寄主诱导的基因沉默提高植物真菌病害抗性研究进展

寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)以病原菌生长发育、产孢繁殖、侵染或致病过程中的关键基因作为靶点,在寄主植物中表达针对靶基因的RNAi构建体,在病原菌侵染植物的过程中,摄入相应的ds RNA或si RNA分子,通过识别、结合特异核苷酸序列,干扰病菌靶基因表达,从而抑制病菌侵染和扩展,使植物表现抗病。这项技术为培育基于病原菌特异序列的植物抗病性奠定了基础,显示了巨大的应用潜力。本文综述了利用HIGS技术提高植物真菌病抗性的最新研究进展,总结了国内外利用这项技术改良植物真菌病害抗性的主要策略、技术路线,展望了发展应用前景。     

禽流感病毒表面抗原HA基因转化小麦的初步研究

为了建立利用小麦生产禽流感口服疫苗的方法,选择禽流感病毒H5N1亚型表面抗原HA基因,与谷类作物启动子构建小麦表达载体,经基因枪法转入我国小麦栽培品种郑9023幼胚,在含5 mg/L草铵膦愈伤诱导培养基和分化培养基及含4 mg/L草铵膦生根培养基上筛选后,PCR鉴定获得转HA基因植株,Southern杂交分析转基因T1...     

禾谷镰刀菌培养性状与致病力的相关性分析

选择来自我国12省市有代表性的101株禾谷镰刀菌菌株,比较它们在PDA培养基上的表型性状以及在CMS液中的产孢量;并于田间小麦开花期,用单花剪滴法接种3个抗赤霉病性不同的小麦品种,鉴定其致病力,用SAS软件进行统计分析。结果表明,菌落扩展速度不同的菌株问,其致病力差异显著;相关分析证实,菌落扩展速度与致病力之问呈极显著线性正相关(P=0．0003),菌丝生长状况与致病力之间呈极显著非线性相关(P=0．0083),而基质颜色和产孢量与致病力没有相关性。这些结果说明,禾谷镰刀菌菌落的扩展速度及菌丝生长状况与致病力之间具有共同的遗传基础或遗传相关性。     

禾谷镰刀菌接种小麦幼芽及致病力鉴定的初步研究

 由镰刀菌引起的赤霉病是危害小麦、大麦、燕麦、黑麦等禾谷类作物的一种重要病害,广泛分布于世界温暖潮湿地区。在我国赤霉病发病区,禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schwabe)是主要致病菌。     

我国小麦禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)营养体亲合性与致病性研究

 赤霉病是在世界范围内多种作物上反复发生的病害,小麦受害尤其严重。     

小麦穗发芽抗性与选择效应研究

2005年在小麦收获期,对124份材料进行了种子发芽和穗发芽抗性比较,筛选出抗性差异显著的材料196份;2006年在小麦生理成熟期,抗穗发芽鉴定了179个品种及上一年筛选的全部材料.结果表明,品种间穗发芽抗性差异十分显著.不同材料的种子发芽率和穗发芽率在收获期的分布范围分别为20%～100%和18%～100%;在生理成熟期的分布范围均为0%～100%,其中两者均在10%以下的抗性品种占4%.红粒品种整体上的抗性高于白粒品种,但也存在白粒抗性品种.同一品种个体间的抗性差异较大,表明通过筛选可以获得抗穗发芽资源.种子休眠是抗穗发芽的重要因素,品种穗部特征对穗发芽亦有影响.     

赤霉病菌特异抗体-防御素融合蛋白的表达和功能鉴定

选择对赤霉病菌具有高度特异性和亲合力的单链抗体,与植物防御素构建成融合蛋白基因,将融合蛋白及防御素基因分别与细菌表达载体pGEX和植物表达载体pMBL4构建成重组载体,在细菌中经IPTG诱导表达GST融合蛋白,亲和层析纯化蛋白;经根癌农杆菌介导的真空渗入法在烟草叶片中瞬间表达,提取叶片总蛋白用于鉴定。抑菌活性分析表明,烟草叶片瞬间表达的防御素和抗体-防御素融合蛋白,均对赤霉病菌有强烈的抑菌作用;从细菌中纯化的防御素蛋白,也能有效抑制赤霉病菌生长。说明赤霉病菌抗体-防御素融合蛋白基因,可作为抗赤霉病资源,用于改良植物的抗赤霉病性。     

低温和诱导时间对小麦小孢子培养的影响

为了优化小麦小孢子培养体系,研究了低温处理花药、幼穗及诱导培养时间对小孢子形态、胚胎发生和植株再生的影响。结果表明,经低温处理后,有活力的小孢子体积增大、形态变化明显,据其液泡大小、数目及其与细胞核位置的关系,可分为4种类型。低温处理可显著提高胚状体数和绿苗数,其中处理花药3 d、幼穗7 d的效果最好,平均每皿的绿苗数分别为59株和57株。胚状体发育速度显著影响绿苗分化能力,小孢子诱导培养28-29 d、直径约2 mm的胚状体数目较少,但绿苗分化率高;诱导培养32-38 d、直径为2 mm的胚状体数目达到了峰值,而绿苗分化率极低。在小麦小孢子培养中,应选择诱导28-29 d、直径2 mm的胚状体进行分化培养。     

镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒菌及脱毒酶研究进展

 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)是由镰刀菌在侵染小麦等禾谷类作物过程中产生的一种有毒次级代谢产物,是目前小麦及其制品中污染最为普遍的一种真菌毒素。DON能够对真核细胞产生多种毒性作用,严重危害人畜健康。DON又是一种毒力因子,促进镰刀菌扩展蔓延,加重赤霉病发病程度。利用脱毒菌、脱毒酶对DON毒素进行生物脱毒是最好的脱毒方式之一,其可将DON转化成低毒或无毒代谢产物,减少毒素对人畜健康的危害。脱毒基因还可作为新型抗源用于小麦赤霉病抗性改良,加速抗性品种的选育,从源头防止DON毒素的污染。本文概述了DON毒素生物脱毒的类型、代谢产物的毒性、脱毒基因的鉴定以及脱毒材料的应用等方面的研究进展,以期为DON毒素的生物防控和小麦赤霉病抗性改良提供参考。     

甘露糖对小麦不同外植体愈伤诱导及生长的影响

为了给以磷酸甘露糖异构酶基因作为筛选标记的小麦遗传转化提供资料,以小麦栽培品种扬麦158和华麦13的茎尖、叶基、成熟胚为外植体,研究了不同甘露糖浓度对这些外植体愈伤组织诱导和生长培养的影响.结果表明,10 g/L的甘露糖使茎尖的出苗和生根受到明显抑制,而茎尖幼苗对甘露糖的耐受力较强,15 g/L甘露糖才能有效抑制幼苗生长.叶基在5 g/L甘露糖时,其愈伤组织诱导率降低55%,而成熟胚在10或15 g/L甘露糖时的愈伤组织诱导率与叶基在5 g/L甘露糖时相当.这些结果说明,在以小麦叶基、茎尖和成熟胚为外植体的PMI/甘露糖筛选中,可分别以5、10、15 g/L甘露糖作为筛选压.另外,培养时间不同的外植体或培养物对甘露糖敏感性不同,在培养早期阶段筛选时,可选较低的甘露糖筛选压,而在后期培养阶段进行筛选时,可适当提高筛选压.