马铃薯晚疫病抗病基因研究进展

马铃薯晚疫病是马铃薯和番茄等茄科植物中最主要的病害之一,每年都引起巨大的经济损失。基因工程技术的发展为马铃薯晚疫病的防治工作提出了新的契机,从晚疫病抗性品种中筛选出具有高持久抗性的抗病基因,并将其转化到栽培品种中去,无疑是我们开发持久性晚疫病抗性的最快捷的手段。到目前为至,已经有十几个晚疫病抗性基因从S．demissum,S. bulbocastanum,S．berthauhii,S．mochiquense和S．pinnatisectum等抗性马铃薯品种中鉴定出来并已定位在马铃薯染色体基因组上,并有4个被克隆出来（R1,R3a,Rpi—blb1／RB和Rpi—blb2）。主要概述了马铃薯晚疫病抗病基因的研究现状和发展前景。     

马铃薯抗晚疫病转基因的研究进展

晚疫病是影响马铃薯最严重的一种真菌性病害,农业技术的综合应用、化学药剂的使用对晚疫病的防治存在种种弊端。因此,寻找新的抗病基因型,获得抗晚疫病的转基因新品种一直是马铃薯抗晚疫病的主要任务。本文简要介绍了马铃薯晚疫病的危害及防治,着重对从Osmotin蛋白诱导抗性、病原诱导葡萄糖氧化酶(GO)基因表达生成H2O2获得抗性、Harpin蛋白基因表达诱导抗性途径对马铃薯抗晚疫病转基因研究进展进行了综述,同时对转基因植物的生物安全性作了评价。     

浅谈马铃薯晚疫病防治技术

马铃薯晚疫病是一种真菌类病害,其危害之重,范围之广。几乎所有马铃薯种植地区都有晚疫病的发生。晚疫病是马铃薯的主要病害之一,每年都有不同程度的发生和流行,其造成的损失严重,在一般年份减产20%左右,流行年份,会造大量成植株提前枯死,如防治措施不当,会造成70-80%的减产,甚至绝产。本文分析了马铃薯晚疫病的发病症状、流行规律,并介绍了防治技术,以供参考。     

马铃薯晚疫病和病毒病防治技术

在北方马铃薯病害中晚疫病和病毒病一直是困扰马铃薯产量和品质发展的重要原因,病害损失可达20~40%。本文介绍一下马铃薯晚疫病和病毒病症状、发生规律及防治方法。     

马铃薯晚疫病抗性基因分子标记检测及抗性评价

马铃薯是重庆优势特色作物之一,但其安全生产受到晚疫病的严重威胁。马铃薯生产中种植抗病品种是防控马铃薯晚疫病最为经济有效和环境友好的途径。为了了解来自国内外不同种质的晚疫病抗性基因组成以及确定在重庆市具有晚疫病抗性的马铃薯品种(系),本研究以218份来自国内外的品种(系)为材料,进行了6个晚疫病抗性(R)基因分子标记检测,同时进行了田间晚疫病抗性评价及室内接种鉴定和筛选。研究结果显示,6个R基因的分子标记在供试材料中均有分布,但分子标记的组成不尽相同,主要分为4大类。第Ⅰ类含有具有广谱抗性基因的RB,晚疫病抗性评价表现为中抗以上;第Ⅲ类缺失R2 family基因标记,绝大部分表现为晚疫病敏感型;第Ⅱ类和第Ⅳ类中分别主要含有3个R基因(R2 Family+R3a+R3b)标记类型和4个R基因(R1+R2 Family+R3a+R3b)标记类型,这两类材料中表现出一定比例的晚疫病抗性水平,但第Ⅳ类中出现抗性表现的比例高于第Ⅱ类。结果说明含有RB基因标记贡献了较高的晚疫病抗性,缺失R2 famlily基因标记的材料可能不利于晚疫病抗性,利用这些基因标记辅助筛选有助于提高重庆地区晚疫病抗性育种效率。本研究评价了218份马铃薯材料6个重要R基因组成,并筛选出重庆地区表现抗性的多个材料,为新品种(系)的推广应用以及抗病育种选育提供了科学依据,同时为发掘新的抗病基因提供了遗传资源。     

基于气象条件的我国北方马铃薯晚疫病发生预报模型及其验证

病害发生与否是一个二分类问题,故本文采用分类模型,将近年北方马铃薯种植区的晚疫病发病数据与气象数据进行结合,探索北方区域马铃薯晚疫病发病模型,以预测马铃薯晚疫病发病时间来指导区域马铃薯晚疫病防治。模型中考虑到气象站到种植区有一定距离,故根据距离将北方马铃薯晚疫病病害数据分为3个样本集。同时结合马铃薯晚疫病发病机理,采用以日为时长单位的气象数据,利用ROC曲线,确定适合马铃薯晚疫病发病的参数阈值与体系,并进行了历史验证。验证结果表明,该模型在北方种植区预报马铃薯晚疫病的整体正确率达到78%,灵敏度为79%,特异性为78%。     

马铃薯晚疫病研究

马铃薯晚疫病是由疫霉(Phytophthora spp.)引起的严重的真菌病.马铃薯晚疫菌因导致马铃薯茎叶死亡和块茎腐烂而成为马铃薯疫灾中危害最大的病原菌,目前关于马铃薯晚疫病的研究方兴未艾.通过对马铃薯晚疫病的描述和菌的分离,分析了马铃薯的抗病机制以及基因工程方面研究进展,并提出建议,以便在育种方面参考.     

美发现抗马铃薯晚疫病基因

Resource 2003年10卷9期4页报道：已知马铃薯晚疫病是由疫霉(Phytophthora spp．)引起的严重的真菌病。目前美国商业种植的全部马铃薯品种均高度易感马铃薯晚疫病。为了防治这种病害,最近美国威斯康星大学麦迪逊分校的植物病理学教授和美国农业部农业研究署的研究员John Helgeson及其同事已利用基因工程,将从墨西哥野生马铃薯(Solanum bulaocastanum)基因组中分离出来的抗马铃薯晚疫病的单基因,转移于栽培马铃薯。结果证实,这些转基因马铃薯可成功地抵抗多种疫霉的感染。     

马铃薯抗晚疫病基因Rpi-blb2的LRR区域多态性及分子进化分析

马铃薯抗晚疫病基因Rpi-blb2是来源于马铃薯野生种Solanum bulbocastanum中的一个具有广谱抗性的NBS-LRR类抗病基因。文章用PCR的方法从20个高抗晚疫病的马铃薯栽培种和20个高感晚疫病的马铃薯栽培种以及7个马铃薯野生种中克隆了Rpi-blb2基因的LRR区段。采用生物信息学方法对这些序列的相似性、多态性位点、核酸多样性指数等参数进行了分析,发现Rpi-blb2的LRR区域在核酸水平上变异程度很高,而且存在多处热点突变位点;通过对该区域的Ka/Ks值进行估算,发现Rpi-blb2的LRR区域总体上受到纯化选择,功能保守,但是LRR区域的不同部位所受到的选择压力却不尽相同。同时,从核酸水平来看,Rpi-blb2基因的LRR区域在马铃薯栽培种和马铃薯野生种之间没有发现明显的分化。     

番茄中Rpi-blb2同源基因的挖掘与鉴定

番茄晚疫病是番茄生产中的主要病害之一,经常会造成较大的经济损失。晚疫病生理小种的变异和进化常会导致番茄品种原有的遗传抗性丧失,因此不断挖掘新的抗性基因,改良番茄晚疫病抗性是番茄抗病育种的长期任务。该研究采用BLAST同源比对的方法,以马铃薯野生近缘种的晚疫病抗性蛋白序列Rpi-blb2为种子序列,在NCBI蛋白质序列数据库中检索得到11条番茄蛋白质序列,这些序列与种子序列相似性为78%~83%,属于番茄疾病抗性蛋白家族,并对该家族成员进行了基因结构、基因定位、序列保守结构域和进化关系等分析。结果表明:该家族中10条序列分布在第Ⅵ条染色体上,1条分布在第Ⅴ染色体上;6号染色体上的10序列呈现2个抗病基因簇分布,在染色体上分别占据2个和3个基因位点;10条同源蛋白是Rpi-blb2的共同垂直同源蛋白,但不具有平行同源关系,大多数成员定位于细胞质。按照蛋白质保守结构域和基因定位的不同可分为三类,第一类共4条系列,包含有DUF3542和NB-ARC两个保守结构域特征序列;第二类共6条序列,与马铃薯Rpi-blb2蛋白一样,仅包含NB-ARC保守结构域特征序列,在这2类蛋白序列的NB-ARC结构域均位于序列中部;第三类(仅包含XP_004239406.1)虽然也具有与第一类蛋白相似的DUF3542和NB-ARC结构域,但在结构域两端的非保守区序列较短,且位于5号染色体上,因此将其单独归为1类。前两类蛋白成员相应的基因具有1~2个内含子,第3类蛋白不含内含子。该研究结果为利用生物技术选育番茄抗性品种提供了理论基础。     

马铃薯泛素结合酶基因StUBC17的克隆与功能分析

泛素结合酶(Ubiquitin-conjugating Enzyme E2,UBC)与植物生长发育和抗病反应密切相关。为了解泛素结合酶基因对植物抗晚疫病的贡献,从马铃薯栽培种"合作88"中克隆出一个E2泛素结合酶基因,命名为StUBC17,并对其受晚疫病菌诱导表达特性及功能进行分析。利用病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术降低本氏烟(Nicotiana benthamiana)中StUBC17同源基因(NbUBC)的转录水平,再接种晚疫病菌进行抗病性鉴定。进一步在基因沉默植株上瞬时表达马铃薯抗病基因和其相应的无毒基因(R3a+AVR3a、R3b+AVR3b和Rx+CP)及INF1。StUBC17编码区全长447 bp,编码148个氨基酸,其蛋白分子量为16.52 kD,理论等电点为7.72。表达分析结果表明,StUBC17受晚疫病菌诱导表达。抗病鉴定结果显示,与对照植株相比,NbUBC沉默植株的抗病性显著降低。沉默NbUBC不影响过敏反应(Hypersensitive responses,HR)的发生。StUBC17是植物防御晚疫病所需,但该基因的沉默并不影响R3a、R3b、Rx及INF1介导的HR反应。     

生物技术在马铃薯抗病育种中的应用进展（综述）

马铃薯是世界上最重要的粮食作物之一,但其生产却受到病害的严重限制．本文简介了马铃薯抗病育种新途径一生物技术的应用及其研究进展,主要包括：茎尖脱毒,离体试管薯诱导,花药和花粉培养,胚挽救,抗病突变体离体筛选,原生质体融合技术和农杆菌介导的外源基因转化．这些技术与常规育种手段相结合已取得具有应用价值的结果．     

致病疫霉RXLR效应蛋白相关研究进展

由致病疫霉(Phytophthora infestans(Mont.)de Bary)引起的晚疫病是马铃薯生产中最具毁灭性的病害。为了成功入侵和在寄主植物中繁衍,致病疫霉会向寄主细胞分泌一类RXLR效应蛋白以干扰植物免疫系统。自2005年克隆第一个晚疫病菌RXLR类无毒基因AVR3a以来,国内外学者从RXLR效应蛋白的结构、功能,以及与寄主靶标作用机理等多个方面展开了大量研究。随着高通量测序技术与效应子组学技术的发展,RXLR效应蛋白抑制植物免疫分子机制也取得了显著进展。RXLR效应蛋白的研究有助于揭示致病疫霉与马铃薯互作分子机制,并进一步为马铃薯抗病育种工作提供新思路。主要概述了致病疫霉RXLR效应蛋白的相关研究进展,重点介绍了致病疫霉AVR基因的克隆、定位、变异及功能等方面的最新进展,同时对未来值得关注的研究方向进行了探讨。     

基于高通量测序的福建北部马铃薯晚疫病株根际土壤细菌群落分析

[背景]马铃薯晚疫病是一种由致病疫霉[Phytophthora infestans(Mont.)de Bary]引起的毁灭性病害,当环境条件适宜时,残留在土壤中的病原菌会侵染马铃薯植株导致病害的发生.[目的]明确健康马铃薯植株与发病植株的根际土壤细菌结构与多样性.[方法]采集马铃薯晚疫病发病地的健康植株根际土壤(M2J...     

马铃薯抗病基因工程研究

马铃薯是世界上最主要的粮食作物之一,但真菌性病害、病毒性病害和细菌性病害等对马铃薯的危害非常严重,成为制约其产量的主要影响因素之一。近年来,随着基因工程的迅速发展,通过转基因的方法在提高马铃薯抗病性方面取得了较大进展,对其进展进行了综述。     

植物抗真菌病害基因工程研究概述

真菌病害是作物损失的主要原因之一。作物病害的80％由病原真菌所引起。真菌病的危害性极大,如19世纪中期,爱尔兰曾因晚疫病严重爆发而导致马铃薯绝产,致使100万人挨饿、200万人被迫背井离乡远迁北美。过去,人们对作物真菌病害的控制有三条途径:(1)选育并采用抗病品种,育种方法为通过有性杂交利用作物本身或近缘种中的抗性基因;(2)施用化学杀菌剂;(3)采取预防措施,如轮作、     

果蔬采后病害的生物防治(综述)

采用生物防治措施控制采后病害是当前果蔬采后保鲜的重要研究方向。概述了生物防治果蔬采后病害的方法,包括利用拮抗菌、诱导抗病性、天然植物产物以及抗病基因工程技术在果蔬病害防治上的研究与应用。     

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...     

辣椒抗烟草花叶病毒相关基因研究进展

病毒病是危害辣椒生产的主要病害之一。烟草花叶病毒(TMV)是最早被发现的病毒,它引起的烟草花叶病毒病是多种作物的重要病害,给辣椒等茄科作物的生产带来重大损失。文中综述了辣椒抗TMV防御反应中的相关基因及其研究进展,为明确辣椒抗TMV机理,挖掘抗病基因,选育抗病材料提供参考。     

利用水稻花药培养筛选稻瘟病抗性突变体

近年来,利用植物组织培养的方法并结合使用抗源物粗毒素来筛选抗病突变系,已在不同物种中获得了成功。例如,Ingram和Robertson利用组织培养研究了马铃薯晚疫病(Phytophthora intesans)的抗性基因表达;Behnke将抗晚疫病毒素的培养细胞进行筛选,成功地获得抗性突变体,