甘蔗-滇蔗茅杂交F_1花粉母细胞减数分裂过程GISH分析

研究甘蔗属与滇蔗茅属间远缘杂交F1染色体遗传行为具有重要科学意义,可为发掘利用滇蔗茅野生优异基因资源提供细胞学依据。本研究采用常规压片技术对可育父本及不育杂交F1花粉母细胞减数分裂过程进行比较观察,结果显示可育父本云南95-19减数分裂正常,而不育杂交F1分裂异常;进一步对F1花粉母细胞减数分裂过程进行基因组荧光原位杂交(GISH,genome in situ hybridization)分析,结果表明:滇蔗茅与甘蔗属热带种的亲缘关系较远,双亲染色体在F1细胞中不能进行同源配对,终变期,15条滇蔗茅染色体以单价体形式存在,花粉母细胞减数分裂细胞中存在滞后染色体、染色体丢失和不均衡分离现象。甘蔗-滇蔗茅属间远缘杂交F1花粉母细胞减数分裂异常因而杂交F1花粉完全败育。     

甘蔗野生种滇蔗茅种质创新利用研究Ⅰ. 甘蔗与滇蔗茅远缘杂交F1群体构建与SSR分子标记鉴定

利用光周期调控技术诱导甘蔗热带种路打士开花,并与滇蔗茅云南95-19进行远缘杂交,培育实生苗76株,大田移栽成活62株,成活率81.6%;选用4对引物对获得的62份杂交后代进行SSR分子标记鉴定,结果表明,62份杂交后代全部为真杂种,所选SSR引物对滇蔗茅后代群体具有较高的鉴定效率。该杂交组合后代杂种真实率为100%,是目前数量最大的滇蔗茅F1群体。     

甘蔗野生种滇蔗茅利用研究 Ⅲ.滇蔗茅杂种F1群体的表型变异与遗传多样性分析

选用8个数量性状和18个质量性状对滇蔗茅杂种F1群体的表型变异、多样性及聚类关系进行分析。结果表明：数量性状的遗传变异主要来自于有效茎、单茎重及糖分;质量性状的叶鞘背毛群与内叶耳形状多样性丰富,根点排列、芽位、茎形、节间性状、生长裂缝等5个性状均表现一致;聚类分析表明62份后代材料可分为4大类群和10个亚类群。遗传多样性和聚类分析为杂交后代的筛选及其杂交或回交利用提供了科学依据。     

甘蔗优良品种材料抗高粱花叶病毒鉴定与评价

采用生长期人工切茎接种和RT-PCR检测相结合方法,于2011—2012年2次对国家甘蔗体系近年选育的49份优良新品种(系)和19份云蔗系列优良中间材料进行由高粱花叶病毒(SrMV-HH,GenBank登录号DQ530434)引起的甘蔗花叶病的抗性鉴定与评价。结果表明,49份优良新品种(系)中,1级高抗到3级中抗的有29份,占59.18%。其中粤甘40号、粤甘42号、粤糖55号、云蔗03-194、云蔗99-596、云瑞06-189、桂糖30号、德蔗03-83、闽糖01-77等9份材料表现1级高抗,占18.37%;福农0335、柳城05-129、粤糖96-86、云蔗01-1413、云蔗03-258、云蔗06-80、桂糖02-351等7份材料表现2级抗病,占14.29%。19份云蔗系列优良中间材料中,1级高抗到3级中抗的有13份,占68.42%。其中云蔗04-622、云蔗05-197、云蔗06-267、云蔗05-194、云蔗06-160、云蔗07-2384、云瑞05-704等7份材料表现1级高抗,占36.84%;云蔗06-362表现2级抗病,占5.26%。研究结果为深入开展甘蔗抗花叶病育种,选育和推广优良抗病品种,有效防控甘蔗花叶病提供了科学依据和优良抗源材料。     

甘蔗近缘种滇蔗茅(Erianthus rockii)表型性状遗传多样性研究

选用6个数量性状和23个质量性状对滇蔗茅野生资源的表型变异、多样性及聚类关系进行分析。结果表明,数量性状变异系数在12.72%~22.38%之间,最大的是田间锤度,为22.38%,其次是茎径,为22.27%,最小的是叶长,为12.72%;质量性状的曝光后节间颜色多样性丰富,茎形、芽形、生长裂缝、节间形状、花序形状等5个性状均表现一致;聚类分析表明51份滇蔗茅无性系材料可分为4大类群和5个亚类群。遗传多样性和聚类分析为资源杂交利用和优异基因挖掘提供参考。     

甘蔗与斑茅BC1分子鉴定、抗黑穗病和花叶病初步评价

为了解甘蔗(Saccharum)与斑茅(Erianthus arundinaceus)杂交后代作为抗病亲本的利用价值,通过特异引物PCR鉴定出78份甘蔗与斑茅杂交BC_1真实杂种;通过人工接种花叶病毒和黑穗病菌,初步评价了甘蔗和斑茅杂交BC_1的抗病表现。结果表明,甘蔗和斑茅杂交BC_1的抗花叶病具有普遍性,而黑穗病抗性则出现分离。初步筛选出BC_1无性系YCE01-48、YCE01-71、YCE01-105、YCE01-125、YCE02-184和YCE01-118可同时抗花叶病和黑穗病,有望成为甘蔗杂交利用的高抗病源亲本。     

不同无性系蔗茅抽穗开花特性的观察和花粉贮藏条件的研究

来源于较低海拔地区的3个蔗茅无性系的抽穗期较短,来源于较高海拔(大于1500m)地区的16个蔗茅无性系的抽穗期较长,且抽穗期与原产地海拔呈显著负相关(F=-0.827**).蔗茅的这一特性在集中种植后仍能相对稳定地表现出来.蔗茅花粉量较多,花粉发育良好.在自然条件下,蔗茅新鲜花粉仅能存活1 h左右;而经低温(10℃)硅胶干燥2 h后贮藏于-80℃条件下,其生活力保持可超过360d.蔗茅贮藏花粉生活力的下降比率与花粉含水量呈显著正相关(r=0.933**);含水量降至10%以下的花粉在低温中贮藏时才能保持较高生活力.     

蔗茅野生种ErDREB1A基因的克隆与表达分析

为了充分利用蔗茅野生资源,培育耐寒转基因甘蔗提供可靠的候选基因,本研究以电子克隆结合RT-PCR的方法,在蔗茅(Erianthus fulvus)野生种(昆明蔗茅99-1)中克隆到1个干旱应答元件结合蛋白(dehy-dration responsive element binding protein,DREB)基因.生...     

甘蔗与斑茅割手密复合体杂交后代的分子标记鉴定

为有效利用甘蔗野生种质拓宽甘蔗遗传基础,本研究利用甘蔗与斑茅割手密复合体进行杂交,同时应用序列相关扩增多态性(SRAP)和微卫星(SSR)分子标记技术鉴定其后代。两种分子标记鉴定结果相互印证表明:3个杂交组合的后代中,经表型鉴定含斑茅血缘的34个后代为真杂种。该真杂种后代为进一步综合利用斑茅、割手密的优异基因改良甘蔗品种提供了优良的创新种质。     

蔗茅EfMYB1基因的克隆与表达分析

为了充分利用蔗茅(Erianthus fulvus)野生资源,挖掘其优良的抗性基因,丰富转基因甘蔗育种候选基因库,该研究结合蔗茅转录组数据,以蔗茅99 1无性系为试验材料,利用RT PCR技术克隆蔗茅MYB基因,并对其进行生物信息学分析及胁迫表达分析,以解析蔗茅的耐寒机理,为转基因甘蔗育种奠定理论基础。结果表明：(1)成功克隆得到一个蔗茅MYB基因,命名为EfMYB1基因(登录号ON586646)。(2)生物信息学分析表明,EfMYB1基因全长1 000 bp,ORF为759 bp,编码251个氨基酸;编码蛋白具有一个保守的SANT结构域,无跨膜结构和信号肽,有多个磷酸化位点;二级结构与三级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主;与南荻相似性最高,遗传距离最近。(3)qRT PCR分析结果发现,EfMYB1基因在蔗茅根和叶组织中的相对表达量随低温胁迫时间的持续而逐渐显著上调,并于胁迫72 h时达到最大值,而在茎中的表达则几乎没有变化;茉莉酸甲酯胁迫下,EfMYB1基因的相对表达量呈先升高后降低的趋势,且在处理6 h时达到最高值;脱落酸胁迫下EfMYB1基因的表达水平较0 h时极显著降低。研究认为,EfMYB1基因属于低温胁迫响应基因,可能参与蔗茅低温胁迫下的应答反应。     

Development of PCR markers linked to resistance to wheat streak mosaic virus in wheat

Wheat streak mosaic virus (WSMV), vectored by the wheat curl mite (Acer tulipae), is an important disease of wheat (Triticum aestivum L.) in the North American Great Plains. Resistant varieties have not been developed for two primary reasons. First, useful sources of resistance have not been available, and second, field screening for virus resistance is laborious and beyond the scope of most breeding programs. The first problem may have been overcome by the development of resistance to both the mite and the virus by the introgression of resistance genes from wild relatives of wheat. To help address the second problem, we have developed polymerase chain reaction (PCR) markers linked to the WSMV resistance gene Wsm1. Wsm1 is contained on a translocated segment from Agropyron intermedium. One sequence-tagged-site (STS) primer set (WG232) and one RAPD marker were found to be linked to the translocation containing Wsm1. The diagnostic RAPD band was cloned and sequenced to allow the design of specific PCR primers. The PCR primers should be useful for transferring Wsm1 into locally adapted cultivars.This is Journal Series No. J-4041 of the Montana Agricultural Experiment Station     

杭州地区发生的玉米花叶病由甘蔗花叶病毒引起

从杭州地区呈现玉米矮花叶典型症状的玉米病组织中提纯得到大量线状病毒粒子,大多数长度为750nm。病组织中含有大量风轮状内含体和板状集结体,病毒外壳蛋白为33.6kD。病毒RNA1 3'端序列（1.8kb）与甘蔗茶花经叶病毒（SCMV）同源性最高,达71.5%-99.1%,与高梁花叶病毒（SrMV）同源性次之,为67.8%-68.5%,与玉米矮花叶病毒（MDMV）同泊性最低,仅为38.4%-48.4%,从而初步认为此病害由SCMV引起。根据已发表的SCMV外壳蛋白氨基酸序列作亲缘性分析,表明SCMV可分为美国、南非、澳大利亚、德国和中国三大类。     

小麦梭条花叶病抗性遗传和育种研究进展

由土壤真菌禾谷多粘菌(Polymyxa graminis)传播的小麦梭条花叶病在我国长江流域和黄淮平原麦区已成为危害小麦生产的一种严重病害。本文系统地综述了我国在小麦梭条花叶病种质资源筛选、抗性机理、抗性遗传、抗病基因的分子标记以及抗病育种方面的进展。研究表明,在我国地方品种和改良品种中存在着较丰富的抗病资源;植物体内某些酶的活性和可溶性糖含量与抗性有密切的联系;抗病性表现为数量性状的遗传特征,可能受1~3对显性基因控制。通过抗感品种间杂交,可以育成抗病丰产的新品种。文中还对今后开展小麦抗梭条花叶病育种提出了几点建议。     

病毒侵染对转SCMV-CP基因甘蔗光合速率和活性氧代谢的影响

对转SCMV-CP基因甘蔗叶绿素含量、光合参数、活性氧代谢有关的酶活性进行了测定分析,结果表明转基因甘蔗由于外源CP基因的导入,病毒在植株体内无法正常复制繁殖,从而保护了植株细胞免受因病毒侵染造成的伤害。未转基因甘蔗接种后病毒迅速繁殖蔓延,受害叶片对活性氧清除能力的下降,促使有毒物质活性氧的积累,启动膜脂过氧化,造成膜的损伤。     

Inheritance of resistance to potyviruses in Phaseolus vulgaris L. IV. Inheritance, linkage relations, and environmental effects on systemic resistance to four potyviruses

We have examined the genetics of systemic resistance in Phaseolus vulgaris to azuki bean mosaic virus (AzMV) and cowpea aphid-borne mosaic virus (CABMV) and the relationship of this resistance to a phenotypically similar resistance to watermelon mosaic virus (WMV) and soybean mosaic virus (SMV). In P. vulgaris cv Great Northern 1140 (GN1140), resistance to SMV and WMV has been attributed to the genes Smv and Wmv, respectively, which have been shown to segregate as a unit. Systemic resistance to AzMV is conferred by two incompletely dominant alleles, Azm1 and Azm2, at unlinked loci. At least three resistance alleles must be present at these two loci for systemic resistance to be expressed in the plant. Systemic resistance to CABMV in GN 1140 is conditioned by a dominant allele that has been designated Cam2. Under some environmental conditions, a recessive allele at an unlinked locus, cam3, also controls a resistant response to CABMV. Resistance to AzMV and CABMV does not assort independently from Wmv/Smv, but also does not consistently cosegregate, suggesting that perhaps in each case one of the factors involved in resistance is associated with Smv/Wmv.     

小麦品种梭条花叶病抗性基因遗传分析及分子标记筛选

选用3个抗梭条花叶病的小麦品种“仪宁小麦”、“徐87633”和“西风”为抗病亲本、以感病品种“镇9523”为感病亲本配制了3个杂交组合,对4个亲本及其杂种后代(F1及F2代)单株的田间抗病鉴定表明,3个抗病亲本的抗性均由核基因控制,为显性遗传方式。“仪宁小麦”和“西风”的抗性受两对表现互补效应的显性基因控制;“徐87633”的抗性受一对显性基因控制。选取涉及小麦21条染色体上的266对SSR引物在“仪宁小麦”和“镇9523”间进行筛选,其中108对引物在两亲本间表现多态。根据“仪宁小麦”ד镇9523”F2代单株的田间抗病鉴定结果,采用BSA的方法,将已初筛的108对引物在抗、感池间进行扩增,发现引物Xgwm261在抗、感池间表现多态,表明该引物与“仪宁小麦”的抗病基因连锁,并将该抗病位点初步定位于2DS上。用该标记对F2代224个单株进行PCR扩增,根据扩增结果,采用Mapmaker3.0软件计算遗传距离,结果显示,该标记与抗病位点间的遗传距离为22.9cM。     

甘蔗花叶病毒CP基因的高效表达和抗血清制备

将甘蔗花叶病毒的CP基因克隆到表达载体pET22b( ),并在大肠杆菌BL21(DE3)中得到高效表达,表达蛋白约占总蛋白的15％。用此蛋白制备了效价高专化性强的抗体。此方法可以解决制备马铃薯Y病毒属病毒的血清时遇到的病毒提纯产量低和寄主蛋白影响等问题。     

玉米种质资源抗矮花叶病鉴定

采用苗期人工接毒和全生育期田间蚜虫传毒自然感染相结合的方法,于2002-2005年对893份玉米种质资源进行了由甘蔗花叶病毒(SCMV)引起的矮花叶病田间抗性鉴定。结果表明,表现抗病类型(高抗~中抗)材料有66份,占鉴定材料总数的7.4%。其中,表现高抗矮花叶病的有10份材料,表现抗病的有10份材料,表现中抗的有46份材料。鉴定材料表现为4种反应类型:①兼抗病毒汁液摩擦接种和蚜虫传毒类型,其中抗性突出的有赤L031、哲4678、宁74、赤L022、哲357和2019等6份自交系和农家种白苞谷;②抗病毒汁液摩擦接种但不抗蚜虫传毒类型;③抗蚜虫传毒但不抗病毒汁液摩擦接种类型;④不抗病毒汁液摩擦接种和蚜虫传毒类型。