植物抗病基因研究进展

分子生物学技术的飞速发展及其在植物病理学中的广泛应用，为植物抗病基因的克隆奠定了坚实的基础。近40个植物抗病基因结构与功能的明确，有利于深入研究病原菌与寄主之间的相互作用关系，制定更为有效的植物病害防治措施。本文对植物抗病基因的克隆策略、结构与功能、抗病分子机制，以及植物抗病基因在转基因分子育种中的应用前景进行了综述。     

利用同源序列发掘抗病候选基因的方法

抗病基因的分离和克隆对于实施作物抗病基因育种及开展抗病机制的研究具有重要意义。目前植物抗病基因的克隆方法主要有转座子标签技术和图位克隆技术。该法对于未知基因产物或者没有进行精细定位的性状来讲，其应用受到极大限制。近年来，很多研究探索了利用同源序列发掘抗病候选基因的途径。本研究归纳和总结了三条发掘抗病候选基因的方法，旨在对作物抗病基因及其连锁标记的发掘起到一定的指导作用。     

大豆抗病分子标记的研究进展

大豆（Glycine max L.）病害是影响大豆产量和品质的重要因素之一,随着大豆全基因组序列的公布,以SNP为代表的新一代分子标记技术使大豆抗病分子标记辅助育种得以快速发展。本文综述了2010年以来研究者们对大豆抗性基因的定位方法、抗病基因的定位、候选基因的筛选及鉴定等所取得的新进展,并结合当前大豆抗病分子标记的现状提出了新的发展方向,为进一步探究相关抗病基因的功能及分子育种提供理论参考。     

柑桔抗病分子育种研究进展

本文综述了柑桔抗病分子育种近年来的研究动态和所取得的研究成果。柑桔分子育种始于上世纪90年代,以期克服常规育种面临的多方面严重阻碍,如杂种不育、杂交不亲和、较长的童期和大的树体积,以及随之而来的用地和巨大的人力、物力、成本等;其相对较小的基因组已使其成为果树分子育种研究领域的模式植物之一。首先在利用富有目标抗病基因的柑桔近缘属枳(Poncirustrifoliate)作亲本,培育杂种群体,开发分子标记与连锁遗传作图等方面取得突破,同时在基因组BAC文库与物理图谱的构建、抗病基因的克隆、遗传转化体系的建立、外源抗病基因及候选抗病基因的转化等诸多方面也已取得长足进展,并已摸索出适合柑桔基因工程操作的一整套方法。此外,本文对柑桔基因组的候选抗病基因转化及抗病基因工程研究中存在的问题也进行了讨论与分析。     

植物抗病分子机制研究进展

近十年来，植物抗病基因及其病原无毒基因的克隆，为在分子水平上揭示抗病基因的作用机制奠定了基础。本文综述了抗病基因作用的主要遗传基础模式，病原无毒基因及其蛋白产物的结构功能研究、植物抗病基因介导的信号传导以及抗病基因的潜能开发与应用，并对研究植物抗病机制的前景作了展望。     

植物抗病基因特异性分子进化

病原物与寄主间长期的相互选择与适应，使得植物的抗病性具有丰富的表现形式。根据基因对基因模式，植物中存在的抗病基因和病原物中具备的无毒基因的互作进化可视为连续的步步适应的相互选择的过程。随着抗病基因的分离以及抗病性分子生物学研究的不断深入，抗病基因保持对无毒基因的识别从而不断进化的分子机制逐步得到阐明。本文综述了植物与病原物相互作用过程中，植物对病原物的特异性识别，由此获得的对于该病原物的专化抗性，并且随病原物的变异而进化的分子机制方面的研究进展，主要包括：抗病基因的结构特征，无毒基因的多样性，抗病基因的基因组结构，抗病基因之间在起源和进化上的关系以及重组、复制、删除、转座子等对植物保持对不断变化的无毒基因特异性识别所起的作用等方面。     

番茄抗叶霉病基因及分子育种的研究进展

叶霉病是危害保护地番茄生产的重要病害之一,是一种世界性的病害,能导致番茄产量下降,影响番茄生产的经济效益。防治该病的主要措施是培育抗病品种。抗病基因是抗病分子生物学和抗病育种的基础。随着生物技术的发展,已有多个抗性基因被鉴定和克隆出来,有的已经被利用在分子育种上,这为生产上有效控制番茄叶霉病病害提供了一条新途径。为了更好的控制病害,本文综述了叶霉菌生理小种的分化、克隆基因的结构和功能、抗性基因的遗传及抗叶霉病的分子机制,讨论了抗性基因的应用和基因工程的展望。     

大白菜抗根肿病基因位点CRa和CRb的分子标记鉴定

利用大白菜抗根肿病基因CRa和CRb分子标记(SC2930和KBr H129J18R)引物组,对78份大白菜材料进行抗根肿病分子标记鉴定。结果表明,在这78份材料中,有34份材料含有SC2930-T(CRa抗病标记)标记,其中杂合抗病位点材料17份,纯合抗病位点材料17份。有37份材料含有KBr H129J18R抗病标记,其中纯合抗病位点材料15份,杂合抗病位点材料22份。有20份材料不含有CRa和CRb所对应的抗病标记,23份材料含有2个抗病标记。该研究初步明确了78份参试大白菜材料所含抗根肿病基因CRa和CRb类型,为大白菜抗根肿病育种提供材料选择依据。     

大白菜根肿病的遗传规律及抗病基因定位研究

为探究根肿病抗病遗传规律,采用根肿病抗性差异的材料G57和G70,构建了包含500个单株的F2分离群体。通过对父母本、F1及F2分离群体的人工接种表型鉴定结果进行统计分析,结果发现,材料中的根肿病抗性由显性单基因控制。为进一步定位试验材料中的抗病基因,利用678个分子标记对双亲、F1及F2群体进行了筛选验证,初步将抗病基因定位在分子标记KBRH129J18和TCR02-F。并基于2个连锁标记,开发设计了更紧密连锁的分子标记,最终获得与抗病基因连锁的5对SSR分子标记,分别为Bra0345-1、Bra0235-2、Bra0235-1、Bra19317、Bra019392。其与抗病基因的遗传距离依次为2.4,2.4,2.4,2.5,3.3 c M。开发设计的多态性标记经验证在大白菜中具有较好的适用性。     

植物抗病基因研究的CiteSpace可视化知识图谱分析

为更系统地了解中国植物抗病基因研究趋势和热点问题，以CNKI数据库核心期刊为数据源，采用CiteSpace工具，对1991—2021年发表的植物抗病基因相关文献进行计量和可视化分析。结果表明，植物抗病基因相关文献的年发文量整体呈现逐年上升的趋势；各研发单位中发文量最多的是中国农业科学院植物保护研究所，共发文86篇；期刊《中国农业科学》刊登文献数最多，共87篇；发文量最多的作者为河北农业大学的刘大群，共发文38篇；关键词共现分析中出现频次最高的关键词为“抗病基因”，共出现226次；突现词分析中突现强度最大的关键词是“无毒基因”(9.707)。植物抗病基因的研究热点主要集中在农作物病害的防治、抗病基因研究的技术手段、抗病性相关的化学成分三个方面。     

花药培养快速培育聚合抗3种水稻病害基因的新种质研究

为培育抗水稻白叶枯病、稻瘟病、条纹叶枯病3种病害的品种,保证水稻的稳产高产,利用花药培养与常规育种技术、分子标记辅助选择技术相结合,进行聚合抗3种病害的新种质研究。结果表明,用含有抗白叶枯病Xa23基因的BG152和含有抗稻瘟病Pi-1基因的R118分别与含抗条纹叶枯病Stvb-i基因的花育409进行有性杂交,共获得聚合双抗抗病基因的F0种子分别为180,105粒;鉴别真杂种后彼此再杂交,获得复交F0种子1 398粒。利用分子标记辅助选择技术,筛选出聚合抗3种病基因的杂合型单株52株,从中选择田间无病害的进行花药培养,经H0自然加倍,获得双倍体花培植株378株。经PCR检测,筛选出聚合3种抗病基因的花培H1株系14个;对其H2植株进行重复PCR与抗病鉴定,获得聚合3种抗病基因的花培材料所含的抗病基因能稳定遗传,抗病性鉴定有10份均表现为抗(R),且高效表达抗病。最后对水稻花药培养中存在的问题进行了分析,并提出了相应防治措施。     

芸芥抗菌核病相关基因的分子标记

芸芥属于十字花科芝麻菜属植物,在中国分布广泛.长期以来,国内外学者从植物学特征、经济性状和抗逆性等方面对芸芥品种资源进行了研究工作[1~4];李方球研究了芸芥的抗油菜菌核病[5],但从分子水平上的研究还较少.目前,转基因技术和分子标记辅助选择为高效育种展示了广阔的前景.但应用这2项技术的前提是必须首先获得优良基因克隆或优良基因紧密连锁的分子标记.本文利用RAPD技术,通过对芸芥抗病相关基因的遗传分析和分子标记,阐明其抗病相关基因的遗传,并提供可利用的分子标记,以便为芸芥抗菌核病种质鉴定和芸芥抗菌核病的分子标记辅助选择提供准确快速的鉴定方法.     

禾本科植物NBS-LRR类抗病基因结构、功能和进化

禾本科植物是粮食的主要来源,NBS-LRR类抗病基因作为抗病基因数目最多的家族,在植物抵御病虫害中起着关键作用。本文综述了禾本科植物 NBS-LRR类抗病基因的结构、功能、分类、数目和进化等方面的研究进展,并对该类基因的研究前景进行了展望。旨在为进一步开发和利用 NBS-LRR 抗病基因提供理论参考。     

玉米抗真菌病害基因挖掘与分子育种利用研究进展

由真菌引起的病害可以在玉米叶片、茎秆和雌穗等部位及生长发育的各阶段发生,严重影响玉米产量及品质。培育和种植抗病品种是控制病害的重要途径,随着现代分子生物学的发展,全基因组及多组学技术的利用为玉米抗病基因的挖掘及抗性机制的解析提供了更可靠和更便捷的方式,通过分子育种与常规育种技术相结合改良现有种质也逐渐成为培育抗性种质的有效方式。本文综述了玉米常见真菌病害的抗病遗传、基因克隆及其育种利用的最新进展,展望了新抗病基因的挖掘和机理解析、广谱抗病基因及基因编辑等技术在玉米育种中的利用,以期促进玉米优良抗病新品种的培育。     

若干小麦抗白粉病品系的有效抗病基因的测定

采用具有不同毒性基因的白粉菌菌株进行苗期接种，通过与已知抗病基因材料抗谱的相似性比较，对１７个抗白粉病育种品系的有效抗病基因进行了分析，其中３个阿拉拉特小麦杂种后代品系、４个Ｖ．Ｐ．Ｍ系统的杂种后代品系及另外１个杂交组合的后代品系含主效抗病基因Ｐｍ２；４个具有Ｖ．Ｐ．Ｍ或Ｃ３９血缘的品系及另外１个品系含主效抗病基因Ｐｍ４ ｂ；１个品系含Ｐｍ２＋６；２个普通小麦－黑麦６Ｄ／６Ｒ代换系的抗谱相似，且不     

一个新的抗玉米矮花叶病基因的发现及初步定位

由SCMV引起的矮花叶病是我国的主要玉米病害之一, 鉴定和发掘新的抗病基因对于玉米抗病遗传育种具有重要意义。以抗病自交系海9-21和感病自交系掖478杂交的一个BC₂F₃群体为试验材料, 通过人工接种矮花叶病毒进行抗病性鉴定, 发现该分离群体中抗病植株与感病植株数符合1∶3的分离比例, 推测其抗病基因是由1对隐性基因控制。抗感池和SSR标记连锁分析表明, 存在一个新的玉米矮花叶病隐性抗病基因(或等位基因), 将该基因命名为scm3。scm3基因来源于抗病玉米自交系海9-21, 位于第3染色体短臂3.04~3.05区域, 在SSR标记umc1965和bnlg420之间, 遗传距离分别为45.7 cM和6.5 cM。连锁的标记还有umc1307、umc2265、bnlg2241和umc2166, 它们与scm3之间的遗传距离分别是8.3、13.3、15.5和19.7 cM, 这些SSR标记与scm3基因在染色体上的排列顺序为umc1965—scm3—bnlg420—umc1307—umc2265—bnlg2241—umc2166。     

植物抗病基因同源序列(RGA)研究进展

目前已克隆了48个植物抗病（R)基因,其表达产物在不同的物种具有典型的保守结构区域,按其序列的同源性可以将其归为NBS-LRR、eLRR、LRR-STK等几个超家族。根据这些保守序列设计合适的引物进行PCR扩增,即得到抗病基因同源序列(RGA)。对RGA与R基因关系的分析表明,RGA不仅在抗病基因定位和抗病基因系统进化研究中有重要作用,而且有可能为克隆尺基因提供一条崭新而又便捷的途径。     

水稻抗稻瘟病基因Pi2特异分子标记的开发与应用

稻瘟病是水稻最严重的病害之一,利用抗病基因选育抗病品种可以安全有效地防治稻瘟病。分子标记辅助选择(marker-assisted selection, MAS)技术可实现快速精准地定向培育含抗稻瘟病基因的抗性品种,但针对不同遗传背景育种材料开发设计特异性的分子标记是MAS育种的重要基础。广谱抗稻瘟病基因Pi2已被证明高抗多个国家和地区的稻瘟菌生理小种。本研究开发设计了1个新的广谱抗稻瘟病基因Pi2的共显性特异分子标记Pi2CM1,可有效区分Pi2与其等位基因Pi9、Pigm,对22份核心育种材料表现出100%的多态性,为利用MAS技术定向培育含Pi2抗病新品种提供了重要的依据。     

小麦白粉病抗源材料抗病基因数量与遗传模式

本文对１２份小麦白粉病抗源材料的抗病基因数量及遗传模式进行了分析。结果表明：廊８３－０１２，ＢＰｍ５、法４２７、法４３９分别含有一对完全显性抗病基因；４４８８、４５１６、４４３２、Ｔ＊ｓｐｅｌｔ－Ａｌｂｕｍ，４７７４的抗性分别受控于一对不完全显性抗病基因；Ｃ３９则含有三对独立遗传完全显性抗病基因。     

小麦白粉病抗源材料的有效抗病基因分析

采用携带有不同毒性基因的白粉菌菌株进行苗期接种，通过与已知抗病基因材料抗谱的相似性比较分析，对３０多个小麦抗白粉病材料的有效抗病基因进行了测定，其中１份抗源材料具Ｐｍ２＋６；７份具Ｐｍ４ａ；１０份具Ｐｍ４ｂ；２份具Ｐｍ５；４份与小白冬麦的抗性相同，小白冬麦含有一特定的抗病基因；另外有８份材料的抗谱异于所供试的所有已知基因系，从中可能鉴定出新的抗病类型