小麦白粉菌ISSR分子标记体系构建及其分离菌株的多样性分析

为了对小麦白粉菌群体的多样性进行研究,构建了其ISSR分子标记体系。以小麦白粉菌基因组DNA为模板,用正交设计和单因素水平优化的方法对ISSR反应程序中的一些重要参数进行摸索和优化,建立了小麦白粉菌ISSR-PCR反应的优化反应体系;对20个ISSR引物的退火温度进行了优化,并筛选出一些多态性较好的ISSR引物。对33个分离菌株的ISSR扩增表明,ISSR标记在我国小麦白粉菌中存在较高的多态性;对ISSR标记揭示的白粉菌的遗传多样性和毒性多样性进行了比较,结果表明两者之间存在一定程度的相关性。     

马铃薯早疫病病菌ISSR-PCR反应体系优化

为了应用ISSR分子标记技术分析马铃薯早疫病病菌遗传多样性,采用单因素水平对影响ISSR反应的Mg~(2+),d NTPs、Taq DNA聚合酶、引物浓度及引物退火温度等条件进行了优化,建立了适宜于早疫病病菌的ISSR最佳反应体系。25μL的反应体系中,Mg~(2+)2.0 mmo1/L,d NTPs 0.15 mmol/L,Taq DNA聚合酶0.75U,引物0.40μmol/L;从30条ISSR引物中筛选出10条多态性较好的ISSR引物,并确定了各条引物的退火温度。结果为应用ISSR分子标记技术研究马铃薯早疫病病菌遗传多样性奠定了基础。     

橡胶树白粉病菌分子检测技术的建立

根据橡胶树白粉菌(Oidium heveae Steinm.)基因组中的特有保守序列OHS,设计两对特异性引物OHF1/OHR1和OHF2/OHR2。以不同地区收集的6份O.heveae(OH1~OH6)和橡胶树胶孢炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz.)等5种非靶标病原菌及健康橡胶树叶片基因组DNA为模板,建立了橡胶树白粉菌PCR及nested-PCR分子检测技术,并验证了检测体系的特异性和灵敏度。结果表明,引物OHF1/OHR1和OHF2/OHR2对橡胶树白粉菌均具有较高的特异性和灵敏度。其中引物OHF2/OHR2能检测到10pg/μL的橡胶树白粉菌DNA,而以OHF1/OHR1和OHF2/OHR2组合进行nested-PCR,其最低DNA检测浓度达到0.01fg/μL。人工接种试验中,当孢子接种量为2×10~3个/叶时,PCR和nested-PCR检测体系可分别在接种4d和24h后检测到目的条带。表明nested-PCR对在叶片组织中处于潜育期的橡胶树白粉菌的检测更有效,可为橡胶树白粉菌的检测提供一种简便而准确的检测方法。     

荒漠刺叶墙藓DNA的提取及PCR扩增反应条件

采用改进CTAB法、NaOH法和直接PCR法(direct PCR amplification)提取藓类生物结皮中刺叶墙藓(Tortula desertorumBroth.)基因组DNA,比较其分离效果以及ISSR扩增效果。结果表明:改进CTAB法提取的基因组DNA质量好、纯度高,ISSR扩增反应效果好。直接PCR法一旦体系建立,则是最简易快速、经济高效的模板制备方法,适于植株矮小、生物量很小的荒漠藓类植物个体模板DNA的制备。利用改进CTAB法获得的基因组DNA作为模板,对ISSR反应组分浓度及反应程序中的一些重要参数进行摸索和优化实验,建立了刺叶墙藓最优ISSR反应体系。反应总体积为20μL,各反应组分终浓度为:2μL10×Buffer,2 mM Mg2 ,0.1 mM dNTPs,0.2μM引物,10~40 ng模板DNA,1U Taq酶。扩增程序为:94℃4 min,1个循环;94℃45 s,退火温度(Tm)45 s,72℃1 min,35个循环;72℃7 min,1个循环;4℃保存。刺叶墙藓是组成古尔班通古特沙漠藓类生物结皮的优势种,研究结果为进一步开展刺叶墙藓遗传多样性的研究奠定了基础。     

小菜蛾ISSR-PCR反应体系的建立与正交设计优化

以小菜蛾(Plutella xylostella)基因组DNA为模板,采用L16(45)正交试验设计方法,建立小菜蛾的ISSR最佳反应体系。通过梯度退火试验,确定不同引物的最适退火温度。优化得到的反应体系(20μL)为:Mg2+浓度1.5mmol/L、Taq DNA聚合酶2.5U、dNTPs浓度0.2mmol/L、引物浓度1.25μmol/L、模板DNA量20ng。反应程序为:94℃预变性5.0min;94℃变性45.0s,40～61℃(不同引物退火温度各异)退火1.0min,72℃延伸1.5min,40个循环;72℃延伸10.0min;10℃保存。利用所建立的ISSR-PCR反应体系,获得了清晰、重复性好的DNA谱带。     

蚜虫内共生菌基因组DNA提取方法的比较和优化

为探究蚜虫共生菌基因组DNA的提取方案,以桃蚜为试验材料,比较了目前较为常用的4种蚜虫基因组DNA提取方法,从DNA纯度、完整性、PCR扩增效率及稳定性等方面进行了比较和评价,并通过调整蛋白酶K用量和水浴温度及时间对STE法进行了优化。结果表明,4种方法提取的蚜虫共生菌基因组DNA均可用于共生菌的PCR扩增检测;CTAB法和SDS法提取的DNA纯度较高,条带较完整,稳定性相对较高,不易降解,而STE法和PCR缓冲液法操作简便,适于快速提取单头蚜虫共生菌的基因组DNA,但纯度相对较低;可根据试验条件和要求进行选择。STE法优化条件为:用30 μL STE缓冲液将蚜虫匀浆,加入1.5 μL 20 mg/mL蛋白酶K,于56 ℃水浴1.5 h;再加入0.1 μL 10 mg/L RNA酶,于37 ℃培养1 h,95 ℃下处理5 min,5 000 r/min离心3 min,将提取到的DNA于-20 ℃保存或直接用于PCR扩增。优化后的STE法可作为提取蚜虫共生菌基因组DNA经济而快捷有效的方法。     

桃蚜基因组DNA提取及SSR反应体系优化和应用

针对蚜虫体型微小,体表有外骨骼等特点对改进的醋酸钾（KAC）法作了优化,优化后的方法可在常温条件下更加简易和有效地提取高质量的单头蚜虫基因组DNA,结果表明,DNA样品的A260/280值普遍在1.6～1.9之间,电泳检测基因组DNA纯度和完整性较好。同时在20 μL的反应体系中将PCR的5个主要成分分别设定10个浓度梯度,研究了适合桃蚜SSR分子标记的优化体系,结果表明,最适宜的优化浓度分别为：1.5 mmol/L Mg2+,0.25 mmol/L dNTP,1.0U Taq酶,40 ng/μL模板DNA,25 ng/μL引物。利用甘肃省酒泉地区马铃薯桃蚜来验证此优化体系,30%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测结果显示,扩增产物大多在100～300 bp,多态性高,且反应体系的稳定性和可重复性好。     

小麦白粉菌环介导等温扩增检测技术体系的建立与应用

为建立简便、快速和灵敏的小麦白粉菌Blumeria graminis f.sp.tritici(Bgt)分子检测技术体系，基于环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术，以BGT96224V316＿LOCUS1725基因(GenBank:VCU40465.1)为靶标序列，设计并筛选特异性引物，建立小麦白粉菌的LAMP检测方法，并对其特异性、灵敏度和应用效果进行测定。结果表明，基于筛选出的1套特异性引物建立的LAMP方法能够从8种白粉菌属菌株和1种腐生菌中特异性地检测到小麦白粉菌；对小麦白粉菌DNA样品的检测灵敏度可达到300 fg/μL;对发病叶片的检测显示该LAMP方法能从人工接种的小麦叶片中准确检测出小麦白粉菌，检出时间为接种4 h及以上。综上，本研究建立了一种小麦白粉菌的LAMP检测方法，具有简便快捷、灵敏度高等特点，丰富了小麦白粉菌的检测体系。     

玉米大斑病菌ISSR反应体系的优化和遗传多样性分析

以玉米大斑病菌基因组DNA为模板,采用单因素水平优化的方法对DNA聚合酶的来源及浓度、引物浓度、dNTPs浓度、DNA模板浓度、Tm(退火温度)、PCR反应循环数等重要参数进行摸索和优化,建立了玉米大斑病菌ISSR-PCR优化反应体系,并从40条ISSR引物中筛选出9条多态性较好的ISSR引物。对来自河北、河南、辽宁等玉米主产区的44个菌株进行ISSR分析表明,ISSR标记在我国玉米大斑病菌中存在较高的多态性,多态性条带占40.3%。聚类分析显示,在阈值为0.8时菌株被分为7个类群。对ISSR揭示的玉米大斑病菌的遗传多样性与菌株交配型、地理来源之间的关系进行分析,结果显示菌株的遗传多样性与交配型间的关系密切,而与其地理来源无明显相关性。     

三重PCR检测茄子青枯病菌、黄萎病菌和白绢病菌

为快速、准确对田间茄子发病植株和土壤中3种土传病害的病原菌青枯病菌Ralstonia solanacearum、黄萎病菌Verticillium dahliae和白绢病菌Sclerotium rolfsii进行检测,筛选这3种病菌的特异性引物,建立这3种病菌的三重PCR检测体系,对其退火温度、引物浓度、10×PCR Buffer(Mg2+plus)、dNTP和Taq DNA聚合酶进行优化,对优化后体系的特异性和灵敏度进行检测,并利用优化体系对田间采集的病害样品和土壤样品进行检测。结果表明,在优化后的50μL三重PCR检测体系中,RS-1-F/RS-3-R、dllz1/dllz2和SRITSF/SRITSR引物的最佳浓度分别为0.16、0.16和0.28μmol/L,10×PCR Buffer(Mg2+plus)、dNTP和Taq DNA聚合酶体积分别为6、5和1μL,检测体系的最佳退火温度为54℃。按照优化后的反应条件能分别扩增出青枯病菌、黄萎病菌和白绢病菌3种病菌的特异条带,分别为716、350和500 bp,其他对照病菌无条带。该体系对病菌DNA检测灵敏度达到0.1 ng/μL。该...     

腐食酪螨ISSR最佳反应体系的设计

本文以腐食酪螨基因组DNA为模板,采用逐个参数优化法,探讨腐食酪螨ISSR实验的最佳反应体系。实验结果表明,腐食酪螨ISSR-PCR最佳反应体系:总体积25μL,其中Mg2+1.5 mM;10×Buffer 2.5 mM;dNTPs 0.2 mM;ISSR引物0.2μM;模板DNA 50 ng;Taq DNA聚合酶0.75 U。扩增程序为:94℃预变性5min,94℃变性1 min,(48℃、50℃、52℃)复性1 min,72℃延伸1.5 min,循环35次,结束后72℃延伸5 min,4℃保存。同时通过梯度退火实验,确定不同引物的最佳退火温度。     

牛筋草ISSR-PCR反应体系的建立与优化

以牛筋草地上组织为材料,采用正交优化和单因子试验两种方法对影响牛筋草ISSR-PCR体系的Mg2+浓度、dNTP浓度、Taq DNA聚合酶浓度、引物浓度和DNA模板浓度5个因素进行优化试验,建立适合牛筋草ISSR-PCR的反应体系.结果表明,牛筋草ISSR-PCR反应体系的最佳条件为:Mg2+1.75 mmol/L,dNTP 0.4 mmol/L,Taq DNA聚合酶1 U/25 μL,引物0.3μmol/L,模板DNA 80 ng/25μL,10×PCR Buffer 2.5 μL/25 μL.利用优化体系进行牛筋草的ISSR-PCR反应,可获得稳定性高、重复性好、背景清晰的电泳结果.     

基于ISSR标记开发的一种用于小麦矮腥黑穗病菌的分子鉴定方法

 小麦矮腥黑穗病菌(Tilletia controversa Kühn, 简称TCK)是小麦上的一种重要检疫性真菌。本研究利用内部简单重复序列(Inter-simple sequence repeat, ISSR)技术研究TCK及其近缘种的DNA多态性,开发了一种可靠而简单的方法用于TCK的分子鉴定。用ISSR引物P4从TCK中扩增出一条1 113 bp的特异性条带,据此设计了一对特异性引物TCKF/TCKR,在12个TCK菌株中均能扩增得到一条882 bp的特异性条带,而其他近缘种包括小麦网腥黑穗病菌(T. caries)和小麦光腥黑穗病菌(T. foetida)及相关黑粉菌的14个菌株均无扩增条带。用该特异性引物检测TCK的下限为25 μL反应体系中可检测到1 ng DNA模板。本研究开发的种特异性引物,可将TCK与其形态上相似的近缘种尤其是小麦网腥黑穗病菌准确区分开,本研究基于ISSR标记建立的小麦矮腥黑穗病菌的分子鉴定方法为腥黑粉菌的检疫提供了一种便捷的方法,是对现有分子鉴定方法的一个补充。     

基于小麦白粉病菌rDNA ITS序列的PCR分子检测

 Wheat powdery mildew(Blumeria graminis f.sp.tritici) is the one of main wheat diseases in China.Based on the internal transcribed spacer(ITS) sequences of ribosome of B.graminis f.sp.tritici,three molecular primer pairs(F1/R,F2/R and F3/R) were designed to detect the fungal pathogen of wheat powdery mildew.The species specificity of these primers was confirmed.F1/R was demonstrated a higher sensitivity than the other two primer pairs,and could detect as low as 1 pg DNA of B.graminis f.sp.tritici.Furthermore,F1/R primer pair was used to detect the pathogen DNA extracted from wheat leaves showing chlorosis and typical symptoms of powdery mildew caused by artificial inoculation with B.graminis f.sp.tritici.The preliminary results demonstrated the usefulness of this primer pair and its potential applications in efficient detection of wheat powdery mildew pathogen from leaves with latent infections at early growth stages of wheat.     

美国白蛾基因组DNA提取及RAPD反应条件优化

用改进的SDS法从无水乙醇浸泡美国白蛾幼虫标本中提取到高分子量的可用于RAPD扩增的基因组DNA。用正交试验对影响RAPD扩增的条件进行优化得到最佳反应体系：20 μL反应体系中,模板浓度1.25 ng/μL、引物浓度1.2 ng/μL、dNTP浓度 0.2 mmol/L、Mg2+浓度 3.0 mmol/L、TaqDNA聚合酶用量2.5 U。确定最佳退火温度为38 ℃。PCR反应条件：94 ℃ 30 s、38 ℃ 60 s、72 ℃ 60 s 35个循环后,72 ℃延伸5 min。为在分子水平上讨论美国白蛾种群的遗传分化提供基础。     

2002年部分麦区小麦白粉病菌对三唑酮的抗药性监测及苯氧菌酯敏感基线的建立

 采用拌种离体叶段法测定了2002年采自北京、江苏、山东、山西、河北、新疆和四川7省市部分麦区的109个小麦白粉病菌菌株对三唑酮和苯氧菌酯的敏感性,结果表明小麦白粉病菌群体对三唑酮敏感性EC₅₀平均值是63.70 μg/mL,平均抗性水平为30.48倍,最高抗性水平达142.97倍。其中江苏、山东、四川三地的菌株抗药性水平明显高于河北、北京、山西和新疆。同时测得病菌群体对苯氧菌酯的敏感基线EC₅₀值为85.82μg/mL,且白粉病菌对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂苯氧菌酯和三唑类杀菌剂三唑酮之间无交互抗性。该结果可为这两类杀菌剂在生产上的合理应用和抗药性治理提供依据。     

抗白粉病小麦-中间偃麦草双体异附加系的鉴定

 对从中间偃麦草与普通小麦品种烟农15杂交后代(BC₃F₆)中选育的双体异附加系山农Line15的形态学、白粉病抗性、细胞学、基因组荧光原位杂交(GISH)及RAPD进行鉴定分析.结果表明它的主要形态性状介于双亲之间;白粉病抗性鉴定结果表明山农Line15对白粉病高抗近免疫;根尖细胞染色体数目为2n=44,PMC MI染色体构型为2n=22Ⅱ;以中间偃麦草总基因组DNA为探针的基因组荧光原位杂交(GISH),结果表明山农Line15是在小麦的遗传背景中附加了2条中间偃麦草染色体,为小麦-中间偃麦草双体异附加系;遗传分析表明山农Line15的抗白粉病基因基本上可以确定来源于中间偃麦草的染色体;RAPD分析表明:在供试的120个随机引物中有1个引物S170(-5'-ACA ACG CGA G-3'-)能在山农Line15中稳定地扩增出特异带型,可以作为山农Line15所附加的中间偃麦草染色体的特异分子标记.     

小麦白粉病地理空间分布特征

依据农业部全国农业技术推广服务中心提供的1980～1998年小麦白粉病病情数据,运用地理信息系统软件Arcview3.0和地统计学工具软件GeoEAS提供的两种空间插值方法,即普通克里格法和反距离加权平均法,进行了地理空间分布特征初步分析。结果表明,小麦白粉病的主要监测指标在较大空间尺度的地理分布上存在空间自相关性。根据空间自相关性,可以用普通克里格法和反距离加权平均法生成插值图。所产生的多幅地图较合理地显示了小麦白粉病的地理空间分布格局。     

普通小麦“兰考90(6)”品系对白粉病抗性的遗传研究

 普通小麦(Triticum aestivum L.)"兰考90(6)"系列品系是以六倍体小黑麦(X Triticosecale Wittmack;AABBRR)为白粉病抗源培育的新的小麦-黑麦1BL/1RS异易位系。这些品系高抗白粉病。小麦白粉病抗性基因推导试验证明,"豫麦66"携带的抗病基因与大多数已经报道的小麦抗白粉病基因不同。用白粉菌[Blumeria graminis (DC.) E. O. Speer f. sp. tritici]单孢堆分离物进行的遗传分析表明,"兰考90(6)"品系携带一个小种专化的隐性抗白粉病基因。对"中国春"和"兰考90(6)21-12"杂交F₂分离群体进行1RS染色体检测,结果证明该抗白粉病基因不在1RS染色体臂上。本研究为有效利用"兰考90(6)"系列品系中的抗白粉病基因提供了科学依据。     

127份甘肃农家小麦品种兼抗条锈病与白粉病鉴定与评价

小麦条锈病、白粉病是发生于甘肃陇南乃至全国小麦生产上的最主要病害之一, 种植抗病品种是防治病害最经济有效且绿色环保的措施。兼抗种质资源材料的匮乏是制约甘肃陇南小麦条锈病和白粉病品种选育和病害有效防控的主要因素。农家品种是小麦抗病种质资源重要的基因库, 开展兼抗病害材料鉴定是准确评价供试材料抗病性的基础性工作。2021年和2022年, 在甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州温室和甘谷试验站, 对127份小麦农家品种进行了苗期、成株期抗条锈病和白粉病性鉴定, 结果发现:供试材料中苗期对条锈菌和白粉菌混合菌表现抗病的分别有36份和24份, 占28.35%和18.90%;兼抗材料15份, 占11.81%。成株期在接种及自然诱发条锈菌和白粉菌条件下, 表现抗病的分别有39份和72份, 占30.71%和56.69%;兼抗材料有27份, 占21.26%。全生育期兼抗材料有11份, 占8.66%。抗白粉病基因分子检测结果发现, 含有抗病基因Pm2、Pm4a、Pm8、Pm21的分别占30.71%、86.61%、25.20%、3.15%;含有2个及以上基因组合品种有60个, 占47.24%。结合前期抗条锈病研究结果, 将会为筛选出的优异材料利用和持续解决甘肃陇南兼抗品种匮乏难题提供材料支撑。