小麦Mlo反义基因的转化及转基因植株的白粉病抗性分析

采用基因枪法将小麦反义Mlo基因导入扬麦158和济麦20的幼胚愈伤组织中,在含除草剂的分化培养基上经两轮筛选,获得抗性再生植株。PCR检测、PCR-Southern杂交、基因组DNA斑点杂交和除草剂BASTA抗性分析结果证实已获得转基因扬麦158和济麦20阳性植株,荧光定量表达分析亦证明Mlo基因发生沉默。对T₀和T₁代转基因植株的白粉病抗性鉴定表明,有6个转基因株系高抗白粉病。对T₁代转基因小麦接种白粉菌后孢子发育的显微观察结果显示,Mlo反义基因的导入明显加快了乳突的形成和维持时间,有效抑制了吸器的发育,因而使转Mlo反义基因材料表现抗病性。     

外源类甜蛋白基因在马铃薯中的表达

将“津引薯８号”马铃薯薄版和含有ＣaMV35S启动子控制的类甜蛋白（ＴＬＰ）基因与紧密连锁的Ｕbiquitin启动子控制的bar标记基因的农植菌双元表达域体进行共培养。切下马铃薯薄片表面产生的幼芽,用含有除草剂bialaphos的ＭＳ培养其进行初步筛选。当获得的生根抗性芽生长成株后用ＴＬＰ蛋白抗体和ＴＬＰ基因特异引我对成株进行间接ＥＬＩＳＡ检测和ＰＣＲ检测。两种检测结果一致率为９０％,推断以bar基因为筛选标记、紧密连锁 的外源类甜蛋白基因已经进入马铃薯基因组并利以表达。     

葡萄糖氧化酶基因转化小麦的研究

葡萄糖氧化酶（Glucose Oxidase, GO）在植物抵抗真菌和细菌感染时起重要作用,但将GO基因转入小麦的研究目前还未见报道。本研究利用基因枪介导法将来源于黑曲霉的GO基因转入优良小麦品种扬麦10号、鲁麦22和鲁麦23,从轰击的3 300块幼胚愈伤组织中,获得了246棵再生植株,经PCR鉴定,其中的31棵含有GO基因,PCR阳性植株比例     

通过基因枪和农杆菌介导用BADH基因转化小麦

土壤盐碱是一种严重障碍作物生产的环境因子,甜菜碱醛脱氢酶BADH基因是一种重要的可赋予植物渗透调节抗性的基因。本研究用基因枪法及农杆菌介导法向小麦幼胚和成熟胚愈伤组织导入了BADH基因。用PDS-1000／HE基因枪轰击2933块幼胚愈伤组织,分化出了45株再生植株,分化率为1．53％。PCR分析表明,其中的5株为BADH基因转化植株。用PPT涂抹其叶片,进一步证实了PCR的结果。以小麦成熟胚愈伤组织为受体,用农杆菌介导转化1968块愈伤,仅再生出了5株绿苗,PCR检测结果均为阴性。但对其转化愈伤组织的PCR检测表明,外源基因已在受体细胞中实现了整合。以幼胚愈伤组织为受体,用农杆菌介导转化2933块愈伤,共再生出了21株绿苗。对其进行PCR检测,仅有5株为BADH基因转化植株。转化处理过的幼胚愈伤组织的绿苗再生率（0．72％）高于成熟胚愈伤（0．25％）。与对照相比,所有的转化植株均能够在0．5％NaCl（w／w）条件下正常生长,表明外源BADH基因已经整合并表达。     

与小麦白粉病抗性基因Pm31紧密连锁的抗性基因同源物标记的鉴定

白粉病是中国和全世界最重要的小麦病害之一。控制白粉病最有效和环境安全性最好的措施是培育和利用抗性品种。到目前为止，已报道有31个白粉病抗性主基因(Pm1-Pm31)。     

东北春麦区54份小麦品种的抗病性评价

2005-2006年对东北春麦区主要推广应用的54个品种（系）进行了抗秆锈病、白粉病和叶枯病鉴定。结果表明,在参鉴品种中,3份材料对白粉病表现抗病,占供试材料的6%;46份材料对秆锈病表现抗病,占供试材料的85%;11份材料对叶枯病表现中等抗病,占供试材料的20%。东北春麦区生产品种对秆锈病抗性表现较好,但也存在品种抗锈性下降的威胁;生产品种中普遍缺乏对白粉病的抗性,在育种中应加强新抗源的导入和应用;叶枯病发生普遍并且有逐年加重的趋势。针对以上情况,提出了解决办法。     

基因枪法转化马铃薯及转基因植株的获得

应用基因枪法将携带有FMDV P1全长基因的质粒pBI131SP1导入马铃薯茎段，通过在抗性培养基上严格筛选，获得了马铃薯再生植株。PCR检测及PCR—Southern杂交分析表明，已成功地将目的基因导入马铃薯基因组中。     

利用类甜蛋白基因诱导表达提高马铃薯对晚疫病的抗性研究

将类甜蛋白基因 (TLP)及其紧密连锁的抗除草剂bar基因以农杆菌介导法导入脱毒微型种薯“津引薯 8号” ,经除草剂筛选后的转基因单株无性繁殖用于分子检测 ,标记基因bar基因的PCR反应和含TLP基因特异探针的Southern检测结果 ,转基因植株分别显示出 0 54kb和 3 0kb的特异性条带 ,证明TLP基因已成功地整合到转基因马铃薯基因组中。利用TLP基因特异性抗血清对转基因植株进行Western反应检测 ,结果表明 ,转基因植株中TLP基因表达量显著高于对照组 ,经晚疫病菌游离孢子接种离体抗性分析 ,转基因株系表现出对晚疫病的明显抑制作用和症状发生的延迟作用     

小麦新品种济麦22抗白粉病基因的分子标记定位

为明确济麦22携带抗白粉病基因的染色体位置,利用济麦22与感病亲本中国春杂交,用小麦白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tritici)强毒性小种E20对F₂抗、感分离群体和F_2:3家系进行抗病鉴定和遗传分析。结果表明,济麦22携带1个显性抗白粉病基因, 暂被命名为PmJM22。运用SSR和EST标记及分离群体分组分析法(bulked segregant analysis, BSA),将其定位在2BL染色体上,与4个SSR和5个EST标记间的连锁距离为7.7 cM (Xwmc149)到31.3 cM (Xbarc101)。通过分析2BL上其他抗白粉病基因的来源、染色体位置和抗性反应,认为PmJM22不同于Pm6、Pm26、Pm33和MlZec1。     

小麦地方品种小白冬麦抗白粉病基因分子标记

小麦农家品种小白冬麦对小麦白粉病具有良好抗性,对病原菌拥有较广的抗谱,并与其他已知抗白粉病基因的抗谱不同,遗传分析证实小白冬麦的苗期抗性由一个隐性抗白粉病基因控制。为了寻找与小白冬麦所携带抗白粉病基因连锁的分子标记,采用小白冬麦和感病品种Chancellor(CC)正反交组合,在2个F₂群体125和107个单株上进行验证。结果显示,抗白粉病基因mlxbd与引物Xgwm577、Xgwm1267等紧密连锁,通过中国春及其第7部分同源群缺体-四体系,双端体系和缺失系将其定位在7B染色体长臂末端区域(7BL-10,Bin 0.78~1.00), 利用与mlxbd最近的引物Xgwm577扩增23个含有已知抗白粉病基因的小麦品种,检测发现这个引物不能单独用于分子标记辅助选择育种。     

普通小麦品种“豫麦66”抗白粉病基因的鉴定与分子标记

豫麦66是对小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)具有良好抗性的小黑麦后代品种。本试验通过抗病鉴定与遗传分析, 明确了豫麦66携带1个抗白粉病显性单基因, 暂命名为PmYm66。采用2个以豫麦66为抗病亲本的杂交组合(豫麦66/铭贤169和豫麦66/ND3509)F2代抗、感病分离群体和F3代家系, 利用集群分离分析法(BSA)找到了与PmYm66连锁的分子标记XKsum193、EST48、EST83和EST84, 抗病基因和分子标记的顺序为EST48—EST83 (EST84)—Xksum193—PmYm66, 并通过中国春缺体-四体、双端体和缺失系将PmYm66基因及其连锁的分子标记定位在2AL染色体臂末端。多小种鉴定结果表明PmYm66(豫麦66)与2AL染色体臂上已有的Pm4a(Khapli/8Cc)和Pm4b(Armada)基因存在致病反应型差异。     

12个小麦品种(系)白粉病抗性的遗传分析

利用17个不同来源和毒力的白粉菌菌株对12个小麦品种(系)进行苗期抗性鉴定和抗病性遗传分析,同时利用Pm2和Pm8基因的特异分子标记检测了相应基因。供试的12个品种至少能够抗11个白粉菌菌株。用E09、E20和Bg2菌株接种F₂群体,抗感植株分离比例和适合性测验证明这12个品种对不同白粉菌菌株的抗性均受1对显性基因控制。抗谱分析和基因紧密连锁分子标记(Xcfd81)分析表明良星66很可能含有Pm2或其等位基因。ω-黑麦碱基因(1RS染色体)和Glu-B1基因(1BS染色体)特异分子标记分析结果证明,山农20和郑麦9962含有T1BL·1RS易位染色体,即可能携带Pm8基因。由于Pm8基因对大多数菌株表现感病,所以这2个品种除Pm8外,还具有其他抗病基因。偃展4110与天民668对参试菌株的反应型表现一致,其他材料对不同菌株的反应型表现不同。     

小麦抗白粉病新基因的AFLP和SSR标记及其染色体定位

M53 (YAV2/TEZ//Ae.squarrosa 249) 是硬粒小麦与粗山羊草的双二倍体合成种,携带一个抗白粉病新基因,暂命名为Pm-M53,该基因对北京地区白粉病优势生理小种15号表现免疫抗性。本研究利用来源于杂交组合M53/宛7107的一个F₂群体,在苗期采用白粉病15号小种（Blumeria graminis f. sp. tritici）接种,抗病反应型鉴定表明,抗感比例符合3∶1,说明其抗性受显性单基因控制;对部分F₂植株的F₃株系的抗病鉴定进一步证明了F₂鉴定的可靠性;利用AFLP和SSR标记技术结合F₂分离群体对目的基因进行了遗传作图,将目的基因定位在5D染色体的长臂上。其中AFLP标记P16M16_-109(Apm109)和P5M16_-161(Apm161)与目的基因的遗传距离分别为1.0和3.0 cM。SSR标记Xwmc289b、Xgwm583和Xgwm292与目的基因的遗传距离分别为20.0、33.0和24.0 cM。这些标记位于目的基因的两侧。利用中国春遗传背景的缺-四体和双端体结合AFLP标记Apm109确证了SSR标记定位的可靠性,进一步证明该基因是一个新的抗白粉病基因。     

兼抗全蚀病和白粉病小麦新种质的创制与鉴定

TaLTP5是从小麦中分离到的一个脂质转移蛋白编码基因。利用基因枪介导法将TaLTP5表达载体pA25-TaLTP5转入抗白粉病的小麦品种扬麦18 (含抗白粉病基因Pm21)中, 旨在选育兼抗全蚀病和白粉病的小麦新种质。对转基因小麦T₀~T₃代植株中引入TaLTP5基因进行分子检测和抗病性鉴定。PCR检测、Southern杂交分析结果表明, 外源TaLTP5基因已转入、整合到3个转基因小麦株系的基因组中, 并能稳定遗传; 荧光定量RT-PCR的分析以及全蚀病菌的接种与鉴定结果表明, 与受体小麦扬麦18相比, 这3个转基因小麦株系中TaLTP5表达量显著提高, 其对全蚀病的抗性也明显增强。对3个转基因株系的Pm21分子标记和白粉病抗性鉴定表明, 外源TaLTP5基因的导入没有影响受体小麦对白粉病抗性, 说明这些转基因株系为兼抗全蚀病和白粉病小麦新种质。     

小麦品系抗小麦白粉病基因分子标记鉴定

利用与3个抗小麦白粉病基因(PmPS5A, PmPS5B, PmY39)连锁的微卫星标记对分别由波斯小麦PS5和（或）小伞山羊草Y39衍生的72个小麦抗病品系进行了抗白粉病基因鉴定。在24个由波斯小麦PS5和小伞山羊草Y39合成的双二倍体Am9衍生的品系中,有2个品系含有PmPS5A的标记,有19个品系含有PmPS5B的标记,有7个品系含有PmY39的标记,还有     

小麦品种“唐麦4号”抗白粉病基因的分子标记与染色体定位

唐麦4号是对小麦白粉病(Blumeria graminis f. sp. tritici)具有良好抗性的T1BL·1RS育成品种, 遗传分析结果表明, 唐麦4号携带1个抗白粉病半显性单基因, 暂命名为PmTm4。采用唐麦4号为抗病亲本的杂交组合(唐麦4号/Clement)F2代抗、感病分离群体和F3代家系, 利用集群分离分析法(BSA)建立了与PmTm4连锁的分子标记连锁图Xcau12—Xgwm611—PmTm4—XEST92—Xbarc1073—Xbarc82—Xwmc276。根据小麦7BL连锁图的标记顺序和抗白粉病基因连锁标记在中国春缺体-四体、双端体和缺失系上的定位结果, 将PmTm4基因定位于小麦7BL染色体臂末端。以上研究结果为唐麦4号抗白粉病基因在育种中的利用、分子标记辅助选择和基因累加提供了便利。     

与小麦抗白粉病基因Pm48紧密连锁分子标记的开发

Pm48为本实验室鉴定的一个抗白粉病新基因。为精细定位该基因,利用混池ddRAD测序鉴定了81个与该基因关联的序列,开发了STS标记Xmp931,转化了CAPS标记Xmp928、Xmp930和Xmp936;同时,利用粗山羊草基因组序列开发了71个基因组SSR标记,定位了其中的Xmp1089和Xmp1112。在115个宁糯麦1号′Tabasco衍生的F2:3家系中,Xmp928与目的基因共分离,Xmp1112位于近着丝粒方向处距抗病基因3.1 c M。在671个纯合感病家系中,标记Xmp928仍与目的基因共分离。利用3个中国春5DS缺失系,最终将Pm48定位在小麦5DS上0.63–0.67的臂区段中。