小麦抗白粉病基因pm42的EST连锁图谱构建和比较基因组学分析

目的基因精细遗传连锁图谱的构建是图位克隆的基础,小麦功能基因精细遗传连锁图谱的构建依赖于比较基因组学分析。水稻和短柄草(Brachypodium distachyon)基因组序列是小麦比较基因组学分析和功能基因精细遗传定位的重要工具。本研究利用小麦、短柄草和水稻的基因组共线性关系对小麦抗白粉病基因pm42进行比较基因组学分析,明确了pm42基因所在2BS基因组区域与短柄草第1染色体和水稻第3染色体直系同源基因组区域的对应关系,开发出与抗白粉病基因pm42连锁的EST-SSCP (expressed sequence tag-single strand conformation polymorphism)标记CD452782和BF201235,EST-STS (expressed sequence tag-sequence tagged site)标记CJ674042、EB513371和CV771633,构建了pm42基因EST标记遗传连锁图谱,CJ674042、BF201235、CD452782和CV771633位于pm42近端粒侧,距离pm42的遗传距离分别为1.9、12.0、19.7和25.7 cM;EB513371位于pm42近着丝粒侧,与pm42的遗传距离为14.6 cM。整合原有的作图数据,构建了pm42基因的高密度比较基因组学遗传连锁图谱,pm42被定位于3.3 cM的区间,该区间对应于短柄草66 kb的基因组区域及水稻69 kb的基因组区域。该结果为抗白粉病基因pm42高密度精细遗传连锁图谱构建、分子辅助选择和基因聚合奠定了基础。     

双丙氨磷在橡胶树遗传转化中的应用

本研究以GV3101::pMP90RK为工程菌株,bar基因作为筛选标记基因,研究了双丙氨磷在橡胶树根癌农杆菌介导法转基因体系中对转基因愈伤组织的筛选效果,并利用该体系将橡胶树转录因子HbWRKY5转入橡胶树无性系热研8-79中。实验结果表明,3mg/L双丙氨磷可作为橡胶树转基因体系中抗性愈伤组织筛选的最佳浓度。本研究中共获得了3个抗性愈伤组织系,抗性愈伤经过体细胞胚发生共获得234个体细胞胚,经植株再生培养后共获得22株再生植株。对再生植株进行的PCR鉴定结果表明,所获得的再生植株均为转基因植株。因此,bar基因结合双丙氨磷的筛选体系可以作为橡胶树转化体系中的有效筛选体系。     

油菜蛋白质组学研究进展

蛋白质是生理功能的执行者,是生命现象的直接体现者,要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,就必须进行蛋白质组学方面的研究。菜籽油是我国重要的食用油,随着油菜产业的发展,出现了各种不同的育种要求,为了达到这些目标,需要了解其分子机理,为此要加强油菜蛋白质组学方面的研究。本文综述了油菜蛋白质提取方法及双向电泳条件优化,营养元素、低温、盐等胁迫,不同组织材料的生理生化研究和抗病研究等方面的蛋白质组学研究。发现目前的研究没有紧密联系生产需求,研究不系统,且研究方法相对滞后,需要在今后的研究中加强,以促进油菜产业的发展,保障我国的食用油安全。     

三个中籼稻骨干恢复系对白叶枯病和褐飞虱抗性改良效果的评价

利用分子标记辅助选择和田间鉴定选择相结合的方法,将抗白叶枯病基因Xa23和抗褐飞虱基因Bph18(t)导入明恢86、蜀恢527和浙恢7954等3个骨干中籼恢复系,获得带有Xa23抗性基因纯合的改良恢复系明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和携有抗褐飞虱Bph18(t)基因的蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-Bph18(t),并从蜀恢527/IRBB23 F₁和浙恢7954/IR65482 F₁复交后代中选育出的带有Xa23和Bph18(t)的双基因聚合系浙蜀-Xa23-Bph18(t)。明恢86-Xa23、蜀恢527-Xa23、浙恢7954-Xa23和浙蜀-Xa23-Bph18(t)对中国和菲律宾的17个白叶枯病菌均表现高抗,蜀恢527-Bph18(t)、浙恢7954-Bph18(t)和浙蜀-Xa23-Bph18(t)对褐飞虱的抗性也达到中抗以上水平。抗性改良恢复系及其与不育系II-32A、沪旱11A的测交种在不接种白叶枯病菌条件下的产量和结实率与原来的恢复系及相应杂交种相仿,但在接种条件下带有Xa23基因的恢复系及测交种的结实率和产量明显优于原来的恢复系及相应杂交种。研究表明,抗性基因Xa23在不同恢复系背景下的抗性表达完全,对恢复系白叶枯病改良的效果明显,而抗性基因Bph18(t)对褐飞虱的改良效果与遗传背景有关。对分子标记回交和复交改良恢复系的抗病虫性进行了讨论。     

大白菜抗根肿病基因位点CRa和CRb的分子标记鉴定

利用大白菜抗根肿病基因CRa和CRb分子标记(SC2930和KBr H129J18R)引物组,对78份大白菜材料进行抗根肿病分子标记鉴定。结果表明,在这78份材料中,有34份材料含有SC2930-T(CRa抗病标记)标记,其中杂合抗病位点材料17份,纯合抗病位点材料17份。有37份材料含有KBr H129J18R抗病标记,其中纯合抗病位点材料15份,杂合抗病位点材料22份。有20份材料不含有CRa和CRb所对应的抗病标记,23份材料含有2个抗病标记。该研究初步明确了78份参试大白菜材料所含抗根肿病基因CRa和CRb类型,为大白菜抗根肿病育种提供材料选择依据。     

Quantitative resistance to Cercospora leaf spot disease caused by Pseudocercospora cruenta in cowpea

Six populations (Parent 1, Parent 2, F1, F2, BC1 and BC2) generated from each of four crosses involving four resistant and two susceptible varieties of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) were evaluated for resistance to Cercospora leaf spot (CLS) disease caused by Pseudocercospora cruenta under induced epiphytotic conditions, in four separate field experiments. Climatic conditions determined the onset of CLS disease in the susceptible cultivar and varied in the four experiments from 35 to 48 days after planting (DAP). Genetic analysis revealed that the mode of inheritance of resistance to P. cruenta can be oligogenic or polygenic depending upon the cross. This is the first report of polygenic inheritance of CLS resistance. Number of nodes infected fitted a simple additive dominance model with predominance of additive effects based on generation mean analysis. Oligogenic resistance was observed for the other three crosses, with the most plausible models being: a single gene model with incomplete dominance in CB27 × IT87D-939-1; a single gene model with complete dominance in CB27 × VRB-10; and a triger model in Los Banos Bush Sitao × IT86D-792, based on segregation analysis of symptomatic : non-symptomatic plants. The role of minor genes was also indicated in the above crosses. Suggested approaches to breeding for resistance to CLS are discussed.     

Genetics of resistance to <Emphasis Type="Italic">Cucumber mosaic virus</Emphasis> in <Emphasis Type="Italic">Cucumis sativus</Emphasis> var. <Emphasis Type="Italic">hardwickii</Emphasis> R. Alef

The genetics of resistance to Cucumber mosaic virus (CMV) in Cucumis sativus var. hardwickii R. Alef, the wild progenitor of cultivated cucumber was assessed by challenge inoculation and by natural infection of CMV. Among the 31 genotypes of C. sativus var. hardwickii collected from 21 locations in India the lowest mean percent disease intensity (PDI) was recorded in IC-277048 (6.33%) while the highest PDI was observed in IC-331631 (75.33%). All the four cultivated varieties (DC-1, DC-2, CHC-1 and CHC-2) showed very high PDI and susceptible disease reaction. Based on mean PDI, 8 genotypes were categorized as resistant, 13 as moderately resistant, 9 as moderately susceptible and one as susceptible. A chi-square test of frequency distribution based on mean PDI in F₂ progenies of six resistant × susceptible crosses revealed monogenic recessive Mendelian ratio 1(R):3(S) to be the best fit. This monogenic recessive model was further confirmed by 1(R):1(S) ratio as the best fit for back cross with resistant parent and no fit for either 3:1 or 1:1 in the back cross with the susceptible parent. The results revealed that CMV resistance in C. sativus var. hardwickii was controlled by a single recessive gene. Considering the cross compatibility between C. sativus var. hardwickii and cultivated cucumber, the resistance trait can be easily transferred to cultivated species through simple backcross breeding.     

南方番茄青枯病抗性评价

为了解国内番茄青枯病抗病资源遗传背景,采用田间种植法和接种法,2011—2012年对全国各地127个品种和208份材料进行青枯病抗性评价。结果表明：127个品种全部发病死亡,只有3个品种收到第1个红果,大果抗源较少,小果抗病材料较多,依据2年平均发病率进行抗性评价分级,小果H7997不发病,樱桃果T16不发病,T17、T8属抗病资源,T4、T6、T7、T381、T390发病较轻。     

现代生物技术发展概况以及质谱鉴定技术的应用

21世纪生物技术突飞猛进,人类基因组计划的实施使生物信息学应运而生,目前其研究方向主要体现在基因组学和蛋白质组学2方面。蛋白质鉴定是蛋白质组学研究中的一项最基础性工作,鉴于此,分析阐述质谱鉴定的假设、试验过程以及质谱鉴定的计算机分析模型。     

转AcAMP-sn基因抗全蚀病小麦新种质的创制与鉴定

抗菌肽是一类具有广谱抗菌性的小分子多肽,在植物防卫反应中起着重要作用。本研究人工合成了洋葱抗菌肽基因AcAMP-sn,利用基因重组技术构建了该基因的单子叶植物表达载体pAHC25::AcAMP-sn,使AcAMP-sn基因的表达受玉米Ubiqutin启动子控制。采用基因枪介导法,将AcAMP-sn基因导入小麦品种扬麦18,利用PCR、半定量RT-PCR及荧光实时定量RT-PCR检测、分析转基因小麦T0~T4代目的基因及其表达量,并对转基因植株进行全蚀病的抗性鉴定。PCR检测结果表明,导入的AcAMP-sn基因能够在转基因小麦中遗传。与受体扬麦18相比,在5个转基因小麦T4代株系中,AcAMP-sn基因的表达量及全蚀病抗性均显著提高,且全蚀病菌的相对含量明显下降,说明AcAMP-sn基因的过表达可以增强转基因小麦对全蚀病的抗性。