马铃薯种质资源的晚疫病抗性鉴定

采用离体叶片接种法,对43份马铃薯种质资源进行晚疫病抗性鉴定、比较和评价。以接种5 d后的感病品种‘Désirée’和抗病品种‘加湘1号’叶片症状为对照,鉴定出5份表现为高抗的种质资源,其中包含3个Solanum phurejia和2个S. tuberosum ssp. andigena材料。另外,还鉴定出14份中抗材料(No. 7～20)。结果表明,野生种和安第斯山栽培亚种马铃薯资源的抗性材料较为丰富,可作为晚疫病抗病育种的亲本。     

马铃薯致病疫霉研究进展

马铃薯致病疫霉(Phytophthora infestans)属卵菌纲(Oomycetes)霜霉目(Peronosporales)腐霉科(Pythiaceae)疫霉属(Phytophthora),是马铃薯和番茄晚疫病病原菌。由于晚疫病对马铃薯生产的毁灭性和严重性,对致病疫霉的研究一直是关注的重点。本文首先对病害引起的症状、发生特点及流行规律进行阐述,对有性生殖发生的遗传规律和多种交配型共存的大环境下病原菌群体结构变异特点进行归纳总结。随着2009年致病疫霉基因组测序的完成,本文比对了疫霉属目前已完成测序各个种的基因组学特点,介绍了致病疫霉在效应子克隆方面的研究进展及线粒体基因组研究现状,阐述了功能基因组学的两个重要技术:高密度遗传连锁图谱(high density linkage mapping)和全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),及其在挖掘致病疫霉重要功能基因上的应用。本文有助于了解致病疫霉研究热点及后续突破方向,可为深入解析致病疫霉的功能基因及致病机制提供参考,对开发马铃薯晚疫病菌药物靶标及预测病害的大规模流行趋势也具有重要意义。     

基于液氮研磨法的流式细胞术检测马铃薯倍性的研究

染色体组倍性鉴定是马铃薯种质资源评价的重要内容,流式细胞仪能够快速、准确地对细胞核DNA含量进行测定,从而广泛用于检测植物染色体组倍性。建立适于马铃薯倍性鉴定的高通量流式细胞术体系,对马铃薯育种工作提供依据。以20份马铃薯合作88孤雌诱导后代为材料,用液氮研磨法制备叶片细胞核悬液,并将其与传统刀片切碎法制备的细胞核悬液进行比较,对已知四倍体马铃薯合作88和二倍体马铃薯IVP101进行染色体倍性测定,结果发现这两种方法在倍性测定结果之间无明显差异,但是液氮研磨法操作简单、耗时少。基于液氮研磨法的流式细胞术可快速、准确检测其倍性。另外,在液氮研磨法中,对细胞核悬液染色时间的长短(从15 min到12 h)并不会影响倍性测定结果,从而方便研究人员在实际操作中灵活选择染色时间。     

红枣活性成分及其生物活性研究进展

红枣中的活性成分以多糖、黄酮类、环核苷酸类、多酚类、五环三萜类、生物碱为主,具有抗氧化、免疫调节及抗肿瘤、保护肝脏、降血糖、抗炎等多种生物活性。本文综述了红枣中活性成分及生物活性的研究进展,并对红枣产业的发展进行展望,为红枣中活性成分的开发与利用提供科学依据。     

致病疫霉有性生殖诱导及F1代遗传多样性

致病疫霉Phytophthora infestans为马铃薯晚疫病的重要病原菌。通过从昆明市寻甸县采集110P和H-6两株致病疫霉,明确其染色体倍性、交配型、线粒体单倍型、毒性和甲霜灵敏感性,经对峙培养,利用改良的卵孢子萌发方法获得有性生殖F1代群体POP1（60株）,并对POP1进行表型和基因型测定。结果表明：冷冻处理24h为最佳条件,卵孢子萌发率达5.09%±0.15%;POP1的交配型、毒性和甲霜灵敏感性均发生了分离,其中交配型分离比为A1:A2:A1A2:自育型（SF）=16:5:17:22,毒性分离比为抗性（R）:敏感性（S）=11:49,甲霜灵敏感性分离比为抗性（R）:敏感性（S）=2:58;3个表型的分离均偏离孟德尔单基因显性遗传特点。基于8对SSR多态性引物对POP1基因型分析表明,遗传相似系数为0.98时,可将所有菌株分为14个基因型;遗传相似系数为0.95时,可将POP1分为6个分支,其中优势群体为S1,占分离群体的61.67%。关联分析进一步表明,8对SSR所代表的基因型和几个重要表型有显著相关性（R2=0.6667）。本研究建立了高效的致病疫霉卵孢子萌发体系,解析了有性生殖后代群体遗传结构特点,为深入探索致病疫霉的变异规律及病害流行趋势提供了理论基础。     

致病疫霉效应蛋白Pi16275的功能研究

【目的】分析致病疫霉效应蛋白Pi16275的超量表达对病原菌致病性的影响,明确Pi16275的亚细胞定位,筛选Pi16275在植物中的互作靶标蛋白及靶标蛋白在抵御病原菌侵染过程中的作用,初步揭示Pi16275在病原菌侵染植物过程中的作用机制。【方法】利用农杆菌介导的烟草瞬时表达系统在烟草叶片表皮细胞中瞬时表达Pi16275并观察其亚细胞定位,同时在瞬时表达部位接种致病疫霉游动孢子并统计病斑面积;通过酵母核系统cDNA文库及酵母双杂交技术筛选、验证,确定Pi16275在马铃薯中的靶标蛋白;运用病毒介导的基因沉默技术在植物中沉默靶标蛋白基因,探究基因沉默是否影响植物对病原菌的抗性。【结果】在烟草叶片中瞬时表达Pi16275显著促进致病疫霉的侵染;Pi16275定位在植物细胞核、细胞质及细胞膜中;初步筛选到3个与Pi16275互作的马铃薯蛋白：40S核糖体亚基蛋白S5 (StRPS5)、粘蛋白2 (StMUC2)、V型ATP酶E亚基类似蛋白(StVAEL);沉默StRPS5的同源基因后显著降低了烟草对致病疫霉的抗性。【结论】Pi16275在致病疫霉侵染植物过程中发挥重要作用。     

马铃薯晚疫病菌原生质体制备及再生体系的研究

为明确致病疫霉的致病机理需要建立高效的病原菌原生质体制备和再生体系。通过对马铃薯晚疫病菌制备和再生过程的研究,采用两种裂解酶Driselase和Cellulase R-10,以不同菌龄、裂解酶、裂解酶的浓度和裂解酶的反应时间为研究条件,得到原生质体制备的最佳条件为:以培养18 d的菌丝体为材料,用10 mg/m L Driselase处理菌丝60 min后,原生质体产量达9.5×104个/g;以0.1 mol/L氯化钙和0.4 mol/L甘露醇作为渗透压稳定剂,以黑麦V8固体再生培养基得到的原生质体再生率最高达3.1%。     

高等植物中的蔗糖载体

文章对迄今业已报道和登录的69个蔗糖载体蛋白及其编码基因作了比较分析,并介绍了高等植物蔗糖载体蛋白的系统发生和分类、蔗糖载体蛋白的结构、生物学功能、表达调控模式以及不同亚族蔗糖载体蛋白间的互作模式的研究进展。     

云南省马铃薯早疫病病原及毒性特点分析

【背景】早疫病是马铃薯主要病害之一,其病原为链格孢属(Alternaria)真菌,组成具有种复杂性和毒性差异性。【目的】明确云南省马铃薯早疫病两个致病种毒性特点和功能基因差异。【方法】以云南省大理州鹤庆县马铃薯主产区采集、分离和纯化的Alternaria solani(TA-0410)和Alternaria alternata(TB-1129)两株菌为材料,进行孢子形态观察、毒性测定、全基因组测序和比较分析研究。【结果】发现TA-0410为大孢子种,分生孢子褐色或黄色,孢子大小为[37.4-151.9(±28.1)]μm×[4.3-22.9(±4.1)]μm,喙长;TB-1129为小孢子种,分生孢子灰褐色,大小为[18.6-42.6(±9.3)]μm×[6.1-15.3(±2.3)]μm,喙短。毒性测定表明TA-0410为唯一致病种,TB-1129不能直接侵染引起马铃薯早疫病,但A. alternata在有伤接种条件下能产生并扩大病斑。两株菌测序分析发现TA-0410基因组大小为32.26 Mb,contig N50为1 158 607 bp,含177个特有基因,TB-1129基因组大...     

施加外源抗坏血酸促进马铃薯试管薯形成及其机制初步研究

为研究抗坏血酸(AsA)处理对马铃薯试管薯形成和结薯相关基因表达的影响及敲除结薯关键基因Solanum tuberosum self-prunning 6A(StSP6A)对AsA诱导马铃薯结薯的效应,利用不同浓度(0、1、5、10、20和50 mmol/L)外源AsA处理2个二倍体马铃薯CIP-149(Solanum phureja)、CIP-178(S.ajanhuiri)和四倍体C-88(S.tuberosum)。结果表明,1~5 mmol/L外源AsA处理可显著诱导马铃薯块茎的形成。对10个块茎形成相关基因的表达分析结果表明,外源添加1 mmol/L AsA可显著影响块茎形成相关基因的表达,与对照相比,总体上呈正调控基因表达增强或负调控因子表达被抑制的趋势,特别是StSP6A在AsA处理过程中的块茎形成早期表达量极显著上调,敲除StSP6A可消除外源AsA对马铃薯块茎形成的诱导作用。这些结果表明,AsA诱导马铃薯块茎形成是通过调控与块茎形成相关的基因表达来实现的,而StSP6A在AsA诱导马铃薯块茎形成中起关键作用。