小麦抗源品种Garuda“S”抗秆锈病基因单体分析

用中国春单体系列和对Ｇａｒｕｄａ＂ｓ＂无毒性的两个小麦秆锈菌系２１Ｃ３ＣＴＲ和３４Ｃ２ＭＫＲ对Ｇａｒｕｄａ＂ｓ＂进行了抗秆锈病基因的单体分析,并将Ｇａｒｕｄａ＂ｓ＂所含的抗秆锈基因与国际上已命名的Ｓｒ基因进行了异同比较。结果表明：Ｇａｒｕｄａ＂ｓ＂在２Ｂ染色体上含有Ｓｒ９ｂ,它抗秆锈菌系２１Ｃ３ＣＴＲ,侵集型为０－２－;在６Ｂ染色体上携带抗病基因Ｓｒ１１,它只抗３４Ｃ２ＭＫＲ,侵染型为０－;１;在５Ｄ染色体上含有兼抗２１Ｃ３ＣＴＲ和３４Ｃ２ＭＫＲ的抗病基因Ｓｒ３０,它控制０－２的侵染型。对无毒性的菌系,Ｓｒ１１对Ｓｒ３０的抗病效应是上位的。此外,Ｇａｒｕｄａ＂ｓ＂对秆锈菌系２１Ｃ３ＣＴＲ的抗性可能是Ｓｒ９ｂ和Ｓｒ３０累加作用的结果,或许还有其它修饰基因的影响。     

94个小麦重要抗源品种抗秆锈病基因的推导

利用含已知Ｓｒ５～Ｓｒ３８基因的３９个单抗基因系和１９个不同毒性的小麦秆锈菌系,对９４个小麦抗源品种进行了抗秆锈病基因的推导。结果有４个品种可能含有Ｓｒ３８基因或含有国际上尚未命名的新的抗病基因,有７２个品种可能含有Ｓｒ２２,Ｓｒ２６和Ｓｒ３１中的某些抗病基因或含有国际上尚未命名的新的抗病基因,有３个品种含有Ｓｒ３３基因,有１个品种含有Ｓｒ２１等基因。我国的小麦秆锈病菌对这８０个抗源品种表现无毒力或毒性频率很低,这些抗源品种是我国小麦抗秆锈病育种的有效抗源。     

北方麦区120个小麦品种抗秆锈病基因的推导

利用含已知Sr5～38、SrGT和SrWld基因的42个单基因系和19个不同毒性的秆锈菌系,对北方麦区的120个生产品种和后备品系进行了抗秆锈病的基因推导．研究结果表明：黄淮冬麦区和北方冬麦区抗病品种（系）含有的抗秆锈病基因相似,绝大多数品种（系）主要含有Sr5、Sr31,少量品种含有Sr11、21、29等抗病基因;东北春麦区的小麦抗病品种（系）主要含有Sr5、6、8a、9b、9e、11、21、27、30、31、34、36等多基因组合。     

中国小麦秆锈菌鉴别寄主品种Rulofen抗秆锈病基因的单体分析

普通小麦品种Rulofen是我国小麦杆锈菌的鉴別寄主。用中国春单体系列和对Rulofen无毒性的小麦秆锈菌的三个生理小种21C3、34、34C2对Rulofen进行了抗秆锈病基因的单体分析,并将Rulofen所含的抗秆锈病基因与国际上已命名的Sr基因进行了异同比较。结果表明;Rulofen在2D染色体上含有兼抗三个供试生理小种的抗病基因Sr6.其抗性效应为;-;1~ 或1X~=-x~- ,因环境条件的影响,Sr6的抗性反应型不稳定;在5D染色体上含有兼抗21C3、34和34C2三个生理小种的抗病基因Sr30,其抗性效应为2=、抗秆锈病基因Sr6和Sr30对我国的小麦秆锈菌小种34类群都具有进一步的区分作用。     

中国小麦秆锈菌鉴别寄主品种免字52抗秆锈病基因的单体分析

 普通小麦品种免字52是我国小麦秆锈菌的鉴别寄主品种。用中国春单体系列和秆锈菌生理小种34的单孢菌系对免字52进行了抗秆锈病基因的单体分析。并将免字52所含有的抗秆锈病基因与国际上已命名的Sr17基因进行了异同比较。结果表明：免字52在7B染色体上含有隐性抗病基因Sr17。该基因为主动隐性，存在剂量效应，在纯合状态下控制；-；1的侵染型，在半合或杂合状态下不起抗病作用。免字52在5A染色体上存在另一个被动隐性抗病基因，暂定名为SrMz。该基因在纯合或半合状态下提供3#+C-X的侵染型，在杂合状态下不起抗病作用。SrMz是与国际上已定位在染色体上的抗秆锈病基因不同的基因。免字52中的Sr17、SrMz和可能还有一些微效基因的共同作用，使免字52对生理小种34呈现免疫的侵染型。正是由于Sr17的作用，才使免字52对我国的小麦秆锈菌21类群和34类群有进一步的区分作用。     

部分小麦种质中抗秆锈病基因Sr22的初步分子检测

抗病基因Sr22不仅抗国内流行的主要小麦秆锈病生理小种,而且对新型秆锈菌生理小种Ug99(TTK-SK)及其变异种TTKST和TTTKS具有很好的抗性。利用与抗病基因Sr22紧密连锁的SSR引物Xc-fa2019,对从国内外搜集的抗Ug99的小麦种质以及黑龙江省主栽小麦品种进行SSR分子检测。结果表明:从国内外引进的58份抗Ug99小麦种质中未检测到抗病基因Sr22;黑龙江省18份主栽春小麦品种中有3份材料中含有抗病基因Sr22,占检测材料的4%。表明抗病基因Sr22在黑龙江省主栽小麦品种中占有一定的比例,今后要继续加强Sr22在小麦抗病育种中的应用。     

应用cDNA-AFLP技术分离应答BABA诱导的番茄抗病相关基因

应用cDNA-AFLP技术研究番茄根部组织应答BABA(β-Aminobutyric Acid,β-氨基丁酸)诱导后基因转录谱,得到与植物获得性抗性相关的差异表达片段29条,克隆测序后获得10个上调基因片断.经过生物信息学分析和功能预测,其同源基因都是植物体在抗病、抗逆反应中的表达序列标签.根据功能可将其分为5类:第1类是防御反应基因,为病程相关蛋白基因P69家族成员,具有蛋白水解酶功能;第2类是转运蛋白基因,负责细胞内外离子、水和小分子物质的跨膜运输;第3类是信号传导蛋白,是Ca2 信号传导途径上重要的功能蛋白;第4类是分子伴侣蛋白BIF1,协助蛋白质的复性;第5类属功能未知基因.研究表明:BABA诱导植物根部抗病机制涉及植物多方面生理生化反应,由多个功能不同基因共同参与控制.差异表达片段的获得将有助于下一步全长抗病基因的克隆和BABA诱导植物抗性机制的研究.     

中国小麦秆锈菌鉴别寄主品种Rulofen抗杆锈病基因的单体分析

普通小麦品种Rulofen是我国小麦秆锈菌的鉴别寄主。用中国春单体系列和对Rulofen无毒性的小麦秆锈菌的三个生理小种21C3、34、34C2对Rulofen进行了抗秆锈病基因的单体分析,并将Rulofen所含的抗秆锈病基因与国际上已命名的Sr基因进行了异同比较。结果表明：Rulofen在2D染色体上含有兼抗三个供试生理小种的抗病基因Sr6,其抗性效应为;-;1#+(+)或;1X#+(=)—X#+(-),因环境条件的影响,Sr6的抗性反应型不稳定;在5D染色体上含有兼抗21C3、34、34C2三个生理小种的抗病基因Sr30,其抗性效应为2#+(=)。抗秆锈病基因Sr6和Sr30对我国的小麦秆锈菌小种34类群都具有进一步的区分作用。     

cDNA-AFLP技术及在差异表达基因克隆上的应用

cDNA-AFLP技术是在AFLP技术基础上发展起来的主要用于研究基因差异的技术,具有高效可靠的优点,受到研究者的青睐,被广泛应用于包括植物在内的各类生物的基因表达的研究中。简要阐述了cDNA-AFLP技术的原理,重点讨论了操作过程中可能出现的问题和技术关键,并就该技术与其他差异表达技术进行了比较,以说明其在克隆差异表达基因上的优势,还简要列举了一些在抗病育种等领域的应用实例。     

应用cDNA-AFLP研究甘蓝型油菜显性细胞核雄性不育差异表达基因

[目的]显性细胞核雄性不育（DGMS）是油菜杂种优势利用的重要途径。为了更好地理解该不育系统的分子机理，对甘蓝型油菜显性核不育的育性相关基因进行初步的研究。[方法]利用cDNA-AFLP对显性核不育材料两用系Rs1046AB的不育株和可育株进行了对比分析。[结果]共得到32个差异片段，分别属于27个uniGene，其中在可育株中增强或特异表达的有26个，不育株中只有1个。17个可以在NCBI数据库中找到同源序列（包括EST），10个没有找到同源序列。对17个已知序列的分析表明，这些片段参与了代谢、转录、细胞周期、蛋白质修饰、细胞间运输、信号转导和花发育等相关过程。此外，Northern印迹分析结果表明检测片段的表达模式与PAGE胶结果一致。[结论]本研究为更深入的研究甘蓝型油菜显性核不育的育性相关基因提供了基础，并对雄配子的发育研究也具有一定参考价值。     

水稻与白叶枯病菌互作的基因表达谱分析与差异性表达基因的识别

【目的】从基因组水平上阐明水稻在与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae，Xoo)感病互作条件下基因表达反应的特征。【方法】用cDNA-AFLP方法对Xoo接种处理不同时间的水稻细胞进行基因表达谱分析。【结果】在测定的大约4 000个水稻cDNA片段中，363个(9.1%)是差异性表达的，其中295个受Xoo诱导上调表达，68个被抑制下调表达。根据在不同互作时间点的表达特征，它们可分为7种表达类型。对31个差异片段的序列同源性进行分析，发现它们在己公布的水稻全基因组中完全相同的序列，但只有10个基因具有已知或推断的生物学功能，其余21个基因功能未知。用荧光实时定量PCR分析法证实了cDNA-AFLP基因表达结果。【结论】构建了水稻－Xoo感病组合在细胞水平上互作的基因表达谱，从基因组水平上识别了一批受Xoo诱导或抑制表达、与水稻感病反应相关的基因，这些新基因的发现为开展水稻感病功能基因组学的研究提供了材料。     

利用cDNA-AFLP技术鉴定菊花品种‘紫荷’的抗白锈病相关基因

【目的】筛选菊花中抗白锈病相关基因,研究菊花抗白锈病的分子机理。【方法】以菊花中对白锈病完全免疫的品种‘紫荷’为供试材料,对其叶片喷施106个白锈病冬孢子/mL蒸馏水,处理时间梯度为0 h、3 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h,使用cDNA-AFLP技术分析这一接种过程中的差异表达基因,并采用RT-PCR方法对表达结果进行验证。利用RACE技术克隆其中重要蛋白基因的cDNA全长,采用MEGA 4.0程序进行序列分析。【结果】利用76对引物组合,共筛选出了约4 950条差异表达的cDNA片段,对其中80个表达差异显著的片段进行测序,最终得到51个差异片段的核苷酸序列。Blastx同源性比对发现,其中18个序列与已报道的抗病基因具较高同源性,其功能涉及到抗病、信号转导、光合作用和光呼吸、反转录转座子以及植物基础代谢。RT-PCR验证结果表明,利用cDNA-AFLP技术获得了稳定表达的序列;使用RACE技术获得了其中两个编码植物14-3-3蛋白的基因：CmGFR01、CmGFR02的cDNA全长序列分别为1 062 bp和1 098 bp,分别编码含260和271个氨基酸残基的开放阅读框。对序列进行分析发现,CmGFR01、CmGFR02属于高等植物中一类新的14-3-3基因亚家族。【结论】构建了菊花品种‘紫荷’在白锈病胁迫下的基因表达谱,从基因组水平上识别了一批与抗白锈病相关的基因,这些基因有助于解析植物抗白锈病的分子机理。分离得到的CmGFR01、CmGFR02可用于栽培菊花抗白锈病的分子育种。     

利用cDNA-AFLP分析大白菜、萝卜及其杂交种差异表达基因

为更好地理解十字花科蔬菜杂种优势的分子机理,对大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)、萝卜(Raphanus sativus L.)及其杂交种的差异表达基因进行了初步研究.利用cDNA-AFLP技术对杂种F1及其双亲进行基因差异表达分析,共得到44个在杂种F1特异表达的差异片段,分属40...     

小麦抗叶锈近等基因系TcLr38的cDNA-AFLP分析

 【目的】分析经叶锈菌诱导小麦抗叶锈近等基因系TcLr38的基因表达情况,寻找与抗病基因表达相关的片段。【方法】应用cDNA-AFLP技术从mRNA表达水平研究TcLr38和感病对照Thatcher与小麦叶锈菌05-22-65（THTS）互作时基因表达的差异。【结果】76对引物组合检测到约3 800条条带,平均每一对选择性引物可以获得50条条带,其中28对能够在小麦近等基因系TcLr38和感病对照Thatcher之间扩增出特异性条带。多态性条带划分为8种类型,其中3种类型可能与抗病基因相关。最终得到95条小麦抗叶锈近等基因系TcLr38的特异性表达的转录衍生片段（TDF）,其中19条差异TDFs只在接种叶锈菌的TcLr38中出现,为上调表达,而8条差异TDFs为下调表达。对可能与抗病相关的特异TDFs中的21条片段进行序列测定与分析,经BLASTx比较,17个TDFs所推导的蛋白质序列在数据库中找到其所对应的同源序列,15个TDFs为已知功能的基因。【结论】通过对功能已知的基因分析,推测决定蛋白激酶C、ATP结合蛋白、类受体激酶、信号传导组氨酸激酶（HPK）、肽酶家族M23、Dnak抑制蛋白DksA、甲硫氨酸tRNA合成酶、RanGTP酶激活蛋白1、烯酰辅酶A水合酶的TDFs可能与抗病或防御过程相关。     

哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系差异表达基因分析

 【目的】通过筛选哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系间败育关键时期花药中差异表达的基因,为进一步揭示棉花雄性不育机理,更好地利用棉花细胞质雄性不育材料奠定基础。【方法】以哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系间败育关键时期,即花粉母细胞时期之前的花药为研究材料,应用cDNA-AFLP技术分离和鉴定两材料间差异表达的片段,并对差异片段进行验证、克隆、测序和生物信息学分析。【结果】共得到108个差异表达片段,其中67个被成功克隆,通过BLAST分析发现,29个片段可以在NCBI数据库中找到同源序列,对这些序列进行Gene Ontology分析后得知这些片段主要参与信号转导、转录、能量代谢、细胞壁发育等相关过程。其中,在两材料间还分离到一些与RNA编辑和雄配子发育相关的基因存在差异表达,而这些可能与棉花细胞质雄性不育相关。【结论】本研究通过cDNA-AFLP的分析,在棉花细胞质雄性不育系和保持系间分离到了108个差异表达的片段,通过对这些片段的分析,对两材料间差异表达的基因信息有了一个基本了解,这些结果为更好地了解棉花细胞质雄性不育发生过程相关基因的调控网络,揭示棉花雄性不育机理打下基础。     

中国41个小麦生产品种抗秆锈基因推导及其抗性稳定性初步分析

用中国小麦秆锈菌小种Ｚ１Ｃ３,３４,３４Ｃ２及３５Ｃ５中９个不同菌系推导了来自秆锈菌不同传播区间里有代表性的４１个小麦生产品种的抗秆锈基因,综合分析了中国小麦秆锈菌优势小种稳定的原因．基因推导表明：来自秆锈菌次要越冬及冬后北传桥梁区内的品种除鄂恩１号外,其余均未含有效抗性基因;来自秆锈菌越夏偶发区内的品种含有Ｓｒ５,２２,２５等基因;来自秆锈菌越夏易发区（主要东北春麦区）内的品种主要含有Ｓｒ１３,１４,２２,３２,３５,３６,３７,Ｇｔ等单个或结合基因．结果也表明：中国小麦品种对秆锈菌,尤其是对优势小种ＺＩＣ３的抗性水平明显地由南向北呈梯度增强局势．     

青海审定小麦品种抗叶锈病基因的分子鉴定

为了分析抗叶锈病基因在青海审定小麦品种中的分布状况,采用6个抗叶锈基因(Lr1、Lr9、Lr24、Lr29、Lr34、Lr42)的分子标记对青海省审定的66个小麦品种进行检测。检测结果显示:66份小麦品种中,16个品种含Lr1,占24.24%;18个品种含Lr24,占27.27%;31个品种含Lr29,占46.97%;5个品种含Lr34,占7.58%;23个品种含Lr42,占34.85%;未检测到Lr9。另外,同时含有2个抗叶锈基因的小麦品种17份,占25.76%,同时含有3个抗性基因的品种9份,占13.64%,同时含有4个或4个以上的品种仅1份,为‘青春254’。     

两个中国小麦品种中抗叶锈基因的遗传分析和基因定位

【目的】确定来自四川的两个小麦品种绵阳351-15和SW8588所携带的抗叶锈基因,为选育持久抗锈品种提供理论依据。【方法】在苗期用15个叶锈菌生理小种接种小麦品种绵阳351-15、SW8588和30个含有已知抗叶锈基因的近等基因系,推导2个材料中所含有的抗叶锈病基因,同时以小麦抗叶锈品种绵阳351-15和SW8588分别同感病品种郑州5389杂交获得F1和F2代群体,用叶锈菌小种FHTT接种各亲本及其杂交后代,进行抗叶锈遗传分析,并利用SSR和STS标记进行抗叶锈病基因的分子定位。【结果】经苗期基因推导发现SW8588中含有未知基因不同于已知抗叶锈病基因Lr1,绵阳351-15中可能含有已知抗叶锈病基因Lr1。用叶锈菌小种FHTT接种各F1和F2代群体,2个F2代群体抗感单株分离比例均符合3﹕1的理论分离比例,表明2个亲本对小种FHTT的抗病性均由1个显性基因控制。经过分子标记分析,在小麦材料绵阳351-15中发现该抗叶锈基因与位于5DL的SSR标记barc144和wmc765连锁,其遗传距离分别为8.9和20.8 cM,并同Lr1的STS标记WR003共分离,确定在小麦材料绵阳351-15中对小种FHTT的抗病性由抗叶锈基因Lr1提供;经分子标记检测SW8588中含有1对显性的抗叶锈病基因,暂命名为LrSW85,该基因位于5DL染色体上与Lr1的STS标记WR003共分离,该抗叶锈基因可能是Lr1的等位基因或紧密连锁基因。【结论】通过基因推导、遗传分析和分子标记等手段,确定小麦材料绵阳351-15中含有抗叶锈基因Lr1;小麦材料SW8588中含有抗叶锈基因LrSW85,该基因可能为Lr1的等位基因或紧密连锁基因。