从小麦-簇毛麦易位系TAC文库中筛选Hv-S/TPK基因

本实验室已经通过基因芯片技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Hv-S/TPK, 并获得了它的全长cDNA序列。利用Hv-S/TPK的特异引物筛选小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系基因组可转化人工染色体(Transformation-competent artificial chromsome, TAC)文库, 获得了阳性TAC单克隆, 并进一步获得了含有Hv-S/TPK cDNA序列的5160 bp(GenBank Accession No. EU153366)的亚克隆。对亚克隆的序列分析结果表明, Hv-S/TPK基因在起始密码子和终止密码子之间有3个内含子和4个外显子, 4个外显子序列与簇毛麦上已得到的Hv-S/TPK的cDNA序列100%同源。对起始密码子上游序列分析结果表明, 该基因的调控序列中, 含有W-Box、OCS-element等与抗病相关的元件。以TAC克隆为探针与小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization, FISH), 结果表明含有Hv-S/TPK基因的TAC克隆来自于簇毛麦。     

从小麦-簇毛麦易位系TAC文库中筛选Hv-SITPK基因

本实验室已经通过基因芯片技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Hv-S／TPK,并获得了它的全长cDNA序列。利用Hv-S／TPK的特异引物筛选小麦．簇毛麦6VS／6AL易位系基因组可转化人工染色体（Transformation-competent artificial chromsome,TAC）文库,获得了阳性TAC单克隆,并进一步获得了含有Hv-S／TPK cDNA序列的5160bp（GenBank Accession No．EU153366）的亚克隆。对亚克隆的序列分析结果表明,Hv-S/TPK基因在起始密码子和终止密码子之间有3个内含子和4个外显子,4个外显子序列与簇毛麦上已得到的Hv-S／TPK的cDNA序列100％同源。对起始密码子上游序列分析结果表明,该基因的调控序列中,含有W-Box、OCS-element等与抗病相关的元件。以TAC克隆为探针与小麦．簇毛麦6VS／6AL易位系有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization,FISH）,结果表明含有Hv-S／TPK基因的TAC克隆来自于簇毛麦。     

利用离果山羊草3C染色体诱导簇毛麦4V染色体结构变异

通过普通小麦农林26-离果山羊草3C异附加系与普通小麦-簇毛麦4V（4D）代换系杂交,杂交F1代与普通小麦回交,综合运用染色体构型分析、C-分带和荧光原位杂交等技术从BC1F2、BC1F3代中鉴定出涉及簇毛麦4V染色体的易位系、端体、等臂染色体系等变异植株,表明离果山羊草3C染色体可有效诱发簇毛麦4V染色体结构变异,是创造小麦-簇毛麦4V易位系的一种有效途径。     

苏麦3号感赤霉病近等基因系的选育及分子标记

小麦品种苏麦3号高抗由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum Schw.)引起的小麦赤霉病,已成为全世界广泛应用的抗源。为更精确地研究苏麦3号的赤霉病抗性,实验用感病品种川980为供体亲本,苏麦3号为轮回亲本,通过不断回交和自交,把川980的赤霉病感病基因导入苏麦3号,创造了感赤霉病的苏麦3号近等基因系（S016）,并得到以下结果：（1）育成的苏麦3号感赤霉病近等基因系,经两年多点抗赤霉病性状鉴定,表明该近等基因系感赤霉病感病性稳定,而其他形态特征,特性与苏麦3号一致。（2）用RAPD,RFLP分析抗,感苏麦3号近等基因系之间的差异,RFLP分析发现该近等基因系在2D染色体上存在差异。RPAD的随机扩增产物OPH191400可能与近等基因系中的赤霉病感病基因非连锁。（3）用近等基因系验证已报道的与小麦抗霉病基因有关的分子标记,均未发现这些分子标记与导致该近等基因系抗性差异的基因有关。     

小麦硫代硫酸硫转移酶类似基因的克隆与定位

小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系92R137含有抗白粉病基因Pm21。为了研究该易位系的抗病机理,应用mRNA差异显示和快速扩增cDNA未端（Rapid Amplification of cDNAEnd,RACE)技术对在白粉菌诱导后表达增强的基因进行了克隆,分离到1个命名为TaTST的全长cDNA序列。Northern杂交分析表明,TaTST基因在白粉菌诱导后表达明显增强,24h达到峰值,氨基酸序列同源性分析表明,TaTST与Datisca glomerata的硫代硫酸硫转移酶基因（rho-danese,EC,2.8.1.1)序列有64%相同,80%相似,用中国春缺体/四体系和端体系Southern杂交和基因特异性引物扩增（gene specific primer-PCR)将TaTST基因定位在小麦6B染色体短臂上,Southern杂交表明,该基因为单拷贝基因,由于在杨麦5号和6VS/6AL易位系间存在明显多态,可以推测在6VS上有TaTST的同源基因,TaTST是从小麦中分离的新基因。白粉菌诱导后的表达变化提示;TaTST与小麦抗白粉病反应有关。     

小麦3个被白粉菌诱导基因表达的分析

含有抗白粉病基因Pm2 1的小麦 簇毛麦 6VS/6AL易位系在接种白粉菌后 ,叶片无任何病症。应用mRNA差异显示技术从小麦 簇毛麦 6VS/ 6AL易位系分离到 3个叶绿体蛋白基因片段 ,它们是TaD5、TaD2 3和TaD33,3个基因片段分别与小麦叶绿体基因rbcL ,拟斯卑尔脱山羊草叶绿体RNA聚合酶α亚基基因rpoA和大麦 1,5 二磷酸核酮糖羧化酶活化酶基因(Rubiscoactivase ,RcaA2 )同源性达 97%、98%和 88%。据此推测TaD5、TaD2 3和TaD33分别是 6VS/ 6AL易位系中的rbcL、rpoA和 1,5 二磷酸核酮糖羧化酶活化酶基因的片断。Northern分析表明这 3个叶绿体基因的表达在白粉菌诱导下得到增强。叶绿体基因组含有胸腺嘧啶重复区是在mRNA差异显示中克隆到叶绿体基因组基因的原因     

将大赖划种质转移给普通小麦的研究

大赖草比抗病品种“苏麦３号”更抗小麦赤霉病。经离体和活体赤霉病抗生单花滴注鉴定和有丝分裂中期及减数分裂中期Ｉ的Ｃ－分带分析,选育出添加了１对第２染色体的抗赤霉病异附加系,其４４条染色体在ＭＩ配成０．１２－０．４０１＋２１．７０－２１．９３Ⅱ＋０．０１－０．０４Ⅳ。经Ｃ－分带和生物素记的染色体组ＤＮＡ作探针的分子原位杂交分析证实分析证实添加的１对我源染色全在ＭＩ配成二价体,在细胞学上已基本稳定。