大豆疫霉根腐病抗性相关基因SDR1的克隆及功能分析

【目的】获得大豆疫霉根腐病抗性相关基因,为培育大豆抗病品种提供理论依据。【方法】在以大豆抗病品种绥农10构建的受疫霉菌诱导后差异表达的cDNA消减文库的基础上,选取文库中一条与其它植物的DR1基因具有较高同源性且上调表达的EST序列。通过RT-PCR方法从绥农10中克隆该基因,并构建到植物表达载体pCAMBIA3301上,以感病品种东农50的子叶节为外植体通过根癌农杆菌介导的方法进行大豆遗传转化。【结果】该基因全长805 bp,开放读码框为471 bp,编码156个氨基酸,在此命名为SDR1。遗传转化获得转基因PCR鉴定阳性植株5株,Real-time PCR检测T1转基因植株较非转基因植株SDR1表达量提高20倍以上的有3株,经Southern杂交分析表明,出现杂交信号的有3株。经离体叶片接种大豆疫霉菌,转基因大豆的抗性较非转基因大豆明显提高。【结论】成功克隆了大豆疫霉根腐病抗性相关基因SDR1,并通过对过量表达的大豆转基因植株的抗病性鉴定初步确定了SDR1的抗病功能。     

转基因大豆种质资源对大豆疫霉根腐病的抗性评价

大豆疫霉根腐病是影响大豆生产的重要病害之一,选育抗病品种对防治大豆疫霉根腐病是最有效的方法,其中抗大豆疫霉根腐病的转基因品种选育是重要手段之一。本研究主要采用下胚轴接种法对280个转基因大豆种质资源接种大豆疫霉根腐病菌吉林省优势生理小种1号,进行抗根腐病鉴定。结果表明:吉林省农科院提供的280份转基因大豆种质资源对1号生理小种表现抗病的有27份,占9.6%,表现感病的有188份,占67.1%,表现中间型的有65份,占23.2%。     

转hrpZpsta和chi双价广谱抗病基因大豆对疫霉根腐病的抗性分析

疫霉根腐病能使大豆感病品种减产5%～10%,并造成品质降低。利用转基因技术培育抗病品种是解决该问题的有效途径之一。对转hrpZ_(psta)和chi双价广谱抗病基因株系T2003-23-11、T2004-28-321和T2004-30-384进行分子检测并鉴定其抗疫霉根腐病能力。Southern Blot结果表明,hrpZ_(psta)和chi双价基因已整合在株系的核基因组中而且稳定遗传到T_4代;qRT-PCR结果表明,hrpZ_(psta)和chi双价基因在株系的不同组织中的相对表达量均高于非转基因对照。利用下胚轴侵染法对3个株系进行抗疫霉根腐病鉴定结果表明,3个株系抗病级别均为高抗,非转基因对照的抗病级别为中抗,表明转基因株系的抗病能力得到提高。     

转双价抗真菌基因大豆主要农艺性状的调查与分析

对已获得的对疫霉根腐病抗性显著提高的双价转基因大豆株系G0431和G0433进行了产量性状、品质性状和形态性状的调查与分析。结果表明,在产量性状上,两个转基因大豆株系与对照相比无明显差异;在形态性状上,株系G0431结荚习性由亚有限结荚习性变成了无限结荚习性,株系G0433株高低于对照、生育期短于对照、结荚习性由亚有限结荚习性变成了无限结荚习性;在品质性状上,与对照相比,两个转基因大豆株系蛋白含量有所下降而油分含量有所上升。     

华南大豆种质对大豆疫霉根腐病的抗性分析

【目的】大豆疫霉根腐病是由大豆疫霉菌引起的严重影响大豆生产的世界性病害之一,选用抗病品种是控制该病最经济有效的措施。筛选抗大豆疫霉菌PGD1的优异抗源和多抗疫霉根腐病种质资源,推导大豆种质抗疫霉根腐病基因,为热带、亚热带地区大豆抗病育种提供有效抗源。【方法】采用下胚轴创伤接种法,利用在广东发现并分离的大豆疫霉菌PGD1菌株,接种鉴定主要来自广东、广西、福建、海南、湖南、江西和四川等华南省份631份大豆种质资源的抗病性,筛选抗大豆疫霉菌PGD1种质资源;再用其他6个不同毒力的大豆疫霉菌株接种鉴定抗大豆疫霉菌PGD1的种质,筛选多抗资源,通过基因推导方法分析抗病种质的抗病基因类型。【结果】631份大豆种质中有101份种质抗大豆疫霉菌PGD1,占鉴定种质的16.0%;73份为中间反应类型,占11.6%;457份表现感病,占72.4%。其中83份抗大豆疫霉菌PGD1的种质对其他6个不同毒力菌株Pm14、Pm28、PNJ1、PNJ3、PNJ4、P6497的侵染率分别为28.9%、34.9%、9.6%、66.3%、57.8%和10.8%。4份种质同时抗7个不同毒力的大豆疫霉菌株,分别为ZDD21538、ZDD21604、ZDD14286和明夏豆1号,占鉴定种质的4.8%。毒力频率为0的种质有15份,占鉴定种质的18.1%。83份大豆种质对7个不同毒力的大豆疫霉菌株共产生20种反应型,1种反应型与单个抗病基因的鉴别寄主Williams79反应型一致,可能含有抗病基因Rps1c;45份种质产生的9种反应型符合一些2个或2个以上已知抗病基因组合的反应型,这些种质可能含有已知抗病基因组合;38份种质共产生11种反应型既不同于任何含有单个已知抗病基因品种的反应型也不同于2个或2个以上已知抗病基因组合的反应型,它们可能含有新的抗病基因或基因组合。【结论】华南地区大豆种质中蕴藏着丰富的抗大豆疫霉菌PGD1和多抗大豆疫霉菌抗源,这些抗病种质可作为热带、亚热带地区大豆抗病育种的重要亲本和抗病基因定位的重要研究材料。     

大豆疫霉根腐病生理小种抗病性鉴定

大豆疫霉根腐病生理小种众多、危害性大,对大豆品种进行抗病性鉴定意义重大,试验通过不同大豆品种对疫霉根腐病主要生理小种的抗病性鉴定,以期获得抗病性高的品种。结果表明:供试品种中抗疫霉根腐病的品种所占比例大,并筛选出高感品种1个、中感品种12个。抗病性鉴定有利于品种的合理布局,对大豆生产具有重要意义。     

大豆对大豆疫霉根腐病抗性的遗传分析

 【目的】研究大豆对大豆疫霉根腐病完全抗性和部分抗性两种抗性的遗传方式。【方法】利用不同抗性类型的品种（系）配置4个杂交组合,在分别采用下胚轴伤口接种法和根部接种法接种大豆疫霉菌株PNJ1条件下,研究两种抗性的遗传模式。【结果】豫豆25和郑92116对大豆疫霉菌的抗性由一对显性单基因控制,General和 Conrad对大豆疫霉菌的部分抗性由1对加性主基因+加性-显性多基因控制,F2代主基因和多基因遗传率分别为41.31%～74.84%和15.60%～50.36%,F2:3代主基因和多基因遗传率分别为54.21%～77.05%和13.52%～38.24%。大豆对疫霉根腐病完全抗性和部分抗性分别属于不同的遗传体系。【结论】两类抗性都有育种价值,并且在早世代选择是有效的。选育聚合有完全抗性和部分抗性的品种是使大豆获得疫霉根腐病高水平抗性和持久抗性的最佳途径。     

利用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)研究大豆抗疫霉根腐病的分子机制

文章以中国优良大豆品种东农46及大豆疫霉优势生理小种1号菌株为材料,利用mRNA差异显示技术研究东农46与大豆疫霉根腐病菌非亲和互作中前后基因表达的差异,寻找并分离出与大豆疫霉根腐病抗病性相关的9条cDNA片段,通过这些差异片段的序列分析进一步阐述大豆对疫霉根腐病菌的分子抗病机制。     

新疆大豆疫霉菌的毒力组成研究

为明确大豆疫霉菌在新疆的分布和新疆大豆疫霉菌的毒力组成,采用大豆叶碟诱捕法从新疆大豆田土壤中分离大豆疫霉菌,并采用幼苗下胚轴伤口接种法鉴定大豆疫霉菌的毒力。结果共分离到26个大豆疫霉菌株,毒力测定鉴定出20个不同的毒力型,说明新疆的大豆疫霉菌表现出丰富的毒力多样性。新疆大豆疫霉菌对抗病基因Rps1a,Rps1c和Rps1k的毒力频率均为0,因此,可应用这3个抗病基因对新疆大豆疫霉根腐病进行有效控制。     

壳聚糖诱导大豆抗疫霉根腐病的作用研究

为了探索防治大豆疫霉根腐病的有效途径,测定了不同浓度的壳聚糖对大豆疫霉根腐病的室内抑菌效果和对大豆植株的诱抗作用及最佳诱导间隔期和持续期.结果表明,壳聚糖对大豆疫霉菌菌丝生长和孢子萌发均无直接的抑制作用.壳聚糖诱导大豆抗疫霉根腐病试验表明,喷施壳聚糖可诱导大豆对疫霉根腐病产生抗病性,当壳聚糖浓度为1.0mL·L-1时,防治效果最好达51.6%.壳聚糖最佳诱导间隔期为5d,持续期可达15d以上.壳聚糖处理后死苗率的下降是由于壳聚糖处理提高了大豆的抗病性,并且这种抗病性是系统抗病性.     

Resistance identification of bivalent fungi-resistant genes transformed soybean to Phytophthora sojae

Soybean is one of the most important sources of edible oil and proteins in the world.However,it suffers from many kinds of fungal diseases which is a major limiting factor in soybean production.The fungal disease can be effectively controlled by breeding plant cultivars with genetic transformation.In this study,the resistance to Phytophthora sojae of five bivalent transgenic soybean lines was identified using the hypocotyls inoculation technique.The lines were the T,of the transgenic soybean which were transformed with kidney bean chitinase gene and barley ribosome inactivating protein gene,and were positive by Southern Blot analysis.The resistance difference was studied through comparing the death percentage of transgenic soybean with the control.The results showed that four lines were more resistant to P.sojae,whereas other one had no significant difference in comparison with the control.These transgenic soybean lines with enhanced resistance to P.sojae will be useful in soybean resistance breeding.     

黄淮地区大豆种质资源对疫霉根腐病的抗病性评价

【目的】建立一套大豆抗疫霉菌根腐病基因鉴别菌系,并用于分析大豆品种(系)是否含有抗病基因Rps1a、Rps1c和Rps1k。【方法】采用下胚轴接种法测定了125个大豆疫霉菌分离物的毒性组成,筛选了不同毒力公式的6个大豆疫霉菌并建立了该菌系,测定了黄淮地区55个主栽大豆品种(系)对该菌系的抗性并通过基因推导方法进行抗病基因分析。【结果】55个大豆品种(系)共产生18种反应型。抗病基因的推导结果表明,有2个品种可能含有Rps1c,没有鉴定到可能携带有Rps1a或Rps1k的大豆品种(系)。【结论】黄淮地区携带抗病基因Rps1a、Rps1c和Rps1k的大豆品种(系)并不多,且易感疫霉菌,因此需要及时进行抗性育种并积极推广。     

Resistance Evaluation of Soybean Germplasm from Huanghuai Region to Phytophthora Root Rot

The aim of the study was to establish a set of differential strains and to identify soybean resistant genes to Phytophthora root rot and then to apply those strains for analysis of the resistant genes Rps1a, Rps1c, and Rps1k that soybean cultivars or lines may carry. Virulence formula of 125 Phytophthora sojae isolates were determined using the hypocotyls inoculation technique, the strains, which includ 6 isolates with different virulence formulas, were applied to identify the resistance of 55 soybean cultivars or lines and resistant genes were analyzed using the gene postulating procedure. Eighteen reaction types occurred in 55 cultivars or lines and results of gene postulation indicated that 2 cultivars or lines probably carried gene Rpslc and no cultivar may carry genes Rpsla or Rpslk. A few of soybean cultivars or lines from Huanghuai Region carry Rps genes Rpsla, Rpslc and Rpslk and tend to infect by P. sojae, so resistant cultivars or lines need to be bred and popularized actively.     

转雪花莲凝集素(GNA)基因抗蚜大豆后代材料的田间试验

本试验对稳定的转基因大豆品系在控制条件下进行了2年的大田试验。试验结果表明,转基因品系的农艺性状与受体对照无明显差异,抗蚜性明显优于受体对照。     

大豆品种（系）抗疫霉根腐病基因推导

 【目的】推导大豆品种（系）的抗疫霉根腐病基因,为病害防治筛选有效抗病品种（系）。【方法】用下胚轴创伤接种法鉴定124个品种（系）对12个大豆疫霉菌菌株的反应型,通过基因推导方法分析品种（系）的抗病基因。【结果】124个品种（系）对12个菌株共产生51个反应型,13个品种（系）产生的反应型分别与几个含有已知抗病基因品种（系）的反应型相同,33个品种（系）产生的反应型符合一些两个已知抗病基因组合的反应型,这些品种（系）可能含有已知抗病基因或基因组合;52个品种（系）共产生37个既不同于任何含有单个已知抗病基因品种（系）的反应型也不同于两个已知抗病基因组合的反应型,它们可能含有新的抗病基因或基因组合。【结论】鉴定的大豆品种（系）普遍存在对疫霉根腐病的抗性,但抗病品种（系）数量和抗性水平存在地区间差异,同一地区多数抗病品种的遗传背景和抗性水平相似。     

大豆对大豆疫霉菌株Pm14抗性的遗传分析及基因定位

 【目的】研究大豆对大豆疫霉菌株Pm14的遗传模式,并对其抗性基因进行定位。【方法】采用下胚轴创伤接种方法进行抗性鉴定,利用苏88-M21与新沂小黑豆构建的重组自交系群体进行遗传分析,并通过SSR技术结合BSA方法对苏88-M21的抗性基因进行定位。【结果】苏88-M21对大豆疫霉菌株Pm14的抗性由1对主效基因控制,抗病对感病表现为显性。通过分子作图,将抗性基因RpsSu定位于大豆分子遗传图谱O连锁群微卫星标记Satt358和Sat_242之间,与这2个标记的遗传距离分别为3.5 cM和7.4 cM。【结论】苏88-M21对大豆疫霉菌株Pm14的抗性是由1对单显性基因控制的,并将在苏88-M21发现的抗性基因RpsSu定位于O连锁群。     

Evaluation of Soybean Germplasm from Provinces in Northeast China for Resistance to Phytophthora sojae

Soybean Phytophthora root rot (Phytophthora sojae) is a severe disease all over the world. Soybean germplasm from central and southern China for resistance has been evaluated by American researchers on a large scale. P. sojae has been found frequently in northeast of China in recent years, but not systematic evaluation of soybean germplasm for resistance has occurred there. By means of hypocotyl inoculation, 922 cultivars/lines from northeast of China were screened and evaluated for their response to race 1, and 25 of P.sojae. Generally resistance was less frequent in northeast of China than in central and southern China. Five cultivars/lines were identified that confer resistant responses to race 1,3,8,25 and four additional isolates of P.sojae. These cultivars/lines may provide valuable sources of resistance for future breeding programs.