中国小麦农家品种‘老白麦’抗条锈性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产上重要的气传叶部病害。不断发掘和利用新抗源是持续控制条锈病流行危害的重要基础研究工作。‘老白麦’是我国小麦农家品种,对我国当前主要流行小种和致病类型均表现为高抗水平。本研究采用常规杂交分析方法,对‘老白麦’及其与感病品种‘Taichung 29’的杂交后代在成株期和苗期分别接种CYR32号小种和CYR33号小种,进行抗条锈性鉴定和统计分析。结果表明,‘老白麦’对CYR33号小种在苗期和成株期均表现近免疫,其全生育期抗条锈性由1对显性基因控制;对CYR32号小种在成株期表现近免疫,苗期表现高感,成株抗条锈性由1对显性基因控制,属细胞核遗传。研究结果表明‘老白麦’至少含有2对显性抗病基因,分别控制‘老白麦’对CYR33号小种的全生育期抗性和对CYR32号小种的成株抗性。基因推导分析认为‘老白麦’对CYR33的全生育期抗性基因可能为未知新基因。建议在抗病育种中加以有效合理利用,促进小麦品种中抗病基因多样化布局。     

转hrf1基因水稻对稻曲病抗性分析

用注射接种法测定9个转hrf1基因水稻品系对稻曲病的抗性,结果表明B12-2m、B12、HTRP2和NJH12转基因系对稻曲病的抗性有显著提高,其中NJH12对稻曲病的抗性表现最突出。在江苏南京和安徽潜山两地的田间测定结果显示NJH12对稻曲病的抗性表现明显,与对照相比防效提高65%以上。用RT-PCR测定抗病转基因系中防卫基因的表达,在抗病转基因系中,Ospr1a、Ospr1b和PAL等防卫反应基因的表达明显增强。转hrf1基因水稻可能通过诱导防卫反应基因的表达提高水稻对稻曲病的抗性。     

两个玉米自交系对纹枯病的抗病反应机制初探

玉米纹枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的一种重要病害。具有优良性状的自交系是开展玉米抗病品种选育的重要种质资源。本试验以西南地区两个优良玉米自交系R08与18-599R为材料,采用人工接种R.solani菌丝融合群AG1-IA,对成株期玉米进行了抗性鉴定,并对病原菌诱导后苗期玉米叶片上的活性氧(ROS)、抗病相关基因(PR1、ZmDREB2A、ZmERF3和WIP1)表达及细胞坏死情况进行了动态检测。结果显示,R08对纹枯病表现为中抗,而18-599R为高感材料;受R.solani侵染后,玉米叶片ROS的积累在R08中较18-599R多;两个自交系中基因表达量及表达时间存在显著差异;R08叶片出现显著的细胞坏死反应,而18-599R相对较轻。本研究表明两个自交系对R.solani的抗性差异主要体现在相关抗病反应的时间和强度上,这为进一步研究玉米纹枯病抗病机理提供了依据。     

小麦诱导抗性基因TaWIR1b的克隆及表达分析

全蚀病是小麦上一种重要的土传病害。选育和种植抗病品种是防治小麦全蚀病的根本途径,抗病基因研究是抗病育种的基础性工作。根据基因TaWIR1b(Accession no.M94959.1)的全长序列设计引物扩增‘新农19’的cDNA,获得了完整ORF,编码85个氨基酸残基,比对后发现与TaWIR1b序列同源性达100%。根据获得的TaWIR1b基因全长序列设计定量引物,分析TaWIR1b在全蚀菌胁迫条件下不同互作模式的表达特征。结果表明接种全蚀病菌后抗病小麦品种‘新农19’中TaWIR1b基因被诱导表达,接菌后3d达到峰值143.97,感病品种‘新麦19’中峰值出现在接菌后8d,表达量仅为对照的4.22倍,提示该基因可能参与小麦对全蚀病的抗病过程。     

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。     

猪殃殃对AHAS抑制剂靶标抗性的快速分子检测

为建立猪殃殃靶标抗性快速检测方法,并明确小麦田猪殃殃Galium aparine var.tenerum对AHAS抑制剂靶标的突变类型及分布,从河南、陕西、安徽、江苏和山东5省不同田块采集疑似对AHAS抑制剂产生抗性的猪殃殃植株,采用特异性引物PCR扩增靶标酶AHAS基因保守区片段,并以直接测序法检测采集样品,通过与拟南芥AHAS基因序列比对分析后明确其突变位点。结果显示,在5省25个农田的样品中共有19个农田检测到AHAS突变,分布在河南、安徽和江苏3省;在检测样品中发现突变发生在2个位点,共有3种突变类型,分别是197位脯氨酸(CCC)突变为丙氨酸(GCC)或丝氨酸(TCC),或者是574位色氨酸(TGG)突变为亮氨酸(TTG),检测结果与田间药效反应基本一致。这种用特异性引物扩增目的片段测序的方法,由于其可以在生长当季进行检测,适用于田间靶标突变抗性猪殃殃的快速检测与监测。     

Molecular characterization of A2 and D strains of Soybean mosaic virus, which caused a recent virus outbreak in soybean cultivar Sachiyutaka in Chugoku and Shikoku regions of Japan

Coat protein sequences of two isolates in strain A₂ and five isolates in strain D of Soybean mosaic virus (SMV), which caused a recent mosaic outbreak in soybeans (cv. Sachiyutaka) in Chugoku and Shikoku in Japan, were compared to published data on 15 other Asian-origin isolates. Sequence comparison and cluster analysis showed that SMV isolates of strain A₂ from these districts were closely related, as were those of strain D, but strains A₂ and D were not. Thus, the two strains may have different origins and be carried through seed transmission.     

芽胞杆菌CQBS03抑菌蛋白TasA基因的克隆及原核表达

为了探讨柑桔溃疡病生防菌芽胞杆菌Bacillus CQBS03菌株TasA基因的功能,采用PCR方法从CQBS03基因组DNA中扩增出编码TasA基因的全长DNA序列,并构建pEASY-E1/TasA原核表达载体,经大肠杆菌Escherichia coli表达获得TasA基因的融合表达蛋白,纸碟法检验融合蛋白对柑桔溃疡病菌Xanthomonas citri citri的抑制作用。结果显示,CQBS03菌株的TasA基因包含1个786 bp的完整开放阅读框（GenBank登录号为JQ309841）,编码261个氨基酸残基;该序列与来源于解淀粉芽胞杆菌B.amyloliquefaciens的1个已知同源TasA基因序列FJ713580的相似性达99.75%。原核表达产物经SDS-PAGE分析,检测到约31 kD的融合蛋白;纯化后的融合蛋白对柑桔溃疡病菌有明显的抑制作用,72 h后抑菌圈直径达11.5 mm。研究表明TasA基因是生防菌芽胞杆菌CQBS03抑制柑桔溃疡病菌的功能基因之一,并且该基因对原核表达宿主没有抑制作用,具有较好的开发利用前景。     

利用双标准曲线法检测刺萼龙葵 SrDOG1基因的表达

双标准曲线法是基因表达定量研究中应用较广的一种相对定量检测方法。本研究结合绝对定量的原理,对传统双标准曲线法进行了改进。以刺萼龙葵延迟萌发基因DELAY OF GERMINATION 1(DOG1)的表达检测为例,选择β-actin为内参基因,分别将目的基因和内参基因片段插入pEASY-Blunt Zero载体,制作标准质粒。提取冷藏或常温储藏种子的RNA进行荧光扩增,同时将标准质粒梯度稀释液作为模板构建标准曲线,以此计算SrDOG1的相对表达量。结果表明,双标准曲线法能够灵敏地检测SrDOG1基因的差异表达,发现冷藏种子中SrDOG1基因的表达量较常温储藏显著增高。双标准曲线法检测结果稳定,重现性好,数据处理简单,适用于多种条件下基因表达水平的比较,为进一步系统研究刺萼龙葵DOG1基因的表达特性和基因功能奠定了基础。     

辣椒CaCOI1 基因的克隆、表达及其序列分析

 利用RT-PCR技术从辣椒中克隆到基因CaCOI1,该基因编码的蛋白质由603个氨基酸残基组成,蛋白质的分子量为68.35 kD,等电点是6.32。在蛋白质N–端有1个F-box结构域,C–端有6个富含亮氨酸结构域。二级结构分析表明,CaCOI1蛋白分子中,α–螺旋、β–折叠、β–转角和不规则卷曲分别为51.41%、13.76%、5.80%和29.03%。CaCOI1蛋白的平均亲水系数为–0.143,为亲水蛋白。蛋白质序列比对和进化树分析表明,CaCOI1与番茄LeCOI1蛋白的一致性最高（94%）,进化距离最近。实时定量RT-PCR分析表明,CaCOI1在辣椒的根、茎、幼叶、成熟叶、花、青熟期果实、成熟红果等不同生长发育时期的组织中都能表达,在花中表达水平最高,是其他组织的2.8 ~ 5.4倍,表明CaCOI1在花的发育过程中起重要作用。