小麦白粉病抗病基因分子标记开发及应用研究进展

选育和利用抗病品种是防治白粉病最经济、有效、安全的措施,优异抗白粉病基因资源的挖掘及其紧密连锁分子标记的开发是开展抗白粉病分子标记育种的基础。目前,国内外已命名了分布于16条染色体上的39个位点共55个白粉病抗病基因,其中30个已开发出分子标记,另外还发现数个与成株期抗性相关的数量性状位点。本文综述了国内外小麦白粉病抗病基因的定位、来源、分子标记开发、克隆,以及白粉病抗病基因的分子标记育种的最新研究进展,并分析了当前小麦抗白粉病育种存在的主要问题及解决建议。     

性状相关的分子标记在甘蔗分子育种中的应用研究

分子设计育种在农作物品种改良中发挥了重要作用,但由于甘蔗基因组庞大且高度杂合,染色体呈非整倍性,导致其性状相关的分子标记辅助育种进展十分缓慢。为加快甘蔗育种进程,提高其育种效率和准确性,简述了甘蔗分子标记辅助育种现状及其瓶颈,并总结了应用于甘蔗的分子标记种类及其问题,阐明分子标记在甘蔗遗传连锁图谱构建中的作用,进而从甘蔗产量和糖分性状相关QTL的定位、主要抗病基因（抗褐锈病基因、抗黑穗病和抗黄斑病基因）的定位及其在抗病分子育种上的应用,以及关联分析方法在甘蔗重要性状研究中的应用等方面对性状相关的分子标记进行综述。最后对甘蔗重要性状相关分子标记辅助育种的机遇和挑战进行了展望,为甘蔗分子育种的深入研究提供理论依据。     

玉米抗病基因一致性图谱的构建

发掘和精细定位玉米抗病基因是构建玉米抗病分子育种技术体系的重要基础。利用生物信息学手段,整理文献和玉米基因组数据库中已有的抗病基因定位的信息,借助高密度玉米分子标记连锁图谱IBM2 2005 neighbors,通过染色体映射的方法,绘制了玉米抗病基因的一致性图谱。结果显示,在试验涉及到的14种主要玉米病害的78个抗病主基因或QTL之中,抗病基因在各条染色体上呈不均匀分布,第3、第6、第10染色体上的主效抗病基因较多,第5和第7染色体上的抗病基因较少,且抗病基因呈簇集分布。研究结果为进一步发掘和鉴定玉米抗病基因和建立玉米抗病分子标记辅助育种技术体系奠定了基础。     

大豆抗灰斑病研究进展

大豆灰斑病是世界性病害之一,也是我国大豆主产区的主要常见病害。该病害不仅影响大豆产量也影响大豆品质。综述与大豆灰斑病抗性育种相关领域的研究,即病原菌生理小种、灰斑病抗性遗传、抗性基因定位与分子标记和传统抗病育种等4方面的研究进展,并针对目前大豆灰斑病生理小种的变化和传统灰斑病抗性育种效率低问题,提出提高大豆灰斑病抗性水平和育种效率的一些建议。     

甜瓜抗病基因的研究进展及其应用前景

甜瓜是世界各地都广泛栽培的重要经济作物,其营养丰富味道美好而备受人们的喜爱。随着甜瓜种质资源商品化,甜瓜病虫害扩散蔓延迅速,已成为影响甜瓜产量和品质的主要因素。本文概述了对甜瓜生产和品质危害较严重的主要病虫害的发病特征、蔓延情况及相应抗性基因的研究进展,目前已有50个甜瓜抗病基因被认知。另外对与抗病性状相关基因的定位、分子标记、分离克隆、甜瓜基因遗传图谱等研究现状进行了总结分析,综合阐述了甜瓜抗病基因在实践中的使用价值和应用前景：利用甜瓜抗病基因的分子标记进行甜瓜抗病育种辅助选择,将抗病基因转化感病品种进行抗病分子育种。     

辣椒抗黄瓜花叶病毒病研究进展

黄瓜花叶病毒（CMV）病是影响辣椒生产的主要病害,是辣椒抗病育种的主攻目标。分子标记辅助选择育种可有效地克服传统育种的缺陷,加速育种进程。分子标记的开发依赖于基础研究,辣椒基因组数据的公布为辣椒抗CMV研究提供了一个新的契机。所以本研究就黄瓜花叶病毒的危害、辣椒抗源材料的筛选和抗性鉴定、抗性遗传规律分析及抗性基因定位等方面进行了总结归纳,为进一步辣椒抗CMV研究和分子标记辅助育种提供一定的理论参考。     

大豆分子育种现状、挑战与展望

近年来,大豆育种技术取得了重要进展,育种理论和技术也发生了重大变革。通过多种技术的集成与整合,加速了优质大豆培育进程,以分子标记辅助育种、转基因育种等技术逐渐成为大豆遗传改良的重要手段。本研究综述了大豆分子标记辅助育种、大豆转基因及分子设计育种的研究进展,分析了中国大豆分子育种现状和挑战,认为中国大豆分子育种存在优异基因资源匮乏,大豆分子育种技术方法相对落后,分子育种培育的突破性品种过少等问题,提出了未来要加强重要经济性状形成的遗传和分子基础研究,要重视加强多种模型的开发等几点建议。     

大豆抗大豆胞囊线虫DNA分子标记研究进展

大豆胞囊线虫(Heterodera glycines)病是影响大豆生产最重要的病害,抗病育种是防治该病最经济有效的方法。如何采用现代分子生物学技术对抗胞囊线虫的抗源进行深入研究,加速大豆抗胞囊线虫的育种进程,DNA分子标记技术为大豆抗胞囊线虫分子辅助育种开辟了新的途径。本文概述了DNA(RFLP、RAPD、SSR、ISSR、SNP)分子标记技术在大豆抗大豆胞囊线虫病研究中的进展,比较了各种标记的特点,并对未来研究和发展方向进行了展望。     

大豆抗细菌性斑疹病抗性鉴定以及抗病相关QTL定位

黄单胞杆菌(Xanthomonas axonopodis pv. glycines)引起的大豆细菌性斑疹病是影响大豆稳产、高产的一种严重的细菌性病害。然而关于大豆细菌性斑疹病抗性相关QTL标记研究甚少。因此,本研究利用细菌性斑疹病致病菌在重组自交系群体(RIL)室内接种的发病表型结果,定位得到大豆抗细菌性斑疹病相关的QTL,为大豆抗细菌性斑疹病的抗病育种提供指导。致病菌‘Xagneau001’(分离于佳木斯地区大面积发病的大豆叶片)接种到‘Charleston9’(♀)ב东农594’(♂)杂交衍生高世代重组自交系。并基于该RIL群体构建的SNP高密度遗传图谱,利用winQTLcart2.5遗传模型定位相关的QTL,并对每一个标记中基因的功能进行注释,揭示候选基因在大豆防御病原菌入侵的过程中参与的信号通路。针对定位到的3个大豆抗细菌斑疹病相关的QTL。对每个QTL位点上下1 Mb区间基因注释,分析注释结果筛选得到7个可能与大豆抗细菌性斑疹病相关的基因,并对候选基因的结构域和同源基因做了更进一步的注释分析。研究结果对大豆抗细菌性斑疹病抗病基因的挖掘以及抗病品种筛选的分子辅助育种具有重要意义。     

水稻抗白叶枯病基因及其抗病机理的研究进展

水稻白叶枯病是由Xanthomonasoryzaepv．oryzae致病菌引起的全球性水稻病害。到目前为止,已有26个抗病基因被发现,有10个基因已在染色体上被定位,包括显性基因Xa1、Xa4、Xa21andXa26(t)等和隐性基因Xa5、Xa13等。对大部分抗病基因的抗病机制了解还不是很清楚。利用标记辅助选择(MAS)进行抗病育种是防治白叶枯病的有效途径。在此,综述了已发现的抗水稻白叶枯病基因的种类、分子标记、抗病机制和在抗病育种中的应用。     

大豆根腐病研究进展

为研究大豆根腐病对生产的危害,笔者介绍了引起大豆根腐病的大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)、镰刀菌(Fusarium spp.)、腐霉菌(Pythium spp.)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的生物学特征和流行规律,以及目前国内外大豆根腐病抗病基因的鉴定、克隆及其在大豆抗病育种上的应用。此外,笔者还综述了中国大豆根腐病抗（耐）病的种质资源,以及大豆根腐病菌生防菌的筛选与应用研究,并总结了大豆根腐病的不同防治措施。本综述将为大豆抗根腐病的分子机制及大豆根腐病的防治研究提供参考依据。     

对目前大豆抗旱育种选择指标及分子标记的应用调查

分子标记育种给作物抗旱育种提供了新的途径。在此,对大豆抗旱育种的研究现状进行了调查,分析了近年来分子标记在大豆抗旱育种中的应用情况,并对目前与大豆抗旱性状相关的QTL(QuantitativeTraitLoci)分子标记辅助育种进行了初探,最后指出了分子标记在大豆抗旱育种中的广阔前景及其发展趋势。     

Marker-assisted identification of resistance genes to soybean mosaic virus in soybean lines

Soybean plants react differentially to soybean mosaic virus (SMV) strains because of interactions among different resistant genes in the soybean genome. Three independent genes resistant to SMV have been identified by inheritance studies and linkage analyses. To develop durable SMV-resistant soybean cultivars, it is necessary to determine which soybean SMV resistance genes can be readily transferred from resistant to susceptible cultivars in a breeding system. Here, we report the type and number of resistance gene(s) in four Korean elite soybean cultivars using a combination of disease reaction symptoms, inheritance studies, and molecular marker mappings. The disease reactions of Sowonkong and Keunolkong soybean varietals in response to infection with SMV strains suggested that both cultivars most likely harbor the Rsv1 gene similar to that in York. Subsequent inheritance studies confirmed that Sowonkong has the Rsv1 gene. The inheritance studies suggested that Sinpaldalkong harbored the Rsv1 gene, which was then confirmed by molecular marker mapping. The inheritance studies also suggested that Jinpumkong 2, which is the most resistant to SMV infection among the four cultivars, contained the Rsv1 and Rsv3 genes; this was confirmed by molecular marker mapping. Our approach, which combined inheritance studies and molecular linkage analyses, allowed the efficient identification of resistance gene(s) in four Korean soybean cultivars.     

大豆灰斑病的研究现状

大豆灰斑病是一种世界性的病害,在黑龙江省大豆产区危害十分严重,综述了大豆灰斑病研究现状,对大豆灰斑病的分布、危害、生物学特性、及综合防治技术等进行了论述。并提出灰斑病生理小种的鉴定与灰斑病的防治应与分子基因标记和分子育种相挂钩     

Pathogenic diversity of Phytophthora sojae and breeding strategies to develop Phytophthora-resistant soybeans

Phytophthora stem and root rot, caused by Phytophthora sojae, is one of the most destructive diseases of soybean [Glycine max (L.) Merr.], and the incidence of this disease has been increasing in several soybean-producing areas around the world. This presents serious limitations for soybean production, with yield losses from 4 to 100%. The most effective method to reduce damage would be to grow Phytophthora-resistant soybean cultivars, and two types of host resistance have been described. Race-specific resistance conditioned by single dominant Rps (“resistance to Phytophthora sojae”) genes and quantitatively inherited partial resistance conferred by multiple genes could both provide protection from the pathogen. Molecular markers linked to Rps genes or quantitative trait loci (QTLs) underlying partial resistance have been identified on several molecular linkage groups corresponding to chromosomes. These markers can be used to screen for Phytophthora-resistant plants rapidly and efficiently, and to combine multiple resistance genes in the same background. This paper reviews what is currently known about pathogenic races of P. sojae in the USA and Japan, selection of sources of Rps genes or minor genes providing partial resistance, and the current state and future scope of breeding Phytophthora-resistant soybean cultivars.     

大豆细菌性斑点病抗性评价及QTL定位

为了筛选获得稳定抗细菌性斑点病种质和挖掘有效抗病基因,本研究以野生型大豆ZYD00006与‘绥农14’构建的全基因组回交导入系群体为试验材料,利用高压喷雾法接种丁香假单胞杆菌Psgneau001进行细菌性斑点病抗病性鉴定。运用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)进行细菌性斑点病QTL定位,并针对定位区间进行基因功能注释和相关抗病基因的筛选和预测。结果表明:QTL分析共检测到6个位点与抗病相关(qbsd-D1a-1,qbsd-A1-1,qbsd-C2-1,qbsd-A2-1,qbsd-D2-1,qbsd-D2-2);分别位于1号(LG D1a)、5号(LG A1)、6号(LG C2)、8号(LG A2)、17号(LG D2)染色体上。经基因注释和筛选共获得41个候选基因,它们多与富含亮氨酸重复序列受体蛋白(LRR protein)相关。本研究通过QTL初定位明确了大豆细菌性斑点病相关区间,为进一步精细定位和分子标记辅助育种提供科学依据。     

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。     

大豆种质资源对灰斑病抗性评价和广谱抗源鉴定

对中国南北方大豆品种和新品系进行抗灰斑病鉴定,旨在为抗病育种提供优良抗源和挖掘新的抗病基因。大豆生育期进入R3~R4阶段对593份大豆材料进行人工接种灰斑病菌。结果表明：北方高抗材料比例明显高于南方材料;在高抗材料中品种所占的比例明显高于品系和资源,抗病材料中资源所占的比例高于品种和品系;不同区域品种、品系均有抗灰斑病的材料;高抗和抗病品种为92份,高抗和抗病品系为57份。对200份材料多生理小种鉴定结果表明有55份材料抗5~10个生理小种,其中抗5~7个生理小种的材料为48份。南北方大豆资源中均有抗灰斑病的材料,北方高抗材料比例明显高于南方材料,抗病材料南北方持平。     

陆地棉抗黄萎病种质创新与抗病基因挖掘

抗病种质在抗病育种中的地位不可替代。远缘杂交材料创新是陆地棉黄萎病抗性种质创制的重要基础;基因工程提供了创造变异的新技术,但由于抗病机制复杂,导入一、两个主基因的效果还不明显;采用分子生物学技术揭示棉花对黄萎病的抗性机制,发掘棉花抗病基因和病程相关基因,有助于剖析棉花-黄萎病菌互作机制。本文概述了陆地棉抗黄萎病种质创制、抗病品种选育的成就,介绍了棉花黄萎病抗性机理与功能基因发掘等方面的最新进展,为抗病分子设计育种提供理论支持。