野生大豆接种大豆疫霉根腐病菌后总多酚含量的变化

大豆疫霉根腐病是由大豆疫霉菌(Phytophthora sojae Kaufmann&Gerdemann)引起的一种严重危害大豆生产的土传性病害,可在大豆生长的各个时期对其造成危害。总多酚(polyphenol)是植保素的重要组成成分,与植物抗病性密切相关。研究将抗感不同的野生大豆接种大豆疫霉菌,并测定其根、茎、叶中总多酚的含量。结果表明:接种大豆疫霉根腐病菌后,抗感野生大豆根、茎、叶中总多酚活性在病程的大部分阶段均高于相应对照。总体而言,抗病野生大豆总多酚类物质含量变化幅度(30%,55%,-40%,-100%)高于感病野生大豆(20%,35%,50%,90%)。     

黑龙江省野生大豆疫霉根腐病抗病性评价

利用离体叶片接种法对黑龙江省的620份野生大豆资源进行了大豆疫霉菌1号生理小种的抗病性鉴定,获得抗病资源55份,占总数的8.87%;中间型资源237份,占总数的38.23%。对在1号生理小种鉴定过程中表现为抗病及中间型的资源进行了大豆疫霉菌3号、4号生理小种的抗病性鉴定,获得抗3号生理小种资源52份;抗4号生理小种资源62份。同时,获得兼抗资源27份,其中双抗资源23份,三抗资源4份。鉴定获得的抗病资源可为大豆抗疫霉根腐病育种提供基础。     

疫霉根腐病菌毒素对大豆不同组织中多酚氧化酶的影响

大豆疫霉根腐病是危害大豆生产的世界范围的毁灭性病害,毒素在其致病过程中起着重要的作用。本文对大豆疫霉根腐病菌毒素胁迫下抗感不同大豆品种根、茎、叶中多酚氧化酶(PPO)活性的变化进行了初步研究,结果表明:适宜浓度的毒素(稀释100倍,浓度为0.0897mg/mL)处理后,抗病品种根、茎和叶中PPO活性在病程的大部分阶段与对照相比都升高,并且根中的PPO比茎叶中的PPO反应更敏感;而感病品种在整个病程中虽然在某些阶段较对照有一定的提高,但幅度不大,在病程其他阶段PPO下降幅度远大于升高幅度。而浓度相对较高的毒素(稀释50倍,浓度为0.1794mg/mL)处理后抗感品种根、茎和叶中PPO活性的变化较稀释100倍浓度毒素幅度小。     

大豆疫霉根腐病菌毒素处理抗感不同大豆品种后苯丙氨酸解氨酶活性的变化

对大豆疫霉根腐病菌毒素胁迫下抗感不同大豆品种根、茎、叶中苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的变化规律进行了初步研究,结果表明：适宜浓度的毒素（稀释100倍,浓度为0．0897mg／mL）处理抗病大豆品种的根、茎和叶中苯丙氨酸解氨酶活性在病程的大部分阶段与对照相比都升高,而感病品种在整个病程中虽然在某些阶段较对照有一定的提高,但幅度不大,在病程其他阶段苯丙氨酸解氨酶下降幅度远大于升高幅度。而浓度相对较高的毒素（稀释50倍,浓度为0．1794mg／mL）处理后抗感品种根、茎和叶中苯丙氨酸解氨酶活性的变化较稀释100倍浓度毒素幅度小。     

大豆疫霉根腐病菌毒素的提取及生物活性测定

对大豆疫霉根腐病原菌的主要致病因子之一—毒素的提取方法进行了探讨，并用抗感不同大豆品种的切根苗进行了毒素生物活性及最佳浓度的测定、筛选。结果表明：毒素的提取采取弱极性的有机溶剂萃取的方法比较理想，尤其是用乙醚萃取；用稀释100×浓度的毒素处理抗感不同的大豆品种的切根苗可以产生与病原菌下胚轴接种法相同的症状，同时也证明该毒素是一种非寄主专化性毒素。     

华南地区大豆资源对疫霉根腐病的抗病性评价

研究通过下胚轴伤口接种法和子叶接种法,用大豆疫霉菌菌株PNJ3,6497共对100份华南地区栽培大豆资源进行了抗病性鉴定。两种接种方法中,生理小种PNJ3和6497对100个栽培豆进行的资源评价,用下胚轴伤口接种法和子叶接种法分别接种大豆疫霉生理小种PNJ3,抗病性各占5%和16%,用下胚轴伤口接种法和子叶接种法分别接种大豆疫霉生理小种6497,抗病性各占2%和17%;两种接种方法只有60%和64%结果一致,证明华南地区大豆对疫霉根腐病的抗病性研究中,子叶接种法虽有一定优势,但不能替代下胚轴接种法。     

河南大豆新品系抗大豆疫霉根腐病基因鉴定

大豆疫霉根腐病作为影响大豆生产的毁灭性病害之一,对大豆生产威胁很大。种植抗疫霉根腐病的大豆品种是控制该病害最有效的途径。河南省位于我国黄淮夏大豆产区的腹地,具有大豆疫霉根腐病发生的潜在威胁。本研究的目的是对河南省新育成的大豆品系进行抗性鉴定和抗病基因分子标记检测,以明确大豆新品系对大豆疫霉根腐病的抗性水平和抗病基因。采用下胚轴创伤接种法对64个河南省培育的大豆新品系进行接种,鉴定其对2个具有不同毒力的大豆疫霉分离物PsJS2和Ps41-1的抗性。结果显示,对分离物Ps41-1和PsJS2抗病的分别有35个和16个品系,对Ps41-1和PsJS2为中间反应型的分别有16个和10个品系,其中对2个分离物均抗病的有16个品系,占鉴定品系的25%。使用抗疫霉病基因RpsZheng共分离标记WZInDel11进行新品系的基因型鉴定发现,对2个大豆疫霉分离物均抗病的16个品系中有13个含有标记WZInDel11,对1个或2个大豆疫霉分离物表现为中间反应型的5个大豆品系,分子检测结果表明,其为杂合基因型,这些品系中的纯合抗病单株可直接选育成纯合抗病品系用于抗病育种。综合系谱分析结果推测,有2个品系可能含抗疫霉根腐病基因RpsZheng,2个品系可能含RpsYD29,14个品系可能含有RpsZheng或其等位基因。表明河南省培育的大豆新品系中含有优异的大豆疫霉根腐病抗源,该研究结果将为病害防控和抗病品种的选育提供参考。     

大豆品种豫豆25抗疫霉根腐病基因的鉴定

大豆疫霉根腐病是大豆破坏性病害之一。防治该病的最有效方法是利用抗病品种。迄今,已在大豆基因组的9个座位鉴定了15个抗大豆疫霉根腐病基因,但是只有少数基因如Rps1c、Rps1k抗性在我国是有效的。因此,必需发掘新的抗疫霉根腐病基因,以满足抗病育种的需求。豫豆25具有对大豆疫霉菌的广谱抗性,是目前筛选出的最优异的抗源。以豫豆25为抗病亲本分别与豫豆21和早熟18杂交构建F_2:3家系群体。两个群体的抗性遗传分析表明,豫豆25对疫霉根腐病的抗性由一个显性单基因控制,暂定名为RpsYD25。用SSR标记分析两个群体,RpsYD25均被定位于大豆分子遗传图谱N连锁群上。由于Rps1座位已作图在N连锁群,选择Rps1k基因中的一些SSR设计引物,检测RpsYD25与Rps1座位的遗传关系。结果表明,一个SSR标记Rps1k6与RpsYD25连锁,二者之间的遗传距离为19.4 cM。因此,推测RpsYD25可能是Rps1座位的一个新等位基因,也可能是一个新的抗病基因。     

大豆抗疫霉根腐病的蛋白组研究

利用双向电泳及MALDI-TOF-MS技术分析绥农10号真叶接种疫霉菌1号生理小种后的蛋白质组变化。在抗病品种绥农10号叶片中共获得19个差异表达蛋白点, 其中有12个上调表达, 6个下调表达, 1个特异表达(仅在接种后出现)。利用生物质谱分析8个上调表达点、1个下调表达点和1个特异表达点, 最终鉴定得到8个有注释功能的蛋白, 根据功能可分为4类, 第1类为参与新陈代谢的蛋白, 包括二磷酸核酮糖羧化酶的大亚基及前体、琥珀酰-辅酶A;第2类为参与信号传导的蛋白, 包括激酶受体类蛋白、氧化还原酶和半胱氨酸氧化还原酶;第3类为参与细胞内物质运输的蛋白, 包括衣壳蛋白的zeta-3亚基;第4类为转录因子, 是参与茉莉酸介导的F-box蛋白。这些蛋白可为进一步研究大豆抗病机制奠定基础。     

黄淮海地区大豆主栽品种对8个大豆疫霉菌株的抗性评价

随着麦茬免耕栽培技术的推广应用,黄淮海地区麦后夏播大豆生产中疫霉根腐病呈加重趋势。了解该地区大豆主栽品种对疫霉根腐病的抗性和筛选抗病亲本,对培育新的高产广适抗病品种具有重要意义。本研究利用8个具有不同毒力的大豆疫霉菌株,采用下胚轴创伤接种法,对20世纪50年代以来黄淮海地区审定、推广的140个大豆主栽品种进行接种鉴定。表明除6个品种对8个菌株均无抗性外,其余134个品种分别抗1~8个大豆疫霉菌株,占鉴定品种总数的95.7%,其中抗6~8个以上菌株的品种有83个,占鉴定品种总数的59.3%。以14个鉴别寄主的抗病反应型为参照,发现134个品种对8个大豆疫霉菌株共产生65种反应型,其中19个品种产生的5种反应型与已知单基因或2个单基因组合反应型相同;115个品种产生的60种反应型与含有已知单基因或2个单基因组合的反应型不同,推测可能含有新的抗病基因或基因组合。根据研究结果合理选择亲本,可培育出聚合多个抗性基因且综合性状优良的大豆新品种。     

Pathogenic diversity of Phytophthora sojae and breeding strategies to develop Phytophthora-resistant soybeans

Phytophthora stem and root rot, caused by Phytophthora sojae, is one of the most destructive diseases of soybean [Glycine max (L.) Merr.], and the incidence of this disease has been increasing in several soybean-producing areas around the world. This presents serious limitations for soybean production, with yield losses from 4 to 100%. The most effective method to reduce damage would be to grow Phytophthora-resistant soybean cultivars, and two types of host resistance have been described. Race-specific resistance conditioned by single dominant Rps (“resistance to Phytophthora sojae”) genes and quantitatively inherited partial resistance conferred by multiple genes could both provide protection from the pathogen. Molecular markers linked to Rps genes or quantitative trait loci (QTLs) underlying partial resistance have been identified on several molecular linkage groups corresponding to chromosomes. These markers can be used to screen for Phytophthora-resistant plants rapidly and efficiently, and to combine multiple resistance genes in the same background. This paper reviews what is currently known about pathogenic races of P. sojae in the USA and Japan, selection of sources of Rps genes or minor genes providing partial resistance, and the current state and future scope of breeding Phytophthora-resistant soybean cultivars.     

环境条件对大豆幼苗疫病发生的影响

环境条件下与大豆疫病发生的程度密切相关,其中土壤绝对湿度最为重要,土壤绝对湿度为14．35％－57．12％时,发病率从25％增至100％;空气温度次之,低于10℃时P.sojae不能侵染寄生,10－25℃时幼苗疫病发病率从最低升至最高,25℃发病率最高,温度再升,高发病率开始下降;光照强度对该病的发生影响不显著;不同大豆品种存在抗病性差异。     

Saponin polymorphism in the Korean wild soybean (Glycine soja Sieb. and Zucc.)

Seed saponin composition of 3025 wild soybean (Glycine soja Sieb. and Zucc.) accessions collected from nine regions of Korea was analysed by thin‐layer chromatography to determine its polymorphic variation and geographical distribution and find mutants in saponin components. The saponin composition of seed hypocotyls was primarily divided into seven phenotypes, designated as Aa, Ab, AaBc, AbBc, Aa+α, AaBc+α and AbBc+α. The predominant phenotypes were AaBc (55%), Aa (33%), AaBc+α (7.5%) and Aa+α (3.3%). The frequencies of Ab, AbBc and AbBc+α were very low (0.3‐0.5%). Codominant alleles Sg‐1^a and Sg‐1^b and dominant allele Sg‐4 occupied 98.6, 1.1 and 63.3%, respectively. Alleles Sg‐3 and Sg‐5 were found to be dominant in all the analysed accessions except the mutants. Three accessions were discovered as mutants via LC‐PDA/MS/MS. The accession CWS0115 did not produce saponin Aa and Ax, CWS2133 did not produce saponin Aa and Ab and CWS5095 did not produce any group A saponins. These newly determined mutants might be utilized in producing a new soybean variety with good taste as well as in biosynthetic studies.     

野生大豆GsbZIP33基因的分离及胁迫耐性分析

bZIP (basic leucine zipper)类转录因子在植物的生长发育、光形态建成、光信号传导及非生物胁迫反应中发挥重要的作用,已成为非生物胁迫基因工程领域的研究热点.本研究以野生大豆(Glycine soja)为材料,利用同源克隆的方法克隆了GsbZIP33转录因子基因,该基因与大豆GmbZIP33 (DQ...     

野生大豆转录因子GsNAC20基因的分离及胁迫耐性分析

NAC (NAM, ATAF1/2, CUC2)转录因子作为一类新型转录因子已成为非生物胁迫基因工程领域的研究热点。本研究以野生大豆(Glycine soja)为材料,利用酵母单杂交的方法筛选到一个能够与MYB1AT元件(核心序列为AAACCA)结合的转录因子基因,该基因与大豆NAC20 (EU440353.1)基因具有99%的相似性,命名为GsNAC20。GsNAC20蛋白含有典型的NAC结构域和转录激活区。酵母试验表明,GsNAC20转录因子能够与耐逆相关顺式元件MYB1AT特异结合,但不具有自激活功能。细胞定位分析证明该基因位于细胞核中,符合转录因子的特征。GsNAC20能够响应高盐、干旱和低温胁迫,并且在根和叶中具有不同的表达模式。超量表达GsNAC20基因的拟南芥对盐胁迫的敏感性提高。以上结果表明GsNAC20参与植物非生物胁迫反应过程,该基因在非生物胁迫基因工程研究领域具有良好的理论研究和实际应用价值。     

陕西省野生大豆种质资源的SSR遗传多样性研究

为了研究陕西地区野生大豆的遗传多样性特点,利用SSR分子标记分析了陕西省6个野生大豆(Glycine soja)天然种群和1个栽培大豆(Glycine max)种群的遗传结构与遗传多样性。结果显示：13个位点共检测出113个等位基因,平均每个位点的等位基因数(A)为8.69个,等位基因数目范围为4~13个,有效等位基因数(N_e)范围为2.135(Satt590)~9.385 (Satt487),平均有效等因基因数为5.623;观察杂合度(H_o)变化范围为0.033~0.121,平均为0.080;预期杂合度(H_e)的变化范围为0.312~0.658,平均为0.482;种群平均Shannon遗传多样性指数(I)为0.657;野生大豆种群基因多样度比率(F_ST)为0.465。该研究显示,陕西省野生大豆具有较高水平的遗传多样性,野生大豆的遗传多样性普遍高于栽培大豆;随着海拔的不断升高,野生大豆遗传多样性变低;陕西中部、南部的野生大豆种质资源丰富、种群具有较高的遗传多样性,推测该区域为陕西省野生大豆的遗传多样性中心。