转Gastrodianin基因提高小麦赤霉病和纹枯病的抗性

天麻抗真菌蛋白Gastrodianin在体外可以抑制多种病原真菌的生长。为检验转Gastrodianin基因小麦对真菌病害的抗性,采用基因枪法将由ubiquitin启动子驱动的Gastrodianin基因导入小麦品种扬麦158和Alondra, 获得14株纯合的转基因株系。外源基因的PCR检测、染色体荧光原位杂交、半定量RT-PCR分析结果表明,外源Gastrodianin基因在转基因小麦T₅代植株中已经纯合并有不同水平的表达;赤霉病和纹枯病抗性鉴定结果显示,Gastrodianin基因的表达能抑制病原菌在转基因植株中生长,从而减轻病原菌引起的病症发展,且两种病害的减轻程度与Gastrodianin基因的表达水平正相关。     

兼抗全蚀病和白粉病小麦新种质的创制与鉴定

TaLTP5是从小麦中分离到的一个脂质转移蛋白编码基因。利用基因枪介导法将TaLTP5表达载体pA25-TaLTP5转入抗白粉病的小麦品种扬麦18 (含抗白粉病基因Pm21)中, 旨在选育兼抗全蚀病和白粉病的小麦新种质。对转基因小麦T₀~T₃代植株中引入TaLTP5基因进行分子检测和抗病性鉴定。PCR检测、Southern杂交分析结果表明, 外源TaLTP5基因已转入、整合到3个转基因小麦株系的基因组中, 并能稳定遗传; 荧光定量RT-PCR的分析以及全蚀病菌的接种与鉴定结果表明, 与受体小麦扬麦18相比, 这3个转基因小麦株系中TaLTP5表达量显著提高, 其对全蚀病的抗性也明显增强。对3个转基因株系的Pm21分子标记和白粉病抗性鉴定表明, 外源TaLTP5基因的导入没有影响受体小麦对白粉病抗性, 说明这些转基因株系为兼抗全蚀病和白粉病小麦新种质。     

转Rs-AFP2基因小麦的分子分析及其纹枯病抗性

Rs-AFP2属于r-硫堇类抗菌肽,主要通过形成离子通道直接破坏细胞来杀灭病原菌。本研究通过基因枪介导法结合对目标基因的分子检测,证明已将外源Rs-AFP2基因转入小麦推广品种扬麦12中。通过逐株抗纹枯病接种鉴定、PCR、PCR-Southern blot、Southern blot和 RT-PCR/荧光定量RT-PCR(Q-RT-PCR)分析,对转Rs-AFP2基因小麦T₁至T₄代植株跟踪检测。结果表明,Rs-AFP2在转基因小麦中能够稳定遗传,以单拷贝整合到小麦基因组中,遗传方式符合孟德尔遗传规律,并能在转录水平上表达。对转Rs-AFP2基因小麦的抗病性、主要农艺性状以及Rs-AFP2表达活性分析结果表明,与受体扬麦12相比,Rs-AFP2表达活性高的转基因小麦植株对纹枯病抗性有明显提高,其抗病性可以遗传,而主要农艺性状没有明显差异,证明可以利用Rs-AFP2基因和基因工程途径创制抗纹枯病小麦新种质。     

蚜虫诱导的小麦基因cDNA的克隆及其表达特性分析

蚜虫是小麦的重要害虫之一,而且能传播多种病毒病(包括大麦黄矮病毒),最终导致小麦严重减产.防治虫害对小麦稳产具有重要意义.依靠化学杀虫剂防治虫害,不但费用较高而且易使害虫产生抗药性,同时还会造成农药残留和环境污染,危害人类健康.传统小麦抗虫育种周期长、见效慢.转基因技术为培育抗虫小麦提供了一条快捷、高效的方法.然而在长期选择压下,害虫对转基因作物产生抗性已成为制约抗虫作物推广应用的现实因素[1].如何防止或延缓害虫产生抗性,已经成为植物抗虫基因工程的另一重要研究内容.在目前的抗虫转基因植物中,使用最多的是组成型表达的启动子,它使抗虫基因在植物生长发育的全周期以及各种组织中都表达.这种长期的选择压,无疑会大大提高害虫对转基因植物产生抗性的几率.为了解决这一问题,人们已经开始重视使用组织特异性启动子[2]和诱导型启动子[3],使抗虫基因只在特定部位、特定时间或者只在植物受到害虫侵害时进行表达.这样就减少了害虫处于选择压下的时间,从而可以延迟或阻止害虫产生抗性.     

小麦抗白粉病基因Pm13及Pm4累加体的分子标记辅助选择

 利用Pm4的STS-PCR标记及Pm13的SCAR标记,检测含Pm4b的YW243与含Pm13抗性基因品系杂交的F₃代的抗感单株,初步筛选到累加了Pm4b及Pm13两个抗性基因的植株R1、R4;并分别对R1和R4自交后代(F₄代)的15个抗病单株进行跟踪检测,得到13株累加体,而另外2株仅具Pm4b基因。本研究说明分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段。     

应用GISH与STS标记鉴定小麦-中间偃麦草抗黄矮病端体系

由大麦黄矮病毒引起的小麦黄矮病毒病是一个严重病害,至今在小麦属内还没有发现抗源。中间偃麦草2Ai-2染色体携带一个高抗黄矮病基因,对该基因的染色体臂定位将为制定抗病基因向小麦转移策略,筛选、开发特定的、与抗性连锁的分子标记的研究提供重要信息。本文对由小麦-中间偃麦草二体附加系Z6衍生的3个抗黄矮病端体系进行鉴定,通过分析端体的遗传构成、筛选与端体共分离的STS标记以确定端体在遗传上的染色体臂归属,从而明确BYDV抗病基因的染色体位置。以拟鹅冠草基因组[Pseudoroegneria strigosa (M. Bieb.) Löve,St]DNA为探针,中国春基因组(Triticum aestivum L., ABD) DNA作封阻分别对抗病亲本Z6及抗病端体系N530的根尖体细胞染色体进行原位杂交,结果表明,N530体细胞中有2个端体显示出与Z6中外源染色体2Ai-2短臂相似, 而与长臂不同的杂交信号。以小麦第2同源群的5个RFLP探针的DNA序列为基础,设计了6对PCR引物,对小麦-中间偃麦草二体异附加系、二体代换系和端体系进行扩增,结果表明,基于短臂探针psr126,psr131序列设计的2对引物,可在含有2Ai-2染色体及端体的抗黄矮病材料中特异扩增,而基于长臂探针psr112序列设计的1对引物,可在含有2Ai-2染色体的抗黄矮病材料中特异扩增,但不能在端体系进行特异扩增,证明外源端体为2Ai-2染色体的短臂。本研究不仅将黄矮病抗性基因定位于2Ai-2染色体的短臂上, 而且由RFLP探针psr126、psr131和psr112序列转化的标记STS₁₂₆ (sequence tagged site) STS₁₃₁和STS₁₁₂还可分别作为追踪2Ai-2染色体短臂和长臂的分子标记,用于抗病易位系辅助选择。     

中间偃麦草染色体臂7Ai-1L端体的细胞遗传学鉴定及显微分离与克隆

 利用细胞遗传学的方法 ,在确认测试材料根尖体细胞有丝分裂中期染色体数及花粉母细胞 (pollenmothercell,PMC)减数分裂期染色体行为的基础上 ,通过对测试材料与普通小麦的杂种F1PMC染色体配对构型的观察 ,并结合目标染色体所应具有的黄矮病抗性及芽鞘颜色的鉴定 ,证实了测试材料中的端体为目标染色体臂7Ai 1L。在此基础上显微分离、扩增了该染色体臂 ,对扩增产物进行了连接、转化、克隆 ,初步构建了 7Ai 1L的DNA文库。对文库中部分阳性克隆进行Southern杂交分析 ,获得 6个中间偃麦草特异的序列。     

抗黄矮病小麦新品系YW243的选育和细胞分子生物学鉴定

以小麦-中间偃麦草二体异附加系L1的衍生系PP9-1为黄矮病抗源, 从［(PP9-1/陕785 9 //丰抗8号)F1×(3×丰抗13号/Khapli)F4］杂交组合F2代花药培养再生植株中选育出 一个抗黄矮病小麦新品系YW243。 经黄矮病毒田间接种鉴定, 细胞学分析, GISH和RFLP分 子标记检测, 结果表明： 该系高抗黄矮病毒GPV、 GAV株系, 体细胞染色     

小麦新种质YW243抗条锈病新基因的AFLP标记

小麦新种质YW243抗条锈病新基因对条锈菌具有较宽抗谱,对26个不同毒性谱的条锈菌 菌系免疫到近免疫,与已知基因系抗病谱不同,可能为新的基因或基因组合。遗传分析表明,YW243 对条锈菌条中31号小种的抗性由显性单基因YrX控制。通过BSA法对1056对MseI/EcoRI AFLP引 物进行筛选,结果表明7对引物可扩增出多态性片段,通过对F2群体单株遗传连锁分析和作图软件 分析,结果表明,2个AFLP标记M54E63-700、M54E64-699与YrX连锁较紧密、遗传距离为9．27 cM,为该基因的精细作图和分子标记辅助育种打下了一定基础。     

TaPIMP1过量表达提高转基因小麦纹枯病抗性的研究

小麦纹枯病是由禾谷丝核菌和立枯丝核菌引起的世界性土传真菌病害,培育并推广小麦纹枯病抗病品种是控制该病害最经济和最有效的途径.本研究采用基因枪法将由Ubiquitin启动子驱动的TaPIMP1基因导入常规小麦品种扬麦158、扬麦12号和Alondra,获得转TaPIMP1基因小麦阳性植株17株;对上述转基因小麦T1和T2...