番茄抗根结线虫Mi基因研究进展

目前国际上从番茄中发现了8个抗根结线虫基因，其中3个抗性基因Mi-1、Mi-3和Mi-5分别定位在番茄第6染色体和12染色体上，已经克隆出的Mi-1基因与其他植物抗病基因具有相似性，Mi基因与抗蚜虫的基因（Meu-1）密切相关，抗线虫Mi基因介导了对马铃薯蚜虫的抗性。     

番茄根结线虫研究进展

对国内外番茄根结线虫研究相关文献进行梳理和归类,就番茄根结线虫病的病原种类、危害症状、生物学特性、鉴定方法、抗性鉴定、防治策略,抗病育种及Mi基因进行综述,并对今后发展方向作了展望。     

番茄根结线虫病抗病基因Mi的CAPS标记及检测

研究利用特异引物对2份抗病纯合材料(基因型Mi/Mi)和2份感病纯合材料(基因型mi/mi)进行PCR扩增,抗、感材料均产生750 bp的PCR扩增片段,纯合抗病和杂合抗病材料的PCR产物存在Taq I酶切位点,酶切后分别产生了570 bp和180 bp以及750 bp、570 bp和180 bp的片段,而感病材料的扩增产物无此酶切位点,酶切后仍为750 bp的片段。利用该标记对4份番茄杂交种进行检测,其中2份杂交种表现为杂合抗病型,另2份杂交种表现为纯合感病型。利用该标记对其中一个表现为杂合抗病的杂交种50份F2代单株进行检测,抗感遗传的分离比符合3∶1。说明该分子标记的这一抗病基因属于单基因控制的质量性状遗传位点。     

番茄种质材料对南方根结线虫的抗性鉴定及Mi-1基因检测

采用盆栽接种2龄幼虫法,对6份番茄Solanum lycopersicum种质材料进行了对南方根结线虫Meloidogyne incognita的抗性鉴定。结果表明:供试的番茄材料对南方根结线虫的抗性存在差异,其中,高抗材料4份,抗病材料1份,感病材料1份;采用酶切扩增多态性序列(Cleaved amplified polymorphic sequences,CAPS)方法对番茄抗性材料进行Mi-1基因检测,发现TY52、T27和Bss368 3份材料不含Mi-1基因,无限生长(红色)和T24含有Mi-1基因。     

番茄种质材料对南方根结线虫抗性鉴定

采用盆栽接种2龄幼虫法,对4份番茄种质材料进行抗南方根结线虫鉴定,并对其有关生理生化指标进行观测。结果显示,番茄种质材料无限生长（红色）和Bss368对南方根结线虫表现为抗性,红吉星和大明星表现为感病,具体表现为抗性材料根际线虫量及根结数比感病材料少,根际线虫高峰期比感病材料晚;感病材料地上部分生长受抑制明显,根冠比高于抗病材料;抗病材料过氧化物酶（POD）活性高,积累量大,能及时阻止线虫的侵染。     

不同番茄品种抗根结线虫评价

为了明确当地主栽番茄品种对根结线虫的抗病性,以指导设施蔬菜根结线虫发生危害区合理利用抗病品种。该试验选择了内蒙古地区种植和选育的20个番茄品种进行了田间抗病性评价,鉴定结果表明,其中6个品种达到了免疫,3个品种高抗,2个品种抗病,其余分别为感病或高度感病品种。     

番茄NBS LRR抗根结线虫基因同源序列的克隆与分析

根据已知抗病基因的NBS-LRR保守结构域设计简并引物,从抗南方根结线虫病的番茄材料cDNA中克隆抗病基因同源序列(resistance gene analogs,RGAs),并通过qRT-PCR技术检测RGAs与南方根结线虫侵染的相关性。序列分析发现,2条序列具有NBS-LRR保守结构域,分别命名为F5-8和F5-20;保守区域氨基酸比对结果显示,F5-8(GenBank登录号为MG860907)和F5-20(GenBank登录号为MG860908)与已知抗病基因保守区域具有很高的相似性,其中F5-8与Mi-1相应区域氨基酸相似性为94%,F5-20与Hero基因相应区域氨基酸相似性为96%。qRT-PCR结果发现,F5-8和F5-20在接种南方根结线虫2龄幼虫24h后其表达量均发生了变化。初步推测F5-8和F5-20为南方根线线虫侵染相关基因同源序列。     

保护地番茄根结线虫的病原鉴定及抗性材料筛选

以根结线虫病样、番茄品种及组合为试材,采集包头市根结线虫暴发地一个根结线虫病样,进行形态学和分子生物学鉴定;利用PCR技术对24个番茄品种及组合进行Mi-1基因扩增筛选.结果表明,感染内蒙古包头市番茄的根结线虫为南方根结线虫;筛选出3个纯合抗根结线虫番茄组合.抗感品种及组合均产生750 bp的特异片段,纯合抗病基因的番茄组合存在TaqⅠ酶切位点,酶切后产生了570和160 bp特异性片段,为防治当地番茄根结线虫及培育抗病品种积累材料.     

番茄对南方根结线虫抗性遗传规律的研究

以南方根结线虫的抗病亲本P2(0897-2-1-2-3-1-2-1)、感病亲本P1(9905-1-2-1-1-1-1-1)及 F1(P1×P2),F2(F1自交后代),BC1P1(F1×P1)和BC1P2(F1 × P2)为试材,以南方根结线虫二龄幼虫为虫源,进行苗期二龄幼虫人工接种鉴定和病土盘栽自然发病鉴定,研究番茄南方根结线虫病的遗传规律.结果表明,人工接种鉴定的植株在接种15 d左右,感病植株开始发病,接种45 d后感病植株已充分发病,表现为植株矮小,叶片变小、变黄,部分植株下部叶片黄枯,有的枯死;病土盘栽自然发病鉴定的植株较苗期接种鉴定的植株迟12 d左右发病,病症相似.卡方检测表明,F1、F2、BC1P1和BC1P2群体中抗病植株和感病植株分别符合1∶0、3∶1、1∶1和1∶0基因模型,符合孟德尔遗传规律.认为该试验所采用的抗性材料P2对番茄南方根结线虫的抗性是受一对显性基因控制的,为该材料的利用奠定基础,也为抗南方根结线虫番茄品种的选育提供参考.     

温度对番茄根结线虫抗性相关基因表达的影响

为阐明番茄抗根结线虫基因Mi-1在土壤温度高于28℃时丧失抗性的原因,选用3份番茄材料Motelle(Mi-1)、LA2157(Mi-9)和新选育获得的具有热稳定抗根结线虫特性的栽培番茄材料ZN17(Mi-HT)进行研究。通过根结线虫的人工接种鉴定,确定Motelle在高温条件下丧失抗性,而ZN17和LA2157在高温条件下仍然具有良好的抗性。利用特异引物对各番茄材料的c DNA模板进行扩增、测序和序列比对分析,发现这3份材料扩增片段具有很高的相似性,因此利用该引物对各材料高温和常温条件下的基因表达变化进行分析,结果表明,Mi-1在高温条件下不表达是番茄材料Motelle高温条件下对根结线虫抗性丧失的原因。番茄材料LA2157和ZN17中扩增得到的相关基因表达状况与其在高温条件下对根结线虫的抗性表现相吻合。     

茉莉酸合成相关基因Spr2与LePrs在番茄抗根结线虫中的作用

 【目的】研究茉莉酸合成相关基因Spr2与LePrs对番茄抗根结线虫的影响,探讨茉莉酸在番茄抗根结线虫病中的作用。【方法】以番茄茉莉酸合成突变体spr2、茉莉酸过量表达转基因番茄35S::PS及野生型CM为试材,研究外源喷施茉莉酸甲酯及不同番茄试材相互嫁接对接种根结线虫后番茄根结数、蛋白质酶抑制剂PI-II表达及Spr2、LePrs基因转录水平的影响。【结果】番茄茉莉酸合成突变体spr2较野生型与茉莉酸过量表达转基因番茄35S::PS容易感染根结线虫,外源喷施茉莉酸甲酯降低了番茄根结数。以茉莉酸过量表达转基因番茄35S::PS为砧木,可以提高嫁接植株对根结线虫的抵抗能力。【结论】Spr2突变降低了番茄对根结线虫的抗性, LePrs过量表达可以提高植株对根结线虫的抗性。因此,茉莉酸在番茄抗根结线虫病中起到了一定的作用。     

蔬菜根结线虫生防细菌的筛选

从广西蔬菜地分离到359株细菌菌株,用其细菌菌悬液和发酵上清液对南方根结线虫Meloidogyne incoqnita的二龄幼虫进行处理,评价其对南方根结线虫的毒力.结果显示,有336株菌株的菌悬液对南方根结线虫二龄幼虫具有杀伤能力,其中49株菌株对南方根结线虫的室内校正死亡率达60%以上;用细菌发酵上清液处理二龄幼虫,也表现出对幼虫活性的抑制作用,48h后有8株菌株发酵上清液原液校正死亡率达80.00%以上.     

抗番茄黄化曲叶病毒病番茄新品种引种试验

引种试验结果表明:在引进的4个番茄品种中,TY101、TY102、TY103抗番茄黄化曲叶病毒病效果好,而苏粉9号不具有抗病性。在3个抗病品种中,TY101植株长势强,产量最高,果实大小适合当地市场需求。因此,TY101适合在江苏徐州地区种植推广。     

番茄材料对主要病害的抗性筛选研究（英文）

该文采用自然病圃,开展了四川省部分番茄材料的抗病性鉴定筛选评价,为选育抗病品种提供科学依据。结果表明,大多数番茄材料对主要病害均表现出一定的抗病性,部分材料对2~3种主要病害具有兼抗性。供试材料对番茄枯萎病的抗性最好,抗枯萎病材料占73.33%;对灰霉病,番茄材料多表现为耐病,抗灰霉病占40.00%,耐灰霉病的占50.00%;对晚疫病多表现为中抗;对番茄病毒病的抗性略差,抗病毒病的材料仅占13.33%。     

Hsp90基因在南方根结线虫和番茄中的表达研究

Hsp90基因是真核生物中广泛存在且非常保守的热激蛋白基因家族中的重要成员,在生物的抗逆胁迫过程中起重要作用.从番茄基因组扩增Hsp90基因,连接到载体pCAMBIA1302上,构建了表达载体pCAM-Hsp90,利用实时定量荧光技术检测了番茄接种南方根结线虫后Hsp90基因的表达水平,结果表明:在20～25dpi后番茄根部SI-Hsp90基因大量表达.此外,南方根结线虫的雌虫和二龄幼虫J2的Mi-Hsp90基因在高温和低温胁迫时表达量都高于对照,而且在35℃时表达量要高于4℃时的表达量,在J2中的表达量高于雌虫的表达量.说明Hsp90基因在番茄抗线虫侵染以及线虫适应环境方面起到非常重要的作用.南方根结线虫J2在35℃高温下Hsp90的高表达使其能够保持较高的活力并侵染番茄的根部,从而使南方根结线虫更适合在较高温度下生存.本试验进一步证明热激蛋白在番茄抗线虫侵染和线虫对环境的适应性过程中起到重要作用,同时为利用生态控制的方法防治根结线虫病害提供理论依据.     

外源GO基因导入番茄后对叶霉病的抗性机制

【目的】研究转GO基因番茄的抗病机制。【方法】通过测定转GO基因番茄和对照未转基因番茄接种叶霉菌Fulvia fulva后，体内超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性变化。【结果】接种后转基因番茄株系的SOD、POD、CAT活性均比对照明显增加，且转基因番茄的活性高峰比对照早。转基因番茄在接种后PAL和PPO活性都出现2个活性高峰，且第2个峰值比第1个高，而对照只有1个活性高峰,其总体水平明显低于转基因番茄。用番茄叶霉病（Fulvia fulva）病原菌1.2.3.4生理小种侵染T1代转基因植株。【结论】 结果显示转基因番茄植株的抗病性有不同程度的提高，多数发病时间推迟，病情明显减轻。     

三种园林植物根结线虫病病原鉴定

从广东省的３种园林植物（红背桂、洋紫苏和马缨丹）上,采集了根结线虫病标本,泽其病原采用形态特征的光学显微镜和扫描电镜观察进行了分类鉴定。其中,马缨丹根结线虫病病原是花生根结线虫;红背桂根结线虫病病原为爪哇根线虫或南方根结线虫;洋紫苏根结线虫病病原为爪哇根结线虫和南方根结线虫。     

番茄转果聚糖合酶基因获得抗寒植株

 从枯草芽孢杆菌毖Bacillus subtilis中分离克隆果聚糖合酶(levansucrase)基因sacB,构建置于CaMV35s启动子调控下的表达载体,通过农杆菌介导,将sacB基因导入番茄栽培品种碧娇。Southern杂交证明,目的基因已经整合到番茄基因组中。RT-PCR分析表明,sacB基因在转基因植株中获得转录。在含50mg·ml-1卡那霉素生根培养基中转化植株生根良好。抗冻试验、叶片电导率测定、多糖含量测定的试验结果均表明,果聚糖合酶基因赋予转基因番茄良好的抗寒性状。