基因枪介导小麦条锈菌毒性突变的研究

为了得到带有明确遗传标记的毒性突变菌株,应用基因枪转化技术,以小麦条锈菌野生白化菌系为转化受体,以含有潮霉素抗性基因(Hyg)的质粒为插入载体,对基因枪介导小麦条锈菌插入突变的条件进行了研究。结果表明,当小麦条锈菌夏孢子萌动2 h,可裂膜承载压力为1 100 Psi时进行轰击转化,所得的小麦条锈菌夏孢子在含有潮霉素的培养基上萌发率最高,为36.09%。进一步将转化的小麦条锈菌夏孢子进行扩繁,在筛选品种上筛选,将筛选到的突变体在其上继代培养4代,获得了两个稳定的毒性突变菌株MM-2、MM-3。MM-2菌株对南大2419的毒性减弱,反应型由野生菌系的4型变为2型;MM-3菌株在南大2419的反应型由野生菌系的4型变为2、3型,毒性发生分化。采用中国鉴别寄主对突变体的毒性研究表明,各突变菌株的毒性均较原始菌系发生了明显改变。进一步用Hyg基因特异PCR在两个突变菌系中均扩增到目的片段,表明MM-2、MM-3的突变是由Hyg基因插入引起的。     

中国小麦条锈菌群体毒性变异研究

 利用1957-1992年对我国21714份小麦条锈菌标样的鉴定资料，分析了不同时期优势小种的演变对小麦品种抗性“丧失”的影响，初步研究条锈菌群体毒性结构变化与品种抗性变异的协同演化关系。通过分析我国条锈菌群体毒性组成的空间格局，进一步揭示不同流行区系主要菌系的类型与消长动态存有明显差异，它与该区条锈病菌侵染循环特点、抗病品种布局及特异性的地理环境密切相关。利用国际/欧洲鉴别寄主及辅助鉴别寄主测定了12个中国条锈菌模式菌系的毒性基因型，并分析了7个主要流行菌系对分别具有Yr11-18抗病基因的小麦品种的成株毒性，显示抗病基因Yr3b、4b，Yr5，Yr10-18等12个已知基因对我国当前的条锈菌具有抗性。     

小麦重要抗源和后备品种对条锈菌突变菌株的抗性研究

以小麦条锈菌条中29号的6个突变菌株测定了我国18个重要抗源品种和31个后备品种的抗锈稳定性。结果表明,5个抗源高感5个突变菌株,3个抗源感染3～4个突变菌株、6个抗源感染1～2个突变菌株,7个抗源抗所有的突变菌株。这7个抗源在目前育种中有应用价值。31个后备品种中有些品种感染1～6个突变菌株,并对这些品种应用和推广前景进行了讨论。     

小麦重要抗源和后备品种对条锈菌突变菌株抗性的进一步研究

用小麦条锈菌条中２９号的７个突变菌株测定了我国４２个重要抗源品种和５２个衍生品种及４７个区（预）试品种。结果表明，８个抗源品种对野生菌系和突变菌株仍保持免疫到中抗反应，以长穗偃麦草和６８２８－０－６－１－１为抗源的品种抗锈稳定性较好，４个区试和３个预试品种抗锈稳定性也较好。并对这些抗源的利用和生备品种的推广应用前景提出了建议。     

云南省小麦叶锈菌毒性研究

 小麦锈病是云南省小麦生产上近年来常见的病害之一.监测分析叶锈菌群体的毒性,弄清楚云南省小麦叶锈菌的毒性类型和毒性基因分布组成特点,对抗病育种及合理抗性品种的利用具有特殊意义.     

化学诱变剂EMS对小麦条锈菌夏孢子萌发率的影响

采用3个pH值缓冲液,4个浓度甲基磺酸乙酯(EMS)溶液及6个时间处理,对小麦条锈菌夏孢子的诱变条件进行优化。结果表明,在室温条件下缓冲液pH值为7.0时,经0.03mol/LEMS溶液处理6～8min,小麦条锈菌条中27号小种夏孢子的死亡率达83.6%～85.8%,符合微生物诱变经验指数最佳诱变剂量的选择标准。不同毒性的小麦条锈菌生理小种对EMS的敏感性不同,且在离体培养条件下,毒性较弱小种的生活能力及抗逆能力明显强于毒性较强的小种。     

小麦条锈菌和叶锈菌的复合PCR检测

利用真菌β-微管蛋白基因的保守序列和小麦条锈菌(Puccinia striiformi f.sp.tritici)、叶锈菌(Puccinia tri-ticina)的SCAR标记引物,对锈菌孢子与感病小麦叶片总DNA进行复合PCR检测,扩增获得了小麦条锈菌171bp和叶锈菌226 bp的特异性DNA片段,其检测灵敏度可达到50 μg·L~(-1)模板DNA浓度水平.在此基础上,可进一步制备小麦锈菌不同种的分子诊断、检测试剂盒.     

小麦条锈菌突变菌株相对寄生适合度测定

测定了CY17,CY31突变菌系在感病品种铭贤169上的相对寄生适合度属性,并利用“病害量”衡量突变菌株的相对寄生适合度。结果表明:CY17各突变菌株的相对寄生适合度均高于原始菌株,其中CY17mut-4最高,CY17mut-1较高,CY17mut-3,CY17mut-2相差不大,居中;而CY17mut-5最低,各突变菌株之间的差异主要表现在夏孢子萌发率、夏孢子堆长度、严重度3个属性上。CY31突变菌株的相对寄生适合度均低于原始菌株。其中CY31mut-1,CY31mutS-1,CY31mut-2,CY31mutS-2的相对寄生适合度高,CY31mutH-1,CY31mutH-2,CY31mut-6次之,CY31mut-3,CY31mut-5,CY31mut-4最低,其突变菌株间的相对寄生适合度属性在夏孢子萌发率、夏孢子堆长度和夏孢子堆密度上有较显著差异。     

小麦对条锈菌入侵反应的超微结构研究

用电镜研究小麦细胞对条锈菌入侵反应发现,在吸器发育过程中,寄主细胞的细胞器,如细胞核、内质网、叶绿体、高尔基体等常与吸器相伴随,在吸器四周的寄主原生质中形成与侵染有关的管状复合体,该结构可直接与吸器外质膜相连接;寄主细胞可向吸器颈部四周分泌和沉积大量的胼胝质,并可将颈部完全包围.经细胞化学染色表明,胼胝质的主要成分为多糖.     

用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的大麦浙农大3号突变体的筛选和鉴定

利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变处理大麦品种浙农大3号的种子,然后种于大田,将获得的M2代材料进行生物学性状与农艺性状鉴定,入选的M3代材料继续进行验证.结果表明,实验获得了幼苗、生育期、叶、茎秆、穗及育性等生物学特性与主要农艺性状的突变体,变异类型丰富,突变群体的表型变异率约为7.46%.本研究构建的突变群体为大麦功能基因组研究奠定了基础,同时为大麦遗传改良提供了重要的材料.     

EMS诱变六倍体小麦偃展4110的形态突变体鉴定与分析

 【目的】构建小麦EMS突变体库,为小麦功能基因组学研究准备基础材料。【方法】利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate,EMS）诱变处理小麦品种偃展4110种子,将获得的M2代材料进行生物学性状与农艺性状鉴定,部分M3材料播种家系进行验证。【结果】对M2代全生育期田间表型进行观察鉴定,突变群体的表型变异率约为6.6%;获得了幼苗、叶、茎、穗及成熟期等生物学特性与主要农艺性状的变异体和突变体,变异类型丰富,特别是发现了自然突变中少见的变异类型,如株高在10-15 cm左右的特矮变异类型。【结论】本研究所构建的两个偃展4110 EMS突变群体较为理想,可望有效地被用于小麦功能基因组研究和小麦遗传改良中。     

花椒愈伤组织EMS诱变及变异研究

用EMS处理花椒韧皮部及叶片来源的愈伤组织,确定愈伤组织的适宜来源和EMS处理花椒愈伤组织LD50,在不同EMS浓度的半致死剂量下处理愈伤组织,组培获得花椒诱变植株。结果表明,EMS诱变花椒愈伤组织的LD50为0.3%EMS处理6h,0.5%EMS处理4h,0.7%EMS处理2h。诱变后愈伤组织经增殖和分化形成完整植株。通过对比再生植株形态学差异,筛选出变异植株340株。     

辣椒突变体库的构建及突变群体表型变异分析

选用辣椒自交系‘6421’作为构建突变体库的试验材料,分析甲基磺酸乙酯(EMS)处理对辣椒种子萌发和幼苗生理特性的影响,确定适宜的EMS诱变浓度,在此基础上构建辣椒突变体库,并对突变体库中突变群体的表型变异进行分析。结果表明:EMS质量分数为1.0%时,辣椒种子发芽率和幼苗成活率分别为41.01%和49.32%,接近半致死剂量,且该浓度下辣椒幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均达最大值,分别为246.45 U/g、33.99 U/g和158.10 U/(g·min),丙二醛(MDA)含量为对照的1.85倍;初步构建了含有562个家系辣椒突变体库,突变类型可归纳为叶、茎秆、果实、育性、生育期等5个类别,突变植株数分别占总突变植株数的12.73%、21.56%、6.92%、45.33%和13.46%。     

干燥方式对辣木叶营养、功能成分及氨基酸组成的影响

目的通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变筛选获得性状优良的多油辣木 (Moringa oleifera Lam.) PKM-1品种基础材料,为后续育种提供有利种质资源。方法设置5个EMS质量分数(0、0.7%、0.9%、1.1%和 1.3%)及2个处理时间(10 和12 h)诱变处理多油辣木PKM-1种子,分析出苗情况及M₁代幼苗相对成苗率,得到适宜的处理参数;分析诱变后代M₁和M₂代的表型变异特征。结果EMS处理可极显著降低辣木种子出苗率和相对出苗率(P<0.01),EMS质量分数越高,起始出苗时间越长;EMS抑制辣木幼根的生长,随着EMS质量分数的增加,根长逐渐变短,苗高也受到不同程度抑制。1.1% EMS处理10 h,辣木种子的相对出苗率和相对成苗率分别为58.60%和57.07%,诱变效果最佳。进一步EMS诱变处理辣木种子700粒,共筛选获得M₁代变异材料88株,变异频率为33.33%;M₂代变异材料132株,变异频率为43.14%;M₁-M₂代变异性状遗传频率为10.26%,M₂代新出现变异株68株,变异频率为35.98%。结论本研究确定了辣木种子EMS诱变的最佳参数为1.1% EMS处理10 h,M₁和M₂代分别筛选出9种和11种表型变异材料,为M₃代获得稳定遗传可供育种利用的新材料奠定了基础。     

一种快速分离小麦条锈菌转GUS基因转化体的方法

为了获得更多整合有外源GUS报告基因并且稳定表达的小麦条锈菌毒性突变菌株.探索小麦条锈菌夏孢子转GUS基因遗传转化体的分离方法.以从菌种筛选品种上分离转化体法为主、从繁殖品种辉县红上分离转化体法为辅可有效提高转化体的检出率;建立了利用透明胶带粘取夏孢子并通过染色分离小麦条锈菌转GUS基因转化体的新方法.试验证明,透明胶带粘取夏孢子染色法是一种快速有效分离小麦条锈菌转GUS基因转化体的方法.     

条形柄锈菌大麦专化型分布区域的新发现

在26个小麦品种和20个大麦品种上,对采自陕西、青海和河南的10份大麦条锈病菌标样进行了致病性测定。除陕西的2份标样被鉴定为小麦专化型条中29号小种外,其余来自3省的8份标样均属大麦专化型。首次发现并证实了条形柄锈菌大麦专化型(Pucciniastriiformis West.f.sp.hordei)在中国西藏以外地区的分布,并确认大麦上发生的条形柄锈菌可以是大麦专化型,也可以是小麦专化型。