应用RAPD方法获得与番茄ToMV抗性基因Tm2nv连锁的分子标记

运用 RAPD技术 ,在番茄 To MV抗性基因 Tm2 nv的 F2 代群体中采用混合分组分析法 ( bulkedsegregant analysis,BSA)进行分子标记研究 ,找到了一个与 Tm2 nv基因连锁的分子标记 OPD2 0 170 0 ,其遗传距离为 7.0 67c M,L OD值为 16.768     

番茄叶霉病高抗基因Cf-9、Cf-11和Cf-19的分子标记

 本研究以9个含不同叶霉病抗病基因的番茄品种为试材,通过接种鉴定表明,Cf-5、Cf-9、Cf-11和Cf-19基因对我国目前的2个叶霉菌优势生理小种均具有较强的抗性。根据Cf-9基因设计引物,扩增Cf-9基因的片段,含Cf-9、Cf-11和Cf-19基因的3种番茄均获得了2.7kb的扩增片段。但用限制性内切酶TaqⅠ对PCR产物酶切可以将3种材料明显区分开来,Cf-9的2个差异酶切片段为1170和460bp;Cf-11的2个差异酶切片段为1100和410bp;Cf-19的2个差异酶切片段为1210和300bp,从而建立了3个基因的分子标记。在F₂分离群体中验证表明,3个基因的分子标记鉴定结果与抗性接种鉴定结果是一致的,用这些标记可以进行分子标记辅助选择。     

窟野河水-气界面CO2交换通量变化特征及其影响因素分析

近年来内陆水体CO₂释放受到广泛关注,为揭示黄土高原地区内陆水体CO₂的释放特征,于2018年7月和10月及2019年3月和6月利用LI-7000 CO₂分析仪对窟野河及代表性水库开展了高频次的水体CO₂分压(pCO₂)和水-气界面CO₂交换通量(FCO₂)观测,并分析其时空变化规律。结果表明:窟野河水体pCO₂和FCO₂(分别为996μatm和94.5 mmol·m^-2·d^-1)均高于水库(分别为752μatm和10.3 mmol·m^-2·d^-1)。FCO₂季节性差异明显:对于河流而言,表现为秋季最高(165.7 mmol·m^-2·d^-1),春季最低(42.9 mmol·m^-2·d^-1);对于水库而言,变化趋势则完全相反,表现为春季最高(16.6 mmol·m^-2·d^-1),秋季最低(-5.4 mmol·m^-2·d^-1)。生物地球化学活性更强的支流FCO₂(107.4 mmol·m^-2·d^-1)高出干流(66.5 mmol·m^-2·d^-1)约50%;同时,位于中下游黄土丘陵区的水库FCO₂(16.4 mmol·m^-2·d^-1)显著高于位于上游呼鄂丘陵区的水库FCO₂(1.2 mmol·m^-2·d^-1)。整体来看,流域水体pCO₂受碳酸盐体系影响最大,有机碳分解作用次之;流速是控制水-气界面气体交换速率的关键因素。在年尺度上,窟野河的河流与水库水体均为大气持续碳源。窟野河平均CO₂释放量与我国长江及国外温带河流相近,但低于黄河中游的其他支流。     

赤霉素和磷肥配合施用对胡麻光合酶活性及其产量形成的影响

为探究赤霉素和磷肥配合施用对胡麻叶片光合酶活性以及籽粒产量的影响,以‘轮选2号’为材料,采用田间二因素裂区试验设计,研究了不同磷肥用量水平(P₀:0 kg·hm^-2 P₂O₅,P₁:67.5 kg·hm^-2 P₂O₅,P₂:135 kg·hm^-2 P₂O₅)和赤霉素(Gibberellin acid, GA₃)喷施浓度(G₀:0 mg L^-1,G₁:15 mg·L^-1,G₂:30 mg·L^-1)对胡麻光合同化酶活性、干物质积累量及籽粒产量的影响。结果表明：施磷和喷施赤霉素均显著提高了胡麻叶片RuBP(Ribulose-1,5-bisphosphate)、PEP(Phospho...     

稻瘟菌无毒基因AVR-Pikm的定位

 无毒基因是病原物中决定寄主抗病性表达与否的功能基因,其功能的丧失导致毒性小种的产生。在先前的研究中,本研究小组从稻瘟病菌中分离了与无毒基因AVR-Pik^m连锁的2个SCAR标记SCO12₉₄₆和SCE12₁₄₀₆。在本研究中,作者首先通过TAC克隆末端核苷酸序列的测定及其与70-15全基因组序列的比较,将这2个标记定位到稻瘟菌第1号染色体上;然后,利用稻瘟菌70-15全基因组草图序列和SSR技术,又分离了与无毒基因AVR-Pik^m连锁的4个SSR标记:SSR47T34、SSR50CA24、SSR52TAGG18和SSR56A28。进一步分析表明:上述4个SSR标记位于与SCO12₉₄₆和SCE12₁₄₀₆相反的一侧,与AVR-Pik^m位点的遗传距离分别为4.90、7.01、19.12和21.94cM,无毒基因AVR-Pik^m位于SCE12₁₄₀₆和SSRA7T34之间。本研究获得的稻瘟菌无毒基因AVR-Pik^m的精细定位为通过染色体步移克隆该基因奠定了基础。     

大白菜抗芜菁花叶病毒基因EST-PCR-RFLP分子标记的研究

 本试验以高抗芜菁花叶病毒C₃株系(TuMV-C₃)的高代自交系A₁56-2和感病自交系P9805杂交后代的F₂代为群体,根据大白菜的抗性相关的表达序列标签(EST)设计引物,利用分离群体分群分析法(BSA),筛选出2个与TuMV-C₃株系抗病基因紧密连锁的EST-PCR-RFLP分子标记BS300及BS160,遗传距离均为6.5 cM,为大白菜分子辅助育种、抗病基因克隆以及研究抗病基因编码特性等奠定基础。     

小簇麦易位系V9128-3抗条锈病基因的遗传分析和SSR分子标记

 用7个我国当前流行的条锈菌生理小种对V9128-3的抗条锈性进行了评价,表明本易位系对我国优势流行小种具有良好的抗病性。以Su-4对V9128-3与铭贤169配置的F₁、BC₁F₁、F₂及F₃代群体进行了遗传分析,并对其中1个F₂群体进行了SSR标记,再用BC₁F₁群体的部分单株和F₃家系进行连锁标记的初步验证。遗传分析表明了V9128-3对Su-4的抗病性由1对显性核基因独立控制,从219对SSR引物中筛选到2个位于2AL上的该基因YrHV(暂命名)两侧的标记Xgwm356和Xwmc658,遗传距离分别为8.5和5.6cM,所用部分BC₁F₁单株和F₃家系验证了该2个标记与YrHV连锁性。将此标记可用于小麦抗条锈病分子标记辅助育种。     

应用DNA标记定位水稻的抗稻瘟病基因

 从水稻分子遗传图谱选取177个RFLP标记,比较以红脚占为抗源,感病品种IR24为轮回亲本所构建的近等基因对K80R和K79S之间的多态性表现。发现了一些可能与稻瘟病抗性基因连锁的阳性标记。在(K80R×K79S)的F₂群体中,经稻瘟病菌ZB₁小种接种,110株为抗病,33株为感病,用总共10个阳性标记与F₂群体中每个单株的DNA杂交,发现抗病基因与第12染色体上的标记RG81、RG869和RZ397共分离;检测F₃株系的抗病性分离情况,确定F₂植株的抗病性基因型,计算出抗病基因与分子标记的遗传距离,将该基因定位在第12连锁群上。应用近等基因池DNA和随机引物,经PCR扩增和共分离分析,建立了二个RAPD片段与抗病基因紧密连锁。     

稻瘟病菌不同小种菌株间无性重组的研究

 将分别携带抗稻瘟灵对多菌灵敏感(MBC^sIPT^r)标记与携带抗多菌灵对稻瘟灵敏感(MBC^rIPT^s)标记的稻瘟病菌营养体亲和的不同小种菌株在白米玫瑰红培养基上,25℃、黑暗中对峙培养18d,配对菌株菌落交界处出现肉眼可见的菌丝融合带。4个小种间营养体可亲和菌株配对组合是:PO21-MBC^r-27(ZA₄₉)×PO3-IPT^r-54(ZF₁)、PO21-MBC^r-27(ZA₄₉)×PO2-IPT^r-51(ZF₁)、PO21-MBC^r-27(ZA₄₉)×PO33-IPT^r-69(ZD₁)和PO21-MBC^r-41(ZA₄₉)×PO3-IPT^r-54(ZF₁)。分别切取各配对组合产生的菌丝融合带,分别建立单菌丝片段群体,测定其对稻瘟灵、多菌灵的抗药性。结果是,从4个配对组合的单菌丝片段后代中,均检测到分别携带MBC^sIPT^r、MBC^rIPT^s标记和同时携带双亲抗性标记(MBC^rIPT^r)3种个体,其中MBC^rIPT^r个体的检出率为1.0%~3.6%。无性重组体的MBC^r和IPT^r性状在其菌丝块移植继代培养和单菌丝片段株后代发生分离。以配对组合PO21-MBC^r-27×PO3-IPT^r-54产生的菌丝融合带建立单孢无性系,从3178个单孢株中筛选到4株MBC^rIPT^r个体,其MBC^rIPT^r性状在单孢后代和单芽管分离株后代均能稳定遗传。结果表明,营养体亲和的稻瘟病菌不同小种菌株之间可通过菌丝融合产生无性重组体,同时提示无性重组体内可能发生了准性生殖。     

偃麦草属E染色体组特异SCAR标记对Lr19的特异性和稳定性研究

 小麦抗叶锈基因Lr19来源于长穗偃麦草,表现优良的抗叶锈性,国内外发现对Lr19有毒性的小麦叶锈菌菌株的报道较少。本研究以TcLr19和Thatcher亲本以及TcLr19×Thatcher F₂代单株构建的分离群体为材料,建立了与Lr19共分离的稳定的SCAR分子标记,命名为Y₁₉SCAR₉₈₂。对49个小麦抗叶锈近等基因系材料的稳定性检测结果表明,其重复性好且为Lr19特异的分子标记。对120个小麦品种检测的结果表明,该标记可有效应用于小麦抗叶锈分子辅助选择育种。     

一个与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik~m连锁的SCAR标记的分离

 本研究将以前在稻瘟病菌菌株S1522获得的与决定对水稻品种梅雨明无毒性的基因(AVR-Pik^m)相连锁的1个RAPD标记OPO12₁₀₀₀进行了克隆和鉴定。核苷酸序列测定与分析结果表明:OPO12₁₀₀₀的大小为946个碱基,不含有与已报道的稻瘟病菌Mg-SINE、Fosburry、Magyy、Grasshopper、Pot2以及Pot3等同源的重复序列。根据OPO12₁₀₀₀的核苷酸序列,设计了1对24个核苷酸的特异引物,对无毒表型亲本S1522和毒性表型亲本S159、无毒表型群体基因池、毒性表型基因池以及有性杂交后代108个菌株进行了PCR扩增,所有无毒表型的菌株均能特异性地扩增出1条与OPO12₁₀₀₀大小相同的DNA条带,而毒性表型的菌株除5个重组个体外,均不能扩增出这条特异带。此结果表明,与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik^m连锁的RAPD标记OPO12₁₀₀₀被成功地转化为SCAR标记,为进一步通过染色体步移克隆该无毒基因奠定了基础。     

中粱93447抗条锈病基因遗传分析和分子作图

 用小麦条锈菌生理小种对中梁93447与感病品种铭贤169的杂交后代F₁、F₂和F₃代进行苗期温室抗条锈性遗传分析,结果表明中梁93447对CYR30的抗病性由1对显性基因控制。用中梁93447×铭贤169 F₂代分离群体建立抗、感DNA池,在F₂代群体中通过SSR标记技术寻找与抗病基因连锁的分子标记,发现7个位于5BS上的标记Xwmc813、Xwmc740、Xgwm159、Xbarc4、Xwmc616、Xwmc363和Xbarc89与目的基因连锁,遗传距离分别为17、12.9、8.3、4.5、3.7、9.1和20.8cM。系谱分析及分子标记分析表明,该基因可能来自中间偃麦草,暂命名为YrZL93447。与已定位于5B染色体上的抗条锈病基因的比较研究表明,YrZL93447可能是1个新的抗条锈病基因。用SSR引物BARC4和WMC616检测43个黄淮麦区主栽品种,其中7%的黄淮麦区主栽品种具有与YrZL93447基因相同的标记位点。     

结球甘蓝抗TuMV基因的RAPD和SCAR标记研究

 One hundred and forty-four F₂ individuals from a cross combination between 1047 (susceptible) and A21 (resistant) were analyzed for the presence of random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers linked to Turnip mosaic virus (TuMV) resistant gene in cabbage by using bulked segregant analysis (BSA).Two polymorphic markers were screened out of 200 random primers.These two RAPD fragments were linked to the resistant gene at 7.7 cM and 8.38 cM respectively and converted to SCAR markers successfully.     

katExoo基因缺失突变对水稻白叶枯病菌H2O2抗性和致病性的影响

 为了揭示过氧化氢酶基因katExoo在水稻白叶枯病菌(Xanthomonasoryzaepv.oryzae,Xoo)过氧化氢(H₂O₂)抗性和致病性中的功能,本研究构建了基因缺失突变体ΔkatExoo,测定了突变体的H₂O₂抗性、过氧化氢酶(CAT)活性、在离体培养条件下的生长速率以及对水稻的致病性。用标记基因置换法获得了ΔkatExoo突变体,其保守的CAT结构域(GATase1_catalase和catalase_clade_2)被Gm^R片段所替换。katExoo基因缺失突变并不导致病菌的H₂O₂抗性和CAT活性降低或丧失,反而在一定程度上使之增强和升高。ΔkatExoo离体生长量显著降低,水稻接种叶片病斑明显缩短、在叶组织内的种群量下降。表明基因缺失突变显著地影响了病菌的生长、定殖和致病性。本研究结果为“KatExoo可能是Xoo的一个毒性因子”的假设提供了遗传学证据。     

Interactive effects of deficit irrigation and vermicompost on yield,quality, and irrigation water use efficiency of greenhouse cucumber

Water scarcity is the most significant barrier to agricultural development in arid and semi-arid regions. Deficit irrigation is an effective solution for managing agricultural water in these regions. The use of additives such as vermicompost (VC) to improve soil characteristics and increase yield is a popular practice. Despite this, there is still a lack of understanding of the interaction between irrigation water and VC on various crops. This study aimed to investigate the interaction effect of irrigation water and VC on greenhouse cucumber yield, yield components, quality, and irrigation water use efficiency (IWUE). The trials were done in a split-plot design in three replicates in a semi-arid region of southeastern Iran in 2018 and 2019. Three levels of VC in the experiments, i.e., 10 (V₁), 15 (V₂), and 20 t/hm² (V₃), and three levels of irrigation water, i.e., 50% (I₁), 75% (I₂), and 100% (I₃) of crop water requirement were used. The results showed that the amount of irrigation water, VC, and their interaction significantly affected cucumber yield, yield components, quality, and IWUE in both years. Reducing the amount of irrigation water and VC application rates reduced the weight, diameter, length, and cucumber yield. The maximum yield (175 t/hm²) was recorded in full irrigation using 20 t/hm² of VC, while the minimum yield (98 t/hm²) was found in I₁V₁ treatment. The maximum and minimum values of IWUE were recorded for I₁V₃ and I₃V₁ treatments as 36.07 and 19.93 kg/(m³?hm²), respectively. Moreover, reducing irrigation amount decreased chlorophyll a and b, but increased vitamin C. However, the maximum carbohydrate and protein contents were obtained in mild water-stressed conditions (I₂). Although adding VC positively influenced the value of quality traits, no significant difference was observed between V₂ and V₃ treatments. Based on the results, adding VC under full irrigation conditions leads to enhanced yield and IWUE. However, in the case of applying deficit irrigation, adding VC up to a certain level (15 t/hm²) increases yield and IWUE, after which the yield begins to decline. Because of the salinity of VC, using a suitable amount of it is a key point to maximize IWUE and yield when applying a deficit irrigation regime.