二穗短柄草BdTOR基因的克隆及功能分析

在酵母、植物、动物和人类中,TOR是一个进化保守的重要调节因子,它通过整合营养和能量信号促进细胞增殖和生长。从二穗短柄草中克隆得到全长7 401 bp的Bd TOR基因,编码2 466个氨基酸残基,预测其具有HEAT重复域、FAT域、FRB域、激酶域、FATC域等保守结构域。实时定量PCR表明Bd TOR在二穗短柄草组织器官中相对表达量由高到低依次为幼穗幼苗根叶茎;Bd TOR及其激酶域的瞬时表达表明其定位于拟南芥原生质体的细胞核和细胞质,并在细胞质中区域化分布;Bd TOR具有促进根、叶生长,增加生物量,提高生长速率的功能;过表达Bd TOR可以回补雷帕霉素对Sc FKBP12过表达株系BP12的抑制;在雷帕霉素处理下Bd TOR能够与Sc FKBP12互作。     

小麦乙烯合成通路关键基因TaACS2在抗赤霉病中的功能分析

利用转录组学分析手段解析乙烯通路参与小麦抗赤霉病的调控网络,筛选到一个乙烯合成通路上的关键基因——氨基环丙烷羧酸合成酶基因Ta ACS2,利用病毒诱导基因沉默(VIGS)技术在抗赤霉病小麦品种‘望水白’和‘苏麦3号’中沉默Ta ACS2基因,初步研究其在小麦抗赤霉病中的作用。结果表明:Ta ACS2基因在抗病品种‘苏麦3号’中受赤霉菌诱导上调表达,但在感病品种‘Alondra’s’中不受诱导,甚至下调表达。沉默Ta ACS2基因的植株接种赤霉菌后,与对照相比,‘苏麦3号’平均病小穗率从7. 2%上升到13. 3%,病穗轴率从4. 6%上升到19. 0%;‘望水白’平均病小穗率从10. 8%上升到28. 4%,病穗轴率从0上升到53. 6%,两品种病小穗率和病穗轴率均显著提高,表明沉默Ta ACS2基因后,小麦赤霉病抗性显著下降,提示Ta ACS2基因正向参与调节小麦对赤霉病的抗病反应。     

普通小麦转录因子基因TaWRKY35的克隆及功能分析

【目的】非生物逆境是制约小麦生产的主要因素。WRKY转录因子是植物特有的转录因子家族,参与对多种非生物逆境胁迫的应答。普通小麦基因组中至少含有200个WRKY,目前仅对少数成员的功能进行了鉴定。通过克隆小麦WRKY转录因子TaWRKY35并揭示其功能,为改良小麦的抗逆性提供基因资源。【方法】利用小麦全长cDNA数据信息,从强抗旱小麦品种旱选10号中克隆逆境胁迫应答转录因子基因TaWRKY35;采用实时定量PCR技术,分析目标基因在不同发育时期、不同组织器官中的表达水平,以及在PEG-6000、NaCl、ABA和低温等逆境胁迫下的表达模式;构建目标基因与GFP融合的表达载体,转化小麦原生质体,以确定目标蛋白在细胞中的作用位置;构建TaWRKY35过表达载体,通过农杆菌介导的方法转化拟南芥,揭示目标基因的功能。【结果】TaWRKY35的开放阅读框全长1 134 bp,编码377个氨基酸的蛋白。TaWRKY35的N端有一个典型的WRKY结构域,C端有一个C₂HC型的锌指结构域,属于WRKY家族第Ⅲ亚家族。测序发现TaWRKY35编码区序列非常保守,在32份多态性较高的六倍体小麦材料中未检测到DNA多态性。TaWRKY35在小麦的不同发育时期、不同组织中均有表达,其中在幼苗根基部表达量最高,约为苗期叶片中表达量的26倍;其次为幼芽根基,约为苗期叶片中表达量的21倍;接下来依次为孕穗期茎节、孕穗期穗、芽期根、孕穗期根、苗期根、胚芽、孕穗期叶片,而在幼苗叶片中表达水平最低;同时在ABA、NaCl、PEG和低温胁迫条件下,小麦幼苗TaWRKY35的表达量均显著上升,表明TaWRKY35参与对4种逆境胁迫的应答,但在不同胁迫条件下表达模式差异显著,其中对盐胁迫最敏感。亚细胞定位发现,TaWRKY35特异定位在细胞核上,是典型的核定位蛋白。在高盐胁迫条件下,TaWRKY35过表达转基因拟南芥子叶白化率显著低于对照,TaWRKY35过表达转基因拟南芥的细胞膜稳定性和幼苗存活率均显著高于野生型对照,表明TaWRKY35能增强植物的耐盐性。【结论】TaWRKY35编码蛋白含有WRKY和C₂HC结构域,为WRKY家族第Ⅲ亚家族成员。TaWRKY35在小麦发育的不同时期、不同组织中均有表达,且受ABA、PEG、NaCl及低温等逆境胁迫诱导。过表达TaWRKY35能显著提高转基因拟南芥的耐盐性。     

抗赤霉病小麦新品种—生抗2号

抗赤霉病小麦新品种“生抗 2号”(原名“宁 94316 2”)由江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所育成。1 选育经过　 1991年配置杂交组合“Ａｌｏｎｄｒａ”/“繁 6 0 0 96” ,获得杂种Ｆ0 种子 ,当年秋播获Ｆ1植株。 1992年对Ｆ1的花药进行离体培养 ,获得一批单倍体再生植株     

细胞工程在小麦抗赤霉病育种中的利用

建立和完善了小麦体细胞无性系变异,抗ＤＯＮ毒素细胞突变体筛选,小麦花药培养及野生抗赤霉病基因向普通小麦转移等实用技术体系,并结合传统育种手段,开展小麦赤霉病生物技术育种,５年来,选育出高抗小麦抗赤霉病品系１４个,其中“８９４０３７”,“８９４０１３”已用作抗源,育成中抗或中抗偏强的品系２３个,其中“８９５００４”,“９２Ｐ２８”已通过审定,在省内外大面积示范试种,还有一批高产,中抗以上的品系,正在     

利用显性雄性不育基因Tal进行小麦抗赤霉病轮回选择群体改良效果的研究

利用太谷显性雄性不育基因 Tal(Ms2)经多亲本杂交、互交、再杂交,建成遗传基础宽阔的原始基础群体,进而开展小麦抗赤霉病性表型轮回选择,建拓基因库。1988/1989和1991/1992年,分别在土表接种和单花接种条件下,对抗源库 RC0—RC2和 RC1—RC5轮选世代群体及对照品种进行抗赤霉病性比较试验,以分析群体改良的效果。土表接种的试验结果表     

短柄草2C 型蛋白磷酸酶基因BdPP2C2 的克隆及表达分析

从短柄草中克隆获得一个2C 型蛋白磷酸酶基因,命名为BdPP2C2。序列分析结果表明,该基因ORF 的 长度为1 368 bp。进化分析结果表明,该基因所编码的蛋白与拟南芥AtPP2C56 的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR 分析结果表明,该基因的表达显著受ABA、乙烯、双氧水3 种信号分子诱导,并且受高盐和低温胁迫诱导。这些结果 表明,BdPP2C2 是非生物逆境胁迫中的一个应答因子,并且可能受相关信号分子调控。     

抗赤霉病小麦新品种皖9926的选育与利用

皖 992 6系安徽省农科院作物研究所与中国科学院等离子体物理研究所合作 ,从矮败小麦进行轮回选择群体中选得的可育穗再经离子注入引变选育而成的抗赤霉病小麦新品种。该品种弱春性 ,一般单产 5 2 5 0～ 675 0kg/hm2 ,适于安徽、江苏沿淮及淮南地区、河南南部及湖北中上等肥力水平的地块种植 ;株高 80～ 85cm ,长芒、白壳、白粒、半角质 ,千粒重 40g左右 ,熟期转色好 ,不早衰 ,抗赤霉病、条锈病 ,品质优 ;适宜播种期为 10月中下旬至 11月初 ,基本苗可掌握在 180万～ 2 40万 /hm2 左右。     

二穗短柄草Bd21的形态学观察

二穗短柄草（Brachypodium distachyon （L.） Beauv）属于早熟禾亚科。Bd21作为二穗短柄草不同生态型中的一种,在个体大小、基因组大小、生长条件和生长周期等方面与拟南芥类似,并且具有禾本科植物许多共性,如抗病性、颖果等。Bd21的这些特点说明它是一种合适的禾本科模式植物。采用土培和水培的方法观察二穗短柄草的生长特性,利用扫描电镜观察生长锥的发育情况,结果为进一步研究二穗短柄草发育的分子机理提供重要依据。     

小麦抗赤霉病育种2条技术路线的探讨

小麦抗赤霉病(抗赤)育种半个多世纪以来，由于抗源抗赤性与丰产性矛盾、抗赤类型及遗传基础复杂以及抗赤性鉴定方法局限等原因，至今尚未育成既大面积丰产又抗赤的品种。扬麦158等中抗丰产品种的育成，有效地扼制了长江中下游赤霉病的为害。从亲本选用、后代选择及鉴定观点与方法等方面，分析了2条抗赤育种技术路线的特点和取得突破的关键。第1条路线是选用抗赤性好、丰产性差的亲本与丰产亲本配组，后代在高选择压条件下，侧重抗赤性选择，兼顾丰产性选择；第2条路线是选用综合丰产性好、赤霉病轻的亲本间配组，对其后代注重综合丰产性好，兼顾以抗赤霉病为主的抗病、抗逆性选择。     

小麦抗赤霉病主效QTL Fhb2的遗传模式分析

为明确小麦抗赤霉病主效QTLFhb2的抗性遗传规律,采用单花滴注法接种,以病小穗数和病轴长为指标,对携带Fhb2的BC2F3、BC3F1和BC3F2小麦赤霉病的抗扩展性进行鉴定和评价。结果表明,Fhb2在温麦6号和漯麦9号2个不同的遗传背景中,杂合基因型和供体亲本苏麦3号基因型的病小穗数和病轴长均达显著差异,而与轮回亲本基因型之间的差异不显著,抗感分离比经卡方检验符合1∶3分离比例,其抗性遗传符合单个孟德尔因子控制的隐性遗传模式;携带Fhb2的纯合型单株表现出与轮回亲本相似的外观,可以作为育种材料直接利用。因此,通过与Fhb2紧密连锁分子标记的辅助选择,在F3及以后的世代中开展抗性和丰产性的鉴定筛选,将有助于提高育种效率。     

利用禾谷镰刀菌粗毒素筛选抗小麦赤霉病突变体

以赤霉粗毒素为选择剂筛选小麦抗赤霉病的细胞突变体，结果表明：小麦幼胚（穗）愈伤组织抗（耐）赤霉粗毒素的最佳选择浓度为（０．５～０．６）ｘ１０￣（－４）ｍｏｌ／Ｌ。在此浓度下，不同基因型的幼胚（穗）出愈率和愈伤组织对粗毒素的反应有差异，在１０￣（－３）～１０￣（－５）ｍｏｌ／Ｌ浓度范围内，愈伤组织的存活率随浓度的升高而下降。经毒素处理后的耐毒素愈伤组织较对照稍小、略紧密、微黄色，继代于不含毒素的培养基上能很快恢复生长，与对照相当，但继代于含同样浓度毒素培养基上，存活率下降９５．２％。经０．６ｘ１０￣（－４）ｍｏｌ／Ｌ毒素处理３０ｄ后，各基因型的耐毒素愈伤组织成苗率在２０％～３５％之间，多数耐毒素愈伤组织生理上受到伤害，失去分化成苗的能力，从抗（耐）毒素的细胞系中已筛选获得田间抗性优于原供体品种的Ｒ＿１代植株９株，Ｒ＿２代植株２５株。     

高产早熟抗赤霉病小麦宁麦21的选育与利用

介绍了抗赤霉病小麦品种宁麦21的选育与栽培技术。在参加江苏省淮南地区的历年试验中,宁麦21的平均全生育期为210d左右,仅比对照品种扬麦11迟熟1 d(扬麦11为目前淮南地区推广品种中最早熟的品种);在江苏省2010—2012年度区域试验中,宁麦21在2年内的平均产量分别为7 218.60、6 208.50 kg/hm2,分别比扬麦11增产5.61%、3.49%;2012-2013年度参加生产试验结果表明,宁麦21平均产量6 511.65 kg/hm2,比扬麦11增产5.56%;宁麦21籽粒商品性较好,品质达中筋标准,适合在江苏淮南及江淮下游稻麦两熟制地区种植;此外,阐述了宁麦21相应的栽培技术要点。     

利用分子标记辅助选择创制抗赤霉病小麦新品系

为培育适宜黄淮麦区种植的小麦抗赤霉病品系(种),本研究以含有Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5共4个抗赤霉病基因聚合的种质NMAS020为抗源与农艺亲本复交构建的抗赤霉病育种选择群体为试验材料,综合利用农艺性状评价和分子标记辅助选择,创制了55份新品系,并通过单花滴注法评价了其赤霉病抗性。结果发现,不同抗赤霉病基因/QTL、不同抗赤霉病基因/QTL组合对小麦赤霉病抗性表现不一,仅含Fhb1或Fhb4的品系平均感病小穗数明显低于仅含Fhb2或Fhb5的品系及对照品种济麦22,赤霉病抗性较好;含有Fhb2+Fhb5的品系平均感病小穗数和平均感病小穗率表现最低、赤霉病抗性最好,含Fhb1+Fhb2的品系次之,均明显低于含Fhb1+Fhb4和Fhb2+Fhb4的品系抗性。本研究创制的综合农艺性状优良且抗赤霉病新品系济麦8681和济麦8775可作为抗病亲本进一步加以利用。     

高产优质抗赤霉病小麦宁麦12的选育与利用

小麦赤霉病[Gibberrella zeae(Schw.)]是世界温暖潮湿和半潮湿地区广泛发生的一种毁灭性小麦病害。在我国长江流域及东北东部春麦区,赤霉病为主要小麦病害,危害十分严重;并且,近年来随着气候的变化,小麦赤霉病已向淮河和黄淮流域蔓延扩展。全国赤霉病受害面积超过667万hm2,约占小麦总面积的1/4。在江苏省赤霉病不仅是淮南地区的主要病害,而且淮北地区近年也发生较重。据统计,一般大流行年(病穗率50%以上,减产2~5成)和中等流行年(病穗率20%~40%,减产1~2成)每2~3年发生一次,但几乎每年都有轻微发生。赤霉病不仅造成严重减产,而且严重恶化子粒…