多样性指数为1.64,其中果皮底色和果肉颜色两个质量性状与单果鲜重、果腔纵径、果腔横径、果肉厚度、果实纵径、果实横径、边缘可溶性固形物含量、中心可溶性固形物含量及可溶性固形物含量边心差等9个数量性状的遗传多样性指数均大于1.50,表明65个甜瓜品种果实性状上具有丰富的遗传多样性.相关性分析结果表明,甜瓜品种果实多个性状间呈极显著相关(P<0.01).利用主成分分析可将所有品种划分为厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两个类型,其中,薄皮甜瓜遗传多样性水平较高,厚皮甜瓜遗传多样性水平偏低.[结论]江浙沪地区种植的甜瓜品种果实性状遗传差异明显,其中厚皮甜瓜品种的遗传基础较狭窄,需引进新的种质资源拓宽其遗传基础.     

宁夏春小麦品种农艺性状遗传多样性 调查试验

本试验通过对宁夏近40年选育的63个春小麦品种（品系）试验材料进行调查分析,结果表明,在生长正常情况下,春小麦品种（品系）间遗传变异系数和遗传多样性指数都相对较低,宁夏育成春小麦品种（品系）农艺性状遗传多样性与外省份相比,水平偏低。     

长江中下游小麦抗赤霉病品种的筛选与部分农艺性状分析

【目的】 赤霉病严重危害中国乃至世界小麦的产量和品质,培育和种植抗病品种是控制赤霉病最经济、有效和安全的方法。Fhb1是国内外公认的抗赤霉病主效基因,通过筛选综合农艺性状优良的抗赤霉病品种,探明Fhb1在不同遗传背景下对小麦赤霉病抗性的影响,为小麦抗赤霉病育种提供理论依据和材料来源。【方法】 选取历年来长江中下游广泛种植的75份小麦改良品种和18份地方品种,2016—2018年连续3年采用单花滴注结合弥雾保湿进行供试品种的赤霉病抗扩展鉴定,根据3年平均病小穗率和严重度分级,将供试品种分成抗病（R级）、中抗（MR级）、中感（MS级）和感病（S级）,并利用Fhb1的KASP标记检测;2019年调查筛选出的平均赤霉病抗性水平达到中感及以上小麦品种的株高、穗粒数、小穗数、穗长和千粒重。【结果】3年赤霉病鉴定结果表明,供试品种中有2个品种平均赤霉病抗性达到R级,平均病小穗率范围为7.8%—9.7%,65个品种达到中抗至中感,平均病小穗率范围为13.2%—49.5%,26个品种达到S级,平均病小穗率范围为53.6%—78.5%。22个小麦品种在Fhb1位点呈抗病基因型（简称Fhb1+）,71个品种在该位点呈感病基因型（简称Fhb1-）,Fhb1+品种平均病小穗率显著低于Fhb1-品种（P<0.05）。赤霉病鉴定筛选得到67个抗性达到中感及以上水平的品种,考察这些品种的农艺性状发现宁麦19、扬麦29、扬麦16、扬麦23、扬糯麦1号、扬麦20、宁麦12和扬辐麦4号的株高、穗粒数和千粒重等综合农艺性状优良,可作为小麦抗赤霉病育种的亲本选用。【结论】除苏麦3号和望水白外,供试材料中未发现其他高抗赤霉病的种质资源。筛选得到的赤霉病抗性与综合农艺性状结合较好的小麦品种以扬麦品种为主,其中只有扬辐麦4号携带Fhb1抗病基因。利用Fhb1抗病基因并不是解决小麦赤霉病危害的唯一途径。     

458份小麦品种(系)抗病性状功能基因的KASP标记检测

[目的]研究不同小麦品种(系)抗病性状功能基因的分布状态,分析小麦品种(系)的抗病功能基因,为小麦抗病育种提供理论依据.[方法]利用KASP技术通过1个抗白粉病分子标记(Pm21)、1个抗条锈病分子标记(Yr15)和2个抗叶锈病分子标记(Lr14、Lr68),检测458份小麦品种(系).[结果]筛选出携带Pm21标记材...     

CIMMYT 273个小麦品种抗病基因Lr34/Yr18/Pm38的分子标记检测

【目的】明确CIMMYT观察圃273个小麦品种(系)在慢病基因Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型及其对条锈病、叶锈病和白粉病的抗性,进一步验证抗病基因功能标记的有效性。【方法】利用Lr34/Yr18/Pm38紧密连锁的STS标记csLV34和基于该基因第11外显子(exon11)等位变异开发的5对功能标记cssfr1-cssfr5检测新引进的273个CIMMYT小麦品种(系),同时在成都和北京分别对其进行田间条锈病和白粉病的抗性鉴定,并结合CIMMYT的田间条锈病和叶锈病抗性鉴定结果进行分析。【结果】STS标记csLV34与5对功能标记cssfr1-cssfr5检测结果的一致性为96.7%;在273份CIMMYT材料中有43份材料含有Lr34/Yr18/Pm38,在不同地点对条锈病、叶锈病和白粉病具有不同程度的抗病性。【结论】功能标记cssfr1-cssfr5可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点exon11中的等位变异,cssfr3、cssfr4、cssfr5可用于含有Lr34/Yr18/Pm38材料杂交后代的分子标记辅助选择。     

黄瓜CC-NBS-LRR家族基因鉴定及在霜霉病和白粉病胁迫下的表达分析

【目的】对黄瓜全基因组的CC-NBS-LRR（CNL）基因家族进行生物信息学和表达模式分析,为深入研究CNL基因家族在黄瓜生长、发育和病害胁迫响应中的功能提供参考。【方法】以拟南芥CNL为参考序列,利用本地Perl语言和Pfam等软件检索黄瓜‘9930’基因组并确定黄瓜CNL基因家族成员。通过ExPASy、GSDS2.0、MEGA、MEME、Tbtools、Mev等工具对黄瓜CNL家族基因进行生物信息学分析。根据转录组数据库、霜霉病菌（Pseudoperonospora cubensis）、白粉病菌（Podosphaera xanthii）接种处理和实时荧光定量PCR技术分析该类基因的表达模式。【结果】从黄瓜全基因组中鉴定得到17个CsCNL,这些基因分布在除1号染色体外的6条染色体上,其编码蛋白与其他植物CNL结构相似,均含有CC、NBS和LRR保守结构域,蛋白质大小介于197—1 148 aa,分子量在22.6—131.3 kD,等电点在5.71—8.38。共线性分析表明其中不存在片段重复和串联重复基因,多物种系统进化关系表明,CsCNL基因家族成员在葫芦科植物之间具有较高的结构和功能相似性。CsCNL启动子中存在多种与抗病相关的顺式作用元件。CsCNL表达具有组织特异性。在接种霜霉病菌2 d和5 d后,Csa3G815400、Csa3G822360和Csa7G420890在抗性品种中均显著上调表达,Csa4G015850在抗性品种中下调表达,在敏感品种中显著性表现不一;在接种白粉病菌2 d和5 d后,Csa2G008000和Csa3G684170在敏感品种中显著上调表达,在抗性品种中显著下调表达;Csa4G016360、Csa7G420890和Csa7G425940在抗性品种中显著上调表达,在敏感品种中表达量无变化或显著下调。【结论】CsCNL家族成员具有组织表达特异性并且多数基因能够响应霜霉病菌和白粉病菌的胁迫。推测Csa3G815400、Csa3G822360和Csa7G420890表达量增加,Csa4G015850表达量减少可诱发抗病黄瓜品种的霜霉病抗病反应;Csa4G016360、Csa7G420890和Csa7G425940表达量增加,Csa2G008000和Csa3G684170表达量减少可诱发抗病黄瓜品种的白粉病抗病反应;而Csa7G420890表达量的增加能同时诱发抗病黄瓜品种的霜霉病和白粉病的抗病反应。     

中国野生毛葡萄转录因子VqWRKY6与VqbZIP1互作调控抗白粉病功能分析

目的 欧洲葡萄作为世界葡萄主栽品种,具有产量高、品质佳的优点,但对病害抵抗能力差。白粉病是严重危害葡萄栽培的一种真菌性病害,中国野生葡萄资源丰富,可为抗病育种提供充足种质资源。论文旨在筛选调控抗白粉病的葡萄转录因子基因,探究转录因子基因调控抗白粉病的作用机理,为选育葡萄抗病品种提供优质的基因资源。方法 从中国野生毛葡萄‘商-24’中克隆得到转录因子基因VqWRKY6,使用DANMAN和MEGA-X软件对序列进行分析。利用PEG介导转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位分析发挥转录调控作用的位置,利用酵母双杂交和双分子荧光互补试验证明VqWRKY6能够和转录因子VqbZIP1互作形成转录复合体。以感病葡萄‘赤霞珠’叶片为试材,通过农杆菌介导法瞬时转化到‘赤霞珠’葡萄叶片,叶片进行白粉菌（Uncinula necator）接种后,观察发病症状,用台盼蓝染色在显微镜下观察菌丝发育进程,使用DAB染色观察活性氧积累,比较共同过表达VqWRKY6和VqbZIP1的葡萄叶片、单独过表达VqWRKY6的葡萄叶片、单独过表达VqbZIP1的葡萄叶片和对照组叶片的差异。使用实时荧光定量PCR技术对抗病基因在白粉菌诱导下的表达水平进行分析。结果 VqWRKY6定位于葡萄2号染色体,编码342个氨基酸,属于WRKY家族的group Ⅲ亚家族。亚细胞定位和酵母转录激活试验证明,VqWRKY6在细胞核内发挥转录调控功能且在酵母中有转录激活活性。‘赤霞珠’叶片共同过表达VqWRKY6和VqbZIP1后,叶片表面白粉菌菌丝扩繁速率显著慢于单独过表达VqWRKY6和单独过表达VqbZIP1的叶片,共同过表达VqWRKY6和VqbZIP1的叶片组织中活性氧含量显著高于单独过表达VqWRKY6和单独过表达VqbZIP1的叶片;此外,VqWRKY6和VqbZIP1的协同调控能够激活茉莉酸（JA）途径的PR3、PR4,基因表达量显著上调。结论 VqWRKY6和VqbZIP1协同作用可能通过激活JA抗病途径,促进活性氧产生,增强抗病基因表达,抑制白粉菌的生长,从而提高葡萄对白粉病的抗性。因此,中国野生毛葡萄‘商-24’是重要的抗病种质资源,而VqWRKY6与VqbZIP1可作为重要的抗病基因资源。     

春小麦籽粒主要品质性状的全基因组关联分析

【目的】挖掘小麦籽粒品质性状显著相关的SNP位点及候选基因,并揭示其遗传机理,为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。【方法】通过检测298份国内外春小麦品种（系）5个环境下蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度、出粉率和容重等7个籽粒品质性状的表型,并结合小麦55K SNP芯片,采用Q+K关联混合模型进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。【结果】外引品种（系）、地方品种（系）和育成品种（系）的7个品质性状在不同环境下的变异系数分别为1.3%—13.4%、1.1%—18.6%和1.0%—13.9%。其中,外引品种（系）的蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值的变异系数均为最高;新疆自育品种的淀粉含量、籽粒硬度和出粉率的变异系数最大,而新疆地方品种的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度和出粉率6个品质性状的变异系数均介于外引品种（系）和新疆自育品种（系）之间。群体结构分析表明,298份小麦品种（系）可分为3个亚群。其中,亚群1包含128份（43.0%）试验材料,主要是来自新疆的地方品种（系）;亚群2包含24份（8.1%）试验材料,主要包括外引品种（系）和新疆地方品种;亚群3包含146份（48.9%）试验材料,主要是外引品种（系）。连锁不平衡分析表明A、B和D基因组及全基因组的LD衰减距离分别为10、10、6和8 Mb,依据全基因组的LD衰减距离,将在物理图谱上前后8 Mb区间内的位点认定为一个候选位点。通过GWAS共检测到85个与7个小麦籽粒品质性状显著关联的稳定位点（P<0.001）贡献率为3.7%—10.9%。在1B、1D、2D、3A、3D、4A、4B、5A、6A、6D、7A和7D染色体上均检测到稳定且同时与多个性状关联的位点。其中,7A染色体上的AX-109452823—AX-110545157同时与蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量、沉降值、出粉率和籽粒硬度相关,且同时在4个环境中均被检测到。对稳定的位点进行候选基因发掘,筛选到10个可能与小麦籽粒品质相关的候选基因。其中TraesCS4A01G299800（阳离子氨基酸转运蛋白）、TraesCS7A01G059500（色氨酸脱羧酶）、TraesCS7A01G331200和TraesCS7D01G418700（木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶）对调控小麦籽粒氨基酸含量有重要作用。【结论】检测到85个稳定的且与小麦籽粒品质性状关联的位点,并筛选出10个与小麦籽粒品质性状相关的候选基因。     

番茄ShARPC5抗白粉病功能分析

【目的】白粉病（powdery mildew）是番茄生产上的重要病害,严重影响番茄的产量。番茄基因组测序工作的完成为抗病基因挖掘提供了重要的信息资源。ARP2/3（actin-related protein 2 and 3）复合体是肌动蛋白微丝骨架动力学的主要调控因子,能够参与包括响应外界胁迫等多种细胞学过程。本研究通过对番茄ARPC5（actin-related protein C5）进行克隆和抗病功能验证,为番茄基因组信息完善、抗病机制解析和分子育种等方面打下基础。【方法】从番茄LA1777（Solanum habrochaites）cDNA中PCR扩增ShARPC5,使用DNAMAN 6.0进行多序列比对;MEGA 6.0构建系统发育树;应用在线工具ProtComp v. 9.0进行亚细胞定位预测。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）比较接种白粉菌（Oidium neolycopersici,On-Lz）后高感品种Moneymaker（MM）和高抗品种LA1777中番茄ARPC5的表达特征,分析白粉菌侵染与ARPC5表达的相关性。应用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术进一步验证该基因在番茄中的抗病功能,观察沉默株和野生型株系接种后表型变化,利用台盼蓝和DAB染色法检测植株产生过敏性坏死和H₂O₂的能力,并检测ShARPC5沉默后一些与植物抗病相关标记基因的表达变化。采用农杆菌浸花法遗传转化拟南芥过表达ShARPC5植株,观察转基因和野生型株系接种后表型变化,并统计单病斑分生孢子数。【结果】从番茄品种LA1777中克隆到ShARPC5,编码132个氨基酸残基,包含一个保守的P16-Arc结构域。与番茄MM-白粉菌亲和互作相比,非亲和互作的番茄品种LA1777在接种白粉菌后,ShARPC5显著上调表达,尤其在接种后18 h。在番茄上沉默ShARPC5能够增加植株对白粉菌On-Lz的敏感性,防卫反应基因PR1b1显著下调表达。组织学观察显示与对照植株相比,ShARPC5沉默植株接种后诱导产生过敏性坏死和活性氧减少。在烟草上瞬时过表达ShARPC5能够诱导产生坏死斑。相反,在拟南芥上过表达ShARPC5能够增加植物的抗病性。【结论】ShARPC5是番茄响应白粉菌侵染的重要基因,可减轻番茄白粉病的发病程度,在番茄抗白粉病机理研究方面具有较大的应用价值,可作为番茄抗白粉病分子育种的一个候选基因。     

小麦抗赤霉病育种回顾与展望

由禾谷镰刀菌复合种引起的赤霉病是全世界最重要的小麦病害之一,严重影响小麦的产量和品质,受病原菌侵染的籽粒还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)为主的毒素,进一步威胁人畜健康.抗赤霉病品种选育与应用是解决小麦赤霉病及毒素危害的有效途径,中国自20世纪50年代开始抗赤霉病育种研究,70年代成立全...     

中国野生毛葡萄芪合成酶基因表达与抗白粉病分析

【目的】葡萄是世界性重要果树,欧洲葡萄品种因其优质高产被广泛栽培,但其突出缺点是抗病性弱,尤其易受白粉病危害。葡萄中芪合成酶（stilbene synthase,STS）的代谢产物白藜芦醇是植物体内具有抗病功能的植保素,果实中的白藜芦醇对人具有保健作用。中国野生毛葡萄‘丹凤-2’抗病性强且白藜芦醇含量高。论文旨在研究中国野生毛葡萄‘丹凤-2’芪合成酶基因（STS）及其功能,应用于抗病育种来提高欧洲葡萄抗病性及果实中芪类物质含量。【方法】同源克隆中国野生毛葡萄‘丹凤-2’芪合成酶基因VqSTS26和VqSTS32,构建pCAMBIA35S::VqSTSs::GFP过表达载体;以器官发生途径诱导的无核白分生愈伤组织作为受体材料,采用农杆菌介导法进行遗传转化,获得转基因葡萄植株;分别从转录水平和代谢产物水平比较转基因与野生型无核白在自然生长条件与人工接种葡萄白粉病菌（Uncinula necator）诱导下STS表达及芪类物质产生与积累的差异;通过显微观察白粉病菌在转基因与野生型无核白叶片上的生长发育进程,统计孢子萌发、菌丝生长与分生孢子梗形成数目,对转基因植株进行抗病性分析。【结果】通过PCR检测和Western blot鉴定,获得了稳定转化VqSTS26植株8株和稳定转化VqSTS32植株5株。在自然生长条件下实时荧光定量PCR分析表明VqSTS26、VqSTS32转基因无核白STS的表达量显著提高,芪合成酶上游基因PAL与下游基因RSGT的表达量上调,而与芪合成酶存在底物竞争关系的CHS表达下调;液相色谱分析表明芪类物质主要以糖苷的反式云杉新苷形式存在,VqSTS26、VqSTS32转基因无核白芪类物质的含量极显著高于野生型无核白。STS的表达及其产物合成受白粉病菌诱导,随白粉病菌诱导,STS表达量在1—2 dpi时显著升高,至7 dpi时表达量达最高;诱导表达产生的芪类物质由原来的反式云杉新苷新增加了反式白藜芦醇和葡萄素,且含量增加;转基因植株在STS表达量、芪类物质的积累方面均极显著高于野生型无核白。显微观察白粉病菌在葡萄叶片上的生长发育状态,对比野生型无核白,转基因植株白粉病菌生长受到抑制,菌丝发育更迟,7 dpi时转基因葡萄叶片上的分生孢子梗数量低于野生型无核白。【结论】过表达中国野生毛葡萄‘丹凤-2’VqSTS26和VqSTS32可以提高无核白中STS的表达量,促进芪类物质的形成与积累,抑制转基因无核白叶片上白粉病菌的生长。因此,中国野生毛葡萄‘丹凤-2’与其携带的STS及其产物,是定向改良欧洲葡萄品种白粉病抗性与芪类物质含量的重要种质资源与基因资源。     

苹果转录因子MdWRKY40b抗白粉病的机理

【目的】探究苹果白粉病相关基因MdWRKY40b调控苹果抗白粉病的机理,为苹果白粉病的抗性育种提供理论依据。【方法】以苹果品种‘嘎拉’叶片为材料提取总RNA,并以cDNA为模板克隆MdWRKY40b 552 bp特异性片段,采用Gateway技术将该基因片段的正反向序列构建入RNAi表达载体pB7GWIWG2(Ⅱ)中,然后利用农杆菌介导法对苹果叶片进行转化获得转基因植株,苹果叶片选用组培苗茎尖处幼嫩叶片;利用RT-qPCR技术对转基因植株中MdWRKY40b、超氧化物歧化酶基因（SOD）、过氧化氢酶基因（CAT）、过氧化物酶基因（POD）以及β-1,3-葡聚糖酶基因（β-1,3-glucanase）的表达量进行分析;进一步以1年生植株为材料,通过白粉病菌（Podosphaera leucotricha）接种试验,分析转基因植株对白粉病的抗病性;然后以接种白粉病菌后0、5、10、15、20 d的转基因植株及其对照植株叶片为材料,进行氯化硝基四氮唑蓝液（NBT）和二氨基联苯胺法（DAB）染色来分析病菌侵染期间植物材料中超氧阴离子和过氧化氢的积累量,进一步对病菌侵染期间植株中SOD、POD、CAT和β-1,3-葡聚糖酶等酶活性进行测定。【结果】经过PCR检测,确定获得3个MdWRKY40b基因沉默株系,分别为RNAi-1、RNAi-2和RNAi-3;RT-qPCR结果显示3个转基因株系MdWRKY40b基因沉默效率分别为95.2%、92.2%、79.8%,转基因植株中SOD、CAT、β-1,3-glucanase的表达量相较野生型显著上调;人工接种白粉病菌后发现,与野生型植株相比,转基因植株叶片中的粉状病斑显著减少,超氧阴离子和过氧化氢的积累量显著降低,SOD、CAT、POD等调节植物超氧阴离子代谢的抗氧化酶以及抗病相关的β-1,3-葡聚糖酶的活性显著增强。【结论】MdWRKY40b的沉默使得苹果植株对白粉病的抗病性增强,推测转基因植株中SOD、CAT、β-1,3-glucanase的上调表达提高了苹果植株对白粉病的基础抗性,导致植物对超氧阴离子的清除能力增加,维持了植物体在响应病菌侵染过程中的低浓度超氧阴离子含量,从而减少高浓度超氧阴离子对植物的损伤。