马铃薯资源晚疫病抗性的全基因组关联分析

广谱抗性基因的挖掘是马铃薯高抗晚疫病品种选育的基础。本研究以288份国际马铃薯中心筛选的晚疫病抗性群体为试验材料,经过连续2年田间调查,计算AUDPC和sAUDPC值,评估群体晚疫病抗性;利用SLAF-seq方法进行群体简化基因组测序,通过对晚疫病抗性表型数据的全基因组关联分析,挖掘晚疫病抗性相关的遗传位点和候选基因,为晚疫病抗性品种选育和抗病机理研究提供一定的理论和材料基础。结果表明,晚疫病抗性在288份材料间存在着广泛的遗传差异;基于5种分析模型,共鉴定到82个与晚疫病抗性显著关联的位点;在关联区间关联到54个已知或可能与晚疫病抗性相关的基因。其中,23个基因为抗性基因,包括晚疫病抗性基因R1同源基因、Sw-5同源基因(R8)和Rpi-vnt1以及编码多效性耐药蛋白基因;5个基因编码MAPK蛋白和WRKY转录因子;1个基因参与茉莉酸途径;3个基因与水杨酸途径相关;6个基因是病程相关的基因;3个基因参与苯基丙酸类合成途径;其他与晚疫病抗性相关的基因,如HMGR基因(2个)、细胞色素P450(21个)。     

马铃薯制图群体中叶片和块茎晚疫病抗性的分析

由卵菌Phytophthora infestans引起的晚疫病是马铃薯（Solanum tuberosum L.）中的一种破坏性病害。作物防治的经济价值和由此病害造成的损失每年已达到了几十亿美元。虽然大量的化学药剂可用来防治晚疫病，但是，人们认为把野生种中的抗性基因导入栽培品种将是获得晚疫病抗性最有希望和安全的方法。以前，抗病育种往往集中在叶片疫病抗性方面，但在栽培的马铃薯中块茎抗性显得越来越重要。     

番茄晚疫病抗性遗传研究

通过对4份亲本材料完全双列杂交后代进行方差分析、配合力分析,对番茄晚疫病抗性遗传规律进行了研究,结果表明:一般配合力和特殊配合力均达到极显著水平,但一般配合力较大,其二者比值为(GCA/SCA)18.7,说明番茄对晚疫病的抗性以加性效应为主;利用Haym an双列杂交法,对各亲本和杂交组合后代间的方差(Vr)、协方差(W r)进行回归分析,抗性符合"加性-显性"模型,遗传效应中存在加性效应和显性效应,广义遗传力为96.8%,狭义遗传力85.6%,进一步说明了在番茄抗晚疫病的遗传中以加性效应为主。     

β-氨基丁酸早期诱导表达基因StWRKY5参与马铃薯晚疫病抗性

β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)诱导能够增强马铃薯对晚疫病的抗性。本研究从马铃薯中克隆了一个WRKY转录因子家族的基因St WRKY5。c DNA-AFLP表达谱研究表明,BABA(2 mmol/L)处理马铃薯6 h后该基因明显上调表达,晚疫病菌(Phytophthora infestans)接种16 h后上调表达。半定量RT-PCR检测表明水杨酸SA(10μmol/L)处理马铃薯离体叶片4 h后该基因上调表达,茉莉酸甲酯Me JA(50μmol/L)诱导12 h后开始表达,机械伤害处理24 h后,该基因表达也会增强,表明该基因参与多种生物和非生物因子的胁迫反应。通过稳定转化获得了超量表达St WRKY5的转基因马铃薯株系。采用离体叶片接种鉴定方法对转基因马铃薯株系晚疫病抗性进行了鉴定,研究结果显示接种4 d后超量表达转基因株系其病斑面积均显著小于对照,表明在马铃薯中超量表达St WRKY5提高了晚疫病抗性。     

马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性及与霜脲氰和霜霉威交互抗药性的研究

【目的】测定中国马铃薯主产区晚疫病菌对甲霜灵药剂的抗性及频率,并测定霜脲氰和霜霉威与甲霜灵的是否存在交互抗药性;【方法】通过菌落直径法检测马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性,通过比较药剂的毒力确定霜脲氰和霜霉威与甲霜灵是否存在交互抗药性;【结果】在测定的4个马铃薯主产省中,除云南省以外,四川、河北和黑龙江等3省均存在马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性菌株,其抗性频率分别为16.7%,24.0%和100%。毒力测定表明霜脲氰对甲霜灵抗性菌株和敏感菌株毒力都很强,而霜霉威对这两种菌株的毒力都很差,这说明甲霜灵与霜脲氰和霜霉威不存在交互抗药性;【结论】在中国普遍存在对甲霜灵产生抗性马铃薯晚疫病菌菌株,霜脲氰与甲霜灵不存在交互抗药性且毒力强,可作为甲霜灵的替代药剂防治晚疫病。     

8个马铃薯品种对晚疫病的田间抗性比较

随着病原生理小种的变化和品种抗性的差异,马铃薯品种抗性监测已成为常态化的工作。为筛选出适合六盘水市水城区种植的高产抗病马铃薯品种,对辖区内8个马铃薯品种开展田间抗性评价试验并对其抗性及产量进行初步评价。结果表明,参试的8个品种中青薯9号、黔芋8号、凉薯14号对马铃薯晚疫病表现为抗病,云薯505对马铃薯晚疫病表现为中抗,威芋5号、希森6号对马铃薯晚疫病表现为中感,米拉、费乌瑞它对马铃薯晚疫病抗性差,均表现为高感。经全田测产,参试的8个品种平均产量依次为：黔芋8号>青薯9号>希森6号>费乌瑞它>威芋5号>云薯505>凉薯14号>米拉。     

利用磁珠富集马铃薯BAC文库中NBS-LRR类晚疫病抗性基因

栽培马铃薯是高度杂合的四倍体作物,利用传统的基因克隆方式进行晚疫病抗性基因分离难度很大。然而,晚疫病抗性基因具有序列保守性,属于NBS-LRR类基因。本研究中,根据晚疫病抗性基因R3a家族的序列比对结果设计R3a基因家族的保守探针,并将含有R3a基因的BAC SH23G23部分酶切成7~11 kb DNA片段。通过结合保守探针的磁珠系统对上述7~11 kb DNA片段进行R3a基因分离,将磁珠富集的片段克隆到双元载体pBINPLUS上。通过阳性克隆和菌落PCR鉴定表明,含有R3a基因的克隆比率达到82.76%,相对于磁珠系统富集前,提高R3a基因比率近19倍。本研究建立了抗病基因及其同源序列的磁珠分离系统,为分离马铃薯等多倍体作物中具有保守结构的基因提供了实验基础。     

俄罗斯马铃薯资源在黑龙江省的晚疫病田间自然抗性评价

利用马铃薯晚疫病田间自然抗性评价标准,于2005年和2006年在黑龙江省马铃薯晚疫病常年发生区克山县,对来自俄罗斯和我国的共24份马铃薯材料进行了两年的晚疫病田间自然抗性鉴定。结果表明:2005年表现抗病的材料有13份,2006年抗病材料有6份,两年均表现抗病的材料共5份;来自俄罗斯的抗病材料较国内的抗病材料所占比例较高。2006年抗晚疫病材料数量的下降,与晚疫病菌毒力基因类型发生变化有关。     

马铃薯不同品种(系)对晚疫病抗性鉴定

为了确定不同马铃薯品种对晚疫病的抗性水平,采用离体叶片接种的方法对24份不同马铃薯品种的抗性进行了鉴定。鉴定结果表明,在供试马铃薯品种(品系)中,高抗品种1份;抗病品种3份;中抗品种9份;感病品种7份;高感品种4份。     

六个亲缘马铃薯后代晚疫病抗性和叶片成熟型QTL的遗传连锁

本试验使用二倍体马铃薯的一组测交来鉴定了马铃薯叶片抗晚疫病菌（Phytophthora infestans）的QTL和叶片成熟型的QTL，并检测了这两类QTL的遗传关系。这两种性状的最重要位点处于染色体5的标记GP21附近，即与晚疫病抗性有关的GP21标记的等位基因也与叶片晚熟型有关。在染色体3上鉴定到了对叶片成熟型影响较小的另一个QTL，在染色体3和10上发现了晚疫病抗性的更多QTL；在染色体7上还检测到另一个QTL。     

贵州马铃薯主栽品种对晚疫病的田间抗性评价

本试验在贵州省海拔1000m以下、1000～1600m和1600m以上3个不同的生态区域设置抗性观测圃,调查评价我省主栽的48个马铃薯品种对晚疫病的田间抗性情况.结果显示,所有48个参试品种中,仅有会-1号在整个生育期未发病,其余的47个品种均不同程度的感病.抗性表现为中抗(MR)以上的品种有16个,占总参试品种的33.33%,中感(MS)以下的品种有28个,占总参试品种的58.34%;其中有4个品种的抗性表现因海拔高度的不同而表现出差异,占总参试品种的8.33%.     

高粱对芽蝇的抗性机制

在亚洲、非洲和欧洲高粱芽蝇Atherigona soccata（Rondani）是高梁的一种重要害虫，并且宿主植株抗性是控制这种害虫的一种重要成分。目前栽培种质的抗性为中低水平，因此，为了聚集抗性基因，鉴别出具有不同抗性机制的基因型就显得比较重要。我们研究了不同系列的芽蝇抗性和敏感性基因型中的芽蝇产卵排斥性、抗生作用以及抗性和耐性成分。     

有机磷/拟除虫菊酯混剂筛选棉铃虫品系的交互抗性和生化机理

 用辛硫磷/氟氯氰菊酯(25：1, 有效成分)混剂对棉铃虫田间种群(HN)进行33代筛选获得抗性品系(HN-R)。筛选获得的HN R抗性品系对辛硫磷和氟氯氰菊酯的抗性分别达17.4倍和144.7倍。HN-R品系对两种拟除虫菊酯产生了高水平交互抗性(对氯氰菊酯和氰戊菊酯分别为86.2和23.4倍),对久效磷产生了中等水平交互抗性(5.2倍),对甲基对硫磷(1.6倍)、丙溴磷(1.8倍)和灭多威(2.4倍)产生了低水平交互抗性。酯酶抑制剂DEF能有效抑制HN-R品系对辛硫磷的抗性(增效比为15.3倍),而多功能氧化酶抑制剂PBO则对辛硫磷没有任何增效作用;PBO则使HN-R品系对3种拟除虫菊酯的抗性显著降低(对氟氯氰菊酯、溴氰菊酯和氰戊菊酯的增效比分别为21.9、19.1和21.4倍)。DEF和PBO都能使HN-R对久效磷的抗性下降一半(增效比分别为2.2和2.5倍)。HN-R抗性品系多功能氧化酶活性(以pNA为底物)和酯酶活性(以a-NA为底物)分别为HN品系的6.5倍和1.6倍。因此,在HN-R抗性品系中至少存在2种代谢抗性机理,即增强的酯酶解毒代谢(对辛硫磷、久效磷)和多功能氧化酶介导的氧化解毒代谢(对3种拟除虫菊酯、久效磷)。本研究表明,在田间使用有机磷/拟除虫菊酯混剂可能同时选择出多种代谢抗性机理,从而导致广谱的交互抗性。     

番茄抗晚疫病研究

由致病疫霉菌[Phytophthora infestans (Mont.) de Bary]引起的番茄晚疫病(Tomato late blight)是一种毁灭性的真菌性病害。本文综述了国内外最近几年的对病原菌病原及其生物学特性、生理小种分布、寄主对晚疫病的抗性、抗晚疫病育种等方面的研究进展,并对当前研究中存在的问题和未来的研究方向进行了阐述。     

马铃薯种质资源室内接种晚疫病的抗性鉴定

为了获得具有抗马铃薯晚疫病的品种,本研究以100份马铃薯种质资源为试材,采用室内离体叶片接种法和室内成株接种法进行晚疫病抗性评价,用高感品种Favorita接种后的症状为对照。室内离体接种鉴定结果为:‘CIP09-2’、‘CIP09-13’、‘DR-6’、‘DR-9’、‘花云’、‘R1R3’、‘云薯501’、‘R2’、‘BE13-3’等9份材料表现为高抗,占供试材料的9%;其它的15份表现中抗、44份表现抗病、23份表现感病和9份表现高感。欧氏距离类平均法聚类分析表明,聚为抗性品种的种质最多,其来源与马铃薯晚疫病的抗性没有太大关系。本研究对其中4份材料进行室内成株接种,结果表明:‘青薯10号’的抗病性高于离体叶片接种的抗性,为高抗品种;‘青薯9号’、‘2017ch-6’和‘费乌瑞它’抗性表现与离体叶片接种抗性鉴定结果一致。本研究发现所有供试马铃薯种质资源的抗性材料较丰富,可为抗病育种提供优质的亲本材料。     

荷兰发现复合抗性基因可抗马铃薯晚疫病

<正>为抵抗马铃薯晚疫病,荷兰瓦格宁根大学和研究中心的研究人员整合了三个马铃薯广谱抗性基因(Rp)i,利用农杆菌介导导入易感品种的DNA内。试验获得550个卡那霉素转化株,其中28个含有Rpi基     

棉铃虫对辛硫磷抗性的选育、交互抗性及增效剂增效作用研究

1 991年采自河南偃师棉田的棉铃虫种群(简称 YS种群 )与敏感品系相比有 2 .7倍的抗性。该种群在室内经功夫菊酯 +辛硫磷 (1∶ 2 5 )筛选了 2 7代后 ,对辛硫磷的抗性达到 9.4倍 ,再单用辛硫磷对该种群筛选 2 1代 ,获得 6 3 .0倍的抗性。交互抗性测定结果表明 ,棉铃虫对辛硫磷产生高水平抗性后对灭多威具有比较明显的交互抗性 ,对久效磷具有一定程度交互抗性 ,对甲基对硫磷和丙溴磷只有较低水平的交互抗性。 3种增效剂 TPP、DEF和 PBO对辛硫磷的增效比分别为1 .4、2 4 .8和 1 .0 ,DEF的增效作用明显 ,使辛硫磷的抗性由 6 3倍降至 2 .5倍 ,初步证明酯酶是引起棉铃虫对辛硫磷产生抗性的重要原因。本文的研究结果对于在棉铃虫抗药性治理措施中选择辛硫磷的轮换或替代品种具有重要参考价值     

FT-10大豆对花叶病毒抗性的遗传

1995年在巴西第一次报道了从大豆花叶病毒(SMV)的G5菌系中出现了一种新的分离物，它破坏了大豆品种FT-10的抗性。Davis品种是FT-10品种的祖先，并且很可能是病毒的抗性源。用抗性品种EPPS(P196983)、Ogden和FT-10品种与敏感性品种Hill间进行双列杂交。调查了FT-10品种中大豆花叶病毒抗性的遗传；在温室条件下进行了遗传研究试验。     

分子标记技术在马铃薯晚疫病研究中的应用

马铃薯是世界上重要的粮食作物之一,晚疫病则是当今危害马铃薯生产最为严重的病害。重点介绍了四种常用的分子标记技术RFLP、RAPD、AFLP和SSR,以及国内外利用这些标记技术在马铃薯晚疫病研究中的应用。分析了马铃薯晚疫病菌的遗传多样性、菌株抗药性、有性杂交后代的遗传分离以及抗病种质资源的遗传多样性,介绍了遗传图谱的构建、抗性基因及与晚疫病抗性相关的QTL定位、体细胞杂种及回交后代的晚疫病抗性检测。这些对今后中国学者开展相关领域的研究具有重要的借鉴意义。     

棉铃虫对丙溴磷抗性风险评估、预报及交互抗性研究

分别用高浓度和低浓度丙溴磷对室内连续饲养29代的江苏东台棉铃虫连续筛选12代,平均存活率分别为27.5%和46.5%,抗性分别上升了7.1倍和3.7倍,抗性现实遗传力分别为0.1372和0.1171。用高浓度丙溴磷筛选的种群对氟氯氰菊酯、辛硫磷、久效磷及溴氰菊酯具有明显交互抗性(6.3～10.4倍);用Bt生物制剂Dipel和转Bt棉筛选的种群对丙溴磷无交互抗性,但用Bt棉筛选的高抗品系(>1000倍)对辛硫磷具低水平交互抗性(8.0倍)。