中国水仙STK类抗病基因同源序列的克隆与分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类(serine-threonine kinase,STK)抗病基因结构中的保守结构域设计简并引物,以中国水仙的基因组DNA为模板,扩增获得4条STK类抗病基因同源序列。同源性分析表明,其均具有STK保守结构域,与已经克隆的Xa21、Pto、Lr10、Lectin等基因在氨基酸水平上的同源性为38.3%～68%。系统进化树分析表明,它们可能是抗病基因的同源序列,这为进一步克隆中国水仙中STK类抗病基因提供依据。     

水稻抗病基因同源序列与抗瘟性的关系

利用11对抗病基因同源序列(RGA)引物扩增43个水稻品种的DNA片段和接种33个稻瘟菌株测定它们的抗病性。结果表明,抗病性聚类结果与DNA扩增条带聚类结果基本一致,两者相关系数达0.6117(α=0.01),即利用RGA分析品种的抗病性具有很好的代表性,但相关性在引物间不同,从0.1701到0.5305。结合多态性分析,5对引物S1/AS3、S1 INV/ S2 INV、XLRR For/XLRR Rev、Pto Kin 1 IN/Pto Kin 2 IN、NLRR For/NLRR Rev可用于水稻品种的抗稻瘟病性分析,它们扩增的DNA条带数据与抗瘟性间达极显著相关。此外,除高感品种丽江新团黑谷和CO39两个品种未被聚类到不同的亚种外,RGA扩增的DNA条带还能区分水稻的籼粳亚种类型。     

甘薯NBS-LRR类抗病基因同源序列的克隆、分析及数目研究

根据植物抗病基因保守序列设计特异引物,对甘薯高抗茎线虫病品种AB94078-1、感病品种徐18及其8个后代品系进行PCR扩增.获得15个具有完整氨基酸读码框的片段,均具有NBS类抗病蛋白4个保守基序,其中5个片段含LRR结构.利用从亲本AB94078-1扩增的R510-AB作为探针进行Southern杂交,结果表明,其在基因组中存在多个拷贝,并估计其在基因组中的拷贝数目,克隆新的甘薯RGA序列,为进一步获得甘薯抗病基因打下基础.     

黑皮冬瓜NBS类抗病基因同源序列克隆与分析

以黑皮冬瓜"B98K"种质为试材,根据已克隆的植物NBS类抗病基因保守结构域设计简并引物,PCR扩增冬瓜基因组DNA,获得对应区段的DNA片段,回收克隆与测序后,得到19条抗病同源序列(命名为DNB1至DNB19)。利用DNAStar软件进行序列分析及同源性比对发现,这些抗病同源序列长度在249~252 nt之间,其核苷酸序列同源性在48.4%~98.8%之间,氨基酸序列同源性为23.2%~100.0%,推导氨基酸序列具有P-loop(GGVGKTT)、Kinase-2a(VLDDVW)典型的NBS保守结构域。同源进化分析将其全部归为non TIR-NBS-LRR类,与推导氨基酸序列多重比较结果一致;该序列与其他作物已克隆抗病基因的氨基酸序列同源性在24.7%~99.0%之间。该组序列已登录Genbank,登录号为KF776401~KF776419。     

斑茅NBS-LRR类抗病基因同源序列的克隆与分析

根据已知NBS-LRR抗病基因[含有核苷酸结合位点(NBS)和富亮氨酸重复(LRR)的胞内受体蛋白基因1NBS结构域蛋白质的保守序列,设计简并引物,对斑茅基因组进行体外扩增,获得了对应区段的DNA片段,回收、克隆这些特异片段,测序分析,共获得8个片段序列.序列分析发现其中7个编号分别为RGA-Q1、RGA-Q2、RGA-Q3、RGA-Q4、RGA-Q5、RGA-Q6和RGA-Q7的片段推导的氨基酸序列均具有典型的NBS结构域,即Ploop(GGVGKTr)、Kinase-2a(VLDDVW)、Kinase-3a(GSR/KILVTTR)及疏水结构域HD(hydrophobic domain).它们在NCBI上的登录号为EU685828、EU685829、EU685830、EU685831、EU685832、EU685833和EU685834.这些抗病基因同源片段(RGA)与已经克隆的N、L6、RPS2和胧等11个抗病基因在氨基酸水平上的同源性为2.3%～39.8%.可进一步用作斑茅抗病候选基因的分子筛选及遗传图谱的构建.     

四川小麦遗传材料抗病基因同源序列的多样性分析

为了加快小麦抗性亲本的选配,培育具有持久抗性的小麦新品种,根据大多数已克隆的植物抗病基因所编码蛋白产物的NBS—LRR（核苷酸结合位点和富舍亮氨酸区域,Nueleotide binding site—leucine rich repeat）和STK（丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,Ser／Thr Kinase）保守结构域,合成24条简并引物,对四川省主要利用的82份小麦育种抗性亲本材料进行PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,筛选出多态性高的三对引物组合：Ptokin1N／Ptokin1N,cer31／XLRRINV2、AS3／S2,进一步扩增,共获得123条带,其中54条带具有多态性,多态率达43．9％。UPGMA分析把82份材料分为两大类,其中LB0485、C866—1、R116、R185为Ⅰ类,其余78份材料为Ⅱ类;Ⅱ类材料在遗传距离0．397处又分为Ⅱ-1和Ⅱ-2两个亚类。分析结果表明：（1）82份小麦供试材料间存在丰富的抗病基因同源序列的多样性,聚类分析结果与相应的抗性鉴定结果基本吻合;（2）国外引进的抗性材料与四川省广泛使用的小麦育种亲本材料的抗性背景不同,两者之问能够很好地区分开来;（3）R系材料具有广泛的抗性遗传基础,在大多数类群中均有分布。     

水稻品种抗瘟性表型与抗病基因同源序列相似性关系

 用6对RGA引物，即RGA1(XLRR for/XLRR rev)、RGA2(XLRR inv1/XLRR inv2)、RGA3（NLRR for/NLRR rev）、RGA4(NLRR inv1/NLRR inv2)、RGA5(Pto kin1/Pto kin2)和RGA6(Pto kin3/Pto kin4)对21个品种进行RGA PCR的DNA指纹分析。以相似系数0.72和田间叶瘟严重度阈值0.84分别聚类，21个水稻品种均可以分成5类。尽管类与类之间没有一一对应关系，但抗谱广、抗性稳定或具持久抗瘟性的品种，能较好地聚为一类，如湘资3150、IR156、株两优02、ZR02。在6对引物中，RGA1和RGA2来自于水稻抗白叶枯病基因Xa21含 LRR结构，RGA3来自于烟草N基因含LRR结构，上述3对引物比较适宜用于水稻稻瘟病抗性基因遗传背景分析。     

水稻不育系系谱抗稻瘟病基因同源序列的克隆与序列分析

根据已知NBS-LRR类抗病基因结构中氨基酸的保守区域设计简并引物,对水稻不育系系谱NBS-LRR类抗病基因同源序列进行克隆、测序和聚类。同源序列克隆与分析表明,7个水稻不育系系谱亲本中共获得14个阳性克隆,其中11个含有NBS-LRR类抗病基因所特有的保守氨基酸结构域KinaseⅠ、KinaseⅡ、KinaseⅢ及跨膜区域。这些片段间同源性最高达98.3%,最低仅为29.7%;11个氨基酸片段与抗病基因Xal（AB002266）的同源性较高,42%-45%的氨基酸序列相同,59%-64%的氨基酸序列相似,且与水稻其他NBS-LRR类抗性蛋白相似性很高。通过聚类分析,可以将其分为3类,分别记为G1、G2、G3,并发现抗源谷农13所含有的G3类基因,通过天谷、福伊传给后代谷丰、全丰。     

向日葵抗锈病基因同源序列的克隆与分析

向日葵锈病严重影响向日葵的产量。为了找到抗锈病相关基因,根据已知NBS-LRR型抗病基因保守结构域P-loop和GLPL设计简并引物,以接菌的抗病向日葵品种CM29叶片的cDNA为模板进行扩增。通过克隆转化得到10个具有连续开放阅读框的RGA,经系统进化分析将其分为TIR-NBS-LRR和non-TIR-NBS-LRR两种类型。对其氨基酸序列进行多重序列比对结果显示所获得的RGA具有典型的NBS-LRR型抗病基因保守结构域即P-loop、kinase-2a、kinase-3a和GLPL结构。运用BLASTX分析这些结果,表明其RGA与已知的抗病基因相应保守区域的同源性为18.1%～51.1%,说明它们可能与抗病功能基因具有密切联系。     

一个木薯候选STK类抗病基因的分离及其生物信息学分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类(STK)结构域Ⅰ和Ⅷ氨基酸保守序列设计了1对简并引物,以细菌性萎蔫病抗/感木薯种质E1340和GR911基因组DNA为模板,通过PCR扩增,均获得大小约0.5 kb的扩增片段。两个片段纯化、克隆、测序后获得完全一致的505 nt序列,比对发现,木薯种质AM560带有和该序列高度同源的核苷酸片段。对包括同源片段上下游各约2.0 kb的大片段序列进行基因预测,获得1个有4个外显子、ORF全长1866 nt的预测基因,命名SSK1。序列分析表明,该基因编码621 aa,有细胞壁受体激酶结合、偶联位点和8个跨膜结构域,具有典型的STK类抗病基因的保守结构,是一个候选的抗病基因,可能在木薯抗病反应中发挥重要作用。     

几个籼稻品种对稻瘟病抗性的遗传分析

用感稻瘟病品种二九青与4个抗病品种杂交的 F₁、F₂、B₁F₁经4个不同菌系的稻瘟病菌孢子悬浮液分别进行人工接种,然后考查其抗性反应。结果表明红脚占、砦糖、Tetep 和74-5461BG 等籼稻品种对 ZB1、ZB15、ZC15、ZC3菌系的抗性均分别由显性抗性基因 Ipi-1、Ipi-2、Ipi-3和 Ipi-4控制,同时这4个抗性基因还存在着紧密的连锁关系。等位性测定也表明4个品种所具有的抗性基因都是各各等位的。     

水稻矮化小穗基因DSP2的鉴定与克隆

[目的]水稻株高和穗型在产量形成中发挥着重要作用.鉴定与克隆水稻株高和穗型发育相关基因,可以丰富水稻株高穗型发育调控的分子机理,为分子设计育种奠定理论基础和提供基因资源.[方法]在粳稻日本晴T-DNA插入群体中筛选到矮化小穗突变体dsp2-D(dwarf and small panicle 2-Dominant),对其...     

Transferring Translucent Endosperm Mutant Gene Wx-mq and Rice Stripe Disease Resistance Gene Stv-bi by Marker-Assisted Selection in Rice (Oryza sativa)

A high-yielding japonica rice variety, Wuyunjing 7, bred in Jiangsu Province, China as a female parent was crossed with a Japanese rice variety Kantou 194, which carries a rice stripe disease resistance gene Stv-bi and a translucent endosperm mutant gene Wx-mq. From F2 generations, a sequence characterized amplified region (SCAR) marker tightly linked with Stv-bi and a cleaved amplified polymorphic sequence (CAPS) marker for Wx-mq were used for marker-assisted selection. Finally, a new japonica rice line, N...     

分子标记辅助选择聚合水稻暗胚乳突变基因Wx-mq和抗条纹叶枯病基因Stv-b~i

以江苏高产粳稻品种武运粳7号为母本,具有条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和暗胚乳突变基因Wx-mq的日本粳稻品种关东194作父本配制杂交组合进行聚合育种。利用与Stv-bi基因共分离的SCAR标记及与暗胚乳突变基因Wx-mq紧密连锁的CAPS功能标记对其分离世代进行标记位点的检测,结合田间多代选育、抗性鉴定和籽粒胚乳外观鉴定,将条纹叶枯病抗性基因Stv-bi和暗胚乳突变基因Wx-mq同时转育到高产品种中,筛选、培育出优质、抗病、高产且农艺性状优良的水稻新品系宁9108。利用与水稻优质及抗病基因紧密连锁的分子标记,不仅初步建立了优质、抗病育种的分子标记辅助选择体系,也为水稻优质、抗病、高产育种提供了一种简单、快捷的选择方法和重要的中间材料。     

植物抗病的分子基础与研究进展

从分子水平讨论了植物抗病机制及与抗病性紧密相关的信号分子,并简要叙述了有关植物抗病性的研究进展。     

水稻柠檬酸合酶编码基因的初步研究

 以粳稻cDNA为模板，设计一对特异性引物，获得编码水稻柠檬酸合酶基因的cDNA序列，全长为1470 bp，ORF区含475个氨基酸，推定蛋白序列与红葡萄、烟草、甜菜、拟南芥和柑橘等物种都有较高的同源性（>70％），氨基末端含一线粒体靶信号。Southern分析表明此基因在水稻基因组中具有多个拷贝数。经0.4 mmol/L IPTG诱导,根据Western印迹分析获得预测的蛋白大小为59 kD。     

一种新的水稻香味基因功能标记的开发与应用

香味是影响稻米品质的一个重要性状,Badh2基因突变是水稻产生香味的主要原因,水稻香味产生主要有Badh2基因第2、4、5、7、8外显子突变类型,其中研究最多的是第7外显子突变类型.为了提高水稻香味性状检测的准确性、安全性和效率,本研究根据水稻Badh2基因突变(第7外显子8 bp缺失、3 bp突变)的序列设计开发了3...     

一个水稻穗特异表达锌指蛋白基因的克隆与结构分析

利用生物信息学和RT PCR方法从水稻中克隆鉴定了一个新的具有TFⅢA型锌指结构的锌指蛋白基因,其开放阅读框为1092 bp,编码363个氨基酸残基。组织表达谱结果表明,该基因只在水稻幼穗组织中表达,在成株期的根、叶、茎以及花药中不表达,将其命名为OsZPT3 1。序列分析表明OsZPT3 1具有3个C2H2型锌指结构,在氨基酸的C端没有典型的转录抑制区域DLN box,但LXLXL的结构仍然表明OsZPT3 1可能是一个转录抑制因子。对OsZPT3 1启动子区域进行预测,结果发现3个MADS box转录因子识别位点,推测OsZPT3 1可能在MADS box转录因子的调节下,通过抑制下游基因的表达在水稻穗部器官的生长发育过程中发挥重要的调控作用。