一个小麦csAtPR5-类似基因的克隆、鉴定和表达分析

 小麦(Triticum aestivumL.)品系‘兰考90(6)’在2AL染色体臂上携带1个隐性抗白粉病基因,暂命名为PmLK906。以‘中国春’/‘兰考90(6)21-12’杂交F₃代纯合株系构建的抗、感cDNA池为探针进行小麦基因芯片杂交,结果表明与粗山羊草(Aegilops tauschii)csAtPR5类似的基因在抗病池中的表达量比感病池中约高2^4.2倍。随后,从‘兰考90(6)21-12’中成功克隆了一个2 125 bp的全长csAtPR5-类似基因cDNA序列,暂命名为TaAetPR5(GenBank登录号:EU082094)。TaAet-PR5与csAtPR5的cDNA序列有93%的相同。TaAetPR5编码1个由657个氨基酸组成的多肽,与csAtPR5有88%的相同。蛋白推导分析表明TaAetPR5的分子量为74.5 kDa,pI 6.82,可能是一个可溶性的球蛋白,存在于细胞核中的可能性是95%。接种小麦白粉病菌(Blumeria graminisf.sp.tritici)后12至72 h,‘兰考90(6)21-12’幼苗叶片中的TaAetPR5基因转录水平不断提高。感白粉病的‘中国春’中没有检测到TaAetPR5基因。     

茉莉酸对PR-1、PR-2、PR-5和Ta-JA2基因 表达以及小麦白粉病抗性的诱导

 为了探索小麦抗白粉病分子机理,明确茉莉酸对小麦白粉病抗性的诱导作用、对植物抗病性标志基因PR-1、PR-2、PR-5和本实验室克隆的1个新基因Ta-JA2的激活作用,以及抗病性变化与基因表达变化之间的相关性,本研究以感白粉病的小麦品种“中国春”、“濮麦9号” 和“周麦18”为材料,用茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）喷洒小麦幼苗叶片进行诱导,通过离体叶段培养法接种白粉菌（Blumeria graminis f. sp. tritici,Bgt）进行抗性鉴定;用实时定量PCR技术检测小麦叶片中PR-1、PR-2、PR-5和Ta-JA2基因的表达变化。结果表明MeJA处理可以显著提高“中国春”、“濮麦9号”和“周麦18”对白粉菌的抗病水平。茉莉酸处理显著激活了PR-1、PR-2、PR-5和Ta-JA2的转录。茉莉酸诱导的抗病性提高与抗病标志基因PR-1、PR-2、PR-5及Ta-JA2的表达增强呈正相关。植物激素茉莉酸是小麦抗白粉病反应的信号分子。     

一个二粒小麦LRR类受体蛋白激酶基因的克隆和鉴定

 Near the HMW-glutenin gene of wheat (Triticum aestivum), there is a locus (temporarily named TaXa) encoding LRR-receptor-like protein kinase, which is homologous to disease resistance protein Xa21 of rice (Oryza sativa). Through RT-PCR approach, a cDNA clone of ZS2002 was isolated from the orthologous locus of TaXa in Triticum turgidum. ZS2002 was 3 081 bp long and encoding a peptide composed of 1 026 amino acid. The protein included N-terminal conserved sequence, LRR domains, a transmembrane region and a serine/threonine protein kinase domain. ZS2002 was expressed in root, stem, leaf and spike. The transcribing in seedling leaves was significantly enhanced by Blumeria graminis f.sp. tritici. TaXa gene might play a role in powdery mildew resistance reaction in Triticum.     

茉莉酸诱导小麦抗病虫性初步研究

初步研究了茉莉酸诱导对小麦苗抗病虫能力的影响,结果显示,小麦在喷施茉莉酸后能够提高植株对麦长管蚜和小麦白粉病菌、小麦叶锈病菌的抵抗能力,可显著降低小麦白粉病、叶锈病的发病级别和病斑数量,对麦长管蚜则在体重和产仔数量上有显著的抑制作用。     

小麦抗白粉病基因Pm6的微卫星标记鉴定

 Wheat powdery mildew, caused by Blumeria graminis f. sp. tritici, is a prevalent disease worldwide. Breeding and planting resistance cultivars have been proved effective and environmental friendly for control of the disease. To develop easily used PCR-based markers in marker assisted selection (MAS) for Pm6, a dominant powdery mildew resistance gene in wheat, 25 microsatellite markers on chromosome 2BL in wheat were screened between susceptible parent Yumai13 and resistance parent Timgalen carrying Pm6. F₂ population derived from Yumai13 and Timgalen was further analyzed by the marker Xgwm501. The results indicated that Xgwm501 was a co-dominant marker linked to Pm6 gene at a distance of 14.8 cM. 29 Pm-carrying varieties were tested by the marker Xgwm501 and only those carrying Pm6 showed 117 bp resistance specific band. This marker is proved to have high practicability and can be used in MAS of Pm6 gene in wheat breeding programs.     

外源茉莉酸甲酯诱导小麦抗条锈病的研究

 本文探讨了不同浓度茉莉酸甲酯(MeJA)对小麦抗病性的诱导作用,同时电镜观察了不同浓度MeJA对小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici)与寄主细胞超微结构的影响。结果表明,2.00 mmol·L^-1 MeJA对小麦条锈病的诱导抗性效果最好,可达到35.87%,而0.50 mmol·L^-1 MeJA在小麦条锈菌夏孢子开始萌发4 h时呈显著抑制作用。经外源MeJA处理后,条锈菌的胞间菌丝、吸器母细胞和吸器的发育明显受到抑制,其中侵染位点的叶肉细胞呈抗性症状。因此,MeJA可使小麦幼苗产生诱导抗性从而提高其抗病性。     

转Pti5-VP16基因小麦抗白粉病鉴定及可溶性蛋白分析

对PCR呈阳性的转基因小麦植株(T₀)及T₁代植株接种小麦白粉病菌,鉴定结果表明:T₀代接种7 d,病害表型多数为抗病;接种14 d,病害表型为抗病、中抗及中感,病害严重度明显轻于对照。T₁代接种7 d后,多数表现为中抗、抗,少数为中感;接种28 d后,仅有2株仍表现抗病,其余表现为感病,但病害严重度轻于对照。对T₁代植株可溶性蛋白分析表明T₁代植株与对照相比多一条新谱带。     

茉莉酸诱导小麦幼苗对麦蚜取食行为的影响

茉莉酸可诱导小麦品种郑州891的防御反应，使麦长管蚜Sitobion avenae(F.)和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi(L.)的取食行为发生明显改变。尽管此两种蚜虫在正常的小麦相干株上取食的EPG各波型参数出现的次数及历时变化较大，但经茉莉酸诱导后，都再现了NP波次数和历时显著增加、E1与E2波历时明显缩短、首次出现E1波时间显著延长以及口针在细胞间穿刺频率明显升高等变化。这说明茉莉酸诱导后，郑州891的取食适合度降低，其机理与茉莉酸诱导产生挥发性的蚜虫取食拒避剂及诱导维管液营养成份的改变有关。试验还证实；麦长管蚜和禾谷缢管蚜的嗅觉和味觉感受器在其对寄主植物适合度的鉴别中共同起作用；植物适合度不能仅由1－2个EPG波形参数作为指示因子，要视具体情况全面分析，才能得出可靠的结论。     

19个小麦新品种(系)对白粉病抗性的鉴定

2015-2016年采用田间病圃法,对山东省近年来新育成的19个小麦品种(系)进行白粉病抗病性鉴定。试验结果表明,2015年和2016年达到中抗以上水平的品种分别有9个和12个。综合两年的试验结果,山农22为白粉病高抗品种,建议在生产上推广应用。     

几丁质寡糖诱导小麦抗白粉病作用的研究

试验表明 ,应用工业化生产的几丁质寡糖液 (COS)可以减轻小麦白粉病的发生。随着COS浓度的增加 ,其诱导小麦产生抗白粉病的效果越好。通过不同施用方式的比较 ,表明小麦的抗性是由于植株吸收COS后 ,引发体内系统诱导抗性而表达的。     

甘肃小麦白粉病抗源材料的筛选及抗病基因库的组建

2002-2005年,对收集到的30份已知抗白粉病基因载体品种在甘肃省的不同生态区进行了抗病性监测,结果表明:Pm1、Pm3 a、Pm3 b、Pm3 c、Pm3 f、Pm4 a、Pm5、Pm6、Pm7、Pm8、Pm17在田间抗病性丧失,失去利用价值;Pm2、Pm19、Pm4+8、Pm4、Pm5+6、Pm13在田间抗病性较低,不宜单独作为亲本利用;Pm1+2+9、Pm2+6、Pm2+mld、Pm2+talent、Pm4+2 x、Pm4 b、Pm4 b+5、Pm20、Pm21、Pmxbd在田间抗性表现良好,在今后的育种工作中应充分加以利用。同时经过4年抗病性监测,从省内外2 638份小麦品种(系)材料中筛选出了抗病性强、综合农艺性状优良的92R137、贵农21等优异材料10余份,初步组建了抗白粉病基因库。文中还对抗病基因现状和利用及今后如何避免由于抗源单一化带来的白粉病流行进行了初步探讨。     

甘肃省主要小麦生产品种及高代品系的抗白粉基因推导

［目的］ 采用基因推导法对目前甘肃省小麦主要生产品种及高代品系进行抗白粉基因分析,为甘肃省白粉病的抗病育种和品种使用及布局提供依据。［方法］ 利用21个小麦白粉菌株,结合品种系谱对甘肃14个小麦生产品种及28个高代品系进行抗白粉基因推导。［结果］ 14个生产品种中,1个含Pm8,1个含Pm4b,4个含未知抗病基因,其余8个对所有供试菌株全部表现感病;28个高代品系中,5个含Pm8〖STBZ〗,2个含Pm〖STBX〗3〖STBZ〗a,1个含Pm〖STBX〗4〖STBZ〗b,1个含Pm〖STBX〗30〖STBZ〗,5个含未知抗病基因,其余14个对所有供试菌株全部表现感病。［结论］ 目前甘肃小麦生产品种及高代品系中缺乏抗白粉病基因,一旦条件适宜,小麦白粉病在甘肃地区极易发生和流行,应该引起生产管理部门和育种专家的注意和重视。     

小麦白粉病与温度的定量关系研究

温度对小麦白粉病影响试验的结果表明,此病害适宜发生的温度为15～20℃,低于10℃或高于25℃对该病有明显抑制作用。当温度高于26℃时,试验显示随着温度的升高,终止小麦白粉病病程的时间缩短,据此建立了不同温度(x)与相应终止病程的时间(y)的关系模型为y=21 900e^{-0.303 5x}(χ²=1.65<χ²_0.05,7=14.07)。同时,根据高温区病害的严重度(y)与温度(x)的试验数据,建立了其关系模型为:y=-3.00x+76.60(r²=0.922 1^**),由此计算获得了连续10 d(一个病程时间)温度为25.53℃即可终止此病害的病程。该试验结果将为小麦白粉病的越夏区划提供基础数据。     

小麦农家种红蚰麦抗白粉病遗传分析及SSR分子标记

 为明确小麦农家种红蚰麦抗白粉病的遗传基础,对红蚰麦和豫麦13的杂交F₂代群体进行了遗传分析,结果表明红蚰麦携带1对显性的抗白粉病基因(暂命名为Pmhym)。利用SSR标记和F₂代分离群体分组分析法,将该基因定位在7B染色体的长臂上,与3个微卫星标记Xwmc232、Xgwm577和Xwmc526连锁,遗传距离分别是14.3、25.6和57.2cM。分子标记分析表明该基因不同于已有被定位在7BL上的Pm5系列复等位基因,因而推测Pmhym是1个新的抗白粉病基因。上述结果将为开展Pmhym基因的精细定位奠定基础。     

2011—2014年河南省小麦白粉菌群体毒性结构分析

<正>小麦白粉病是小麦生产上的重要病害,在我国各主要麦区均有发生。上世纪70年代后期以来,随着小麦矮秆品种的推广、水肥条件的改善和小麦白粉病单一抗源的利用,再加上小麦白粉菌生理小种高度变异等因素的影响,导致小麦白粉病的发病面积和危害程度维持在一个较高的水平。国际上普遍采用的是基于小麦     

抗白粉病小麦-中间偃麦草染色体小片段易位系的选育与鉴定

 对从普通小麦与中间偃麦草杂交后代中选育的一个抗白粉病新品系(AF-1)进行了形态学、细胞学和原位杂交(GISH)鉴定。结果表明:AF-1具有与小麦亲本相似的农艺性状,根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期(PMCMI)染色体构型为2n=21Ⅱ,且未见其他结构变异,细胞学上十分稳定。GISH结果表明,AF-1为中间偃麦草与普通小麦的一个小片段易位系,易位点位于一对染色体臂的中部偏着丝粒的位置。结合抗病调查结果,推断该片段上携带了一个来自偃麦草的抗白粉病基因。该片段可能是在杂种早期世代通过部分同源染色体配对或者单价染色体错分裂而形成的。     

陕西省小麦抗白粉病基因及新育成小麦品种(系)抗白粉病分析

为明确已知小麦抗白粉病基因载体品种以及2005—2007年陕西省新育成小麦品种(系)的抗病性,采集陕西关中不同地区小麦白粉病菌作为菌源,分年度在人工诱发病圃中对32份已知抗白粉病基因品种及578份新育成小麦品种(系)进行鉴定。结果表明,目前在陕西省仅Pm21、Pm4a、Pm5 6、Pm2 Talent及小黑麦具有优良的抗病性;Pm4b、Pm5(Mli)、Pm13、Pm19、Pm"Era"、Pm2 Mld的抗病性较弱;其它基因抗病性较差。新育成的小麦品种(系)中绝大部分对白粉病表现感病,苗期和成株期均抗病的材料仅27份,占4.67%,成株期抗病性的46份,占7.96%,其中,簇毛麦后代材料抗病性较高。     

小麦抗白粉病基因在甘肃的有效性及评价

采自甘肃各地的小麦白粉菌株接种在含有已知抗白粉病基因的小麦品种(系)上,测定其毒性频率,并对这些品种进行了异地成株期抗性鉴定。根据已知抗病基因对白粉苗群体的抗性程度,对其进行抗性效能的评价。结果表明,Pml、Pm3c、Pm3f、Pm5、Pm6、Pm7、Pm8和Pm17在甘肃抗性差,已失去利用价值;Pm2、Pm3a、Pm3b、Pm19抗性较低,不宜单独作为抗源利用;Pm4b、Pm13、Pm20、Pm21和含有Pm4的白兔3号、肯贵阿1号及含有Pm“XBD”的我国农家品种小白冬麦抗性表现好,可作为抗性亲本利用。组合基因如Pm2 6、Pm2 Mld、Pml 2 9等都表现出较好的抗性,这表明利用抗源材料进行基因累加有望培育出优良的抗性品种。文中还结合抗源材料的农艺性状对其利用提出了建议。