大豆对4个大豆花叶病毒株系的抗性及其连锁遗传研究

利用7个抗大豆花叶病毒1—4个株系的品种(系)与1个丰产感病品种杂交,配制成10个组合。从其P_1、P_2、F_1、F_2、F_3和BC_1F_16个世代的鉴定结果表明:大豆对S(?)、S_c、S(?)和S_h株系的抗性分别受单个显性基因R(?)、R_c、R(?)和R_h控制。R(?)与R_c、R(?)与R_h间的重组率分别为25.4±7.7％和27.3±5.4％;R(?)与R_h、R_a与R_g、R_c与R_g间的重组率分别为23.5±5.2％、41.1±8.5％和46.5±7.5％。4个基因的排列项序为R_g—R_h—R_a—R_c,它们不属第一和第八连锁群。     

大豆花叶病毒黄淮5号株系的基因组全序列分析

测定了大豆花叶病毒(SMV)我国黄淮5号(Y5)株系的基因组全序列.该病毒基因组全长9*!585个核苷酸,3′-末端具poly(A)尾,包含单一开放读码框,编码一个349.2kD的多聚蛋白.基因组全序列和美国SMV G2和G7株系的核苷酸同源性分别为97.4%和96.9%.多聚蛋白酶解后产生马铃薯Y病毒属典型的10个成熟蛋白.Y5、G2和G7 3个株系的不同成熟蛋白间氨基酸序列的同源性为89.6%～100%.多重比较分析表明,Y5株系P1蛋白N-末端区域与G2和G7存在明显差异.进一步分析显示,这3个株系的6K1、6K2、NIa-Pro、NIa-VPg、NIb蛋白中心区域和CP蛋白高度保守,P1蛋白N-末端,CI和P3蛋白C-末端以及HC-Pro蛋白变异较大,但是美国G2和G7株系已报道序列P1蛋白区域存在可能的测序错误.     

大豆不同花叶病毒抗性品种胼胝质荧光标记初探

选用6个大豆品种与4个不同的大豆花叶病毒株系,分别组成抗病级别不同的组合,通过对接种叶片与上位叶症状观察、苯胺蓝染色辅以荧光显微镜观察和药物学试验,探讨了不同抗病级别组合中胼胝质(即β-l,3-葡聚糖)积累的特点及其在大豆抵抗大豆花叶病毒侵染过程中的作用。试验结果表明,大豆接种病毒后,在抗病级别分别为0～3的各个组合的叶肉细胞中,在侵染早期(接种后6、72 h)不同的组合在不同时间点分别观察到了胼胝质荧光,且胼胝质荧光出现的时间与抗病级别密切相关,即抗病性越强的组合在侵染点处观察到胼胝质的时间越早;而在抗病级别为5的组合中一直未能观察到胼胝质荧光。另外,在抗病级别为0级和1级的各组合中给叶片预注射2-DDG(2-deoxy-D-glucose,一种胼胝质合成抑制剂)再接种病毒,在上位叶能观察到坏死斑的出现并且通过RT-PCR能够检测到大豆花叶病毒外壳蛋白基因。以上结果表明,大豆被大豆花叶病毒侵染后,抗病性越强的品种就会在侵染点处越早地积累胼胝质,胼胝质的沉积与大豆抗病毒侵染密切相关。     

利用美国SMV株系初步鉴定中国大豆鉴别寄主的抗性基因

参照美国的大豆花叶病毒(SMV)株系鉴别系统,利用G1、G2、G3、G5和G7 5个株系对24个中国鉴别寄主进行接种鉴定,初步对中国SMV大豆鉴别寄主的抗性基因进行了推断.结果表明:'Davis'、'文丰5号'、'齐黄1号'、'齐黄10号'、'徐豆1号'、'徐豆2号'、'吉林26'(PI 612720A,B)、'铁丰25'和'诱变30'的表现型与'York'相同,可能携带相同的抗性基因Rsv1-y;'合丰25'可能携带一个新的Rsv1-n基因;'吉林26'(PI 597411A)和'1138-2'(PI 592914)可能携带Rsv3基因;'吉林26'(PI 597411B)、'早18'、'早熟18'、'吉林21'、'鲁豆4号'抗所有鉴定的SMV株系,可能携带Rsv1-h、Rsv4、Rsv1+3、Rsv1+4或Rsv3+4基因.利用SMV接种鉴定的反应型是对大豆抗性基因进行初步筛选的有效方法,本研究结果对构建中国SMV株系通用鉴别系统有一定借鉴意义.     

大豆胞囊线虫抗性基因定位与克隆研究进展

大豆胞囊线虫（soybean cyst nematode,SCN）是大豆生产上一种危害严重的世界性害虫,能给大豆生产造成极大损失。大豆抗性品种选育是防治其措施中最经济、有效的方法。大豆SCN抗性的分子遗传学研究是开展大豆SCN抗性分子育种的理论基础,本文针对SCN抗性基因定位和克隆两个方面的研究现状进行了综述,并对当前研究中存在的问题及发展前景进行了讨论与展望。     

大豆胞囊线虫抗性基因定位与克隆研究进展

大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode, SCN)是大豆生产上一种危害严重的世界性害虫, 能给大豆生产造成极大损失。大豆抗性品种选育是防治其措施中最经济、有效的方法。大豆SCN抗性的分子遗传学研究是开展大豆SCN抗性分子育种的理论基础, 本文针对SCN抗性基因定位和克隆两个方面的研究现状进行了综述, 并对当前研究中存在的问题及发展前景进行了讨论与展望。     

大豆花叶病毒CP基因原核表达与抗血清制备

根据已报道的大豆花叶病毒(SMV)序列设计引物,扩增SMV的外壳蛋白(CP)基因,序列同源性分析结果表明,与目前已报道的SMV不同分离物CP基因核苷酸序列同源性为85.0%～96.8%,相应推测的氨基酸序列同源性为87.9%～98.9%.将CP基因插入原核表达载体pSBET后在大肠杆菌BL21(DE3)Plys S中诱导表达.通过12%SDS-PAGE和5%～20%梯度SDS-PAGE两次制备电泳纯化诱导产物,免疫家兔获得抗CP血清,Western blot分析对CP具有高度特异性.硫酸铵沉淀法与Protein A-Red Sepharose 亲和层析相结合提取IgG,获得效价达1∶ 3 800的一抗,可用于田间SMV病样检测.     

大豆花叶病毒外壳蛋白基因的克隆和其在大肠杆菌中的表达

通过多聚酶连锁反应(PCR),我们合成了包括病毒外壳蛋白基因在内的病毒基因组3’端区域,并完成了其全部序列分析,比较SMV(北京分离物)和SMv—N株的序列发现;外壳蛋白基因的核苷酸序列同源性达93．D％,其氨氢基酸序列同源性高达98．5％,就基因组3,端非编码序列而言,其同源性达88．8％。Western b1ot分析结果表明所克隆的cDNA片段在大肠杆菌JMl07中能表达正常的病毒外壳蛋白。     

Inheritance and Gene Mapping of Resistance to Soybean Mosaic Virus Strain SC14 in Soybean

Soybean mosaic virus (SMV) is one of the most broadly distributed diseases worldwide. It causes severe yield loss and seed quality deficiency in soybean (Glycine max (L.) Merr.). SMV Strain SC14 isolated from Shanxi Province, China, was a newly identified virulent strain and can infect Kefeng No. 1, a source with wide spectrum resistance. In the present study, soybean accessions, PI96983, Qihuang No. 1 and Qihuang No. 22 were identified to be resistant (R) and Nannong 1138‐2, Pixianchadou susceptible (S) to SC14. Segregation analysis of PI96983 x Nannong 1138‐2 indicated that a single dominant gene (designated as R_SC14) controlled the resistance to SC14 at both V₂ and R₁ developmental stages. The same results were obtained for the crosses of Qihuang No. 1 × Nannong 1138‐2 and Qihuang No. 22 × Nannong 1138‐2 as in PI96983 × Nannong 1138‐2 at V₂ stage, but at R₁ stage, the F₁ performed as necrosis (a susceptible symptom other than mosaic), F₂ segregated in a ratio of 1R:2N:1S, and the progenies of necrotic (N) F₂ individuals segregated also in R, N and S. It indicated that a single gene (designated as R_SC14Q, to be different from that of PI96983) controlled the resistance to SC14, its dominance was the same as in PI96983 × Nannong 1138‐2 (without symptoms) at V₂ stage and not the same at R₁ stage. The tightly linked co‐dominant simple sequence repeat (SSR) marker Satt334 indicated that all the heterozygous bands were completely corresponding to the necrotic F₂ individuals, or all the necrotic F₂ individuals were heterozygotes. It was inferred that necrosis might be due to the interaction among SMV strains, resistance genes, genetic background of the resistance genes, and plant development stage. Furthermore, the bulked segregant analysis (BSA) of SSR markers was conducted to map the resistance genes. In F2of PI96983 × Nannong 1138‐2, five SSR markers, Sat_297, Sat_234, Sat_154, Sct_033 and Sat_120, were found closely linked to RSC14, with genetic distances of 14.5 cM, 11.3cM, 4.3cM,3.2cM and 6cM, respectively. In F₂ of Qihuang No. 1 × Nannong 1138‐2, three SSR markers, Sat_234, Satt334 and Sct_033, tightly linked to R_SC14Q with genetic distances of 7.2 cM, 1.4 cM and 2.8 cM, respectively. Based on the integrated joint map by Cregan et al. (1999), both RScMand R_SC14Q were located between Sat_234 and Sct_033 on linkage with group F of soybean, with their distances from Sct_033 at the same side being 3.2 cM and 2.8 cM, respectively. Therefore, RSC14and R_SC14Q might be on a same locus. The obtained information provides a basic knowledge for marker‐assisted selection of the resistance gene in soybean breeding programs and fine mapping and map‐based cloning of the resistance gene. (Managing editor: Li‐Hui Zhao)     

树木抗病基因研究进展

在长期进化过程中,植物形成了一系列防御机制,抵抗各类病原物入侵,抗病R基因在其中发挥着关键作用。R基因的研究,在农作物中取得很大进展,已成为植物病理学的研究热点。相比之下,树木抗病基因研究较为落后,虽从苹果、杨树和柚子中已分离了几个与已知R基因具有类似结构与功能的基因,但还没有真正的树木抗病R基因被克隆出来;目前,大部分研究主要集中在利用分子标记构建连锁图谱,寻找抗病数量性状位点（Quantitative trait loci,QTL）和与R基因紧密连锁或共分离的质量性状标记;其中一些标记已经应用在分子辅助选育中,并显示了诱人的应用前景。另外,利用已知抗病R基因的保守区域,从多种植物中已扩增出许多抗病基因类似序列,它们大多被转化为与R基因紧密连锁的标记或被当作抗病候选基因。     

Mapping of SMV resistance gene Rsc-7 by SSR markers in soybean

Soybean mosaic virus (SMV) is one of the most prevalent pathogens that limit soybean production. In this study, segregation ratios of resistant plants to susceptible plants in P₁, P₂, F₁, F₂ populations of Kefeng No. 1 (P₁)×Nannong 1138-2 (P₂) and derived RIL populations, were used to study the inheritance of resistance to the SMV strain SC-7. Populations Kefeng No. 1 and F₁ were found to be completely resistant to this SMV strain while Nannong 1138-2 was susceptible to it. The F₂ and RIL populations segregated to fit a ratio of 3:1 and 1:1for resistant plants to susceptible ones, respectively. These results indicated that a single dominant gene, designated as Rsc-7, controlled resistance to the SMV strain SC-7 in Kefeng No.1. SSR markers were used to analyze the RIL population and MAPMAKER/EXP 3.0b was employed to establish linkage between markers and this resistance gene. Combining the data of SSRs and resistance identification, a soybean genetic map was constructed. This map, covering 2625.9 cM of the genome, converged into 24 linkage groups, consisted of 221 SSR markers and the resistance gene Rsc-7. The Rsc-7 gene was mapped to the molecular linkage group G8-D1b+W. SSR markers Satt266, Satt634, Satt558, Satt157, and Satt698 were found linked to Rsc-7 with distances of 43.7, 18.1, 26.6, 36.4 and 37.9 cM, respectively.     

大豆花叶病毒胁迫诱导的消减文库构建及初步分析

大豆花叶病毒病是危害大豆产量和品质的主要病害之一 ,通过分子手段研究大豆花叶病毒病基因的抗病相关基因表达可以辅助抗病育种工作。利用SSH技术 ,对抗大豆花叶病毒病的大豆品种 814 3进行分析 ,构建大豆花叶病毒胁迫诱导表达的cDNA文库 ,并对文库进行初步分析。     

水稻籽粒镉积累QTL定位及候选基因分析

水稻(Oryza sativa)是全世界重要的经济作物之一, 稻田镉(Cd)污染和镉积累问题严重威胁世界水稻的产量和品质以及人类健康, 如何降低水稻中镉积累已成为热点问题。以籼稻品种华占(HZ)为父本、粳稻品种热研2号(Nekken2)为母本, 连续自交多代后得到120个重组自交系群体, 对其镉积累进行检测和分析, 同时利用遗传图谱进行QTL作图。结果共检测到7个QTLs, 分别位于水稻第2、3、9和12号染色体上, 其中1个LOD值高达4.97。对这些QTL区间内与耐金属离子胁迫相关的候选基因进行定量分析, 发现LOC_Os02g50240、LOC_Os02g52780、LOC_Os09g31200、LOC_Os09g35030和LOC_Os09g37949这5个基因在双亲间的表达量差异显著, 结合亲本对不同金属离子的浓度积累数据, 推测LOC_ Os02g50240、LOC_Os09g31200及LOC_Os09g35030的高表达可能极大地提高了水稻对镉离子的吸收和胁迫耐受能力。通过QTL挖掘和分析, 发现这些基因与水稻籽粒的镉积累有关, 可能影响水稻耐镉胁迫的能力。研究结果为进一步筛选和培育耐镉胁迫的水稻品种创造了条件, 为阐明水稻镉积累的分子调控机制奠定了基础。     

应用重组自交系群体定位大豆根重QTL

应用构建的NJRIKY(科丰1号×1138-2)大豆重组自交家系群体,对大豆根重QTL进行8次重复的随机区组分析;以该群体所构成的遗传连锁图谱为基础,采用复合区间作图法(Cartographer V.1.21)检测到3个与根重有关的QTL位于连锁群N3-B1和N6-C2上。其中rw1在N3-B1的端距离是66.31cM,位于A520T～ACCCA-GO5区间,rw2和rw3分别在N6-C2的端距离是169.91cM和179.71cM,并与OPW13和ACGCATO6重叠。LOD值分别是10.34、4.01和3.15,可以解释26.3％、9.2％和6.8％的遗传变异。加性效应估计值分别为-0.514、-0.303和-0.260。     

大豆重要农艺性状的QTL分析

应用栽培大豆科丰1号（♀）和南农1138-2（♂）杂交得到的F9代重组自交系（RILs）群体（201个家系）,构建了含302遗传标记、覆盖2363.8cM、由22个连锁群组成的遗传连锁图谱。采用区间作图法,对该群体的主要农艺性状的调查数据进行QTL分析,表明与开花期、成熟期、株高、主茎节数、每节荚数、倒状性、种子重、产量、蛋白质和含油量等10个重要农艺性状连锁的QTL位点34个,每个数量性状的遗传变异是由多个QTL位点决定的。与产量有关的农艺性状的一些QTL集中在几个连锁群上。     

大豆花叶病毒研究进展

大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus,SMV）病是在世界范围内广泛分布并普遍发生的病毒病害之一,导致大豆严重减产和种质衰退。这引起了国内外许多学者的科研兴趣,研究内容涉及SMV株系划分与发生分布、传播流行方式、寄主上的症状和影响因素、基因组结构组成及各基凶功能、植物生理生化抗性、大豆SMV抗性遗传育种等各方面。本文综述了近年来国内外SMV的科研方向和进展,旨在为进一步的研究提供依据。