抗纹枯病、赤霉病的转TaPIEP1基因小麦的分子鉴定与选育

小麦纹枯病(主要病原为禾谷丝核菌)和赤霉病(主要病原为禾谷镰刀菌)已成为我国小麦生产的重要病害。TaPIEP1是从小麦中分离到的1个病原诱导的基因,其编码蛋白是可与GCC-box顺式元件结合、转录激活型的ERF转录因子。本研究以8个转TaPIEP1基因小麦株系的T₄和T₅代植株为试材,进行了外源转TaPIEP1基因的PCR检测、Southern杂交、RT-PCR与Q-RT-PCR的分析以及纹枯病菌、赤霉病菌接种与抗性鉴定。结果表明,外源TaPIEP1基因在转基因小麦中能够稳定遗传,以单拷贝或双拷贝整合到7个转基因小麦株系基因组的不同位点;外源TaPIEP1基因在转基因小麦中能超量表达;与受体扬麦12相比,TaPIEP1表达水平高的8个转基因小麦株系对纹枯病抗性显著提高,4个株系中一些材料对赤霉病抗性显著提高,3个株系中一些材料兼抗纹枯病和赤霉病,说明TaPIEP1正向参与了小麦对纹枯病和赤霉病抗性反应,利用该基因通过基因工程可创制抗纹枯病、赤霉病的小麦新种质。     

新疆小拟南芥NPR1基因对植物系统获得性抗性的影响

旨在研究小拟南芥NPR1基因的第三内含子对基因表达的影响。克隆出带有第三内含子的小拟南芥NPR1基因,构建诱导型植物表达载体并对拟南芥进行农杆菌遗传转化,经5 mmol/L外源水杨酸12 h诱导,利用Real-time PCR技术检测拟南芥病程相关蛋白的表达量。结果显示野生型拟南芥的NPR1、PR-1、PR-2、PR-5表达量高于转基因拟南芥;相对于野生型拟南芥,转基因拟南芥中SOD、POD酶活显著降低,而CAT酶活增加未达到显著水平。结果表明转入含有第三内含子的Ap.NPR1基因,转基因植株系统获得性抗性途径受到抑制,植株抗病性降低,说明第三内含子使得系统获得性抗性途径的基因表达受到抑制。     

过表达TaPK-R1基因增强了小麦对纹枯病的抗性和耐冻性

小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)和倒春寒是小麦生产中重要的生物和非生物胁迫因子,本研究目的是利用转基因技术改良小麦的纹枯病抗性和耐冷性。利用构建的转基因载体pAHC25-MYC-TaPK-R1,通过基因枪介导法,将小麦AGC蛋白激酶基因TaPK-R1导入春小麦品种扬麦20,获得TaPK-R1过表达的转基因小麦。对T1至T4代植株进行PCR、RT-PCR、qRT-PCR、Western blot分析,筛选到3个转基因小麦株系,外源TaPK-R1基因能够在其植物体内遗传和超量转录,并翻译成蛋白质。利用致病力不同的R. cerealis菌株R0301和WK207,分别对3个转基因株系T1至T2代和T3至T4代进行纹枯病抗性鉴定,发现TaPK-R1过量表达提高了转基因小麦的纹枯病抗性,3个转基因株系各世代的纹枯病平均病级为1.16~2.11, 病情指数为23.20~42.10,而对照扬麦20的纹枯病病级为2.55~3.60,病情指数为51.00~72.00。用?9℃低温处理三叶一心期小麦幼苗24 h,对照扬麦20的存活率为17%,3个转基因小麦株系的存活率分别为52%、79%和96%。上述结果表明,TaPK-R1过量表达能显著增强小麦对纹枯病的抗性及对冻害的耐受性, 所获得的3个转基因小麦株系可作为潜在的抗源材料。     

转Gastrodianin基因提高小麦赤霉病和纹枯病的抗性

天麻抗真菌蛋白Gastrodianin在体外可以抑制多种病原真菌的生长。为检验转Gastrodianin基因小麦对真菌病害的抗性,采用基因枪法将由ubiquitin启动子驱动的Gastrodianin基因导入小麦品种扬麦158和Alondra, 获得14株纯合的转基因株系。外源基因的PCR检测、染色体荧光原位杂交、半定量RT-PCR分析结果表明,外源Gastrodianin基因在转基因小麦T₅代植株中已经纯合并有不同水平的表达;赤霉病和纹枯病抗性鉴定结果显示,Gastrodianin基因的表达能抑制病原菌在转基因植株中生长,从而减轻病原菌引起的病症发展,且两种病害的减轻程度与Gastrodianin基因的表达水平正相关。     

BvGLP1过表达增强了转基因小麦对根腐病的抗性

类萌发素蛋白(germin-like protein, GLP)是一类含有cupins结构域的糖蛋白, 在植物基础抗性等方面起着重要作用。本研究人工合成了甜菜GLP基因BvGLP1, 并利用基因重组技术构建了受韧皮部特异表达启动子RSS1P驱动的BvGLP1基因单子叶植物表达载体pA20-RSS1P::BvGLP1。通过基因枪介导法将其转入小麦品种扬麦18中, 对转基因扬麦18的T₀至T₃代植株中BvGLP1进行了PCR、半定量RT-PCR和荧光定量QPCR检测, 并对转基因小麦进行根腐病和纹枯病抗性鉴定。结果表明, BvGLP1已转入转基因小麦扬麦18, 并能在转基因小麦中遗传、转录表达; 5个转BvGLP1基因小麦株系的根腐病抗性比受体品种扬麦18有显著提高, 说明BvGLP1过表达增强了转基因小麦对根腐病的抗性。     

转拟南芥NPR1基因可增强棉花对真菌病害和肾形线虫的抗性

<正>NPR1(non-expressor of pathogenesis-related genes1)基因是从拟南芥中克隆得到的控制系统获得性抗性(SAR)的重要调节基因。过表达NPR1基因可提高拟南芥等多种植物的抗病性,但对植物生长无不良影响。棉     

转基因株系及不同水稻品种的几丁质酶活力及纹枯病抗性

对几个转几丁质酶基因的高世代纯合株系及不同抗感品种的几丁质酶活力进行了测定,并接菌调查纹枯病抗性,结果表明:转基因可提高水稻对纹枯病的抗性,不同转基因系的抗性水平与外源几丁质酶的表达活力一致;在内源几丁质酶活力相对较低的情况下,转导外源基因可掩盖或抑制内源基因的表达;抗/感品种在接菌诱导后,其几丁质酶活力均     

兼抗全蚀病和白粉病小麦新种质的创制与鉴定

TaLTP5是从小麦中分离到的一个脂质转移蛋白编码基因。利用基因枪介导法将TaLTP5表达载体pA25-TaLTP5转入抗白粉病的小麦品种扬麦18 (含抗白粉病基因Pm21)中, 旨在选育兼抗全蚀病和白粉病的小麦新种质。对转基因小麦T₀~T₃代植株中引入TaLTP5基因进行分子检测和抗病性鉴定。PCR检测、Southern杂交分析结果表明, 外源TaLTP5基因已转入、整合到3个转基因小麦株系的基因组中, 并能稳定遗传; 荧光定量RT-PCR的分析以及全蚀病菌的接种与鉴定结果表明, 与受体小麦扬麦18相比, 这3个转基因小麦株系中TaLTP5表达量显著提高, 其对全蚀病的抗性也明显增强。对3个转基因株系的Pm21分子标记和白粉病抗性鉴定表明, 外源TaLTP5基因的导入没有影响受体小麦对白粉病抗性, 说明这些转基因株系为兼抗全蚀病和白粉病小麦新种质。     

转AcAMP-sn基因抗全蚀病小麦新种质的创制与鉴定

抗菌肽是一类具有广谱抗菌性的小分子多肽,在植物防卫反应中起着重要作用。本研究人工合成了洋葱抗菌肽基因AcAMP-sn,利用基因重组技术构建了该基因的单子叶植物表达载体pAHC25::AcAMP-sn,使AcAMP-sn基因的表达受玉米Ubiqutin启动子控制。采用基因枪介导法,将AcAMP-sn基因导入小麦品种扬麦18,利用PCR、半定量RT-PCR及荧光实时定量RT-PCR检测、分析转基因小麦T0~T4代目的基因及其表达量,并对转基因植株进行全蚀病的抗性鉴定。PCR检测结果表明,导入的AcAMP-sn基因能够在转基因小麦中遗传。与受体扬麦18相比,在5个转基因小麦T4代株系中,AcAMP-sn基因的表达量及全蚀病抗性均显著提高,且全蚀病菌的相对含量明显下降,说明AcAMP-sn基因的过表达可以增强转基因小麦对全蚀病的抗性。     

抗纹枯病、根腐病的转SN1基因小麦的获得与鉴定

SN1是源于马铃薯的一种抗菌肽, 可以抑制多种植物病原菌的生长。小麦纹枯病(主要病原菌为禾谷丝核菌Rhizoctonia cerealis)和根腐病(主要病原菌为平脐蠕孢菌Bipolaris sorokiniana)是小麦的主要土传真菌病害。本研究利用基因工程技术构建了SN1基因的单子叶植物表达载体pA25-SN1, 它受玉米泛素(ubiquitin)启动子的控制;采用基因枪法将pA25-SN1转化小麦推广品种扬麦18幼胚愈伤组织4 000块, 获得203株再生植株, 通过PCR检测出阳性植株55株, 转化率为1.38%。对转SN1基因小麦T₀~T₂代植株, 进行外源基因的PCR、Southern blot、RT-PCR、荧光定量RT-PCR(Q-RT-PCR)分析和小麦纹枯病菌与根腐病菌接种及其抗病性鉴定。结果表明, 转入的SN1基因已经整合到转基因小麦的基因组中, 能够在转基因小麦中遗传、转录与表达。SN1基因的表达提高了转基因植株对小麦纹枯病和根腐病的抗性, 其抗病性可以遗传。     

冬、春小麦杂种F1及春小麦品系间杂种F1代主要农艺性状的研究

本文应用相关和通经系数分析方法，对两种杂交组合方式的小麦F1代农艺性状进行研究。结果表明，春小麦品种间杂交组合F1代的穗粒数多于春、冬小麦杂种F1代的穗粒数；两种杂交方式的F1代单穗粒数与单穗粒重的关系极为密切，对其单穗粒重的贡献最大。为春小麦优质高产育种提供科学途径。     

可用于小麦品质改良的农家种种质筛选

为了筛选综合性状较好的可用于小麦品质改良的农家种资源,以212份小麦农家种为材料,采用Vp1B3分子标记和田间喷雾进行了抗穗发芽鉴定,用硬度指数法进行了硬度测定,并考察了部分农艺性状。结果表明,212个农家种中Vp-1Ba（感穗发芽）、Vp-1Bb（抗穗发芽）和Vp-1Bc（抗穗发芽）基因型的频率分别为70.28%,6.16%,23.70%,以Vp-1Ba基因型为主。3种基因型穗发芽率差异不显著,212个农家种的穗发芽率在7.79%~28.56%之间,平均为15.28%;农家种硬度指数(HI)平均值为71.22;农家种平均株高达到113.46 cm;农家种对白粉病抗性变异丰富,有3个品种为白粉病免疫;农家种平均穗粒数为28.33,平均千粒重为30.96 g。针对抗穗发芽、籽粒硬质、株高适宜、抗白粉病、高产等育种目标,筛选出等‘金包银’、‘玉麦1’、‘大红芒2’等12个种质材料,为进一步培育优质小麦奠定了基础。     

小麦黄花叶病毒人工侵染体系的研究

通过大量的接种实验,分析了影响病毒接种效率的各种因素,经ELISA和RT PCR方法进行检测,确立了较为稳定有效的小麦黄花叶病毒机械传毒体系。采用新鲜病叶或用氯化钙干燥保存的病叶作为接种毒源,在0 2mol·L-1磷酸缓冲液中研磨后,对低温下(11～13℃)培养的小麦幼苗(1～2叶龄)进行叶面接种,并将接种后的小麦低温培养可获得较高的接种效率(12 57%～13 43%)。对毒源类型、小麦苗龄和接种部位等其他可能影响接种效率的因素进行了测定。     

2011—2015年黄淮麦区小麦品种品质分析

该试验探讨了黄淮地区不同年份之间冬小麦品质指标的波动趋势,分析结论可为该地区小麦品质提升和品种产业化应用提供理论参考。经过分析2011—2015年中国黄淮地区南、北片国家区试水地组的317个小麦品种的籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量、面团稳定时间、沉降值和最大拉伸阻力等一系列相关品质指标。结果得出：2013年黄淮地区南、北片的小麦平均粗蛋白含量、湿面筋含量高于其他年份,但是稳定时间却不是最大。综合比较不同年份小麦品质指标的变异大小,以容重最小,稳定时间最大。变异程度较为接近的是蛋白质和湿面筋含量,但是稳定时间的变异约为前两者的20倍以上。根据品质指标含量进行分类,强筋、弱筋和中筋品种分别占有比例为3.15%、0%和22.7%,其余未归类品种所占比例高达74.14%。     

冬小麦对麦红吸浆虫抗性机制研究初报

在虫圃鉴定1254份材料的基础上，对10个不同抗性品种进行了抗性机制研究。研究表明，小麦抗麦红吸浆虫抗性品种植株高，穗部密度大，旗叶长而窄，内颖尖隐伏数多，内颖弧口宽，植株茎、叶和颖壳南程度高，有被毛，颖壳硬而厚。测定了不同抗性品种（系）的未害子粒和被害粒中某些生化物质，明确了小麦品种对吸浆虫的抗性是以诱导抗性为主的多因子综合抗性。总酚、单宁和可溶性糖是影响其生化抗虫性的关键因子，总酚尤为重要。     

28个小麦微核心种质抗叶锈性分析

选取在成株期表现高、中、低抗叶锈的28个小麦微核心种质,利用39个以Thatcher为背景的近等基因系(或单基因系)作为已知基因的鉴别寄主,接种8个小麦叶锈菌致病型进行苗期抗叶锈基因推导,结合成株期抗病鉴定,初步明确了这些品种(系)的抗性和可能携带的抗病基因。利用19个与Lr基因紧密连锁或共分离的分子标记,对28个微核心种质进行抗叶锈病基因的进一步鉴定,推测新克旱9号可能含有Lr17、Lr2b、Lr14a和Lr33;兴义4号可能含有Lr26、Lr36和Lr37;紫皮可能含有Lr2b和Lr34;大白皮含有Lr1;毕红穗含有Lr1、Lr10和Lr34;中优9507含有Lr10;小白麦、红粒当年老、老麦、蝉不吱、苏麦3号和车锏子含有Lr1和Lr34;红花早可能含有Lr1、Lr34、Lr14a和Lr2b;江西早、泡子麦、三月黄、有芒扫谷旦、阜阳红、成都光头和酱麦可能含有Lr34;敦化春麦和甘肃96可能含有Lr28;欧柔可能含有Lr34、Lr16、Lr11、Lr3bg和Lr33;此外,新克旱9号、兴义4号、红花早、红粒当年老、欧柔、有芒扫谷旦、成都光头、甘肃96、小红皮、定兴寨、中优9507和红冬麦中可能含有未知抗病基因;在这28份种质中,不含Lr9、Lr19、Lr20、Lr21、Lr24、Lr29、Lr35、Lr38和Lr47基因。研究结果表明,测试的微核心种质中含有比较丰富的抗叶锈病基因,可为育种提供丰富的抗源。     

Wheat starch biosynthesis

Starch biosynthesis in plants involves the concerted action of a numberof enzymes, including ADPglucose pyrophosphorylase, starch synthases,branching enzymes and debranching enzymes. We report on the cloningand characterisation of genes encoding these enzymes from wheat and ontheir chromosomal locations. The prospects for manipulating wheat starchstructure and functionality using these genes is discussed.     

矮败小麦及应用途径分析

矮败小麦是具有矮秆基因标记的显性核不育材料，非矮秆品种与之授粉，后代群体中的矮秆株是雄性不育的，而非矮秆株是雄性可育的。矮败小麦是太谷核不育小麦的第二代产品，多方面优于太谷核不育小麦，在常规育种、轮回选择和基础研究中有远大的应用前景。     

国审小麦新品种皖麦52号高产栽培要点

皖麦52号是安徽省宿州市种子公司用郑州8329与皖麦19号杂交后经系普法选育而成的小麦新品种,2004年通过安徽省品种审定委员会审定,命名为皖麦52号;2007年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号：国审麦2007009。