小麦品系中梁93444的抗条锈性遗传分析与分子作图

为明确抗锈品种中梁93444抗条锈基因及遗传特点,用CYR30、CYR31、CYR32对该品种、铭贤169及杂交组合进行遗传分析,用SSR技术对分离家系F_3-3进行PCR扩增和电泳分析。结果显示,中梁93444对CYR30、CYR31的抗病性均由1对显性和1对隐性基因控制,对CYR32由2对显性互补基因控制;F_3-3分离家系对CYR32的抗病性由1对显性基因控制,该基因暂命名为Yr93444。对F_3-3分离群体进行SSR标记,建立了与该基因连锁的8个标记Xgwm122、Xwmc702、Xwmc644、Xwmc794、Xgwm328、Xwmc455、Xgwm372、Xwmc819,遗传距离分别为38.1、30.7、22.9、15.6、10.0、6.9、3.5和2.8 cM。 应用SSR标记、中国春及缺四体将Yr93444定位于2AL上。系谱分析和SSR分子标记检测表明,该基因是来自中间偃麦草的新抗条锈基因。用与该基因紧密连锁的SSR标记Xgwm372和Xwmc819检测中梁品种和黄淮麦区主栽品种,发现89%中梁品种含该抗病基因,而86%黄淮麦区主栽品种不含该抗病基因,表明该基因应用潜力很大。     

小偃9366抗条锈病基因的遗传分析及分子作图

为了明确小偃9366抗条锈病遗传特点,对小偃9366与铭贤169及其杂交F₁、F₂、F₃和BC₁F₁代进行温室苗期抗条锈性遗传分析,选取400余对SSR引物对接种CYR31的群体进行分子标记,并利用目标基因的侧翼引物分析99个黄淮麦区主栽小麦品种。小偃9366对CYR25的抗病性由1显、1隐2对基因独立控制,对CYR27的抗病性由3对显性基因控制,其中2对基因表现累加作用,对CYR30 和CYR31的抗病性均由1对显性基因独立控制,对Su11-4的抗性由2对隐性基因独立控制。位于2AL上的6个标记Xwmc794、Xwmc455、Xwmc261、Xgwm47、Xgwm294和Xcfd168与抗CYR31基因(暂命名Yrxy9366)连锁,与目的基因的遗传距离分别为10.8、6.5、3.2、4.4、16.0和32.8 cM,将Yrxy9366定位在2AL上。利用Xwmc261、Xgwm47两个引物分析99个黄淮麦区主栽小麦品种,仅5%检测到同源片段。研究表明Yrxy9366是一个新的抗病基因。     

小麦抗源武汉2号和品冬34的抗条锈性遗传分析

为明确小麦品种武汉2号和品冬34对小麦条锈菌流行小种的抗病性及抗病遗传规律,用小麦条锈菌生理小种CYR29、CYR31、CYR32、CYR33以及致病类型Su11-4、Su11-5、Su11-11、PST-Ch42在苗期接种小麦品种武汉2号和品冬34进行抗病性鉴定,并用武汉2号和品冬34分别与感病亲本铭贤169进行杂交,对F₂群体和F_2：3家系在温室进行苗期遗传分析。结果表明：武汉2号对CYR29和CYR32表现感病,对其它小种和致病型均表现抗病,且对CYR31的抗性由1对隐性基因控制;品冬34对所测试的小种和致病类型均表现高抗,且对CYR32的抗性由1对显性基因控制。     

小麦品种C591的抗条锈性遗传分析

C591是原产于印度的普通小麦品种,苗期和成株期均对中国小麦生产上流行的条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)主要生理小种表现良好抗性。本文以感病品种Taichung29作母本、C591作父本通过杂交制备了F₁代、F₂代和BC₁代种子,用人工接种方法研究了C591及其杂交后代对小麦条锈菌不同生理小种的苗期抗性并进行了遗传分析。结果显示,C591与Taichung29杂交F₁代植株对小麦条锈菌条中19号、条中29号和条中32号小种均表现出与C591相似的高抗,说明C591中的抗条锈基因主要为显性表达。根据杂交F₂代、BC₁代植株的抗性分离情况和F1代植株及亲本的抗性表现,说明C591中至少具有3对抗条锈基因,针对条锈菌不同的生理小种其有效性是不同的。对条中32号小种的抗性受1对显性基因控制,对条中29号小种的抗性受1对显性基因和2对隐性基因的独立控制,对条中19号小种的抗性受2对显性基因独立控制。结果表明,C591作为抗源在我国小麦抗锈育种中具有较大应用价值。     

大豆花叶病毒CP基因RNAi载体的构建及大豆遗传转化

为获得含有大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus,SMV）CP基因干扰片段的转基因大豆新材料,对11个SMV流行株系的CP基因进行了核苷酸序列比对,采用GATEWAY技术构建了RNA干扰（RNA interference,RNAi）载体pB7GWIWG2（Ⅱ）-CPi,对重组载体测序比对,通过酶切以及PCR方法鉴定载体,并利用农杆菌介导的转基因体系进行大豆遗传转化。克隆出264 bp高度保守的CPi干扰片段,通过测序证实其与目标序列的匹配度达到100%;重组质粒经过XbaⅠ单酶切后出现783 bp和10 818 bp两条带,经过EcoRⅠ、Hind Ⅲ双酶切后出现2 256 bp和9 346 bp两条带,说明2个ccdB结合位点均被CPi取代;PCR反应得到474 bp和460 bp两条带,说明CPi以反向重复形式与pB7GWIWG2（Ⅱ）组合。共获得10棵T₀代转基因幼苗,经除草剂涂抹、PCR、PAT/bar转基因检测试纸检测后,6株为阳性,表明该方法可筛选出对大豆花叶病毒具有抗性的转基因大豆新种质,为SMV抗病育种工程提供良好的亲本材料。     

甜玉米小斑病抗性的遗传分析与主效QTL定位

为培育抗病品种,利用抗小斑病甜玉米自交系T14和感小斑病自交系T18为亲本配制杂交组合,对玉米抗小斑病性状进行遗传分析和抗病基因分子标记定位,用主基因＋多基因混合遗传模型和P₁、P₂、F₁、B₁、B₂、F₂ 6世代联合分析的方法对单位叶面积病斑数量进行遗传分析,并应用复合区间作图法检测抗小斑病QTL。结果表明,单位叶面积病斑数量受2对加性-显性-上位性主基因控制,自交系T14的抗病性在各个分离世代都以主基因遗传为主。在第4染色体上检测到4个相互连锁的小斑病抗性QTL,解释表型变异的7.7%、30.9%、14.8%和11.5%;在第6染色体上定位了1个抗病QTL,可解释表型变异的37.7%。检测到的小斑病抗性主效QTL位于第4和第6染色体的特征与2对主基因的遗传模型相吻合。     

稻瘟病菌生理小种及其毒性

用我国一套稻瘟病菌生理小种鉴别品种对分离自云南省红河州个旧、石屏、建水不同种植模式的68个稻瘟病菌单孢菌株进行生理小种测定,同时以日本8个单基因鉴别品种对供试菌株进行基因分析。测定结果为B₉、B₁₃、B₁₅、B₂₇、B₂₉、B₃₁、C₉、C₁₁、C₁₅、D₁、E₃和G₁12个生理小种,其中粳型小种占60.29%,籼型小种占39.71%。此结果与以往云南省稻瘟病菌生理小种的变化趋势相吻合。供试的68个菌株进行毒性基因分析表明Av-K^s+和Av-i+频率毒性基因较高。     

淡色生赤壳菌Bo-1菌株拮抗物质的分离纯化、解析及活性分析

从浙江省金华市郊水稻内生菌中筛选到1株拮抗水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo） P6生理小种的淡色生赤壳菌Bionectria ochroleuca Bo-1菌株。该菌株的菌体和发酵液对Xoo P6生理小种均表现出较强的拮抗能力。以P6生理小种作为指示菌进行活性跟踪,通过分步萃取、硅胶柱层析、高效液相色谱等,分离纯化获得拮抗活性物质结晶;对所获得的结晶物进行核磁共振氢谱分析和质谱分析,通过解析与比对,该物质分子量为344.0835,分子式为C₁₈H₁₆O₇,鉴定为松萝酸（usnic acid）。将纯化的松萝酸以20%叶枯唑（bismerthiazol）和3%中生菌素（zhongshengmycin）为对照,采用96孔板法测定对Xoo P6生理小种的抑菌活性,最低抑制浓度为200 μg/mL,表明松萝酸具有较强的抑菌活性,但较中生菌素弱,与20%叶枯唑效果相近。     

表达Harpin蛋白质Hpa1功能片段的转基因小麦对赤霉病的抗性

来自水稻黄单胞菌的harpin蛋白质Hpa1有促进植物生长、诱导植物抗病性的功能,Hpa1序列10~42氨基酸片段（Hpa1_10-42）的活性比全长分子高1.3~7.5倍。为研究Hpa1_10-42在转基因小麦体内表达以后对赤霉病的影响和评价转基因小麦抗病水平与应用潜力,对6个小麦转基因系进行了测定。结果显示,Hpa1_10-42在转基因系T₃~T₅代呈现稳定表达,用禾谷镰刀菌一个分离物进行接种以后,转基因系发生赤霉病的程度较非转基因小麦显著降低,且转基因系T₃~T₅代赤霉病降低的趋势一致。另外,转基因系小麦病害减轻的程度,与在非转基因小麦上使用杀菌剂的效果相当,表明Hpa1_10-42转基因表达对小麦赤霉病有防治作用。     

抗青枯病转多肽抗生素基因烟草的选育

分别于温室和田间条件下,对转单价apidaecin、shiva-I及双价apidaecin+shiva-I基因的14个烟草株系材料的T₁和T₂后代群体进行青枯病抗性筛选鉴定及农艺性状评价。温室盆栽试验中,于5~6叶龄期采用伤根法进行接种。接种后15天,转apidaecin、shiva-I和apidaecin+shiva-I基因烟草的病情指数较对照分别下降了16.3%、15.2%和59.7%。田间自然病圃筛选鉴定结果表明:B43-5-4、B43-5-1、B43-5-2、B43-5-3和B43-4-1等5个株系材料病情指数较起始品种K326降低21%~70%,且农艺性状与起始品种K326无显著差异。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M97抗条锈基因的遗传分析和分子作图

为了明确M97抗条锈性遗传规律,在苗期用7个小麦条锈菌系对M97与感病品种铭贤169的杂交后代F1、F2、F3和BC1代进行抗条锈性遗传分析,并对M97抗Sun11-4的抗条锈基因进行SSR分子标记。M97对Sun11-4和Sun11-11的抗病性均由1对显性基因控制,对CY29、CY30、CY33的抗病性由1显1隐2对基因共同控制,对CY31的抗病性由2对显性基因独立或重叠作用控制。以接种Sun11-4的F2代分离群体构建作图群体,筛选到Xwmc222、Xwmc147、Xbarc229和Xwmc339等4个与抗病基因连锁的SSR标记,其遗传距离分别为3.4、4.8、7.6和12.1 cM。将该抗病基因定位于小麦1DS染色体,且该基因不同于已知的抗条锈基因,暂命名为YrM97。用YrM97两侧遗传距离最近的2个标记Xwmc222和Xwmc147对42个黄淮麦区主栽小麦品种进行分子检测,仅有9.5%的品种具有与YrM97相同的标记位点。     

小麦抗白粉病基因Pm2的SSR标记筛选

为筛选与小麦抗白粉病基因Pm2紧密连锁的分子标记,将感病品种Chancellor与Pm2的近等基因系杂交,获得F1、F2分离群体,采用分离群体分组法对Pm2进行了微卫星(microsatellite,又称simple sequence repeats,SSR)标记分析.结果表明,定位于小麦5D染色体上的71对SSR引物中有12对引物能在Pm2的近等基因系、Chancellor间稳定地揭示出多态性差异,7对引物Xcfd189、Xcfd29、Xcfd8、Xcfd102、Xcfd7、Xcfd57和Xgwm190分别能在抗病、感病池间和F2分离群体的抗病、感病单株间稳定地扩增出特异性产物.7对引物所扩增的特异谱带分别为:Xcfd189360、Xcfd29190、Xcfd8160、Xcfd102250、Xcfd7200、Xcfd57245和Xgwm190210,它们与Pm2基因间的遗传距离分别为0、1.5、2.3、5.4、10.2、31.5和54.3 cM,其中标记Xcfd189360与Pm2共分离,标记Xcfd29190、Xcfd8160和Xcfd102250与Pm2紧密连锁,可用于Pm2的标记辅助选择.     

小偃6号成株期高温抗条锈性遗传分析

为揭示小偃6号抗病机制和培育持久抗病品种,采用常规杂交分析方法,在小麦抽穗期利用小麦条锈菌小种CYR30、CYR32和Su11-4对小偃6号、铭贤169及其杂交F1、F2、F2∶3接种,平均气温达到21℃时对小偃6号进行了抗条锈性调查和遗传分析。结果显示,接种CYR30、CYR32时,F1代表现高感,F2代群体中抗感分离比例符合1 R∶15 S的理论比例。接种Su11-4时,F1代表现高抗,F2代群体中抗感分离比例符合3R∶1S的理论比例。研究表明小偃6号对CYR30、CYR32的抗病性均由2对隐性基因累加作用控制,对Su11-4的抗病性由1对显性基因控制。     

普通小麦-华山新麦草易位系9020-17-25-6抗条锈性遗传分析及分子标记

为明确普通小麦-华山新麦草易位系9020-17-25-6的抗条锈病基因及其遗传特点,利用中国条锈菌小种CYR29对9020-17-25-6、铭贤169及其杂交后代F1、F2、F3代进行苗期抗条锈性鉴定及遗传分析,选取48条RGAP引物和491对SSR引物对接种CYR29的F2代群体进行筛选,寻找与抗病基因连锁的分子标记。结果表明:9020-17-25-6对CYR29具有良好的抗条锈性,由1对显性基因独立控制,暂定名为Yr Hua9020。筛选到2个RGAP标记(M1和M2)和位于染色体3AS上的4个SSR标记(Xwmc11、Xwmc532、Xcfd79、Xgwm2)与Yr Hua9020连锁,与目的基因的遗传距离分别为6.9、9.5、17.8、12.2、7.2和17.8 c M。与已定位于3A染色体上的抗条锈病基因的比较研究表明,Yr Hua9020是一个与已知基因不同的新的抗条锈病基因。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M852-1抗条锈基因的遗传分析和分子作图

 M852-1是经杂交和回交培育的普通小麦-柔软滨麦草易位系,苗期对我国小麦条锈菌流行小种均表现良好抗性。为明确其抗条锈性遗传规律,本研究选用条锈菌流行小种（类型）CYR29、CYR32、CYR33和Su11-7的单孢菌系对其与铭贤169杂交F₁、F₂、F₃及BC₁代群体进行遗传分析, 同时应用420对SSR引物对接种CYR32的M852-1/铭贤169 F₂代144个单株作图群体进行抗病基因定位。结果表明,M852-1对供试小种均表现免疫或近免疫,对CYR29的抗锈性由1对显性基因控制,对CYR32、CYR33和Su11-7的抗锈性均由1对隐性基因控制。筛选到3个与抗CYR32基因连锁的SSR标记Xbarc124、Xbarc200和Xgwm429,遗传距离分别为6.3、5.6 和 9.7 cM。根据SSR标记锚定性将该基因定位于小麦2BS染色体,暂命名为YrM852。基因来源、分子标记检测及染色体位点分析表明,YrM852很可能是1个不同于目前已知抗条锈病基因的新基因。     

Soybean plants expressing an active oligomeric oxalate oxidase from the wheat gf-2.8 (germin) gene are resistant to the oxalate-secreting pathogen Sclerotina sclerotiorum

Sclerotinia stem rot (SSR) caused by Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) De Bary is a serious fungal disease of soybean. Senescing petals provide a starting nutrient source for the invasion of healthy tissue by the advancing oxalic acid secreting fungal hyphae. Since oxalic acid is a major pathogenicity factor of SSR, transgenic soybean capable of degrading oxalic acid may be resistant to the pathogen. Transgenic soybean plants were produced byAgrobacterium -mediated transformation with the wheat germin gene (gf-2.8) encoding an oligomeric protein, oxalate oxidase (OxO), which oxidizes oxalic acid to carbon dioxide and hydrogen peroxide (H₂O₂). Transgenic soybean homozygous for 35S- gf-2.8 produced an approx. 130 kDa protein indistinguishable from wheat germin, and with OxO activity. OxO activity was prominent in cell walls proximal to the site of pathogen attack. The transgenics had greatly reduced disease progression and lesion length following cotyledon and stem inoculation with S. sclerotiorum indicating that the germin gene product conferred resistance to SSR. This is the first report of plant resistance to the fungal pathogen S. sclerotiorum in transgenic plants expressing OxO.     

黄淮麦区小麦全蚀病菌群体的遗传多样性分析

为了解小麦全蚀病病菌的群体组成和遗传多样性,采用8对多态性较好的微卫星标记,对我国黄淮麦区的116个小麦全蚀病菌株进行了分析。8个SSR标记的平均等位基因数为4.25个,多态性信息含量的平均值为0.66。供试菌株的平均有效等位基因数和基因遗传多样性指数分别为1.46和0.27,漯河群体的遗传多样性水平最高,周口群体最低。不同群体间遗传距离均较小,为0.0199~0.1153,其中徐州和周口群体间的遗传距离相对较大,而周口和驻马店群体间的遗传距离相对较小。分子方差分析结果显示,小麦全蚀病菌群体间和群体内均存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的10%,群体内遗传变异占90%。6个群体间的基因流为3.5。根据SSR多态性,对来源不同菌株的UPGMA聚类分析结果显示,小麦全蚀病菌群体结构与地理来源有一定的关系。     

Validation of molecular markers for resistance among Pakistani chickpea germplasm to races of <Emphasis Type="Italic">Fusarium oxysporum</Emphasis> f. sp. <Emphasis Type="Italic">ciceris</Emphasis>

DNA markers in chickpea, targetting resistance genes for different races of Fusarium oxysporum f.sp. ciceris (Foc), have been identified in chickpea, but validation of these markers is essential for effective use in resistance breeding. In view of this, different simple sequence repeats (SSR) markers were analysed in Pakistani germplasm including induced mutants and some local lines. Most of the SSR markers showed good correlation with phenotypic evaluation of genotypes to different races of Foc and may be used effectively in resistance breeding, except those markers for race 3. Markers for race 3 showed deviations from phenotypic data and the reason might be that race 3 is actually Fusarium proliferatum as reported recently and resistance to this race might involve some other major resistance genes. Poor correlation of markers with foc-3 on LG2 in our study and a recent report of independent segregation of foc-2 and foc-3 in near isogenic lines suggested that linkage distances among different resistance genes need further investigation. Moreover three Pakistani mutant lines (97477, CM444/92 and CM368/93) depicted high levels of resistance to Foc races and can be deployed as a valuable source in resistance breeding programmes.