大豆疫霉基因组SSR标记开发

 【目的】开发大豆疫霉基因组SSR标记,为从分子水平深入研究大豆疫霉及其近缘种提供一种理想的分子标记。【方法】用FPCR软件从大豆疫霉全基因组序列中查询SSRs,选择合适的SSR序列用Primer5.0软件设计引物。【结果】从发现的1 234个含有2～4个碱基重复单元的完全SSRs中选出260段设计引物,经10个大豆疫霉分离物基因组DNA检测,有213对(81.9%)扩增出SSR特征条带,其中114(53.5%)对引物扩增出多态性。通用性检测表明,14.6%～28.6%引物分别在选择的8个疫霉种中有效扩增。基于10个SSR标记数据进行聚类分析,结果表明表明这些标记可以完全区分大豆疫霉及其它疫霉。【结论】大豆疫霉基因组SSR标记具有高多态性,是大豆疫霉遗传变异、遗传多样性、及遗传图谱构建等研究理想工具。部分大豆疫霉基因组SSR标记在其近缘种中具有通用性,可以用于疫霉菌的系统进化、鉴定、区分及开发近源种的SSR标记。特别开发的SSR标记,在大豆疫霉基因组中具有准确的位置,将极大地方便大豆疫霉菌功能基因的定位和克隆,以及进行疫霉菌的比较基因组的研究。     

大豆品种（系）抗疫霉根腐病基因推导

 【目的】推导大豆品种（系）的抗疫霉根腐病基因,为病害防治筛选有效抗病品种（系）。【方法】用下胚轴创伤接种法鉴定124个品种（系）对12个大豆疫霉菌菌株的反应型,通过基因推导方法分析品种（系）的抗病基因。【结果】124个品种（系）对12个菌株共产生51个反应型,13个品种（系）产生的反应型分别与几个含有已知抗病基因品种（系）的反应型相同,33个品种（系）产生的反应型符合一些两个已知抗病基因组合的反应型,这些品种（系）可能含有已知抗病基因或基因组合;52个品种（系）共产生37个既不同于任何含有单个已知抗病基因品种（系）的反应型也不同于两个已知抗病基因组合的反应型,它们可能含有新的抗病基因或基因组合。【结论】鉴定的大豆品种（系）普遍存在对疫霉根腐病的抗性,但抗病品种（系）数量和抗性水平存在地区间差异,同一地区多数抗病品种的遗传背景和抗性水平相似。     

大豆疫霉选择性分离技术研究

 由大豆疫霉(Phytophthora spiae)引起的大豆疫霉根腐和茎腐病广泛分布于世界大豆主产区。是大豆毁灭性病害之一。     

玉米对南方锈病抗性的生化基础研究

以4个对南方锈病表现不同抗性水平的玉米自交系为材料,5叶期接种后,测定叶片中苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶活性以及脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量的变化,分析其与抗南方锈病的关系。结果表明,自交系抗性水平与苗期发病率呈负相关;除脯氨酸含量外,其他生化指标均在自交系间、处理间和不同检测时间点间存在显著差异。苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性在接菌后明显提高,抗病自交系酶活高峰出现早,酶活性升高幅度大于感病自交系;在抗病自交系中,超氧化歧化酶活性在接种后早期上升快,活性高;在感病自交系中,超氧化歧化酶活性在接种后期表现明显升高。叶片组织中可溶性糖含量与感病程度相关,南方锈病属高糖病害;可溶性蛋白含量下降,抗病自交系中含量降低速度和幅度都大于感病自交系。运用最优曲线回归拟合,接菌后1 d苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性变化量、可溶性糖含量变化量等指标与玉米苗期的发病率呈显著或极显著相关。     

新疆大豆疫霉的来源分析

应用SSR标记对新疆地区大豆疫霉菌（Phytophthora sojae Kaufmann ＆ Gerdemann）的遗传多样性和与美国、黑龙江、福建等3个不同地理来源大豆疫霉菌的遗传关系进行研究。结果表明,新疆地区大豆疫霉菌遗传多样性相对较低,遗传背景单一,推断为外来生物。与大豆疫霉菌美国分离物和福建分离物相比,新疆分离物与黑龙江分离物的遗传关系最近,表明新疆大豆疫霉菌可能从黑龙江传人。     

硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对禾谷孢囊线虫(Heterodera filipjevi和H. avenae)的抗性

禾谷孢囊线虫(cereal cyst nematode, CCN)是一类重要的土传小麦病原线虫,危害我国小麦的主要是燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)和菲利普孢囊线虫(H. filipjevi)。我国对这些病原线虫的抗性资源十分缺乏,寻找新抗源是当前抗性育种的重要工作。本研究通过3年的田间病圃和温室接种鉴定,发现加拿大的硬粒小麦品种Waskana和Waskowa对H. filipjevi (河南许昌群体,Hfc-1致病型)和H. avenae (河南荥阳群体,Ha43致病型)都表现很强的抗性,单株孢囊数显著少于感病的普通小麦品种矮抗58、石4185和温麦19。显微观察可见,虽然两种线虫的幼虫都能够侵入Waskana和Waskowa的根组织内,但是根内的线虫数量显著少于感病对照普通小麦品种,最终在根系上形成的可见孢囊数量也较少。Waskana和Waskowa对两种病原线虫的抗性为我国抗CCN小麦品种选育提供了有较高利用价值的新抗源。根据南澳大利亚研究所的土传病害检测服务系统对土壤中病原线虫的分子检测结果,抗CCN品种Waskana和Waskowa根际土壤中的线虫虫卵量低于感病小麦品种,因此种植可能降低土壤中禾谷孢囊线虫危害的风险。     

两个陇南冬小麦品种苗期抗白粉病性遗传分析

2006-2009年,以甘肃陇南生产品种陇鉴9343、陇鉴9811作母本,铭贤169作父本进行杂交,F2代材料苗期分别接种白粉菌单孢菌系E05、E09进行抗性遗传分析,结果表明:对陇鉴9343组合,接种E05和E09,F2代植株抗感分离比分别为65:217和65:154,经卡方测验符合理论比1:3。对陇鉴9811组合,接种E05和E09,F2代植株抗感分离比分别为52:166和87:314,也符合理论1:3的比率。据此推知陇鉴9343、陇鉴9811对E05和E09的抗性均由1对隐性抗性基因控制。     

成团泛菌对玉米自交系PS056致病性基因yhfK的克隆

 【目的】通过克隆和鉴定成团泛菌(Pantoea agglomerans)的致病相关基因,阐明该种土壤习居细菌在玉米自交系PS056上引起细菌性干茎腐病的原因。【方法】利用转座子Tn5的随机插入突变特点,构建致病性菌株P. agglomerans XJ1突变体库;经对Tn5插入位点的侧翼扩增,确认突变体PA121的致病力相关基因;通过基因互补试验,证明yhfK与致病力的关系。【结果】通过对突变菌株的接种筛选,获得11个致病力丧失的突变体。Southern杂交和PCR扩增结果表明,Tn5在突变体PA121中为单拷贝插入,插入位点为细菌编码内膜蛋白的yhfK(Tn5 插入在yhfK的1 082 bp处)。将yhfK克隆到质粒pBBR1MCS上,并导入突变体PA121中进行互补,生物测定结果显示转化子完全恢复了正常的细菌生理功能,并能够在玉米自交系PS056上恢复致病力。RT-PCR试验证明,yhfK调控hrpA的转录。【结论】 成团泛菌XJ1中yhfK是调控其对植物致病性的基因之一,具有在玉米自交系PS056上引起细菌性干茎腐病的功能。     

几种粮食作物种质资源的健康评价

对小麦、大麦、水稻、玉米、高粱和珍珠粟6种粮食作物种质资源的健康状况进行评价,共检测到29属47种真菌,其中 Alternaria spp.、Aspergillus spp.、Curvularia spp.、Drechslera sorokiniana、Fusari-um spp.、F.moniliforme 和 Penicillium spp.侵染所有检测样品。检测到的重要病原菌在小麦上有 Tilletiatritici、D.sorokiniana 和 F.moniliforme,在大麦上有 D.sorokiniana、Drechslera spp.、F.moniliforme 和Fusarium spp.,在水稻上有 Aphelenchoides bessyi、D.oryzae、Microdochium oryzae 和 Sarocladium o-ryzae,在玉米和高粱上有 F.moniliforme。在国内首次对珍珠粟的种传病原菌进行了检测,共检测到6属10种真菌,其中 Alternaria spp.、Drechslera spp.和 F.moniliforme 在巨丰上的侵染水平分别为32%、28...