植物抗病分子机制研究进展

植物抗病性及其机制研究一直是当今植物病理学和植物抗病育种中的热点和焦点问题。     

柑桔抗病分子育种研究进展

本文综述了柑桔抗病分子育种近年来的研究动态和所取得的研究成果。柑桔分子育种始于上世纪90年代,以期克服常规育种面临的多方面严重阻碍,如杂种不育、杂交不亲和、较长的童期和大的树体积,以及随之而来的用地和巨大的人力、物力、成本等;其相对较小的基因组已使其成为果树分子育种研究领域的模式植物之一。首先在利用富有目标抗病基因的柑桔近缘属枳(Poncirustrifoliate)作亲本,培育杂种群体,开发分子标记与连锁遗传作图等方面取得突破,同时在基因组BAC文库与物理图谱的构建、抗病基因的克隆、遗传转化体系的建立、外源抗病基因及候选抗病基因的转化等诸多方面也已取得长足进展,并已摸索出适合柑桔基因工程操作的一整套方法。此外,本文对柑桔基因组的候选抗病基因转化及抗病基因工程研究中存在的问题也进行了讨论与分析。     

植物病原菌毒素在作物抗病育种中研究进展

植物病原菌毒素在作物抗病育种中研究进展陈绍江(河南农业大学郑州450000)植物病原毒素是病原菌产生的有生物毒性的代谢产物。它能使寄主产生特定病征反应,在植物病害的发生、发展过程中有明显的致病作用。近年来,人们在理论上深入研究毒素致病机理的同时,也在...     

玉米粗缩病抗病育种研究进展

玉米粗缩病是一种世界性的病毒性病害,对我国玉米生产构成严重威胁.本研究从玉米粗缩病的病原、寄主、传毒方式、发病症状、抗性鉴定方法、严重度分级标准、抗病种质鉴定与发掘、抗性遗传及抗病QTL定位、抗病育种等方面对国内外玉米抗粗缩病研究进行了综述,分析了存在的问题并对玉米粗缩病抗病育种研究方向进行了展望.     

棉花对黄萎病的抗病机制研究进展

本文概述了棉花黄萎病抗性的遗传规律和特点，从寄主与病原菌识别的相互作用、组织抗性、生理生化抗性、生态抗性4个方面综述了棉花对黄萎病抗病机制的研究进展。指出真菌诱导子是寄主与病原菌识别和互作的关键因素，不同棉株的固有组织结构抗性和诱导组织结构抗性对黄萎病的抗病表现也不相同；在生理生化抗性上重点介绍了植物抗毒素、酶、糖类物质、激素与棉花抗病性的关系；阐述了棉花对黄萎病的生态抗性，即棉花根系分泌物和根系微生物与黄萎病抗性的相互作用。在这4种抗性中，生理生化抗性起主导作用，但离不开多种抗性机制的相互作用和协调。此外，作者对棉花抗黄萎病分子育种的进展作了概述，简要介绍了RFLP、RAPD、AFLP、SSR等分子标记技术和转基因技术在分子育种中的应用与所取得的进展。最后对棉花黄萎病抗性机制及棉花抗黄萎病分子育种研究的未来发展方向和重点作了展望。     

分子植物育种实验室的设置

本文依据分子植物育种实验室的最基本的目标和功能,介绍了分子植物育种实验室必备的仪器设备和化学试剂,并对仪器设备的选配进行了讨论。提出了最基本的和较优水平的分子植物育种实验室配置方案及经费预算。     

miRNA参与逆境胁迫的研究进展及抗病育种展望

MicroRNA(miRNA)是一类19～24 nt的非编码小分子RNA,由一段具有发卡结构的单链RNA前体剪切后生成,在植物的生长发育和胁迫响应中发挥重要作用.本研究总结了植物miRNA的合成途径和作用机制,miRNA参与植物生物胁迫和非生物胁迫响应的机理和作用等,并对其在作物抗病育种中的前景进行分析,从而为miRN...     

NBS-LRR类抗病蛋白介导的植物抗病应答分子机制

在植物与病原菌长期共进化过程中,NBS-LRR类抗病蛋白在植物防御微生物侵害机制中肩负着重要的作用。目前,国内外对NBS-LRR蛋白的研究,主要集中在其与病原菌微生物效应因子的识别的方式上,特别是其自身同源或异源低聚化、及其在植物亚细胞器的转移与分布等方面。本文着重对最近几年国内外有关以上三个方面的研究成果进行综述,以期加深对植物NBS-LRR抗病蛋白在植物抗病信号转导途径中作用机制的理解,并为植物转基因抗病育种提供新的理论指导。     

番茄抗叶霉病基因及分子育种的研究进展

叶霉病是危害保护地番茄生产的重要病害之一,是一种世界性的病害,能导致番茄产量下降,影响番茄生产的经济效益。防治该病的主要措施是培育抗病品种。抗病基因是抗病分子生物学和抗病育种的基础。随着生物技术的发展,已有多个抗性基因被鉴定和克隆出来,有的已经被利用在分子育种上,这为生产上有效控制番茄叶霉病病害提供了一条新途径。为了更好的控制病害,本文综述了叶霉菌生理小种的分化、克隆基因的结构和功能、抗性基因的遗传及抗叶霉病的分子机制,讨论了抗性基因的应用和基因工程的展望。     

植物抗病性及抗病信号转导的研究进展

模式植物拟南芥是研究植物抗病分子基础的极好工具。利用拟南芥突变体证明植物抗病信号途径是个复杂的网络。过氧化氢,水杨酸,茉莉酸,乙烯,油菜素内酯等信号分子在这个网络中起着重要作用。对植物抗病的分子机制的深入理解,将为病害防治提供新的思路。     

植物U-box蛋白在植物先天免疫反应中的作用及其研究进展

为了分析植物U-box蛋白在植物先天免疫反应中的作用及其机制,总结了U-box的结构特点及其与RING-finger结构的异同;归纳了植物U-box蛋白的分类及分类特点;并综述了SPL11、PUB12/PUB13、PUB17等U-box蛋白在植物PTI信号传导途径中的调控作用与调控机制,以及ACRE276、PUB17、CMPG1、MAC3A/MAC3B等U-box蛋白在植物ETI信号传导途径中的调控作用与调控机制。得出植物U-box蛋白的结构特点、生化功能及其在植物先天免疫反应中的作用与分子机制,并认为对植物U-box蛋白的研究可为植物抗病分子育种提供基因资源与参考信息。     

植物基因工程在作物育种中的应用与展望

从抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆以及品质改良、改善发育状况、提高光合作用和固氮效率等方面论述了基因工程在作物育种中的具体应用和进展,阐述了基因工程改良作物品种的方法和优点。通过植物基因工程获得的转基因作物主要有大豆、玉米、棉花、油菜和烟草,并开始大面积应用于农业生产,取了得较好的经济效益、社会效益和环境效益。分析了植物基因工程在作物育种中广阔前景,有望培育出高产优质、集高光效、抗虫、抗病、抗除草剂和抗逆等特性于一体的作物新品种。解决了人类所面临的资源短缺、环境恶化和效益衰退的三大难题,为农业的持续、稳定发展提供了有力保障。     

基因工程技术在亚麻抗病育种中的应用研究进展

本文论述了20年来基因工程技术在亚麻抗病育种领域的应用研究进展：（1）亚麻抗病基因的克隆及分子标记。（2）亚麻转抗病基因的研究进展。（3）亚麻抗病转基因研究存在的问题。     

SSR技术及其在植物遗传育种中的应用

利用１７４对ＳＳＲ引物对４个玉米自交系进行鉴定,详细介绍了一种新的分子标记ＳＳＲ的操作技术。鉴定结果表明,ＳＳＲ在玉米染色体上呈随机分布,可以有效地揭示玉米自交系间的遗传差异,追踪亲本遗传物质在后代中的遗传动态。     

CRISPER/Cas9系统在植物基因组定点修饰及作物遗传育种中的应用研究进展

CRISPR/Cas9系统是一项简单、高效的基因定点编辑技术,在植物遗传改良及作物良种选育等方面具有重要的应用价值。本研究主要介绍了CRISPR/Cas9的原理及构建方法,论述了近年来CRISPR/Cas9技术在植物基因功能及基因表达调控、植物基因组的定向编辑以及作物分子育种中的应用及研究进展,分析了该基因编辑系统的主要影响因素及优化改进方式,探讨了该系统在应用中的问题及解决途径并对今后发展方向进行了展望,为该技术在植物基因组定点编辑及作物遗传育种等领域研究提供参考。     

植物系统获得抗病性及其在控制农作物病害中的应用前景

本文从系统获得抗病性的特征、商品化抗病诱导剂及获得抗病性在未来农作物病害防治中的应用前景等方面对植物诱导抗病性进行了阐述。     

复方中草药对凡纳滨对虾生长及非特异性免疫功能的影响

为了提高凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的生长性能和抵抗细菌性疾病的能力,将黄芪、大黄、甘草和黄芩等比例组成复方,采用连续和间断两种投喂方式评价1%中草药饵料对凡纳滨对虾的生长和非特异性免疫功能的影响。试验共分3个组,分别为D0组（基础饲料对照组）,D1组（1%中草药饲料组）,6D1-6D0组（6天投喂1%中草药饲料-6天投喂基础饲料）。试验期间在不同时间取样测定血淋巴酚氧化酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶的活性,并在14、28天分别进行副溶血弧菌感染凡纳滨对虾。结果表明：D1组对虾的增长率和相对增重率均显著高于6D1-6D0组和D0组(P＜0.05);6D1-6D0组对虾的增长率和相对增重率略低于对照组,但无显著差异(P＞0.05)。饲料中添加复方中草药可显著提高对虾免疫相关酶(PO、LSZ、SOD)活性。养殖第14、28天的弧菌感染试验结果显示：D1组的免疫保护率分别为68.3%和91.6%,6D1-6D0组的免疫保护率分别为27.2%和45.8%。说明中草药可改善对虾对弧菌性疾病的抵抗能力,并随投喂时间的增加而增强。     

植物数量抗病基因克隆及其抗性机理的研究进展

培育广谱、持久抗病的作物品种,不仅需要深入研究质量抗病性,而且需要更深入地洞悉数量抗病性的可能作用机理。而目前,人们对数量抗病基因的可能特征和数量抗病性的机理的认识还相当模糊,这在很大程度上限制了数量抗病基因在育种实践中的应用。本文首先综述数量性状座位（quantitative trait loci,QTL）的克隆策略和精确获取数量抗病性状值的方法;其次根据数量抗性座位（quantitative resistance loci。QRL）的相关研究进展,对QRL的可能特征进行一定的综述,认为部分QRL的抗性机理直接对应于R基因、抗病基因类似物（resistance geneanalogs,RGA）、防卫基因、防卫反应途径中的相关基因等在植物抗病性上的作用机理;最后,作者推测存在4种抗性特征的QRL,即小种特异性或非特异性QRL和“病原菌”特异性或广谱性QRL,并认为数量抗性持久性的遗传基础与这些不同特征的QRL间有着密切的联系。该综述将对QRL的候选基因分析和克隆、数量抗病机理研究和QRL的育种应用提供有益的参考。     

Crop breeding for salt tolerance in the era of molecular markers and marker‐assisted selection

Crop salt tolerance (ST) is a complex trait affected by numerous genetic and non‐genetic factors, and its improvement via conventional breeding has been slow. Recent advancements in biotechnology have led to the development of more efficient selection tools to substitute phenotype‐based selection systems. Molecular markers associated with genes or quantitative trait loci (QTLs) affecting important traits are identified, which could be used as indirect selection criteria to improve breeding efficiency via marker‐assisted selection (MAS). While the use of MAS for manipulating simple traits has been streamlined in many plant breeding programmes, MAS for improving complex traits seems to be at infancy stage. Numerous QTLs have been reported for ST in different crop species; however, few commercial cultivars or breeding lines with improved ST have been developed via MAS. We review genes and QTLs identified with positive effects on ST in different plant species and discuss the prospects for developing crop ST via MAS. With the current advances in marker technology and a better handling of genotype by environment interaction effects, the utility of MAS for breeding for ST will gain momentum.     

Breeding for resistance to rhizomania in sugar-beet (Beta vulgaris L.)

In breeding for resistance to rhizomania, breeding material was routinely examined for resistance to the rhizomania virus over several years. This study was performed in order to investigate the value of virological examination of sugarbeet breeding material in breeding for resistance to the rhizomania virus. Tests were conducted with varieties susceptible or partially resistant to rhizomania, as well as with several new and more-resistant hybrids. A test on young plants showed that all genotypes contained beet necrotic yellow-vein virus (BNYVV), but that the virus content differed widely. Plants of two commercially used partially resistant varieties had, on average, only half the virus content of susceptible varieties in their roots, and plants of eight new hybrids still in the process of registration contained less than one third of that amount. There was a significant negative correlation between the quantity of BNYVV in young plant roots and final yield under disease conditions in the field. Opportunities for further improvement in the level of the resistance to BNYVV in sugarbeet by means of conventional breeding programmes are discussed.