大豆疫霉根腐病的几种实验室检验方法

大豆疫霉根腐病(Soybean Phytophthora Root Rot)是我国一类检疫对象。近年,大豆疫霉根腐病的检验技术研究也相继开展起来,本文综述了大豆疫霉根腐病的土壤检测、病植检测、种子检测等几种实验室检测方法。     

hrpZ_(Psta)在转基因大豆中定量表达与疫霉根腐病和灰斑病抗性相关研究

以T5转hrpZPsta基因大豆JN29-705-15和JL30-187为材料,利用实时荧光定量PCR技术(Quantitative Real Time PCR,qRT-PCR)检测了目标基因在转基因大豆不同组织中的表达量,分别利用下胚轴侵染法和叶面喷施法鉴定疫霉根腐病抗性和灰斑病抗性,并分析目的基因表达量与疫霉根腐病和灰斑病抗性的相关性。结果表明:hrpZPsta基因在大豆的叶、茎、根、籽粒中均有表达,二个株系平均相对表达量分别为8.2/6.1、0.9/0.7、6.5/4.6和0.8/0.7;T5转hrpZPsta基因大豆抗疫霉根腐病和灰斑病能力与野生型相比均有所提高,JN29-705-15对疫霉根腐病抗性从感病提高到中抗,而JL30-187从中抗提高到抗病;hrpZPsta基因在叶中的表达量也与抗灰斑病能力呈正相关,与病情级别呈极显著负相关。试验结果初步证明了外源基因hrp ZPsta在大豆植株中的表达量与受体植株对疫霉根腐病和灰斑病抗性存在一定的相关性。     

解决大豆疫霉根腐病的有效途径——转基因育种

大豆是世界上重要的粮食和油料作物,在人类的生产、生活中有着举足轻重的作用。大豆疫霉根腐病是大豆生产中常见的病害,严重影响了大豆的产量和品质。本文对大豆疫霉根腐病的病害症状以及利用转基因技术防治大豆疫霉根腐病的进展进行概述,并对大豆抗病转基因育种的前景进行了展望。     

大豆抗花叶病毒及耐疫霉根腐病的SSR标记分析

抗大豆花叶病毒而感大豆疫霉根腐病亲本东农93-046与感大豆花叶病毒耐大豆疫霉根腐病亲本Conrad及其杂交所得的160个F5RIL群体分别接种SMV N.、SMV N,株系及从佳木斯田间分离得到的疫霉根腐病混合菌种,结果表明:东农93-046对花叶病毒表现为抗病而对疫霉根腐病表现为感病,Conrad则相对应的表现为感病和耐病;RIL群体中对花叶病毒SMV NI、SMV N,的抗感表现都按1:1分离(X2=0.64*,X2=0.43*),疫霉根腐病病害损失率基本符合正态分布(skew=0.93,kurtosis=0.86).利用SSR分子标记技术对该群体进行花叶病毒病抗性基因定位和疫霉根腐病的耐性QTL分析,分别将花叶病毒抗性基因RNl、RN3定位于F连锁群,其与Satt114的距离分别为5.2 cM和4.9 cM,同时在该连锁群检测到一个与疫霉根腐病耐病性相关的QTL即QPR_1,其与Satt252的距离为4.5 cM,在Dlb w连锁群上检测到两个与疫霉根腐病耐病性相关的QTL即是QPB_2、QPR_3,其与Satt428(satt579)、Satt274的距离分别为1.05 cM,2.00 cM.     

接种疫霉根腐菌对大豆苯丙氨酸解氨酶活性的影响

大豆疫霉根腐病是一种危害严重的疫霉病害,对于抗病性的生理生化机制研究很少。苯丙氨酸解氨酶是联系初级代谢和次级代谢的关键酶,对于植物抗病性具有重要意义。为探讨苯丙氨酸解氨酶活性变化与大豆对疫霉根腐病抗性的关系,对不同抗、感病大豆品种接种疫霉根腐菌1号生理小种前及接种24、48、72、96h后测定叶片中苯丙氨酸解氨酶活性的变化特点进行分析,探讨苯丙氨酸解氨酶在抗大豆疫霉根腐病中所起的作用。结果表明：接种大豆疫霉菌1号生理小种后,抗、感病品种叶肉细胞中苯丙氨酸解氨酶活性都呈现出规律性变化趋势,但在抗、感病大豆品种中峰值变化幅度不同,表明大豆对疫霉根腐病的抗性与苯丙氨酸解氨酶活性有关。     

大豆疫霉根腐病部分抗性的遗传分析

利用苏88-M21×新沂小黑豆衍生的176个重组自交家系（NJRISX）,采用根部创伤接种方法接种大豆疫霉菌株P6497,研究大豆对大豆疫霉根腐病部分抗性的遗传机制。结果表明苏88-M21对大豆疫霉P6497的部分抗性是由2对互补的主基因加多基因控制,主基因遗传率为74.13%,多基因遗传率为23.79%。     

安豆1498——疫霉根腐病抗性新种质

利用下胚轴创伤接种方法鉴定了77份大豆品种(系)对8个大豆疫霉菌株的抗性反应,通过基因推导方法分析品种(系)的抗病基因。结果表明,77份大豆品种(系)对8个菌株共产生24个不同的反应型,安豆1498反应型为RRRRRRRR,是参试品种(系)中唯一一个抗8个大豆疫霉菌株的品种。本文将为安豆1498在疫霉根腐病流行区域的大面积推广提供技术支撑,同时可为抗疫霉根腐病育种提供抗性材料。     

大豆疫霉根腐病抗病资源筛选及抗性遗传研究

在人工接种条件下，用大豆疫霉根腐病菌1号生理小种对580份大豆材料（生产上主栽品种、即将推广的新品系，以及大豆资源材料）进行鉴定，筛选出一批抗大豆疫霉根腐病的品种和资源材料，为大豆疫霉根腐病重发生区提供了种植品种，也为抗疫霉根腐病育种提供了杂交亲本。并对其抗性遗传进行初步研究和探讨。     

黑龙江省大豆新品系双抗大豆灰斑病、疫霉病鉴定

2005年大豆灰斑病采用田间人工喷雾接种方法、大豆疫霉根腐病采用下胚轴伤口接种方法,对黑龙江省大豆新品系进行大豆灰斑病、疫霉根腐病抗性鉴定筛选研究,从中鉴定出5份抗大豆灰斑病、疫霉病的双抗资源,它们是:合00-23,建99-130,哈交98-5129,哈交20-5489,东农276,及一大批单抗灰斑病、疫霉根腐病的种质.并建立了比较全面的抗性调查评价体系.     

与耐大豆疫霉根腐病相关的QTL分析

疫霉根腐病是世界范围内的大豆生产上的毁灭性病害。利用470对SSR引物对由耐病品种Conrad×合丰25获得的140个F2：5,重组自交系（RIL）群体的耐大豆疫霉根腐病基因进行QTL分析,为将耐病基因聚合的分子辅助育种提供理论依据。田间耐病性鉴定于2007年在中国黑龙江省佳木斯和加拿大Woodslee两点进行,并分别采用来自两地的混合菌种进行温室鉴定。经过WinQTL 2．0复合区间法计算,共有4个分子标记（Satt428、Satt600、Satt325和Satt233）与大豆疫霉根腐病显著相关。这些分子标记对病害损失率贡献率从5．47％到27．89％不等。Satt428和Satt600定位在MLG D1b＋W上,遗传距离相距10．9cM;Satt325和Satt233分别定位在MLGF和MLG A2上。通过大环境试验在我国大豆品种合丰25找到与耐大豆疫霉根腐病显著相关的QTL,并定位在MLG A2上。     

吉林、辽宁大豆品种(系)对大豆疫病的抗病基因鉴定

采用下胚轴伤口接种法评价了吉林和辽宁省49个主栽品种(系)对Phytophthora sojae13个不同致病型标准菌系的抗性。与鉴别寄主的比较分析表明,铁丰29,吉育67,沈农9号,吉育80推导含有Rps3a基因;铁丰31,吉育45,吉育90,九农34,铁豆42,铁豆43,铁豆44推导含有Rps3a和Rps1d双基因;辽豆18推导含有Rps3a和Rps1k双基因;辽豆17推导含有Rps1d和Rps6双基因;辽豆21,辽豆22和辽豆24推导含有Rps1a基因;九农29和九农35推导含有Rps1k基因。     

Races of Phytophthora sojae in Iran

Phytophthora root and stem rot of soybean is a destructive disease of soybean in Iran. Races 1 and 3 of pathogen have already been reported from two major growing regions of the crop, Lorestan and Golestan provinces. In a survey during 2004-2005, 142 isolates of P. sojae were recovered from infected plants and naturally infested soil samples using selective media and soybean leaf baiting technique. The majority of tested isolates (110 isolates) belonged to race one of P. sojae and 32 isolates belonged to race 3. ITS region of 23 isolates were amplified with specific primers Ps1 and Ps2. Sequences of this regions were similar to other gene banks sequences except two isolates from China. This survey showed low diversity in Iranian population of P. sojae.     

大豆种质对大豆疫霉菌株Pm8的抗性分析

采用黄化苗下胚轴接种法,利用大豆疫霉菌株Pm8对来自不同地区的355份大豆品种(系)进行疫霉根腐病接种鉴定。结果表明:96份材料表现为抗病类型,占鉴定总数的27%,106份表现为中间类型,占总数的30%。在所鉴定的品种(系)中,北京、浙江等省(市)抗大豆疫霉菌株Pm8的资源比较丰富;吉林、四川等省的抗性资源较贫乏。研究结果为大豆抗病育种选择亲本和利用品种布局进行大豆疫霉根腐病生态控制提供了依据。     

P-loop，Bet v 1结构域的缺失及突变对GmPR10 和Gly m 4l 抑制大豆疫霉菌能力的影响

大豆疫霉根腐病是由大豆疫霉菌（Phytophthora sojae）引起的危害大豆生长的严重病害。课题组前期研 究表明具有P-loop 结构域的GmPR10（Gene Bank accession no. FJ960440)和具有P-loop、Bet v1 结构域的Gly m 4l （Gene Bank accession no. HQ913577.1)抑制大豆疫霉菌生长,并且过表达GmPR10 和Gly m 4l 的转基因大豆植株可 以提高对大豆疫霉根腐病的抗性。为研究GmPR10 和Gly m 4l 抑菌机理,本研究利用点突变技术,获得了GmPR10 的P-loop结构域突变体（Gly48/Thr48和Gly51/Arg51）、Gly m 4l的P-loop结构域突变体（Gly49/Ile49和Lys55/Pro55）、GmPR10 和Gly m 4l的P-loop结构域以及Gly m 4l的Bet v1结构域缺失突变体,并纯化回收相应突变体蛋白,进行体外抑制 大豆疫霉菌试验。结果表明,突变或缺失P-loop,Bet v1结构域的GmPR10和Gly m 4l失去了抑制大豆疫霉菌（Race 1）生长的能力,说明P-loop、Bet v 1结构域对GmPR10和Gly m 4l行使抑菌功能至关重要。     

野生大豆接种大豆疫霉根腐病菌后多酚氧化酶(PPO)活性变化

以8个对黑龙江省大豆疫霉菌1号优势生理小种抗感性不同的野生大豆为材料,对接种大豆疫霉菌游动孢子后野生大豆根、茎、叶中多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)活性变化情况进行了初步研究。结果表明:抗病野生大豆根和叶中PPO活性在整个病程均比相应对照增加,茎中PPO活性在病程的大部分阶段高于对照,且根中PPO活性高于茎和叶的PPO活性增幅;感病野生大豆根和叶中PPO活性在病程的大部分阶段低于对照。     

大豆对疫霉根腐病抗病性鉴定方法

应用下胚轴伤口接种方法鉴定８５份大豆种质对大豆疫霉菌１号生理小种的抗病性,在两次鉴定中有９５．２９％的大豆品种（系）表现一致的抗病或感病反应。本方法所获鉴定结果稳定可靠,利用注射器接种可以极大地提高工作效率,建议作为我国鉴定大豆种质资源对大豆疫霉根腐病抗病性的基本方法。     

野生大豆种质资源对大豆疫霉根腐病抗性评价

由大豆疫霉菌引起的大豆疫霉根腐病是严重影响大豆生产的毁灭性病害之一.防治该病经济有效的方法是抗病育种,而抗性资源筛选又是抗病育种的基础.本研究采用下胚轴伤口接种法,用黑龙江省的大豆疫霉菌的1号优势生理小种对来自全国19个省份的415份野生大豆资源进行了抗性鉴定,表现抗病的有96份,占总鉴定资源的23.1%,表现中抗的资源有152份,占36.6%,表现感病的资源有167份,占40.2%.根据野生大豆的来源分析发现,在我国,抗性野生大豆资源分布较广泛.     

大豆疫霉根腐病菌的分离鉴定及种质资源对3号生理小种的抗性评价

采用下胚轴伤口接种法,用在黑龙江省建三江农场分离到的大豆疫霉菌3号生理小种对292份栽培大豆材料(其中农家品种153份、其它大豆栽培品种139份)和236份野生大豆材料进行了抗性鉴定。结果表明:栽培大豆资源抗病80份,占27.4%,中间类型93份,占31.8%,感病119份,占40.8%。153份农家品种中,抗病的有49份,占农家品种的32.0%,表明农家大豆品种资源抗性比例较高。野生大豆资源中抗病的有49份,占20.8%;中间类型55份,占23.3%;感病132份,占55.9%。鉴定的这些高抗资源可为我国大豆抗疫霉根腐病育种奠定基础。     

黑龙江省大豆品种对大豆疫霉根腐病抗性评价及抗性基因推导

采用下胚轴伤口接种法,利用课题组在黑龙江省分离鉴定的8个大豆疫霉根腐病生理小种（race1、race3、race4、race5、race9、race13、race44、race54）对黑龙江省曾经大面积推广种植的44个大豆品种进行接种鉴定。结果表明,对上述8个生理小种分别有45.5%、29.5%、40.9%、43.2%、36.8%、45.5%、31.8%、72.7%表现抗性或中间类型,共产生37种反应型;通过基因推导,合丰-44,绥农-12可能含有Rps1c基因或Rps1a+Rps1c、Rps1c+Rps6、Rps1c+Rps7的基因组合;黑河-32可能含有Rps1a+Rps1d的基因组合,其它品种可能含有新的抗病基因或基因组合,表明黑龙江省存在丰富的抗大豆疫霉根腐病的种质资源。 大豆;大豆疫霉根腐病;抗性基因;基因推导     

大豆疫霉菌遗传多样性的RAPD分析

利用随机扩增DNA (RAPD)技术分析了15个大豆疫霉菌( Phytophthora sojae)的遗传多样性,并同其它7 个疫霉种的8个菌株进行了比较。运用筛选出的12个引物共获得152个RAPD标记,其中84. 2%具有多态性。通 过聚类分析结果表明,疫霉属种间的遗传相似系数的变化幅度为0. 533～0. 783,大豆疫霉菌与其它几种疫霉的遗 传距离相对较远,用引物OPB06扩增到P. sojae种特有的一个RAPD标记; P. sojae种内菌株间遗传相似系数的变化 幅度为0. 855～0. 967,亦存在较丰富的遗传多样性,该遗传多样性与菌株毒力之间有一定相关性,而与菌株地理来 源没有相关性。