QTL作图在植物数量抗病性遗传研究中的应用

 本文综述了近年来在植物数量抗病性遗传研究方面的进展及发展动态。列举了利用DNA分子标记定位和估计植物数量抗性座位或基因(QRL)的18个实例,从中归纳总结了控制植物数量抗病性的QRL数目、类别、效应及其基因与基因和基因与环境、植株生育期、病菌生理小种(或致病类型)间的互作关系。展望了QTL作图对复杂的数量抗病性的标记辅助选育和数量抗性基因图位克隆的发展前景。     

黑龙江省稻瘟病菌生理小种的鉴定

应用３个籼稻、４个粳稻组成的中国鉴别品种将黑龙江省１１０个稻瘟病菌菌株划分为４群７个生理小种。用日本清泽的１２个单基因抗性鉴别品种将上述菌株划分为７７个生理小种。对＋、ｔｉ－ａ、Ｐｉ－ｋ、Ｐｉ－ｚ基因致病频率高（７０．４％～８９％）的生理小种遍布全省各稻区；对Ｐｉ－ｔ、Ｐｉ－ｂ、Ｐｉ－ｚｔ基因致病频率低（０～１９．３％）的生理小种分布窄，这３个基因可用于抗病育种。试验表明应用日本清泽的１２个粳稻单基因抗性鉴别品种更适宜黑龙江省稻瘟病菌生理小种的鉴定     

植物抗真菌病害基因工程研究进展

在寄主与病原互作的研究中,通过分子生物学与生物技术成功分离和克隆了大量植物防御相关基因,这些基因的表达产物——蛋白、肽或抗菌素直接对病菌有毒害作用或在侵入位点抑制病菌的生长;直接抑制病菌的毒性产物或增强植物结构抗性基因,直接或间接活化植物整体防御反应;增强过敏性坏死反应中与无毒基因互作的抗性基因。将这些基因引入植物,转基因植物显示出对病原真菌明显的抑制作用,在提高植物抗性方面具有广阔的发展前景。     

大豆疫霉根腐病

 大豆疫霉根腐病是毁灭性病害之一,在我国近年有加重发展趋势。美国、澳大利亚和加拿大对Phytophthora sojae及大豆抗性研究较多,目前已建立了完善的生理小种体系,分离了30多个生理小种,最新定名小种为38和39号。RFLP研究表明,P.sojae的多数变异都可在小种1,7,17和19号中表现出来,因而推测其它小种可能是从这4个小种杂交派生而来,澳大利亚的P.sojae由美国传入。抗、耐病筛选方法有田间筛选法、接种体薄层法、斜板法、下胚轴接种法和豆荚接种法等。选出不少抗病材料,通过遗传研究定名了抗性基因Rps1、Rps-b、Rps-c、Rps1-d、Rps1-k、Rps2、Rps3、Rps3-b、Rps3-c、Rps4、Rps5、Rps6和Rps7等。Rps1-k是目前应用较广的抗性基因,它能抗20多个生理小种。抗性基因Rps1和Rps1-c从被利用到丧失抗性大约是8~10年的时间,按此推算几年之内Rps1-k基因也将丧失抗性,因此主张抗病基因和耐病基因结合使用,不同抗性基因结合使用。     

糯高粱种质资源对川南高粱丝黑穗病的抗性鉴定

为明确新选育和引进的糯高粱种质资源对川南高粱丝黑穗病菌主要生理小种的抗性,利用4个高粱鉴别寄主分别对2013年和2014年自川南泸州、宜宾、自贡3市高粱上采集的丝黑穗病菌Sporisorium reilianum进行生理小种鉴定,并于2014—2018年对新选育和引进的55份不育系、88份恢复系和20份常规品种糯高粱种植资源进行丝黑穗病抗性鉴定。结果表明,川南3市采集的高粱丝黑穗病菌生理小种均为1号生理小种。不育系糯高粱种植资源对丝黑穗病菌1号生理小种抗性较强,对丝黑穗病免疫材料有45份,87.3%不育系糯高粱种植资源为抗性材料。恢复系糯高粱种质资源抗丝黑穗病菌1号小种的能力弱于不育系,对丝黑穗病表现为免疫、高抗、抗病、中抗的种质资源分别为32、1、2和5份,抗病恢复系糯高粱种质资源占恢复系糯高粱种质资源总数的45.5%。糯高粱种质资源常规品种对丝黑穗病菌1号小种的抗性最差,抗病糯高粱种质资源常规品种占常规品种总数的45.0%,其中对丝黑穗病免疫的糯高粱种质资源常规品种仅有1份,为国窖红3号;对丝黑穗病高抗和抗病的糯高粱种质资源常规品种无,主要表现为中抗,应加强川南地区糯高粱常规品种的丝黑穗病抗性改良。鉴定的对丝黑穗病免疫的糯高粱不育系、恢复系和常规品种可作为川南高粱丝黑穗病病区主栽品种或抗丝黑穗病菌1号生理小种的育种材料。     

苦瓜白粉病病原菌和生理小种的鉴定及苦瓜对白粉病的抗性遗传分析

为明确海南省苦瓜白粉病的病原菌、生理小种及苦瓜对白粉病的抗性遗传规律,结合形态学鉴定和分子鉴定解析白粉病菌及生理小种种类,通过显微镜观察白粉病菌侵染过程,并应用主基因+多基因混合遗传模型分析法探讨苦瓜对白粉病的主要抗性遗传规律。结果表明:采集自海南省6个市(县)的苦瓜白粉病病原菌均为单囊壳白粉菌Sphaerotheca fuliginea,属生理小种2F,该菌在侵染苦瓜叶片时有4个关键时期:接种后4 h为分生孢子萌发高峰期,8 h为附着孢形成高峰期,16～24 h为次生菌丝形成高峰期,5 d为分生孢子梗形成高峰期。将其接种于苦瓜抗、感品系,对白粉病的抗性符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型,主基因和多基因共同控制苦瓜对白粉病的抗性,其中以主基因遗传为主,且会受到环境变异的影响。根据苦瓜抗性遗传规律,F2代主基因遗传率最高,受环境影响最小,在苦瓜的白粉病抗性育种中,以早期世代F2代作为有效选择世代。研究表明白粉病菌侵染叶片的前2 d是白粉病防治的最佳时期,所以在白粉病易发的物候期,可将防治时间提前1～2 d。     

棉花抗黄萎病生理生化机制研究进展

棉花是我国的重要经济作物,是关系我国国计民生的支柱性产业,是影响世界大宗农产品及下游纺织品贸易格局的战略性产业。由大丽轮枝菌Verticillium dahliae引起的棉花黄萎病是棉花生产上的头号病害,严重影响棉花产量与质量。黄萎病菌侵染过程中会激发棉花植株产生一系列防御反应,如组织结构抗性变化、植物激素信号通路响应及抗病相关基因表达等。目前,已从棉花中挖掘出大量响应黄萎病菌的基因,阐明了这些抗性相关基因通过调控生理生化反应而发挥抗病功能的机制。本文从活性氧、防御酶、次生代谢产物和植物激素4个方面综述了棉花抗性相关生理生化作用机制,总结了棉花抗性相关生理生化反应的调控网络,为深入了解棉花抗黄萎病机制、选育抗病品种提供理论依据。     

关于植物的水平抗性(一)

一、历史 1963年,Van der plank总结了马铃薯品种对晚疫病抗性“丧失”的历史经验,提出了水平抗性和垂直抗性这一对概念,他注意到,含有来自野生种Solanum demissum的主效抗病基因的抗病品种(即R基因品种),虽然在新育成推广时表现免疫或高抗。然而大面积推广后不多几年就“丧失”了抗性,变为高度感病,反而不如过去的中度抗病的老品种。     

诱导免疫哈密瓜的某些生理生化特性研究

 应用病毒、细菌、真菌,以及病原菌体及其代谢物作为诱导因子,已在多种作物上获得对病毒的整体免疫,有些已开始在田间应用,我们也曾应用人工诱导免疫的方法使哈密瓜获得对瓜类疫霉病的抗性。目前对植物诱导免疫的机理,尤其是用病原菌代谢物作为诱导因子进行了研究。     

大豆种质资源对大豆孢囊线虫3号和4号生理小种的抗性鉴定

选育和利用抗病品种是控制大豆孢囊线虫病的最经济有效方法.本研究通过测定国内外大豆种质资源对大豆孢囊线虫2个生理小种的抗性水平,以期获得抗大豆孢囊线虫的品种与种质资源.2009年9月-2010年6月,采用PVC柱法在温室内鉴定了300份大豆种质资源分别对大豆孢囊线虫(SCN)3号和4号生理小种的抗性.用3号生理小种测定得到了抗性表现免疫的种质资源12份,表现高抗的28份,表现中抗的39份,分别占测试材料的4.0％、9.3％和13.0％;用4号生理小种测定得到了免疫的种质材料8份,高抗的18份和中抗的51份,分别占测试材料的2.7％、6.0％和17.0％.对2个生理小种的毒力差异比较表明,20份大豆种质资源的抗性表现差异明显,4号生理小种的毒力比3号生理小种强.本研究所鉴定出的抗病品种与资源,不仅对农业生产中利用抗病品种合理布局具有指导意义,而且为大豆抗孢囊线虫病的品种培育提供了重要的抗源材料.