水稻抗倒伏候选基因的鉴定与功能分析

为进一步挖掘控制水稻抗倒伏的基因,以524份水稻种质资源为材料,采用GWAS（genome-wide association analysis）鉴定与抗倒伏性状显著关联的位点qRLG7,通过基因表达水平分析和候选基因关联分析确定调控水稻抗倒伏性的候选基因,在分析候选基因的表达特征和启动子区自然变异基础上利用CRISPR-Cas9技术构建2个候选基因的突变体家系,考察转基因材料的抗倒伏性状。结果显示,编码肌醇-1-单磷酸酶的2个串联排列基因LOC_Os07g37220和LOC_Os07g37230在离茎秆基部5 cm节间中的表达量显著高于其余候选基因,而且这2个候选基因的表达量在极端抗倒伏和易倒伏2组材料中存在极显著差异;通过候选基因关联分析发现这2个基因启动子区的SNP与离基部5 cm茎秆直径（CD5）的表型值显著关联,且基于显著关联SNP的2种单倍型的CD5表型值存在显著差异,这2个候选基因的2种单倍型启动子活性检测结果也表明2种单倍型之间存在极显著差异;2个基因的功能缺失突变体植株在基部节间抗折力、茎秆厚度、茎秆直径以及株高和穗质量等性状方面与野生型对照存在显著差异。结果表明,候选基因LOC_Os07g37220和LOC_Os07g37230具有一定的抗倒伏功能。     

甘蔗对锈病的抗性遗传与育种策略：I.F1群体对锈病抗性的分析

以甘蔗２０个杂效组合的实生苗为试验材料，在田间自然诱发条件下，按０－９级抗感分级标准分析了甘蔗Ｆ１群体对锈病的抗性。结果表明：２０个家系实生苗对锈病抗生分离较大，普遍呈现偏向抗锈级别的偏态分布。根据Ｘ＾２测验所显示的４种抗锈频次分布型，提出了选择抗锈单株的相应策略。从后代群体的抗病表现评价亲本组合，初步认为新台糖１号×崖８４－１５３，ＣＰ７２／１２１０×崖７１－３７４，ＣＰ７２／１２１０×川５７－     

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。     

抗病育种相关基因的研究进展

对肾小管发育不良、Chondrodysplastic矮小症、普鲁氏菌病和CARD15等一些与疾病相关基因的研究状况进行简单的回顾。     

水稻抗褐飞虱基因的RAPD标记研究

药用野生稻1665（O.officinals Wall et Watt）和栽培稻桂99远缘杂交后,连续回交、自交筛选得到一个近等基因系B3F4.本研究利用B3F4对来源于药用野生稻1665的抗褐飞虱基因进行分子标记研究,获得2个与抗褐飞虱基因表现连锁的RAPD标记,并分别完成B3F4植株的RAPD标记分析. 利用MAPMAKER/ EXP.Version 3.0,构建局部连锁遗传图谱,覆盖大小为3.0 cM,标记间平均距离为1.0 cM.为下一步水稻抗褐飞虱基因的精确定位和克隆分离打下了坚实的基础.     

甘蔗对锈病的抗性遗传与育种策略──Ⅰ．F_1群体对锈病抗性的分析

以甘蔗２０个杂交组合的实生苗为试验材料,在田间自然诱发条件下,按０－９级抗感分级标准分析了甘蔗Ｆ１群体对锈病的抗性．结果表明：２０个家系实生苗对锈病抗性分离较大,普遍呈现偏向抗锈级别的偏态分布．根据χ２测验所显示的４种抗锈频次分布型,提出了选择抗锈单株的相应策略．从后代群体的抗病表现评价亲本组合,初步认为新台糖１号×崖８４—１５３、ＣＰ７２／１２１０×崖７１－３７４、ＣＰ７２／１２１０×川５７—４１６和ＣＰ５７—６１４×川５７—４１６为抗锈性强的组合．     

候选抗病基因在水稻品种多样性研究中的应用

 利用19个来源于水稻和大麦、具有抗病基因NBS-LRR结构特点的探针对24个水稻品种的Dra I酶切DNA片段进行候选抗病基因分析，用26个稻瘟病菌株对供试品种进行人工接种试验。结果表明：供试品种中共检测到127个候选基因位点，平均每个探针为6.7个。除齐头谷、八宝谷和紫糯外，籼稻品种的位点数均高于粳稻品种，而这些籼稻品种表现较为抗病。聚类分析将供试品种划分为籼粳差异明显的2个类群和分群结果与其系谱关系及抗性基本吻合的5个亚群，表明候选抗病基因标记可用于水稻品种的遗传关系、水稻病害控制和抗病育种方面研究。     

甘蔗锈病抗性指标及甘蔗无性系的抗性评价

在种植高感锈病的甘蔗品种作为诱发行的条件下，应用锈病严重度级别、ＴＶＤ＋１受侵染面积的百分率及ＴＶＤ＋１的孢子堆数量等３个指标，衡量供试材料对锈病的抗性程度．结果表明，这３种评价方法结果相似，而第１种指标便于操作，切实可行．供试的１５份材料中，福农８５／２１０８高感，福蔗８７／１２感病，福蔗８７／１０和Ｆ１３４为中度感病，其余的包括来自感病供体的Ｔｃ２０９等５个亚无性系均属抗病或高抗类型     

94个小麦重要抗源品种抗秆锈病基因的推导

利用含已知Ｓｒ５～Ｓｒ３８基因的３９个单抗基因系和１９个不同毒性的小麦秆锈菌系,对９４个小麦抗源品种进行了抗秆锈病基因的推导。结果有４个品种可能含有Ｓｒ３８基因或含有国际上尚未命名的新的抗病基因,有７２个品种可能含有Ｓｒ２２,Ｓｒ２６和Ｓｒ３１中的某些抗病基因或含有国际上尚未命名的新的抗病基因,有３个品种含有Ｓｒ３３基因,有１个品种含有Ｓｒ２１等基因。我国的小麦秆锈病菌对这８０个抗源品种表现无毒力或毒性频率很低,这些抗源品种是我国小麦抗秆锈病育种的有效抗源。     

澳大利亚甘蔗抗黑穗病鉴定体系在云南甘蔗抗病育种上的应用研究

采用澳大利亚抗甘蔗黑穗病鉴定评价方法,对14份甘蔗品种材料进行人工接种鉴定试验.结果表明,澳大利亚采用的对照品种在澳大利亚和云南两地试验的平均发病率没有显著差异,对照品种平均发病率和标准分级的回归方程为对数函数,经回归计算的分级值,其抗性反应型分类与统计学分类能实现良好的统一,澳大利亚的鉴定方法可用于云南甘蔗抗黑穗病鉴定研究.     

粗山羊草抗条锈病鉴定及抗病基因YrY212 SSR标记

【目的】粗山羊草是小麦野生近缘属种,是D基因组的供体,蕴含大量的抗病资源,是进行小麦遗传改良的重要遗传资源,明确其抗病基因的数量、类型、在染色体上的位置以及其与已知抗条锈病基因间的关系,挖掘抗条锈病新基因,为小麦育种提供优良抗病新种质。【方法】用离体叶和田间鉴定方法鉴别来自不同产地的38份粗山羊草的抗条锈病情况,对条锈病抗病性进行遗传分析,并利用SSR分子标记定位粗山羊草中的抗病基因。【结果】离体叶鉴定发现,有9份材料对条中29和条中31菌株免疫,占供试材料的23.68%;有6份材料高感或中感,占供试材料的15.79%,其余材料抗病等级不一致。田间混合菌种鉴定结果表明,有19份材料免疫,其中10份材料苗期感病但成株期抗病,占供试材料的26.32%。从粗山羊草(Aegilops tauschii (Coss.) Schmal)Y212中鉴定出1个显性抗小麦条锈病基因,暂定名为YrY212。应用分离群体分组法(BSA)筛选到Wmc506、Barc184、Wmc450和Cfd41标记,其与YrY212之间的遗传距离分别为3.0,4.0,7.0和20.0 cM,位于Wmc506和Barc184之间。【结论】根据连锁标记所在小麦微卫星图谱的位置,YrY212被定位在7DS染色体上,分析基因所在染色体的位置、抗病性特征认为,YrY212是一个新的抗小麦条锈病基因。     

谷子抗锈病基因AFLP分子标记的筛选

[目的]筛选与谷子抗锈病相关的AFLP分子标记。[方法]以谷子抗锈病十里香和感锈病豫谷1号及其F2代分离群体为材料,利用AFLP技术筛选谷子抗锈病基因分子标记。[结果]在192对引物组合中,初步筛选到能够揭示抗感材料之间多态性的10对引物组合,检出率为5%。对10个抗病材料中特异条带进行回收及分析,比对结果表明,2个特异条带与玉米W22 pol基因和水稻的丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶基因同源性分别为86%和92%;其他特异条带未发现同源的序列,可能为新基因。[结论]该研究为分子辅助育种及谷子抗锈基因克隆奠定了基础。     

与EST-SSR连锁的抗性候选基因潜在功能分析

利用课题组已开发的80个具有良好多态性的EST-SSR标记对已构建的遗传连锁图进行加密.结果表明,共有16个EST-SSR标记在父母本间具有良好的多态性,多态性标记频率为20%；后代群体基因型数据经x2测验符合1:1分离比例；经连锁分析,16个差异EST-SSR标记被整合到已构建的具有19个连锁群的分子遗传连锁图谱中,...     

花生抗病基因的克隆及功能分析

课题目标、内容：利用基因芯片技术和构建cDNA差减杂交文库分离黄曲霉抗性相关基因,获得黄曲霉抗性相关的ESTs和干旱胁迫诱导差异表达的ESTs30～50条,并在GenBank注册。     

利用分子标记解析小麦新种质YW243的抗锈病基因

 【目的】对兼抗条锈病、秆锈病、叶锈病、黄矮病、白粉病等5种病害的小麦新种质YW243中抗锈病基因的组成和来源进行解析。【方法】通过系谱推断，利用了抗条锈病基因Yr9、YrX、Yr2、Yr1以及抗秆锈病基因Sr31的特异PCR标记和醇溶蛋白蛋白质电泳图谱，分析YW243及其部分相关亲本材料丰抗8号、丰抗13、陕7859中相关的抗条锈病基因和抗秆锈病基因的有无，解析YW243中抗锈病基因的组成。【结果】YW243含有抗条锈病基因Yr1、Yr2、Yr9、YrX，抗秆锈病基因Sr31、抗叶锈病基因Lr26。Yr1源于亲本陕7859或丰抗13，Yr2源于陕7859或丰抗8号或丰抗13；YrX源于丰抗13；Yr9 、Sr31和Lr26源于陕7859或丰抗8号中。【结论】解析了YW243中抗条锈病基因和抗秆锈病基因的组成，证明YW243是一个含有Yr1、Yr2、Yr9、YrX、Sr31等抗锈病基因的多基因聚合体，这些基因特异的SSR，STS特异标记可用于检测多基因聚合体YW243中目标基因，为在抗锈育种中利用、选择YW243的抗锈基因提供了快捷方法。     

我国北方四省52个重要小麦品种抗秆锈病基因推导分析

为了探明我国北方四省小麦品种的抗秆锈病基因情况及可能发现对秆锈病新小种Ug99(TTKSK)抗病的基因型(品种),选择52个重要的小麦生产、后备品种进行测定.依据待测小麦品种及42个抗秆锈病单基因品系与中国和美国15个秆锈菌致病型的互作信息,结合系谱分析和基因遗传连锁关系推导待测52个品种的抗病基因.结果表明:从其中4...     

北方麦区120个小麦品种抗秆锈病基因的推导

利用含已知Sr5～38、SrGT和SrWld基因的42个单基因系和19个不同毒性的秆锈菌系,对北方麦区的120个生产品种和后备品系进行了抗秆锈病的基因推导．研究结果表明：黄淮冬麦区和北方冬麦区抗病品种（系）含有的抗秆锈病基因相似,绝大多数品种（系）主要含有Sr5、Sr31,少量品种含有Sr11、21、29等抗病基因;东北春麦区的小麦抗病品种（系）主要含有Sr5、6、8a、9b、9e、11、21、27、30、31、34、36等多基因组合。     

小麦主要病害的抗病基因研究进展

综述了小麦白粉病、锈病、赤霉病以及其它病害抗病基因的研究进展,介绍了小麦抗白粉病、抗锈病基因的来源、定位、分子标记及其代表品种,筒述小麦抗病基因在生产上的应用,并对目前小麦抗病育种中存在的问题进行了探讨。     

低纬高原甘蔗锈病病原菌鉴定及系统进化分析

【目的】明确低纬高原云南蔗区甘蔗锈病病原种类、发生分布特征、病原间及其与柄锈菌属其他锈菌的系统进化关系。【方法】通过症状观察,病原形态特征观察和分子检测对采自云南不同蔗区的57份锈病样品进行病原鉴定;并构建NJ树分析甘蔗锈病病原与其他柄锈菌的系统进化关系。【结果】云南勐海海引1号4份锈病样品的夏孢子堆桔黄色,夏孢子梨形,栗褐色或金黄色,表面有刺,壁顶端加厚10μm,大小为(25～50)μm×(16～35)μm,具4～5个芽孔。核苷酸序列与已报道的屈恩柄锈菌(GU058021)同源性在99.9%以上,表明这些锈病样品是由屈恩柄锈菌引起的甘蔗黄锈病;其余53份锈病样品的夏孢子堆棕红色,夏孢子球形,棕色至深棕色,表面布满小刺,壁四周均匀加厚,大小为(20～40)μm×(13～25)μm,芽孔多4个;侧丝无色,匙形。核苷酸序列与已报道的黑顶柄锈菌(GU058001)同源性在99.8%以上,表明这些锈病样品都是由黑顶柄锈菌引起的甘蔗褐锈病。系统进化树显示,文章获得的4条屈恩柄锈菌与Puccinia polysora(GU058024)聚为1组,遗传关系近;53条黑顶柄锈菌与P.nakanishi...     

植物广谱抗病基因NPR1的研究进展

NPR1基因是影响植物广谱抗病性发生的重要调控因子,它主要调控病程相关蛋白的表达,对提高植物的抗病能力极为重要。目前对NPR1的研究已成为植物抗病基因工程的热点领域之一,但对其种类和同源基因等方面的研究却鲜有报道。因此,本文对NPR1基因的结构、功能、分类和最新的应用情况进行综述,对未来的发展趋势进行展望,为进一步丰富NPR1基因的研究提供一定的参考。