不同番茄材料黄化曲叶病毒病抗性评价及抗性基因检测

以15份自育的无限生长型番茄材料为试材，抗番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV）品种‘齐达利’和感病品种‘Money Maker’(MM)为对照，采用苗期农杆菌接种法，研究接种黄化曲叶病毒后的病情指数，幼苗叶片防御酶活性的变化，不同基因型番茄材料的抗性水平。结果表明：853、857、867表现为免疫；817、842表现为高抗；805、818、819、820、841表现为中抗；801、802、803、822为感病。853、857、867的防御酶(PAL、PPO、POD)活性在发病初期均达到峰值，且整体高于其他接种材料，其他接种材料酶活性峰值则出现较晚。含抗性基因的接种材料均表现出不同程度的抗性，含有纯合 Ty-1和 Ty-3基因的853、857、867对 TYLCV抗性更高。经综合评价，853、857、867可作为抗番茄黄化曲叶病毒病的优良番茄材料，817、842可作为备选材料。     

苯并噻二唑诱导番茄对番茄黄化曲叶病毒病的抗性

以番茄感病品种1479和2300为材料,研究了苯并噻二唑(BTH)诱导番茄对番茄黄化曲叶病毒病的抗性,并测定BTH处理和番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)接种对番茄叶片几种防御酶活性的影响。结果表明,0.1～2.0mmol/L BTH能有效诱导番茄产生对番茄黄化曲叶病的抗性,其中0.5 mmol/L BTH处理效果明显,诱导效率可达42.7%。喷施BTH或接种TYLCV均可提高番茄叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性,但诱导并接种处理的植株叶片上述酶活性比只诱导不接种处理高。说明BTH处理可以诱导番茄增强防御酶活性,降低病情指数,增强对番茄黄化曲叶病的抗性。     

核黄素和接种番茄黄化曲叶病毒对番茄几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响

以番茄品种‘1479’为材料,研究喷施核黄素(riboflavin)和接种番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)对番茄叶片几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响。结果表明:喷施处理后96 h内,2.0 mmol·L-1核黄素能显著提高番茄叶片的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性;接种TYLCV后,核黄素进一步诱导番茄叶片的酶活性显著升高,接种处理的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性均高于未接种处理。表明核黄素诱导病程相关蛋白酶活性增强与番茄对TYLCV的诱导抗性密切相关。     

番茄种质资源黄化曲叶病毒病抗性的鉴定与评价

鉴于目前商业番茄品种黄化曲叶病毒病抗性难以甄别,对86份番茄种质的番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)抗性基因进行PCR检测并进行田间抗病性鉴定。结果表明,目前抗TYLCV番茄种质抗性基因主要是Ty-1/ty-1和Ty-1/ty-1+Ty-3a/ty-3,2种类型抗病种质(19份、23份)分别占总抗病种质(61份)的31.15%和37.70%。在仅含有Ty-1基因的25个番茄种质中,有80.00%田间表现抗病,而同时含有Ty-1和Ty-3a 2个基因的26个番茄种质中,田间抗病率达100%,说明抗性基因具有累加效应。通过抗性基因PCR方式进行抗病检测,准确率达到81.40%。同时推荐了M-17号、达丽等25份抗TYLCV番茄优良品种。     

丁子香酚和接种番茄黄化曲叶病毒对番茄几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响

以番茄品种"江蔬14"为材料,研究喷施丁子香酚和接种番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)对番茄叶片几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响。结果表明:喷施处理后96 h内,200μg/mL丁子香酚能显著提高番茄叶片的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,接种TYLCV后,丁子香酚进一步诱导番茄叶片的酶活升高;接种处理的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性均高于对照未接种处理。说明丁子香酚可以通过诱导几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性升高,从而增强番茄对TYLCV的抗病性。     

不同番茄品种对番茄黄化曲叶病毒的抗病性分析

【目的】番茄黄化曲叶病毒病 (Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV) 是一种影响全世界番茄生产的病害,培育抗病品种是最有效、经济和持久的防控手段。目前生产上应用的抗病品种繁多,但存在对TYLVC不同抗性基因的抗性水平研究甚少、了解不够全面的问题。为了解带有不同抗性基因的番茄品种对番茄黄化曲叶病毒病的抗性,对北京市农林科学院蔬菜中心培育的番茄品种抗病性进行检测,并利用半定量RT-PCR方法分析抗病基因和抗病蛋白的表达水平。【方法】选取携带有Ty3a/Ty3a的番茄材料秋光285（Ty3a 纯合）、棚137×246（Ty3a 杂合）,携带Ty1+Ty3a纯合的秋光120、携带Ty1+Ty3a杂合的秋光81和感病对照M82为试验材料,观察番茄植株自然条件下发病情况。通过调查发病率和病情指数,考查这些番茄品种的抗病性,并利用RT-PCR方法分析抗病基因Ty1和Ty3a以及病程相关蛋白葡聚糖酶和几丁质酶基因的表达水平。【结果】携带抗性基因的杂合体、纯合体抗病性差异不明显,含有两个抗性基因和含有单一抗病基因品种的抗病性稍有差异,但差异不显著。半定量RT-PCR结果显示不同番茄品种在感染TYLCV后,体内抗性基因表达量随着发病时间的增加,Ty-3a和Ty-1的表达量逐渐增强。Ty-3a在4个番茄品种中表达水平由弱到强依次为秋光285（Ty-3a纯合）、棚137×246（Ty-3a杂合）、秋光120（Ty-1+Ty-3a纯合）和秋光81（Ty-1+Ty-3a杂合）,Ty-1在秋光81中的表达显著高于在秋光120中的表达。同时,植株体内葡聚糖酶和几丁质酶基因表达量均比对照显著增加,并随着发病时间的增加逐渐增强。在发病20 d和30 d后,携带Ty-1+Ty-3a杂合的秋光81的葡聚糖酶基因表达显著强于其他几个品种。【结论】几个番茄材料对TYLCV的抗性由弱到强依次为秋光285（Ty3a 纯合）、棚137×246（Ty3a杂合）、秋光120（Ty1+Ty3a纯合）和秋光81（Ty1+Ty3a杂合）。不同番茄抗病品种感染TYLCV后,体内抗性基因表达量随发病时间增加而增强,葡聚糖酶和几丁质酶基因表达量均比感病对照显著增加,表明番茄抗病品种在感染TYLCV后的抗病性除了与抗性基因的表达有关外,同时也与抗病相关蛋白表达增强有关。     

不同抗病基因型番茄对番茄黄化曲叶病毒的抗病性鉴定

对抗病基因进行抗性评价是番茄抗病育种的重要环节。选用6种抗病番茄材料和2种感病番茄材料,利用携带番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)的烟粉虱对所选番茄材料幼苗接种病毒,统计分析各材料的病情指数、病株率和带毒率,鉴定不同基因型番茄材料的抗性水平。结果表明,所有接种材料中均可以检测到携带TYLCV,其中含有Ty-2和Ty-5基因的番茄材料对江苏地区TYLCV病毒种类抗性较好,Ty-3次之,Ty-1抗性相对较弱,Ty-3a在樱桃番茄中抗性强于大果型番茄。本试验为抗病育种过程中对抗病基因的选择提供了一定的参考依据。     

RNAi和GroEL介导的双价转基因番茄对TYLCV的抗性

本研究将已构建的SUC2-GroEL和pBI121-AC1-AC2植物表达载体共转化番茄,共获得19株卡那霉素抗性再生植株。经过PCR和RT-PCR检测,初步获得转SUC2-GroEL载体的阳性植株5株,转pBI121-AC1-AC2载体的阳性植株3株以及转SUC2-GroEL/pBI121-AC1-AC2双载体的阳性植株2株。利用TYLCV侵染性克隆农杆菌注射接种法对T0代转基因阳性植株进行抗性鉴定,获得抗TYLCV的转基因植株7株。对T0代未扩出病毒条带的T1代植株进行抗性鉴定,结果发现转SUC2-GroEL、pBI121-AC1-AC2、SUC2-GroEL/pBI121-AC1-AC2不同载体的株系植株中平均带毒率依次是35%、25%和15%,推断转双基因的植株的抗病能力优于转单个基因植株的抗病能力。     

BTH处理对番茄幼苗TYLCV抗性、光合特性及防御酶活性的影响

以番茄‘1479’和‘2300’为材料,研究了苯并噻二唑(BTH)诱导番茄对番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)的抗病性,并测定BTH处理对番茄幼苗叶片光合特性和几种防御酶活性的影响。结果表明:0.10～2.00 mmol·L-1BTH均有不同程度的诱抗效果,其中0.50 mmol·L-1BTH处理效果明显,诱导效果可达42.7%。BTH可以提高番茄叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs),能缓解由TYLCV侵染带来的净光合速率和气孔导度下降的趋势。喷施BTH或接种TYLCV均可提高番茄叶片过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性,但喷施BTH诱导并接种TYLCV处理的植株叶片上述酶活性比只诱导不接种处理上升速度快。表明,BTH处理可以缓解TYLCV侵染对番茄光合系统的伤害,诱导防御酶活性的增强,显著降低其病情指数,增强番茄对TYLCV的抗性。     

醋糟生物质炭对尖孢镰刀菌胁迫下番茄系统抗性的影响

为探明生物质炭介导的系统抗性在土传病害防治过程中的作用,以番茄枯萎病为对象,采用盆栽试验,研究尖孢镰刀菌胁迫下生物质炭对番茄体内抗氧化酶活性和非酶类抗氧化分子含量的变化,及对相关抗性基因表达的影响。结果表明:施加生物质炭可显著降低番茄的病害程度。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄叶片光合色素显著降低,丙二醛含量显著增加,生物质炭的施加可显著降低尖孢镰刀菌胁迫造成的光合色素和丙二醛含量变化。施加生物质炭在降低番茄体内过氧化物酶活性的同时,可提高“解毒酶”(包括过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽S-转移酶)的活性。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄体内氧化型谷胱甘肽含量明显升高,生物质炭的施加(3%)在显著降低氧化型谷胱甘肽含量的同时,显著提高了还原型谷胱甘肽含量,表明生物质炭可通过提高抗氧化分子含量来加强番茄体内活性氧的清除效率。此外,在生物质炭的作用下,番茄水杨酸相关基因PR1a、MPK2和NPR1的表达下调,而茉莉酸相关基因DEF1、JAZ1、JAZ3和乙烯相关基因ACO1和ACS的表达上调。结果表明施加生物质炭可增强番茄系统防御尖孢镰刀菌入侵的启动效应和能力。     

LeHT1、Permease基因在抗、感番茄黄化曲叶病番茄中的表达特征

选用分别含有抗番茄黄化曲叶病(TYLCD)基因Ty-1、Ty-2和Ty-3的3种抗病番茄材料(分别简称TY-1、TY-2和TY-3)和感病番茄品种(苏粉9号),利用携带TYLCV的烟粉虱对所选番茄材料幼苗接种病毒,从核酸水平检测抗病品系和感病品种的病毒侵入时间差异,并检测接种病毒前后己糖转运基因(LeHT1)和透性蛋白基因(Permease)在转录水平上的表达量变化。结果显示,感病品种与抗病品系TY-2在接种第2 d便检测到病毒,抗病品系TY-1和TY-3分别在3 d、15 d检测到病毒,说明病毒侵入时间早晚与番茄的抗病性没有直接关系。感病品种和抗病品系TY-1分别在接种后7 d、20 d有明显的发病症状,抗病品系TY-2和TY-3整个生育期均无发病症状。感病品种接种前LeHT1无明表达,接种后随时间增加表达量先上升后下降;抗病品系TY-2、TY-3在接种前有较高的表达量,接种后随时间增加呈下降趋势,抗病品系TY-1在接种后5 d时降至最低,随后稍有增加。接种后,Per-mease基因在感病品种中表达量显著提高,7 d后略有降低;抗病品系TY-1的Permease基因表达量先降低,15 d时表达量回升;抗病品系TY-2的Permease基因在接种后的表达量增加;抗病品系在TY-3中,Permease基因在接种前后表达水平变化不大,直至15 d时略有升高。接种前、后LeHT1和Permease基因在不同抗病材料和感病材料中具有不同的表达特征,表明不同抗源可能含有不同的抗病信号通路和抗病机制。     

不同启动子在转基因烟草中抗番茄黄化曲叶病毒的研究

为了提高植物对番茄黄化曲叶病毒的抗性,利用CaMV35S启动子、棉花韧皮部特异启动子PGHNBS、拟南芥韧皮部特异启动子SUC2分别构建了含有不同启动子控制下的烟粉虱内GroEL基因的植物表达载体P-Gro-EL、P-PGHNBS-GroEL、P-SUC2-GroEL。通过农杆菌介导转化法,获得了一批抗卡那霉素的转化再生烟草植株。RT-PCR结果表明,3个启动子皆驱动GroEL基因在转基因烟草中表达。对转化再生烟草的一次病毒注射侵染结果显示,共有19株抗性烟草植株,其中,转P-GroEL载体的有7株,转P-PGHNBS-GroEL和P-SUC2-GroEL载体的各有6株;2次病毒注射侵染的结果显示,获得7株抗性烟草植株,它们是转P-GroEL载体的1株、转P-PGHNBS-GroEL和P-SUC2-GroEL载体的各3株。2次接种的试验结果表明,PGHNBS和SUC2转基因烟草植株的抗病效果均比CaMV35S转基因植株明显。证明利用韧皮部特异表达GroEL基因可以获得抗番茄黄化曲叶病毒的转基因植物。     

不同樱桃番茄果实营养特性比较及遗传倾向研究

以不同亲本和F_1代樱桃番茄果实为材料,分别对感官品质、营养品质以及次生代谢物质总酚和类黄酮等指标进行综合分析,并对其主效成分进行遗传倾向的研究,探讨番茄果实营养特性及对杂种后代的遗传特性。结果表明,(1)F_1代樱桃番茄中7261和7264的品质较优,其营养品质以及次级代谢物总酚和类黄酮的质量分数显著较高,且产量均在6 kg/m~2左右;(2)在杂交育种过程中可溶性蛋白、维生素C质量分数、总酚以及类黄酮均具有超高的遗传力,均达到100%以上,对后代的遗传效果明显,而单果质量、番茄红素、可溶性糖以及可滴定酸的质量分数的遗传效果较不明显;(3)后代材料7261各指标的遗传力均显著较高,且可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C以及总酚分别出现超高亲植株,但是在后续的研究选育中仍需进一步探索其营养价值及遗传效果。     

温州蜜柑果皮提取物总酚·总黄酮含量测定及其抗氧化活性研究

[目的]研究温州蜜柑果皮不同溶剂提取物总酚、总黄酮含量及其抗氧化活性,筛选最佳提取试剂。[方法]依次用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯及蒸馏水对温洲蜜柑果皮进行提取,检测不同溶剂提取物体外抗氧化活性,并对不同溶剂提取物总酚、总黄酮含量进行测定。[结果]温州蜜柑不同溶剂提取物均具有一定的抗氧化活性,其中甲醇、丙酮提取物的抗氧化活性较强,APC指数位居前2位。不同溶剂提取物的抗氧化活性与其总酚、总黄酮的含量呈极显著正相关关系,相关系数r分别为0.905**、0.583**、0.948**、0.849**、0.760**、0.955**(P0.01)。[结论]对温州蜜柑不同溶剂提取物总酚、总黄酮含量测定及其抗氧化活性研究确定甲醇为其最优提取试剂。     

福建省番茄黄化曲叶病毒的分子鉴定分析

为了对福建省发生的番茄黄化曲叶病毒病的病原进行分子鉴定,并对其病原分子的变异和进化情况进行分析。根据已知的番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)基因组序列设计特异引物进行PCR扩增,对获得的特异性片段回收、克隆并测序,结果表明,PCR分子标记反应扩增到541bp的特异性条带,将该特异性产物经回收和纯化并进行克隆与测序,测序结果经BLAST比对后,表明该分离物的序列与国内外的病毒序列相似度为97%~99%。试验结果表明福建省的5个地市的番茄均已被番茄黄化曲叶病毒病危害,应当加强防治。     

番茄多茸毛性状的遗传研究及其利用价值

以含有多茸毛基因和黄化基因(TM-2nv)的亲本与无多茸毛性状的亲本配制的六世代遗传群体为材料,研究番茄多茸毛性状的遗传规律和抗逆性、抗虫性及病毒病发生情况。结果表明,番茄植株的多茸毛性状属于质量性状,且受1个显性基因控制,并存在显性纯合致死反应。多茸毛番茄对蚜虫、烟粉虱和美洲斑潜蝇具有较好的驱避作用,对TMV、CMV和TYLCV表现为高抗、抗和中抗,避虫防病效果好,而且具有较好的耐涝性和耐高温能力。     

脱落酸通过提高抗氧化酶活性与基因表达参与富氢水增强番茄幼苗抗旱性

以15%聚乙二醇6000(PEG-6000)处理模拟干旱胁迫,研究了氢气(H₂)和脱落酸(ABA)在番茄(Solanum lycopersicum L.)幼苗抵抗干旱胁迫中的作用及其相互关系。结果表明,外源H₂和ABA均可促进番茄在干旱胁迫下的生长,其中富氢水(HRW,H₂供体)和ABA最适浓度分别为75%和150 μmol·L^-1。干旱胁迫下,HRW处理能显著增加番茄幼苗叶片内源ABA含量及其关键基因表达。同时,HRW和ABA单独及其共同处理的番茄幼苗叶片丙二醛(MDA)含量较PEG处理分别降低了34.8%、32.6%和37.0%;而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及其基因表达显著高于PEG处理。另外,ABA抑制剂氟啶酮(FLU)抑制了HRW对干旱胁迫下番茄幼苗生长的促进作用,说明H₂促进干旱胁迫下番茄幼苗的生长可能需要ABA的参与。FLU抑制了HRW对干旱胁迫下叶片MDA含量的降低作用。此外,FLU抑制了HRW对干旱胁迫下叶片SOD、CAT和APX的活性及其基因表达的增加作用,说明H₂增强番茄幼苗抗氧化酶活性及其基因表达需要ABA的参与。可见,ABA参与了H₂增强番茄幼苗的抗旱性,这一过程是通过抑制MDA积累和提高抗氧化酶活性及其基因表达来实现的。