马铃薯晚疫病抗性基因分子标记检测

马铃薯是农业生产中重要的粮食作物,具有很高的经济价值,很少有作物能够代替马铃薯在中国农业产业中的地位。马铃薯晚疫病的发生,严重影响着国内农业生产以及农业经济。由于马铃薯的不同品种对田间晚疫病的抗病能力不同,所以在防治晚疫病的工作中,选择抗病性强的品种相较于农业防治和化学防治来说效果更好。为了解国内外马铃薯不同种质晚疫病抗性基因的组成,本研究利用分子标记技术,对118份国内外的马铃薯品种(系)晚疫病抗性基因(R1, R2, R3a, R3b, R2-Family)的连锁标记进行检测。研究结果表明,不含任何标记的材料有8份,占总供试材料的6.8%;含1个标记的材料有16份,占总供试材料的13.5%;含2个标记的材料有36份,占总供试材料的30.6%;含3个标记的材料有42份,占总供试材料的35.6%;含4个标记的材料有16份,占总供试材料的13.5%。该检测结果为各品种进行晚疫病抗性相关分析提供了理论依据,也为发掘新的抗病基因、选育新的抗病品种提供指导。     

StBAG3基因介导的马铃薯对晚疫病抗性研究

为了探究来源于马铃薯中的StBAG3基因在马铃薯抗性建立过程中可能具有的功能,以夏坡蒂马铃薯的离体叶片为试验材料,利用马铃薯的瞬时表达体系对StBAG3基因的功能进行了初步的研究。结果表明,在瞬时表达StBAG3基因的马铃薯离体叶片上人工接种马铃薯晚疫病菌,24,48,72,96 h后接种位置病斑的相对面积较对照病斑显著减少了1.92～39.15百分点,说明瞬时表达StBAG3基因后显著提高了马铃薯对晚疫病菌的抗性水平。这一结果也从对接种部位坏死细胞的染色中得到了证实。H₂O₂定性和定量测定的结果表明,瞬时表达StBAG3基因后接种部位H₂0₂积累量在接种后0～48 h差异不显著,接种后72,96 h与对照差异显著,二者均在72 h达到最大值,分别为0.146,0.086μmol/g。ROS清除酶活性测定的结果表明,接种后瞬时表达StBAG3基因部位SOD和CAT的活性随着接种时间推移,变化的模式有所差异,但二者在0～96 h均高于对照叶片,而POD的活性在接种后0～72 h与对照叶片没有显著差异,...     

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     

马铃薯种质资源晚疫病抗性评价及分子标记辅助筛选

由致病疫霉（Phytophthora infestans）引起的晚疫病是马铃薯生产上最具危害性的病害,种植抗病品种是防治该病害最有效的方法。分子标记辅助选择可以大大缩短育种年限,提高育种效率。对395008.45×克新27号的60份杂交后代进行了晚疫病抗性评价,结果有39份表现抗病,21份表现感病。利用晚疫病抗性基因R8的分子标记对60份杂交后代进行了检测,其中有43份含有R8基因;对36份种质资源进行检测,其中有28份含有R8基因。本研究鉴定的抗性资源可为马铃薯抗病育种提供优质的亲本材料。     

贵州马铃薯主栽品种对晚疫病的田间抗性评价

本试验在贵州省海拔1000m以下、1000～1600m和1600m以上3个不同的生态区域设置抗性观测圃,调查评价我省主栽的48个马铃薯品种对晚疫病的田间抗性情况.结果显示,所有48个参试品种中,仅有会-1号在整个生育期未发病,其余的47个品种均不同程度的感病.抗性表现为中抗(MR)以上的品种有16个,占总参试品种的33.33%,中感(MS)以下的品种有28个,占总参试品种的58.34%;其中有4个品种的抗性表现因海拔高度的不同而表现出差异,占总参试品种的8.33%.     

马铃薯资源晚疫病抗性的全基因组关联分析

广谱抗性基因的挖掘是马铃薯高抗晚疫病品种选育的基础。本研究以288份国际马铃薯中心筛选的晚疫病抗性群体为试验材料,经过连续2年田间调查,计算AUDPC和sAUDPC值,评估群体晚疫病抗性;利用SLAF-seq方法进行群体简化基因组测序,通过对晚疫病抗性表型数据的全基因组关联分析,挖掘晚疫病抗性相关的遗传位点和候选基因,为晚疫病抗性品种选育和抗病机理研究提供一定的理论和材料基础。结果表明,晚疫病抗性在288份材料间存在着广泛的遗传差异;基于5种分析模型,共鉴定到82个与晚疫病抗性显著关联的位点;在关联区间关联到54个已知或可能与晚疫病抗性相关的基因。其中,23个基因为抗性基因,包括晚疫病抗性基因R1同源基因、Sw-5同源基因(R8)和Rpi-vnt1以及编码多效性耐药蛋白基因;5个基因编码MAPK蛋白和WRKY转录因子;1个基因参与茉莉酸途径;3个基因与水杨酸途径相关;6个基因是病程相关的基因;3个基因参与苯基丙酸类合成途径;其他与晚疫病抗性相关的基因,如HMGR基因(2个)、细胞色素P450(21个)。     

8个马铃薯品种对晚疫病的田间抗性比较

随着病原生理小种的变化和品种抗性的差异,马铃薯品种抗性监测已成为常态化的工作。为筛选出适合六盘水市水城区种植的高产抗病马铃薯品种,对辖区内8个马铃薯品种开展田间抗性评价试验并对其抗性及产量进行初步评价。结果表明,参试的8个品种中青薯9号、黔芋8号、凉薯14号对马铃薯晚疫病表现为抗病,云薯505对马铃薯晚疫病表现为中抗,威芋5号、希森6号对马铃薯晚疫病表现为中感,米拉、费乌瑞它对马铃薯晚疫病抗性差,均表现为高感。经全田测产,参试的8个品种平均产量依次为：黔芋8号>青薯9号>希森6号>费乌瑞它>威芋5号>云薯505>凉薯14号>米拉。     

分子标记技术在马铃薯晚疫病研究中的应用

马铃薯是世界上重要的粮食作物之一,晚疫病则是当今危害马铃薯生产最为严重的病害。重点介绍了四种常用的分子标记技术RFLP、RAPD、AFLP和SSR,以及国内外利用这些标记技术在马铃薯晚疫病研究中的应用。分析了马铃薯晚疫病菌的遗传多样性、菌株抗药性、有性杂交后代的遗传分离以及抗病种质资源的遗传多样性,介绍了遗传图谱的构建、抗性基因及与晚疫病抗性相关的QTL定位、体细胞杂种及回交后代的晚疫病抗性检测。这些对今后中国学者开展相关领域的研究具有重要的借鉴意义。     

马铃薯晚疫病抗性相关基因StDIR1的克隆与表达

马铃薯是世界性粮蔬作物。致病疫霉引起的晚疫病则是马铃薯育种所面临的最严峻问题之一,因此,分离和利用马铃薯晚疫病抗性基因获得抗病新品种是马铃薯育种的重要目标。首先在连翘中发现的一类与木质素合成相关的Dirigent基因可能在植物抗病虫害过程中起重要作用。试验根据马铃薯的EST序列信息设计特异性引物,并通过RT-PCR和RACE技术获得了一条全长为729 bp的Dirigent基因cDNA序列,命名为StDIR1;该cDNA编码一个包含191个氨基酸的蛋白质多肽;系统进化分析表明,该多肽是一种Dirigent-like蛋白,属于DIR-b亚群,与陆地棉Di-rigent-like protein 1相似性高达76%,同一性为62%。利用半定量RT-PCR技术分析发现,致病疫霉、H2O2以及NO可以诱导该基因不同程度的上调表达。组织特异性分析表明,该基因在马铃薯根组织中表达量最高,而在茎、叶、花以及块茎组织中的表达量偏低。首次表明StDIR1基因与马铃薯对致病疫霉的侵染应答具有相关性。     

马铃薯不同品种(系)对晚疫病抗性鉴定

为了确定不同马铃薯品种对晚疫病的抗性水平,采用离体叶片接种的方法对24份不同马铃薯品种的抗性进行了鉴定。鉴定结果表明,在供试马铃薯品种(品系)中,高抗品种1份;抗病品种3份;中抗品种9份;感病品种7份;高感品种4份。     

转hrap基因马铃薯获得晚疫病抗性研究

马铃薯晚疫病(Phytopthora infestans)是制约马铃薯生产的主要病害之一.为了扩大马铃薯抗病基因源,提高栽培马铃薯的抗病能力,本试验利用根癌农杆菌介导的方法,将由harpinPss引起过敏反应的甜椒中分离出来的一种过敏反应促进蛋白hrap基因导入马铃薯品种"Burbank"中.结果表明,获得的转化植株经...     

利用磁珠富集马铃薯BAC文库中NBS-LRR类晚疫病抗性基因

栽培马铃薯是高度杂合的四倍体作物,利用传统的基因克隆方式进行晚疫病抗性基因分离难度很大。然而,晚疫病抗性基因具有序列保守性,属于NBS-LRR类基因。本研究中,根据晚疫病抗性基因R3a家族的序列比对结果设计R3a基因家族的保守探针,并将含有R3a基因的BAC SH23G23部分酶切成7~11 kb DNA片段。通过结合保守探针的磁珠系统对上述7~11 kb DNA片段进行R3a基因分离,将磁珠富集的片段克隆到双元载体pBINPLUS上。通过阳性克隆和菌落PCR鉴定表明,含有R3a基因的克隆比率达到82.76%,相对于磁珠系统富集前,提高R3a基因比率近19倍。本研究建立了抗病基因及其同源序列的磁珠分离系统,为分离马铃薯等多倍体作物中具有保守结构的基因提供了实验基础。     

马铃薯种质资源室内接种晚疫病的抗性鉴定

为了获得具有抗马铃薯晚疫病的品种,本研究以100份马铃薯种质资源为试材,采用室内离体叶片接种法和室内成株接种法进行晚疫病抗性评价,用高感品种Favorita接种后的症状为对照。室内离体接种鉴定结果为:‘CIP09-2’、‘CIP09-13’、‘DR-6’、‘DR-9’、‘花云’、‘R1R3’、‘云薯501’、‘R2’、‘BE13-3’等9份材料表现为高抗,占供试材料的9%;其它的15份表现中抗、44份表现抗病、23份表现感病和9份表现高感。欧氏距离类平均法聚类分析表明,聚为抗性品种的种质最多,其来源与马铃薯晚疫病的抗性没有太大关系。本研究对其中4份材料进行室内成株接种,结果表明:‘青薯10号’的抗病性高于离体叶片接种的抗性,为高抗品种;‘青薯9号’、‘2017ch-6’和‘费乌瑞它’抗性表现与离体叶片接种抗性鉴定结果一致。本研究发现所有供试马铃薯种质资源的抗性材料较丰富,可为抗病育种提供优质的亲本材料。     

马铃薯晚疫病的农业防治

长期以来马铃薯晚疫病以药剂防治为主，但在秦巴中高山区阴雨天多，湿度大，故药剂防治难以奏效。据研究，晚疫病的农业综合防治有如下几项措施。１选用抗病品种 适宜秦巴山区种植且具有田间抗性的优良品种１７５和安薯５６至今是主栽品种。２选用优质种薯 选用脱毒薯并经夏播掰芽（苗）留种的苗秋二、三代种薯，或经高山区株选留种二、三代合格种薯，中低山区从高山兑换提纯复壮的优质种薯。要求表皮光滑，器形整齐，无病无伤，单薯重３０～５０ｇ的幼龄健薯。３育（催）选芽，整薯带芽播种 室内浴光催芽冬前将萌动的优质种薯顶芽向上摊放…     

不同马铃薯品种在不同生态条件下对晚疫病的田间抗性评价

通过在毕节、遵义、黔南和黔东南不同生态条件马铃薯种植区,开展马铃薯品种对晚疫病的抗性评价试验,对参加试验的12个品种的抗性及产量进行初步评价.试验表明,参加试验的品种抗性综合评价多为感病至高感,其中高感的有4个,即费乌瑞它、滇黔薯6号、冀张薯8号、米拉,占参试品种的三分之一,其他品种在不同生态位存在一定差异.参加试验的品种平均产量由高到低为：冀张薯8号、BP03-005、V04-31-12、BPHF101、费乌瑞它、滇黔薯6号、2020-4-5、米拉、Z-30、威薯002、2020-4-9、Z-24.     

荷兰发现复合抗性基因可抗马铃薯晚疫病

<正>为抵抗马铃薯晚疫病,荷兰瓦格宁根大学和研究中心的研究人员整合了三个马铃薯广谱抗性基因(Rp)i,利用农杆菌介导导入易感品种的DNA内。试验获得550个卡那霉素转化株,其中28个含有Rpi基     

β-氨基丁酸早期诱导表达基因StWRKY5参与马铃薯晚疫病抗性

β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)诱导能够增强马铃薯对晚疫病的抗性。本研究从马铃薯中克隆了一个WRKY转录因子家族的基因St WRKY5。c DNA-AFLP表达谱研究表明,BABA(2 mmol/L)处理马铃薯6 h后该基因明显上调表达,晚疫病菌(Phytophthora infestans)接种16 h后上调表达。半定量RT-PCR检测表明水杨酸SA(10μmol/L)处理马铃薯离体叶片4 h后该基因上调表达,茉莉酸甲酯Me JA(50μmol/L)诱导12 h后开始表达,机械伤害处理24 h后,该基因表达也会增强,表明该基因参与多种生物和非生物因子的胁迫反应。通过稳定转化获得了超量表达St WRKY5的转基因马铃薯株系。采用离体叶片接种鉴定方法对转基因马铃薯株系晚疫病抗性进行了鉴定,研究结果显示接种4 d后超量表达转基因株系其病斑面积均显著小于对照,表明在马铃薯中超量表达St WRKY5提高了晚疫病抗性。