柑橘黄龙病侵染相关抗病基因同源序列的克隆鉴定与表达分析

[目的]从黄龙病耐病寄主植物cDNA中筛选抗病基因相关序列并对其进行表达分析研究。[方法]根据已克隆的植物抗性基因表达产物NBS-LRR保守区域设计简并引物,以耐HLB的柑橘属柚cDNA为模板扩增RGAs,并进行实时荧光定量PCR。[结果]通过RFLP分析及克隆测序共得到5个NBS类抗病基因相似序列(RGAs)片段,在GenBank上登录号为HM777043～HM777047。通过Clustalx、DNAMAN等软件分析5个RGAs及其推导的氨基酸的相似性,结果显示它们均含有典型NBS-LRR类抗性基因所具有的保守区域:P-loop、Kinase-2a、GL-PLAL,其与已克隆的烟草N、亚麻L6、拟南芥RPS2、RPS5、RPP8、RPM1等抗病基因在保守区域氨基酸水平上的相似性为19.71%～42.86%。根据得到的序列设计特异性引物,对5个RGAs在HLB侵染过程中的表达进行定量PCR,结果显示嫁接病芽接穗后的8次连续采样中5个RGA的表达受到不同程度的调控。[结论]表明5个RGAs可能与黄龙病的侵染有关。     

小麦黄花叶病毒罗田分离物细胞质内含体蛋自基因的序列分析

利用RT-PCR,获得了小麦黄花叶病毒湖北罗田分离物细胞质内含体(CI)蛋白基因的cDNA克隆。序列分析结果表明,湖北罗田分离物CI基因由1977个核苷酸组成,编码一个由659个氨基酸组成的蛋白质。与已报道的河南潢川、四川雅安、江苏扬州及日本分离物序列比较,不同分离物之间核苷酸序列同源性在95.0％～97.5％之间,相应推导的氨基酸序列同源性在93.2％～97.1％之间。并对CI蛋白的功能进行了讨论。     

感细菌性斑点病的番茄品种存在LescPtoF基因的同源序列

根据已报道的番茄Pto基因家族成员之一LescPtoF基因的序列特征设计引物,通过PCR扩增从3个感病番茄品种中获得3个同源序列。Blast结果表明其中两个序列和报道基因完全一致,另外一个和报道基因的序列相似性为99%,表明感病番茄品种中也存有LescPtoF基因的同源序列。     

谷子抗病基因同源序列的克隆与分析

谷子锈病是谷子上的一种流行性强、毁灭性大的病害,严重影响谷子生产.种植抗病品种是防治锈病最经济有效的方法,但谷子抗锈病种质资源非 常贫乏,而且高抗锈病的材料其农艺性状又很差.很难通过传统育种方法培育抗锈病品种,因此克隆谷子抗锈病基因尤为重要.目前克隆到的许多植 物抗病基因编码的氨基酸序列都有一定的保守结构域.根据抗病基因保守结构域,已克隆的抗病基因主要分为5类,其中最主要的是NBS-LRR(nu- leotide-binding site leucine-rich epeat)和STK(Se-rine／Threonine protein kinase)类.因而根据抗病基因保守结构域设计引物,从植物的DNA中扩增植物的抗病基因同源序列RGA(resistance geneanalogs)更加快捷有效,目前通过RGA方法克隆植物抗病基因已有报道[1,2].     

小麦黄花叶病毒罗田分离物细胞质内含体蛋自基因的序列分析

 利用RT-PCR,获得了小麦黄花叶病毒湖北罗田分离物细胞质内含体(CI)蛋白基因的cDNA克隆。序列分析结果表明,湖北罗田分离物CI基因由1977个核苷酸组成,编码一个由659个氨基酸组成的蛋白质。与已报道的河南潢川、四川雅安、江苏扬州及日本分离物序列比较,不同分离物之间核苷酸序列同源性在95.0%~97.5%之间,相应推导的氨基酸序列同源性在93.2%~97.1%之间。并对CI蛋白的功能进行了讨论。     

棉铃虫para同源基因III-IV接头DNA片段序列分析

利用反转录 PCR技术 ,用一对特异性寡核苷酸引物 ,分离获得棉铃虫 para同源基因 III- IV接头约30 0 bp DNA片段 ,发现在 Bao D- R和 Bao D- S品系间存在 4个核苷酸差异 ,但在推导的氨基酸组成上没有差别。对比分析表明 ,分离获得的棉铃虫 III- IV接头氨基酸组成与烟芽夜蛾 hscp片段同一区域有 98.1%的氨基酸相同 ,与德国蜚蠊 CSMA的氨基酸有 93.5%相同 ,与果蝇 para基因有 88.9%的氨基酸相同     

甘肃36个小麦生产品种抗叶锈病基因分析及成株期抗性评价

为明确甘肃省主要小麦品种可能含有的抗叶锈病基因状况,用来自甘肃不同地区的22个小麦叶锈菌生理小种,在苗期对测试品种进行抗叶锈基因推导,并对这些材料进行成株抗叶锈性鉴定。结果表明,在已知抗叶锈病基因中,Lr2B、Lr13、Lr16、Lr22A、Lr30和Lr14B等基因以单基因或基因组合的形式分别分布在‘灵选6号’‘会宁15’‘兰天37’‘陇鉴113’‘兰天151’‘兰天134’和‘兰天40’等7个小麦品种中。‘陇鉴111’‘兰天31’‘陇鉴9343’‘天选67’和‘天选65’等14个品种可能含有与供试已知基因不同的抗性基因,‘中梁35’‘陇鉴110’‘陇原931’和‘天选57’等15个小麦品种推导其不含有供试的抗叶锈病基因。成株期抗叶锈性鉴定表明:‘陇原931’‘陇鉴9343’‘天选57’‘天选67’‘兰天31’‘临麦22’‘兰天134’‘兰天151’‘陇鉴113’‘陇麦838’和‘中梁35’具有较好的成株期抗性,具有抗叶锈病应用潜力。     

赤拟谷盗β1-微管蛋白cDNA基因的克隆及序列分析

本研究利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术对赤拟谷盗Tribolium casta-neum体内β1-微管蛋白(β1-tubulin)基因进行了克隆,获得的基因(EU555191)全长为1573bp,包含1344bp的完整开放阅读框(ORF)。根据该基因推导出447个氨基酸序列,理论分子量约为50KD,等电点为4.68,该序列含有2个氨基酸保守区:NNWAKGHY和RKAFLHWYTGEGMDEMEFTE,并且在该基因的5’端启动子调控区发现TATA-box保守基因序列。系统发育关系研究表明:本研究扩增出的基因与其它昆虫β-tubulin基因序列有较高的同源性,达90%左右。     

菲律宾稻瘟病菌生理小种中AVR-Pita及其同源基因的序列与功能分析

根据已克隆的AVR-Pita及其同源基因序列设计4对引物,对来自菲律宾的74个稻瘟病单孢菌株DNA进行PCR扩增和序列分析,研究了与水稻抗病基因Pi-ta互作的稻瘟病菌无毒基因AVR-Pita及其同源基因序列多态性与进化关系。结果显示,在42个菌株中扩增出AVR-Pita1基因目的条带,31个菌株中扩增出AVR-Pita3基因目的条带,55个菌株中扩增出AVR-Pita4基因目的条带,但所有供试菌株均未扩增出AVR-Pita2基因目的条带。对PCR产物进行测序分析,发现AVR-Pita1基因在菲律宾的生理小种中存在序列多态性,可划分为5个单倍型,共有10个多态性位点;AVR-Pita3和AVR-Pita4基因序列较保守,序列比对后没有发现多态性。对不同单基因系接种鉴定,发现除第3种AVR-Pita1单倍型外,含有AVR-Pita1单倍型1、2、4及5的生理小种均不能与Pi-ta基因互作,从而使Pi-ta单基因系IRBLta-CT2在接种后表现为感病。以上试验结果说明AVR-Pita1基因变异性较强,且序列改变后会导致基因功能的变化。     

小麦LRR类抗病相关基因及其cDNA 3′末端的克隆与分析

抗病基因克隆对于培育抗病作物品种和研究病原物与寄主之间相互作用机制具有重要意义。目前,已经从多种植物中成功克隆了48个抗病基因[1]。从这些克隆的基因及其所揭示的产物结构和功能看,已克隆的植物抗病基因在氨基酸水平上表现了一定程度的相似性,在一些区段高度保守[2,3],这一特性使得同源克隆成为可能,目前已广泛用于植物抗病基因及其同源物的分离。其中Lr10是利用该技术获得成功克隆的首次报道[4]。cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification ofcDNA ends,RACE),是一种从低丰度转录本中快速扩增cDNA5′和3′末端简单而有效的方…     

100个小麦品种资源抗条锈性鉴定及重要抗条锈病基因的SSR检测

了解小麦品种资源对中国条锈菌生理小种的抗病性水平及其所含重要抗条锈病基因,可为合理种植和利用小麦品种提供理论依据。选用中国小麦条锈菌不同生理小种CYR17、CYR32、CYR33和V26及条锈菌混合小种分别对100个小麦品种资源进行苗期和成株期抗条锈性鉴定,并采用SSR分子标记技术检测重要抗条锈病基因Yr5、Yr10、Yr15、Yr18、Yr24和Yr26。结果表明,在苗期对4个生理小种均表现抗病性的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种;在成株期表现抗病性的有‘Yeoman’、‘兰天1号’、‘小红麦’等88个品种;苗期和成株期均抗病的有‘Mos311’、‘兰天15号’等30个品种。SSR检测发现,‘贵农22’可能含有Yr5,‘兰天23号’、‘兰天24’号、‘中梁04260’和‘中梁04335’可能含有Yr10,‘Little Joss’和‘中梁5号’可能含有Yr15,‘清农3号’、‘兰天2号’、‘中梁04335’等19个品种可能含有Yr18,检测品种可能均不含Yr24和Yr26。在鉴定中保持稳定抗病性的‘Mos311’、‘兰天15号’等8个品种在抗病品种选育中有重要应用价值。     

黄淮麦区34个小麦主栽品种(系)抗条锈病基因推导

为明确黄淮麦区小麦主栽品种抗条锈病基因组成,选用来自国内外的15个条锈菌菌株和21个以Avocet*S为遗传背景的小麦抗条锈病近等基因系,对我国黄淮麦区34个小麦主栽品种(系)进行苗期抗条锈病基因推导,并结合系谱分析明确其抗条锈病基因携带情况。结果表明,Yr3、Yr4、Yr8、Yr9、Yr17、Yr26、Yr27、Yr30、YrA、YrSp、YrSk分别以单基因或基因组合的形式存在于19个小麦品种中,Yr9比例最高,占29.4%,‘泰农18’等9份品种仅含一个抗条锈病基因,‘山农483’等10份品种含多个已知或未知基因,其余品种含有未知基因。该结果将为黄淮麦区小麦品种的合理布局提供依据。     

西南地区小麦品种(系)抗条锈病基因多样性调查

为调查西南地区小麦条锈病抗性、抗病基因位点及其组合多样性,于2013—2014年对以西南地区为主的140份小麦品种(系)进行了成株期、苗期抗病性鉴定和抗病基因标记扫描。成株期鉴定结果显示,2013年贵阳、赫章试验点和2014年贵阳、绵阳试验点都表现为抗病的品种(系)共有50份,其中表现为全生育期抗性的有37份,表现为成株期抗性的有13份;5个抗病基因Yr9、Yr10、Yr15、Yr18、Yr26的分子标记检测结果显示,西南地区小麦Yr26的使用频率最高,为41.4%,Yr9次之为37.9%,Yr10、Yr15、Yr18使用频率较低;抗条锈病基因的组合分析显示,共出现16份基因聚合品种、7种组合类型,其中组合Yr9+Yr26出现频率较高,为5%。表明西南地区的小麦品种(系)以利用全生育期抗性为主,且抗条锈病基因利用较为单一,应发掘和利用新抗条锈病基因及重视多基因的聚合。     

诱导小麦抗叶锈病生防细菌的筛选、鉴定及其防效评价

小麦叶锈病是小麦生产上的重要病害,防治该病害主要采用抗病品种和喷施化学农药,而探索生物防治是防治该病的一种新方法。本研究使用3株细菌菌悬液对小麦种子进行处理,于小麦一叶期接种叶锈病菌10d后调查其发病率和严重度。结果表明,在盆栽试验中,Sneb1462菌株菌悬液诱导小麦抗叶锈病的效果最好,可使发病率和严重度比对照分别降低27.54%和49.90%;Sneb1462还可促进小麦根部生长,施用后小麦根长和地下部鲜重分别比对照提高30.19%和29.03%。在大田试验中,用Sneb1462菌悬液处理小麦种子后叶锈病的严重度降低38.60%,小麦株高和穗重分别提高16.44%和34.98%,表明该菌株是一株优良的抗病促生菌。经透射电镜观察、16SrDNA序列分析及生理生化的检测,鉴定该菌株为多黏类芽胞杆菌Paenibacillus polymyxa。利用生防细菌Sneb1462进行种子处理防控小麦叶锈病将是一种新型的植保措施,具有重要的研究意义。     

四川省17个主栽小麦品种中Lr26和Lr19检测

正小麦叶锈病是一种重要的小麦病害,培育和种植抗病品种是最为经济有效的防治方法。我国在小麦抗病育种工作中引入了1BL/1RS易位系,已知小麦抗病基因Lr26、Pm8、Yr9和Sr31均位于1BL/1RS易位系上~([1])。然而目前Lr26已丧失抗性~([2]),所以育种过程中需要谨慎考虑Lr26的使用。Lr19来源于长穗偃麦草~([3]),在我国目前为有效的     

86份贵协系小麦种质资源对条锈病的抗病性评价

小麦条锈病是发生于甘肃陇南麦区小麦生产上的最主要病害,利用和种植抗病品种(系)是防治该病害最经济有效且有利于保护环境的措施。2011-2013年度连续两年在甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站田间对86份来自贵州大学的贵协系小麦种质资源材料进行了成株期抗条锈病鉴定,结果发现仅有‘贵协1’、‘贵协2’、‘贵协3’、‘贵协7’、‘贵协011-2-6’、‘贵协011-3-16’、‘贵协011-3-29’、‘贵协011-3-31’、‘贵协011-3-34’等9份材料表现抗病,且抗病性相对稳定,可作为一线抗源材料在陇南抗病育种中充分利用。     

欧洲小麦品种Mega抗条锈病基因的遗传分析及分子标记

 本研究表明欧洲小麦品种Mega对我国小麦条锈病重要流行小种CYR30、CYR31、CYR32、Su-4和Su-14在苗期都具有良好的抗病性。采用小麦条锈菌小种CYR30对Mega与感病小麦品种铭贤169杂交的F₁、F₂和BC₁代及双亲进行苗期抗病性遗传分析,结果表明,Mega对CYR30的抗性由1对显性基因独立控制。采用SSR标记技术对其携带的抗性基因进行分子标记,在237对SSR引物中,发现位于5BL上的2个SSR引物位点Barc232、Wmc640在双亲和抗、感池间能扩增出稳定的特异性片段,与抗病基因连锁的遗传距离分别是3.7cM和8.6cM,暂命名为YrMe。本研究结果为科学利用Mega抗条锈基因培育抗病品种提供了依据。