TaqMan荧光定量RT-PCR检测水稻RAc1基因mRNA方法的建立

构建包含RAc1基因cDNA片段的质粒,作为水稻肌动蛋白基因RAc1之mRNA定量检测的标准品,建立检测方法,为水稻其他基因的定量建立内参.从水稻叶总RNA中逆转录扩增总cDNA,PCR扩增RAc1基因中设计的目的片段,将纯化的目的片段与pMD19-T Simple载体进行连接,转化宿主菌JM-109,提取重组质粒DNA,PCR鉴定并测序分析.纯化质粒并检测260nm吸光值,确定重组质粒原液的拷贝浓度并以此制备荧光定量PCR梯度浓度标准品,进行实时荧光定量PCR实验.建立了RAc1基因mRNA表达实时荧光定量PCR检测方法,特异性好,检测灵敏度达102拷贝,线性范围为102～107拷贝,阈值循环数(Ct)与PCR体系中起始模板量的对数值之间有着良好的线性关系(r=1.000),扩增效率高(E=98.2%).建立了基因RAc1实时定量PCR的质粒标准品.     

稻瘟菌侵染诱导水稻凝集素基因的表达

利用mRNA差异显示技术（DDRT-PCR）,从非亲和性稻瘟菌生理小种131侵染的水稻品种爱知旭（Oryza sati-vaL.cv.Aichi-asahi)叶片中分离了8个诱导差异表达的cDNA片段,对这8个差示片段进行了回收,重扩增和克隆,以其中一个长度为321碱基并与甘露糖结合水稻凝集素和水稻盐诱导蛋白基因高度同源的差示片段为探针。筛选水稻非亲和性cDNA文库,获得12个阳性克隆。序列测定和数据库查询表明该基因的cDNA与水稻凝集素基因的cDNA及盐诱导蛋白基因的cDNA核苷酸同源笥高达96%。推定的氨基酸序列与甘露糖结合水稻凝集素的氨基酸序列一致。与水稻盐诱导蛋白仅相差2个氨基酸。Southern杂交显示该基因在水稻基因组中有两个同源拷贝数。Northern杂交表明非亲和性稻瘟菌侵染可强烈诱导该基因表达。因此推则该基因参与了水稻对稻瘟菌侵染的防御反应。     

云南水稻地方品种月亮谷的群体多样性分析

月亮谷是云南元阳梯田种植历史悠久、种植面积最大的优良水稻地方品种之一,当地少数民族具有引种或换种的稻作习惯。为揭示这种稻作习惯对月亮谷群体遗传多样性的影响,本研究对该品种群体内和群体间进行了遗传多样性的比较和分析,目的是为更好地了解月亮谷的群体遗传结构,为持久利用地方品种提供理论依据。首先采用分层随机取样的策略从元阳梯田不同海拔获得24个原位栽培群体,采用形态指数分类法和抗病性测定对24个群体共720个单株样品的月亮谷进行形态学分类和稻瘟病抗性鉴定,并分析了这些单株材料在48个SSR位点的遗传多样性。研究结果表明,形态上月亮谷属于栽培稻的籼稻类型,其群体对稻瘟病具中抗水平,但无论是在群体内还是群体间,均普遍表现出明显差异,说明不同来源的月亮谷存在抗病功能表型上的变异;遗传多样性分析显示,48对SSR引物共检测出91个多态位点,多态性位点百分率为77.08%,Nei多样性指数平均值为0.064,变幅为0~0.4302。24个群体之间的遗传相似系数在0.9753~0.9866之间,群体内个体之间的遗传相似系数在0.86~1.00之间;AMOVA分析显示,以地理村寨作为自然居群单位,居群间的变异为3.36%,居群内群体间的变异为33.15%,居群内的变异为63.49%;聚类分析显示,村寨群体间的遗传多样性与村寨间的地理空间距离有一定相关性。     

农作物遗传多样性农家保护的现状及前景

农作物地方品种的有效保护是农业生物多样性的可持续利用的基础。由于现代农业的集约化生产方式使大量农作物地方品种被少数高产改良品种所取代,造成农作物基因库的严重“基因流失”（genetic erosion)。农家保护是在农业生态系统中进行的动态保护,被保护的生物多亲性可在其生境中继续进化而产生新的遗传变异,在而是农业生物多样性就地保护的重要途径。然而,尽管人们对作物品种资源农家保护的兴趣不断增长,也有大量有关农家的保护的研究和案例分析,但目前为止还没有比较成功的农家保护实例报道。因此,对农家保护的机制及科学问题进行深入的研究,并寻求一条新的途径来充分发挥农家保护应有的作用,显得格外重要。利用生物多样性布局的水稻混合间栽的生产模式,不仅解决了病害控制的问题,而且也保护了水稻地方品种的多样性。这种混合间栽的生物多样性布局和生产方式可能成为农保护的一条新途径。     

拟南芥灰霉病抗性相关转录因子

病原菌的侵染激发植物大量防御响应基因的表达, 其中转录因子在协调庞大的抗病防御网络中发挥重要作用。灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)是最具破坏力的死体营养型病原真菌之一, 在农业生产上造成严重的经济损失。文章综述了ERF(Ethylene response factors)、WRKY、MYB等家族中参与灰霉病防御反应的转录因子的功能研究进展。转录因子通过复杂的mRNA或蛋白水平的互作方式构成了精细的调控网络, 以激活下游防卫基因的表达, 从而诱导抗病反应。一部分转录因子是协调不同激素信号通路交叉响应的重要节点和调节器, 将植物抵御不同类型病原菌的分子机制联系起来。对这类转录因子的研究将为研究植物其他病原菌防御机制提供线索, 另外深入理解抗病机制将有助于研究者在作物改良和保护中更高效地利用抗病基因。     

云南稻瘟病菌系谱与致病型的关系

为探究稻瘟病菌无性世代DNA水平的变异,寻找云南稻瘟病菌谱系(genetic lineage,G)和致病型之间的对应关系,根据稻瘟病菌散布的重复序列Pot2(Pyricularia oryzac transposon),对云南水稻主产区稻瘟病菌菌株DNA进行了rep-PCR(repetitive polymerase chain reaction)扩增,获得rep-PCR指纹。聚类分析将134个稻瘟病菌代表菌株划分为G1～G8等8个谱系,揭示云南水稻主产区稻瘟病菌无性系丰富的遗传多样性。进一步接种分析了8个谱系的29个稻瘟病菌菌株对33个云南主产区水稻品种的亲和性,依其毒性谱,采用STATISTICAL5．0软件的UP-GMA程序进行聚类分析,将其划分为P1～P6等6个致病型群(pathotype group)。结果表明同一谱系的稻瘟病菌菌株多数对应2～3个致病型群,少数1个或4个致病型群;但G1～G8等8个谱系中的部分菌株都可对应致病型群P2。因此,云南水稻主产区稻瘟病菌谱系和致病型群之间属于复杂关系类型。此外,33个水稻品种中的合系16和京国92抗全部29个稻瘟病菌株,云粳20和合系30对全部供试菌株表现感病,这对云南水稻主产区品种布局提供了稻瘟病抗性方面的依据。因此,从育种应用和生产实际需要出发,水稻品种抗瘟谱测定仍然必要。     

云南糯稻籼粳分化与遗传变异研究

利用28对籼粳特异插入缺失(insertion/deletion,InDel)引物和24对SSR引物对云南60份糯稻品种的籼粳分化和遗传变异进行分析.InDel籼粳鉴定结果表明,24份糯稻品种为典型籼型,6份为籼型,2份为粳型,28份为典型粳型.SSR遗传结构分析表明,籼糯和粳糯属于两个独立的类群;遗传变异分析显示,籼糯和粳糯的遗传变异均较丰富,但籼糯与粳糯遗传变异差异不显著;分子变异分析显示,糯稻的遗传变异主要来自亚种内(占总变异76%),亚种间遗传变异占24%,但分化极显著.     

TaqMan荧光定量RT-PCR检测水稻RAcl基因mRNA方法的建立

构建包含RAcl基因cDNA片段的质粒,作为水稻肌动蛋白基因RAcl之mRNA定量检测的标准品,建立检测方法,为水稻其他基因的定量建立内参。从水稻叶总RNA中逆转录扩增总cDNA,PCR扩增RAcl基因中设计的目的片段,将纯化的目的片段与pMD19-T Simple载体进行连接,转化宿主菌JM-109,提取重组质粒DNA,PCR鉴定并测序分析。纯化质粒并检测260nm吸光值,确定重组质粒原液的拷贝浓度并以此制备荧光定量PCR梯度浓度标准品,进行实时荧光定量PCR实验。建立了RAcl基因mRNA表达实时荧光定量PCR检测方法,特异性好,检测灵敏度达102拷贝,线性范围为102—1护拷贝,阈值循环数（Ct）与PCR体系中起始模板量的对数值之间有着良好的线性关系（r=1．000）,扩增效率高（E=98．2％）。建立了基因RAcl实时定量PCR的质粒标准品。     

稻瘟菌侵染诱导水稻凝集素基因的表达

利用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR),从非亲和性稻瘟菌生理小种131侵染的水稻品种爱知旭(Oryza sati-va L. cv.Aichi-asahi)叶片中分离了8个诱导差异表达的cDNA片段.对这8个差示片段进行了回收、重扩增和克隆,以其中一个长度为321碱基并与甘露糖结合水稻凝集素和水稻盐诱导蛋白基因高度同源的差示片段为探针,筛选水稻非亲和性cDNA文库,获得12个阳性克隆.序列测定和数据库查询表明该基因的cDNA与水稻凝集素基因的cDNA及盐诱导蛋白基因的cDNA核苷酸同源性高达96%,推定的氨基酸序列与甘露糖结合水稻凝集素的氨基酸序列一致,与水稻盐诱导蛋白仅相差2个氨基酸.Southern杂交显示该基因在水稻基因组中有两个同源拷贝数,Northern杂交表明非亲和性稻瘟菌侵染可强烈诱导该基因表达.因此推测该基因参与了水稻对稻瘟菌侵染的防御反应.     

水稻品种多样性遗传分析与稻瘟病控制

以2个籼型杂交稻——汕优63(A)和汕优22(B)、2个地方糯稻品种——黄壳糯(C)和紫糯(D)和3个粳稻品种——合系41(E)、楚粳12(F)和8126(G)为材料进行抗病基因同源序列(Resistance Gene Analogue,RGA)遗传分析。结果表明,杂交稻品种间以及粳稻品种间的抗性遗传较为相似,其相似系数分别为0．86和0．84。糯稻品种间以及糯稻、杂交稻和粳稻间的抗性遗传差异较大,相似系数为0．45。聚类分析表明,RGA结果与品种的系谱来源相吻合,与品种的田间抗性基本一致。根据品种的抗性遗传差异、农艺性状和经济性状的不同,在云南籼稻区的建水和石屏县以及温暖粳稻区的泸西县分别选用5种(A／C、A／D、B／C、B／D和A／B)和2种(E／C和E／F／G)不同的品种组合进行品种多样性混合间栽控制稻瘟病田间试验,结果表明,抗性遗传差异大(相似性：0．45～0．77)的5个品种混合间栽组合对稻瘟病有极为显著的控制效果,尤其是在混合间栽中高度感病的优质地方稻品种稻瘟病的发病率、病情指数均有极显著的下降,防治效果达54．47％～92．18％;遗传差异较小(相似性：0．84～0．90)的2个混栽组合混栽对稻瘟病的控制效果不明显,稻瘟病的防治效果在15．12％～25．54％。此外,品种抗性遗传和株高差异大的品种组合具有显著的增产效果,与品种净栽相比,平均增产539．0～900．0kg／ha,增幅5．57％-10．38％;品种抗性遗传和株高相似的品种组合没有增产效果。