水稻白叶枯病抗性基因Xa23导入效应分析

以含水稻白叶枯病抗性基因Xα23的近等基因系WBB1为供体亲本,与不同遗传背景的籼稻、粳稻及不育系杂交,分析Xα23基因导入不同遗传背景受体的效应。结果表明,Xα23导入籼稻、粳稻后,F1代显性程度高,达高抗水平;导入不同类型的不育系,F1代达到中抗水平。说明Xα23基因抗性遗传强,导入效应好,为育种上配制含Xα23基因的高抗白叶枯病组合提供了可能。     

转hrfAXoo基因水稻对白叶枯病的抗性

将来自水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv．oryzae)编码harpinxoo的hrfAxoo基因连接到双元载体pBI121上，构建成含hrfAxoo基因的植物表达质粒pBMH9。以粳稻R109成熟胚诱导愈伤组织，由根癌农杆菌EHA105介导，将含有hrfAxoo基因的重组质粒pBMH9转化水稻愈伤组织。用G-418抗生素做抗性筛选，产生抗性愈伤组织的频率为85％，转化植株的再生频率为53％。根据hrfAxoo基因两端序列和pBMH9中外源片断的旁侧序列设计2对引物，通过PCR扩增验证转化水稻中的靶基因序列。对部分转基因水稻进行RT—PCR和Northern blot分析，结果显示hrfAxoo基因在转基因水稻中能正常表达。抗病性鉴定结果表明，转基因水稻在，ID、T1和T2代对水稻白叶枯病有较好的抗性；在转基因系中水稻白叶枯病菌的生长明显受到抑制。因此，本研究获得对水稻白叶枯病抗性提高的转基因水稻。     

水稻白叶枯病抗性基因研究进展

白叶枯病是水稻的一种重要病害。目前已有30多个水稻白叶枯抗性基因被鉴定。简述了白叶枯病抗性基因的克隆与定位研究进展,并介绍了几种具有重要利用价值的抗性基因的应用及今后的发展前景与注意问题。     

水稻品种Acc8558抗白叶枯病的抗性基因定位

以高抗白叶枯病水稻品种 Acc8558和高感品种 H359为亲本 ,采用单粒传方法建立一个重组自交系群体 ,利用该群体构建了一张包含 2 2 5个分子标记的连锁图 .1996、1997年对该群体连续 2 a进行了白叶枯病抗性鉴定 ,并对白叶枯病抗性基因进行了定位分析 .结果表明 ,白叶枯病的抗性由 1对主效基因控制 ,且存在一些微效的修饰基因 .该主效基因位于第 5号染色体的 R830与 P2 2 / M17- 4两标记之间 ,距 R830和 P2 2 / M17- 4的距离分别约为 4 .8c M和 6 .1c M     

三对水稻抗白叶枯病近等基因系的RAPD分析

以水稻抗白叶枯病３对近等基因系为材料，对近等基因系基因组ＤＮＡ进行了ＲＡＰＤ分析，结果显示；经１２０个１０－核苷酸随机引物对３对近等基因系基因组ＤＮＡ的ＰＣＲ扩增，有２个引物在ＩＲＢＢ３中各扩增出１－２条特异性条带；有３人引物在ＩＲＢＢ４中各扩增出２条特异性条带；有３个引物在ＩＲＢＢ５中各扩增出１－２条特异性条带因轮回中和扩增出２条特异性条带；有３个引物在ＩＲＢＢ５中各扩增出１－２条特异性条带；在     

玉米蛋白激酶基因ZmCIPK的序列及表达特性分析

以玉米为材料,采用序列分析及半定量RT-PCR等方法对ZmCIPK基因功能进行了初步研究.序列分析结果推测,AY104819,EU974290和EU968441均属于CIPK蛋白家族.半定量RT-PCR结果表明,NaCl和ABA均能迅速诱导玉米基因AY104819,EU974290和EU968441的表达.     

百合S-RNase基因cDNA全长克隆及表达分析

[目的]克隆百合S-RNase基因cDNA全长序列并进行表达信息分析,为百合不亲和机制的研究奠定基础。[方法]以东方百合(Lilium oriental)品种‘Justina’为材料,通过RACE技术克隆百合S-RNase基因的cDNA全长序列;采用半定量RT-PCR技术对百合同一时期不同器官的S-RNase基因的表达量进行定性分析;并通过NCBI在线工具以及ProtParam、SignalP、MEGA5对其序列进行生物信息学分析。[结果]克隆基因全长为766bp,开放阅读框为672bp,推导编码223个氨基酸;其半定量分析显示表达量由高到低的器官依次为花瓣、叶、茎、大量分泌液时的花柱、无分泌液时的花柱、鳞茎。通过生物信息学分析发现,该蛋白为一个不稳定的亲水蛋白、存在信号肽序列,属于分泌型蛋白。具有典型的RNase T2家族蛋白保守结构域特征,二级结构富含环形结构。在已知的S-RNase基因中,与野茶树的亲缘关系最近。[结论]获得百合S-RNase基因cDNA全长序列及在同一时期不同器官的S-RNase基因的表达量。     

26份水稻材料白叶枯病和稻飞虱病抗性基因检测与分析

对26份水稻材料进行抗病基因检测,包括8个白叶枯病抗性基因(Xa1、xa5、Xa7、xa13、Xa21、Xa23、Xa26、Xa27)和2个稻飞虱病抗性基因(Bph14、Bph15).其中23份水稻材料中含有Xa1基因材料20份,含xa5基因材料20份,含Xa7基因材料23份,含xa13基因材料12份,含Xa21基因材料9份,含Xa23基因材料23份,其中抗性4份,感性19份,含Xa26基因材料23份,含Xa27基因材料21份,其中抗性5份,感性16份.另有3份材料进行稻飞虱病抗性基因Bph14、Bph15检测,检测结果表明这3份材料均含有Bph14、Bph15基因.选取13个已报道的基因标记或连锁标记检测26份杂交稻材料,初步确定了其抗白叶枯病和抗稻飞虱病等位基因分布和利用情况,为水稻基础材料的筛选、亲本材料的选择及育种应用提供了良好的参考.     

云南稻种资源的抗白叶枯病研究

 经多年抗性鉴定和评价,供试的稻种资源中,表现抗水稻白叶枯病的有57个,占供试品种的28.5%, 其中30份对测试的所有菌株均表现为抗和中抗,其余品种仅对部分菌株表现为抗病。在表现抗病的品种中,接种多个属不同致病型的水稻白叶枯病菌株,抗病品种如Yunhui290,Xa22,Xa23等多年抗性结果表现一致,表现为广谱高抗,表明这些品种的抗性表现比较持久、稳定,是今后抗病育种供体的重要来源。     

Exchangeability of Two hrp Gene Fragments from Xanthomonas oryzae pv.oryzae and pv.oryzicola for Hypersensitive Response on Tobacco and Pathogenicity on Rice

hrp- mutants were produced from strain JXOIII of Xanthomonas oryzae pv.oryzae (Xoo) and strain RS105 of X.o.pv.oryzicola (Xooc), respectively, by using diethyl sulfate (DES) as a mutagenic che-mical. All the hrp- mutants lost their pathogenicity on a susceptible host plant, rice (Shanyou63), and elicitation of the hypersensitive response (HR) on a nonhost plant, tobacco (NC89). Extracellular enzyme (amy-lase, pectate lyase, proteinase, cellulase and lipase) activities of all the hrp- mutants were similar to those of the corresponding wild type strains. The response of tobacco to cell-sonicated integrations of the wild type strains and the hrp- mutants demonstrated that there existed an HR eliciting substance which was heat-stable and sensitive to protease. No HR appeared on tobacco after infiltration of the lipopolysaccharide (LPS) of both the wild strains and hrp mutants into tobacco leaves. The ability of the Xooc hrp- mutants to induce HR on tobacco and cause streak disease on rice was restored by complementation with pUHRX245 from JXOIII genomic DNA library and by pUHRS138 from RS105 genomic DNA library, respectively. Subcloning of a 38.6-kb hrp fragment insert in pUHRX245 and a 39.3-kb insert in pUHRS138 revealed that a 3.3-kb SacⅠ fragment from pUHRX245 and a 4.5-kb BamHⅠ-KpnⅠ fragment from pUHRS138 were the minimal functional portions required for restoration of the ability of Xooc hrp- mutants to induce HR on tobacco and cause disease on rice. The disease symptom caused by the conjugant (M1005 plus 3.3-kb) on rice was similar to that caused by the wild type of Xooc. It suggests that the two fragments contain the same hrp gene(s) and are responsible reciprocally for HR induction on tobacco and pathogenicity on rice.     

水稻白叶枯病抗性遗传基础研究进展

概述了水稻抗白叶枯病的机制及抗性基因的研究进展、基因工程育种等.     

水稻白叶枯病菌hrp调节基因hrpXoo的克隆与序列分析

 用化学方法诱变水稻白叶枯病菌PXO99A 菌株 ,获得 6株hrp-突变体 ,此突变体除丧失在非寄主烟草上激发过敏反应和在感病寄主水稻上的致病能力外 ,有些缺乏激发烟草产生HR的信号物质 ,有些在胞内存在此信号物质 ,而不能泌至胞外。来自Xanthomonasoryzaepv .oryzaeJXOIII粘粒基因文库的hrp基因克隆pUHRX2 4 5 ,所携hrp基因片段大小为 36 .8kb。系列亚克隆 36 .8kbhrp基因片段及各亚克隆对hrp-突变体功能互补作用的结果显示 ,3.3kbSacI片段为最小酶切功能片段。序列测定和分析结果表明 ,3.3kbhrp片段含hrpX oo基因和含与热激蛋白 90家族有关的 2个开放阅读框hspORF1和hspORF2。HspORF1在蛋白质数据库中未发现序列蛋白。HspORF2与Hsp90 Xo的同源性达 99%。hrpXoo与黄单胞菌中已报道的hrpX基因有很高的同源性(90 %以上 )。在黄单胞菌中高度保守的编码α 螺旋 转 α 螺旋结构的 6 0 bp核苷酸序列 ,在交叉功能互补时是必需的。不含此结构的hrpXoo (1.1kb)片段 ,可使JXOIII的hrp-突变体在水稻上具致病性和在非寄主烟草上激发产生HR ,但不能使来自PXO99A 和RS10 5的hrp-突变体恢复在烟草上激发产生HR的功能。黄单胞菌中已知HrpX的同列比较显示 ,X .oryzae和X .campestris种间在 88、196和 2 4 7位点的氨基酸上有     

Virulence of Xanthomonas oryzae pv.oryzae on Rice Near-lsogenic Lines with Single Resistance Gene and Pyramiding Lines in China

Ninety one isolates of Xanthomonas oryzae pv. Oryzae were collected from different rice growing regions in China and determined for their virulence on 24 rice near-isogenic lines containing single resistance gene and 2-4 genes:IRBB1 (Xa1),IRBB2 (Xa2),IRBB3 (Xa3), IRBB4 (Xa4), IRBB5 (xa5), IRBB7 (Xa7), IRBB8 (xa8), IRBB10 (Xa10), IRBB11 (Xa11),IRBB13 (xa13),IRBB14 (Xa14), IRBB21 (Xa21), IR24 (Xa18), IRBB50 (Xa4 + xa5), IRBB51 (Xa4 + xa13), IRBB52 (Xa4 + Xa21), IRBB53 (xa5 + xa13), IRBB54 (xa5 + Xa21), IRBB55 (xa13 + Xa21),IRBB56 (Xa4 + xa5 + xa13), IRBB57 (Xa4 + xa5 + Xa21), IRBB58 (Xa4 + xa13 + Xa21),IRBB59 (xa5 + xa13 + Xa21) and IRBB60 (Xa4 + xa5 + xa13 + Xa21). The results showed that most isolates were less virulent on lines with more than one genes pyramided than those with single resistance gene. The isolates tested were more virulent on IR24 and IRBB10,less virulent on IRBB5, IRBB7 and IRBB21. Based on interactions between isolates and rice near-isogenic lines, 7 cultivars with single gene (IRBB5, IRBB4, IRBB3, IRBB14, IRBB2, IRBB1 and IR24) were chosen as the differentials, and the tested isolates were classified into 7 virulence groups. The reaction patterns of the 7 groups in order were: RRRRRRR,RRRRRRS, RRRRRSS, RR/SRRSSS, RRRSSSS, RRSSSSS, RSSSSSS. The virulence frequencies were 7.69, 6.59, 14.29, 12.09, 14.29, 28.57 and 16.48％ respectively. The elementary system for races identification has been established in China based on the results. It will be possible to compare with races in other countries, and the results will facilitate the evelopment of rice resistance breeding to bacterial blight in China.     

水稻白叶枯病菌在非寄主植物上的过敏反应检测

为寻找一种有效检测水稻白叶枯病菌在非寄主植物上引起过敏反应的方法,将不同浓度的该菌菌液压渗入不同的供试植株叶片并观察比较分析。结果显示,Xoo 13751在接种浓度为5×108、109cfu/mL时,接种后48h在烟草叶片上形成的枯斑边缘模糊,不易观察;该菌以5×107~109cfu/mL浓度接种在蓖麻叶片上时,接种后48h均能观察到明显清晰的枯斑。表明蓖麻作为水稻白叶枯病菌引起过敏反应的检测植株,具有形成的枯斑清晰、灵敏度高的优点,是一种有效的检测方式。     

病程相关蛋白质在水稻与白叶枯病菌互作过程中的表达

【目的】了解病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白质在植物防卫体系中的表达模式进而探讨水稻抗病的分子机理。【方法】选取10个前期工作中鉴定的差异转录PR基因,利用免疫印迹(Western blotting,WB)技术检测它们在水稻正常生长和与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae Xoo)互作过程中的表达丰度变化。【结果】发现随着水稻的生长,Os12g43380、Os12g36830、Os12g36860、Os12g36840、Os02g41670、Os05g35290和Os12g33610的表达逐步增加,一般在开花期达到最高,成熟期有所降低。在白叶枯病抗性基因Xa21介导的水稻-Xoo非亲和互作过程中,检测到Os01g51570、Os01g71680和Os12g36850的表达量上调,Os12g36830、Os12g36840、Os02g41670和Os05g35290的表达量下调,并且发现,在亲和互作和非亲和互作反应中PR蛋白质的变化模式相似。对PR基因上游启动子区进行分析,发现存在与抗病相关的顺式作用元件,其中,ARE、HSE、MBS、TC-rich repeats等元件在抗病相关的PR基因上游出现频率较高。【结论】鉴定了在水稻-Xoo互作过程中发生丰度变化的7个PR蛋白质。     

Evaluation of the Pathotypes of Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Preliminary Analysis of the Resistant Reactions of Main Japonica Rice in the Yunnan Plateau, China

The pathogenicity of 36 isolates of Xanthomonas oryzae pv. oryzae （Xoo）, which were collected from japonica rice varieties in the Yunnan Plateau, China, was evaluated. It was evaluated on 29 rice varieties including a set of seven varieties to identify pathogenicity, i.e., Haonuoyang, TN1, Kogyoku, Zhenzhu＇ai, IR26, Nanjing 33, and Kinmaze, which may be considered as a set of differential varieties for Xoo races from Yunnan japonica rice. The efficiency of the seven varieties was further confirmed. The results showed reversible and specific interactions between isolates and varieties. The isolates were classified into nine pathotypes from pathotyp Ⅰ to Ⅸ according to their pathogenic reactions on the seven rice varieties. The pathotype V was the epidemic, whereas pathogen Ⅶ was the most pathogenic. Most japonica varieties grown in the Yunnan Plateau were susceptible to Xoo. The rice lines IRBB21 （Xa-21）, Zhachanglong （Xa-22,, Xa- 24,）, and IR1545-339 （xa-5）, which were resistant to all the isolates tested, can be used as donors of resistant genes for bacterial blight in japonica rice breeding in the Yunnan Plateau.     

东乡野生稻种质资源的抗病性研究

2004~2005年在网室条件下,采用人工接种,测定了222个东乡野生稻单株对稻瘟病菌混合菌株及A~G 7个不同生理小种、水稻纹枯病菌、白叶枯病菌和细菌性条斑病菌的抗性。结果表明:①39号单株(东野樟塘-35)和83号单株(东源叶禅寺-4)在两年混合菌株的测定中,均表现为中抗稻瘟病(另有7个单株在2004年的测定中表现为中抗,但在2005年的测定中表现为中感),而其余的单株表现为中感或感病,没有发现对稻瘟病表现出高抗、抗病或高感的单株,不同生理小种接种测定表明,39号单株除对小种2001-050E1感病外,均中抗其余小种;83号单株除对小种97-23-2D1感病外,均中抗其余小种。②东乡野生稻没有对纹枯病表现出高抗、抗病或高感的单株,中抗、中感和感病的单株数分别为18、169和35株,所占比例分别为8.11%,76.13%和18.47%;③东乡野生稻没有对白叶枯病表现出高抗或高感的单株,抗、中抗、中感和感病的单株数分别为37、75、91和19株,所占比例分别为16.67%、33.78%、40.99%和8.56%;④东乡野生稻没有对细菌性条斑病表现出高抗或高感的单株,抗、中抗、中感和感病的单株数分别为46、68、67和41株,所占比例分别为20.72%、30.63%、30.18和18.47%。⑤东乡野生稻除对白叶枯病和细菌性条斑病的抗性表现出较强的相关性外,对其它病害的抗性没有相关性。这些结果表明,东乡野生稻种质资源中缺乏高抗稻瘟病和纹枯病的抗源,难以在抗病育种中发挥作用。