小麦抗白粉病基因Pm4b的RGA分析

为克隆抗性基因和发展Pm4b的特异分子标记奠定基础。利用10对RGA引物,对小麦抗白粉病基因的一些载体品种(系)进行扩增,将引物对R11F/R11R从Pm4b基因的载体品种VPM中扩增出的稳定多态性条带回收、克隆、测序,获得与小麦Pm4b基因的相关抗病基因的同源片段,并对不同的小麦Pm基因载体品系作了检测分析。该稳定多态性条带全长1 321 bp。序列分析表明这个片段属于RGA类序列。用该标记检测小麦不同Pm基因载体品种(系),发现该多态性片段仅出现在Pm4b基因载体品种中。该研究可为分离抗性基因和发展Pm4b的特异分子标记奠定基础。     

甘蓝型油菜黄籽基因RAPD标记的初步研究

采用RAPD技术,以甘蓝型油菜近等基因系03 L 1(黑籽)和03 L 2(黄籽)为材料,对200个10 nt的RAPD引物进行了筛选.有18个引物能在近等基因系间扩增出差异片段,其中6个引物在重复实验中表现出很好的重复性.这6个引物扩增出的6个特异片段可能是甘蓝型油菜黄籽基因的RAPD标记.     

甘蓝型油菜黄籽基因RAPD标记的初步研究

采用RAPD技术,以甘蓝型油菜近等基因系03L1(黑籽)和03L2(黄籽)为材料,对200个10nt的RAPD引物进行了筛选。有18个引物能在近等基因系间扩增出差异片段,其中6个引物在重复实验中表现出很好的重复性。这6个引物扩增出的6个特异片段可能是甘蓝型油菜黄籽基因的RAPD标记。     

家蚕显性赤蚁(Ia)的RAPD分析

家蚕赤蚁突变基因作为标志基因在遗传分析、连锁检索和基因定位研究中发挥了重要的作用.用家蚕显性赤蚁Ia品种(09-041)与非显性赤蚁品种(08-101)杂交,经F1自交,取F2代的显性赤蚁与非赤蚁个体为材料,采取混合样品分析法进行RAPD多态性分析.通过250个RAPD随机引物,分别在显性赤蚁与非显性赤蚁中获得扩增带1 089条和1 083条,共有220个引物在2个材料中有扩增片段,其中有8个引物在显性赤蚁中扩增出多态性特异带,有2个引物在非显性赤蚁中扩增出多态性特异带,有30个引物在2个材料中无扩增产物.实验初步获得8个与家蚕显性赤蚁基因可能连锁的RAPD分子标记,为进一步的Ia基因定位、克隆及遗传分析等工作奠定了一定的基础.     

家蚕显性赤蚁(Ia)的RAPD分析

家蚕赤蚁突变基因作为标志基因在遗传分析、连锁检索和基因定位研究中发挥了重要的作用。用家蚕显性赤蚁Ia品种(09-041)与非显性赤蚁品种(08-101)杂交,经F1自交,取F2代的显性赤蚁与非赤蚁个体为材料,采取混合样品分析法进行RAPD多态性分析．通过250个RAPD随机引物,分别在显性赤蚁与非显性赤蚁中获得扩增带1089条和1083条,共有220个引物在2个材料中有扩增片段,其中有8个引物在显性赤蚁中扩增出多态性特异带,有2个引物在非显性赤蚁中扩增出多态性特异带,有30个引物在2个材料中无扩增产物。实验初步获得8个与家蚕显性赤蚁基因可能连锁的RAPD分子标记,为进一步的Ia基因定位、克隆及遗传分析等工作奠定了一定的基础。     

甘蓝型油菜胞质雄性不育育性恢复基因的分子标记

以甘蓝型油菜不育系212A和恢复系1521C组配的含144个单株的F2群体为试验材料,用RAPD和SRAP两种分子标记,结合BSA法,对可育DNA池与不育DNA池筛选,存在差异的引物再用分离群体进行检测。在690条RAPD引物、270对SRAP引物中,获得了与甘蓝型油菜恢复基因Rf连锁的1个RAPD标记OPS11-850和1个SRAP标记M17E13-150,标记与基因Rf之间的遗传距离分别为6.8 c M和10.8 c M。     

小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL的RGAP分析

根据抗病基因保守序列合成7对RGAP引物扩增携带Pm 21基因的小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL和感病品种Chancellor,结果只有R11R/R11F引物对在6VS/6AL中扩增出1 317 bp的多态性片段。在其他抗白粉病基因载体品系中检测不到该片段。回收、克隆、测序结果的Blast分析表明,该片段第1-199核苷酸、第520-792核苷酸2个区域与GenBank中的已知序列有较高的类似性,这些序列中均含有抗性蛋白的保守区域。与小麦抗叶锈病基因Lr10的序列(AY270159.1)比较结果显示,两区域的类似性达89%和86%。发现由该片段推定的氨基酸序列包含抗病基因的类似序列,有1个不完整的核苷酸结合位点(NB-ARC)。     

簇毛麦抗白粉病基因的RAPD及RFLP标记

 分析了来自前苏联簇毛麦及其抗病衍生系的抗白粉病基因对不同生理小种的抗性反应。用120个随机引物对6D/6V代换系Pm930640进行RAPD分析，检测到5个引物OPAN03、OPAI01、OPAL03、OPAD07和OPAG15，分别在大约1 700、700、750、480和580 bp处有区别于小麦亲本的多态性条带。对Chancellor×Pm930640 F2群体进行OPAN03、OPAI01和OPAL03等3个RAPD标记与抗白粉病基因的连锁分析，表明这些标记同簇毛麦的抗白粉病基因是连锁的。对大部分分别含有Pm1－Pm20的已知抗病基因、含有簇毛麦抗病基因及其相关亲本的29个小麦品系进行RAPD标记分析。结果表明，这些标记不仅可以鉴定簇毛麦的抗病基因，而且可以判断其遗传背景。OPAL03750仅出现在含有前苏联簇毛麦6VS染色体的抗病材料中，可作为区别于Pm21的分子标记。RFLP标记的结果也表明两个不同簇毛麦的6VS染色体有明显的多态性。     

洋葱细胞质雄性不育系与相应保持系线粒体DNA的RAPD分析

运用RAPD技术对洋葱细胞质雄性不育系A和相应保持系B的线粒体DNA(mtDNA)进行了100个单引物的多态性研究。结果表明69个引物有扩增,表现出多态性的有12个,然后随机选取不育系A和保持系B各9株验证多态性片段在单株中的稳定性,有两种引物A13和E14扩增出的多态性片段表现稳定。     

RAPD分析应用于厚皮甜瓜若干品种或品系间的比较

用 14种 12个碱基的随机引物对厚皮甜瓜 4个品种及 13个品系进行随机扩增多态性 DNA( RAPD)分析 .结果表明 ,可用其中 6种引物将 4个品种 ( British Queen、Earl's Favourite、Crenshaw、Pakistan- 981)及Earl's Favourite的 3个品系 (春系 3号、磐田 2号、夏系 7- 2 )加以鉴别 .在不同引物所扩增的特有或缺少的特异性条带 ( A0 9- 160 0、A0 9- 30 0、A4 1- 2 0 0、A4 2 - 150 0、A4 2 - 90 0、A4 4 - 140、A57- 10 0、A66- 130 0 )可作为鉴定这些品种或品系的分子标记 .在 RAPD分析基础上计算的 4个品种及 13个品系之间的遗传相似性系数 ,与它们的已知来源及彼此间已知的亲缘关系均甚符合     

基于基因特异性标记分析Pm21在中国冬小麦品种（系）中的分布

【目的】来自小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系的抗病基因Pm21对小麦白粉病具有持久和广谱抗性,开发该基因的特异性标记,分析其在全国冬麦区中的应用情况,为Pm21的合理布局及分子标记辅助选择育种提供理论依据和技术支撑。【方法】根据已克隆的与Pm21抗性途径紧密相关的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因Stpk-V的序列（GenBank登录号为HQ864471.1）,提取其蛋白序列并利用Pfam软件分析其保守结构域起止位点,在其保守结构域外设计开发特异序列标记WS-1;构建Pm21载体品种92R137和感病品种Avcoet S（AvS）的F2群体,以小麦白粉病菌E09对该群体每个单株进行苗期抗白粉病表型鉴定,同时利用WS-1对F2群体进行分子检测,分析检测表型与抗病表型,以验证WS-1标记的准确性;利用WS-1标记对来自中国不同冬麦区的662份小麦品种（系）进行分子标记检测,分析Pm21在不同麦区小麦品种（系）的分布情况,并将检测到含有Pm21的品种（系）在田间进行抗白粉病鉴定;选取WS-1已检测到及没有检测到Pm21的品种（系）各50份,利用曹爱忠等开发的标记NAU/xibao15902进行PCR扩增,进一步证明WS-1的准确性。【结果】（1）开发的Pm21特异标记WS-1为显性标记,含Pm21的小麦材料在8%非变性聚丙烯酰胺凝胶中扩增出一条大小为949 bp的片段,而不含该基因的小麦材料中无该片段。（2）在包含377个株系的F2群体中,286个单株为抗病,91个单株为感病,抗感比符合3﹕1的分离比例,表明在该群体中Pm21表现为显性单基因,WS-1对F2群体的每个株系的检测结果与抗/感表型完全一致。（3）供试的662份小麦材料中,49份携带Pm21,平均分布频率为7.4%,其中,西南冬麦区中检测到33份,占该区参鉴品种（系）数的34.4%,而北部冬麦区、黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区,分别检测到4份、9份和3份,各占该区参鉴品种（系）数的5.3%、3.1%和1.5%。【结论】开发的Pm21特异性标记WS-1可以作为该基因的检测标记,也可应用到今后的基因聚合育种中;该基因在不同麦区分布相差很大,其中,西南冬麦区四川、贵州省的小麦品种（系）中Pm21使用频率过高,有促进病原菌定向选择的风险,在当前小麦育种中应给以重视。     

Development of an STS Marker Linked to Powdery Mildew Resistance Genes PmLK906 and Pm4a by Gene Chip Hybridization

Wheat （Triticum aestivum L.） line Lankao 90（6） carries a recessive powdery mildew resistance gene temporarily named PmLK906 on chromosome 2AL. Near PmLK906 there is another known powdery mildew resistance gene locus Pm4. To track the two powdery mildew resistance genes in wheat breeding program by marker assisted selection （MAS）, a linked molecular marker was developed in this study. Wheat gene chip hybridization combined with bulked segregant analysis （BSA） was used to develop an sequence-tagged sites （STS） marker for PmLK906 and Pm4. A new 2 125 bp full-length cDNA clone （GenBank accession no. EU082094） similar to csAtPR5 ofAegilops tauschii was isolated from Lankao 90（6） 21-12, and temporarily named TaAetPR5. Specific products could be amplified from cultivars or lines possessing Pm4a, Pm4b and PmLK906 with primers p9-7pl and p9-7p2 derived from TaAetPR5. TaAetPR5 was linked to PmLK906 at a genetic distance of 7.62 cM, and cosegregated with Pm4a. The p9-7p1 and p9-7p2 could be used as an STS marker for these resistance genes in wheat breeding. Because this marker was cosegregated with Pm4a, it can be used in map-based cloning of the alleles at Pm4 locus also.     

已知抗性基因的小麦品种(系)对白粉病的反应

本文报告对美国农业部 Beltsville 农业研究中心提供的一套已知抗白粉病基因小麦材料1985—1987年间在四川田间的表现,以及利用这套材料在室内进行川西小麦白粉菌的毒力分析的结果。含有 Pml,Pm2,Pm3b,Pm3c,Pm5,Pm6抗性基因的材料在田间表现完全感病,而 Pm3a,Pm7和 Pm8在田间表现不稳定。由 Khapli 和 Yuma 衍生出的近等基因材料 Khapli/8*Cc 和Yuma/8*Cc,虽然含有 Pm4相同抗性基因,但抗性表现不一致,前者的抗病性高于后者。供试菌株对 Pm1,Pm2,Pm3b,Pm3c,Pm5和 Pm6的毒力频率分别为74～84%,63～67%,89%,75%和71%,说明四川多数白粉菌菌株对这些抗病基因有毒性。仅仅只含有 Pm4的材料,其毒性频率很低,是目前四川小麦白粉病抗病育种中可利用的抗源。     

小麦白粉病已知抗性基因的效应及评价

1985—1988年间,分别用四川各地的小麦白粉菌混合菌株接种在含有已知抗白粉病基因的小麦品种上,鉴定其幼苗期及成株期的抗白粉病性能。据测知：Pm4a、Pm4b、Pm2x抗性基因在四川是高效的。Pm2+Pm6基因组合虽然有效,但品种间可能由于遗传背景不同,表型的发病轻重出现差异。M1d+Pm2基因组合有效,控制抗性较为稳定。Pm2抗性基因一般有效,也有品种表现中感。Pm8基因在四川的有效性已大为减低,但若导入Pm4或Pm2x等其他有效基因,构成新的基因组合,仍具有高效性。含有“XBD”基因的我国新疆小白冬麦,不同年度间表现免疫或中抗。含有其他已知抗性基因（Pm 1、3、5、6、7、9、M1i）的品种,各年间均表现高感或中感。试验中还测定了贵白64号等白粉菌株的毒性,该菌株具有能克服Pm4a和Pm4b,但不能克服“XBD”抗性基因的毒性基因。     

白粉菌诱导的小麦叶片程序性细胞死亡

选用对小麦白粉病菌抗、感不同的3个小麦材料,接种白粉菌小种E 09。接菌后分别用DAP I(4-′6-d iam id ino-2-pheny lindole)染色、末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP切口末端标记(TUNEL)以及琼脂糖凝胶电泳检测。其中感病材料百农3217和有明显过敏反应特征的抗病材料Pm 2/百农32177F 5接菌7 d时呈现明显的细胞程序性死亡(PCD),而抗病材料Pm 21/百农32177F5则未见PCD发生,说明小麦白粉菌互作过程中产生的过敏反应(HR)属于PCD的范畴,同时还说明小麦白粉菌互作体系中抗病反应与HR是相互独立的。但是亲和互作中产生的PCD和HR中的PCD产生的机理是否相同尚需进一步研究。     

2个小麦品系抗白粉病基因的分子鉴定

小麦品系郑91138-16-2-13-12和郑315是从国内小麦品种资源中筛选出的抗白粉病材料,经多年田间鉴定表现为高抗或免疫。本研究利用Pm4,Pm13,Pm21的分子标记对这2个品系进行PCR分析,结果表明,这2个品系均携带Pm4基因,不含Pm13和Pm21基因,为该品种的合理利用提供了理论依据。     

分子标记选择小麦抗白粉病基因Pm4b、Pm13和Pm21聚合体

 培育多个抗病基因聚合的小麦品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用小麦抗白粉病基因Pm4、Pm13、Pm2 1的特异PCR标记 ,对含有Pm4b、Pm13、Pm2 1的小麦品系复合杂交F2 代 4 0个植株进行检测 ,从中选择到Pm4b +Pm13+Pm2 13个基因聚合的抗病植株 11个 ,检测、选择到Pm4b +Pm13、Pm4b +Pm2 1、Pm13+Pm2 12个基因聚合的抗病植株 19个 ,为持久、广谱抗病小麦育种奠定了基础。研究还表明 ,3个独立的显性抗病基因在F2 代分离群体中的分离比例基本符合孟德尔独立分配定律 ,在小麦背景下的遗传稳定性 ,与该基因供体和普通小麦的亲缘关系密切相关 ,亲缘关系越远 ,丢失的概率越大。因此 ,在育种过程中对外源基因鉴定和跟踪非常必要     

Molecular and Physical Mapping of Powdery Mildew Resistance Genes and QTLs in Wheat: A Review

Wheat powdery mildew(Pm) is a major disease of wheat worldwide. During the past years, numerous studies have been published on molecular mapping of Pm resistance gene(s) in wheat. We summarized the relevant findings of 89 major resistance gene mapping studies and 25 quantitative trait loci(QTL) mapping studies. Major Pm resistance genes and QTLs were found on all wheat chromosomes, but the Pm resistance genes/QTLs were not randomly distributed on each chromosome of wheat. The summarized data showed that the A or B genome has more major Pm resistance genes than the D genome and chromosomes 1A, 2A, 2B, 5B, 5D, 6B, 7A and 7B harbor more major Pm resistance genes than the other chromosomes. For adult plant resistance(APR) genes/QTLs, B genome of wheat harbors more APR genes than A and D genomes, and chromosomes 2A, 4A, 5A, 1B, 2B, 3B, 5B, 6B, 7B, 2D, 5D and 7D harbor more Pm resistance QTLs than the other chromosomes,suggesting that A genome except 1A, 3A and 6A, B genome except 4B, D genome except 1D, 3D, 4D, and 6D play an important role in wheat combating against powdery mildew. Furthermore, Pm resistance genes are derived from wheat and its relatives, which suggested that the resistance sources are diverse and Pm resistance genes are diverse and useful in combating against the powdery mildew isolates. In this review, four APR genes, Pm38/Lr34/Yr18/Sr57, Pm46/Lr67/Yr46/Sr55, Pm?/Lr27/Yr30/Sr2 and Pm39/Lr46/Yr29, are not only resistant to powdery mildew but also effective for rust diseases in the field, indicating that such genes are stable and useful in wheat breeding programmes. The summarized data also provide chromosome locations or linked markers for Pm resistance genes/QTLs. Markers linked to these genes can also be utilized to pyramid diverse Pm resistance genes/QTLs more efficiently by marker-assisted selection.     

一株鹅源多杀性巴氏杆菌强毒株的分离鉴定及其血清型鉴定相关基因的克隆

为探索某鹅场鹅巴氏杆菌病疫情发生的原因,采集初诊为鹅巴氏杆菌感染病例的肝脏、心脏等样品进行细菌分离纯化,经过染色镜检、培养特性、生化试验、种与血清型PCR鉴定、致病性试验和药敏试验等进行鉴定,并根据GenBank中多杀性巴氏杆菌血清型相关基因设计引物进行其血清型相关基因的克隆分析。结果显示,分离到1株荚膜A型鹅源多杀性巴氏杆菌,属于多杀亚种,血清型Ⅰ型,具有较强致病性,对实验小鼠最小致死量为5 cfu。该分离菌株具有多重耐药性,仅对头孢三嗪、头孢噻吩、头孢他啶、头孢唑肟和氟苯尼考5种药物敏感。成功克隆的该分离菌株荚膜合成相关基因hyaD hyaC的开放阅读框4 155 bp,与已发布基因序列同源性高达99%;血清型Ⅰ型PCR的扩增基因片段303 bp,与巴氏杆菌C48 1株扩增基因片段序列完全相同。综上,该株血清型Ⅰ型荚膜A型的鹅源多杀性巴氏杆菌强毒株,是鹅场疫情发生的病原,克隆的荚膜合成相关基因和菌体血清型特异性基因遗传相对稳定。