小麦抗白粉病基因Pm6的RAPD标记

从提莫菲维小麦转移到普通小麦中的小麦白粉病抗性基因Ｐｍ６是小麦白粉病（Ｅｒｙｓｉｐｈｅ ｈｒａｍｉｎｉｓ ｆ ｓｐ．ｔｒｉｔｉｃｉ）的有效抗性基因。用７００个随机引物对Ｐｍ６近等基因系进行ＲＡＰＤ分析,发现引物ＯＰＶ２０可在抗病近等基因系中产生大小为２ｋｂ的稳定的多态片段。用该引物检测１０个其他携Ｐｍ６的渐渗系材料,均可稳定扩增出该２ｋｂ的多态片段。理一步用ＯＰＶ２０对Ｐｍ６Ｆ２（ＩＧＶ１－４６３     

小麦抗白粉病基因定位与分子标记

对小麦抗白粉病基因的遗传定位与分子标记进行了综述,介绍了小麦抗白粉病的遗传,并对今后的研究方向进行了讨论。     

利用小麦微卫星标记定位一个来自野生二粒小麦的抗白粉病基因

培育抗病品种是控制小麦白粉病危害最经济有效而又安全的手段.寻找和创造新抗源是抗病育种的基础工作,是解决抗源单一化问题的有效途径.来自以色列的野生二粒小麦G-305-M对北京地区小麦白粉菌流行小种15号表现免疫,用G-305-M与小麦品种781杂交并用京411回交(G-305-M/781//京411*3),成功地将G-305-M的抗白粉病基因转入普通小麦中.遗传分析表明转入小麦中的抗病性苗期表达受一对显性基因控制,该基因暂定名为MlG.用96对小麦微卫星引物对一个167株的抗性分离家系进行了SSR分析,发现引物WMS570扩增产物在抗感个体间存在多态性.经分离群体验证,抗病基因MlG与小麦染色体6AL上的微卫星位点Xgwm570连锁,遗传距离为14.9±3.0cM,据此将MlG定位于6AL.根据系谱和基因位点分析,推断MlG基因是不同于已知抗白粉病基因的一个新基因.     

小麦新种质N9659抗白粉病基因的遗传分析

抗性种质N9659含有野生二粒小麦(资源编号:AS846)的抗白粉病基因,并对陕西关中地区白粉病优势小种表现为高抗.为了研究其抗白粉病基因的遗传规律,用高感品种辉县红、阿勃、陕160和阿勃21个缺(单)体系分别与N9659进行杂交,F1和F2苗期接种关中地区白粉病流行小种.结果显示,组合辉县红×N9659、阿勃×N9659、陕160×N9659及阿勃21个缺(单)体系和N9659杂交组合的所有F1均表现为高抗白粉病,F2的白粉病抗感比例除组合阿勃5BM×N9659偏离3∶ 1外,其他组合均符合3∶ 1,表明N9659苗期白粉病抗性由1对位于染色体5B上的完全显性基因控制.     

黑麦6R抗白粉病基因向小麦的渗进与鉴定

为了将黑麦６Ｒ染色体上抗小麦白粉病的基因导入小麦,选用了一个６Ｒ／６Ｄ代换系Ｍ２４为亲本之一,分别与小麦栽培品种和第６部分同源群缺体系杂交,杂种出现６Ｒ或／或６Ａ,６Ｂ,６Ｄ单,双或三单体等各种情况,取其花药进行培养,共获得２４１个再生植株,对其中３２个抗白粉病的花粉植株经染色体计数,Ｃ－分带,基因组原位杂交,同工酶等电聚焦电泳和或／ＲＦＬＰ分子标记检测,发现有６株仍保持为６Ｒ／６Ｄ代换系,有１０     

小麦抗白粉病基因SSR标记定位

从波兰小麦与普通小麦感病品系‘中13’杂交后代中选育出小麦抗源材料WP6192,田间表现高抗白粉病,遗传分析表明其含有1对显性抗白粉病基因,暂定名为PmWP6192。用分离群体分组分析法筛选多态性SSR标记,并用F2代群体进行遗传连锁分析。结果表明,SSR标记Xgwm515、Xgwm249、Xgwm425、Xgwm372、Xg-wm630、Xbarc10、Xbarc220、Xbarc201和Xbarc353与PmWP6192基因连锁,相距最近的标记是Xbarc353,遗传距离为2.3cM。根据连锁标记所在的染色体位置,将PmWP6192定位于2AL染色体。通过基因来源分析和2AL染色体上已有抗白粉病基因的等位性分子检测,推断PmWP6192可能是1个新的抗白粉病基因。     

一粒小麦抗白粉病和条锈病基因的分析

一粒小麦是普通小麦抗性改良的宝贵资源.本研究对24份一粒小麦分别进行了白粉病和条锈病混合菌种苗期接种鉴定,进一步分别用一套白粉病菌菌株(15个)对2份乌拉尔图小麦和条锈病菌小种(21个)对1份栽培一粒小麦进行接种鉴定,其中乌拉尔图小麦UR206能抵抗所有供试白粉菌菌株,UR204除对白粉菌菌株E11感病外,对其余菌株表现抗性;栽培一粒小麦MO205对不同条锈菌小种表现出不同的抗性反应,研究表明乌拉尔图小麦UR206、UR204和栽培一粒小麦MO205分别含有与已知抗白粉病和抗条锈病基因不同的新基因.对乌拉尔图小麦UR204、UR206和栽培一粒小麦MO205分别进行抗白粉和条锈病基因的遗传分析,结果表明乌拉尔图小麦UR204和UR206分别含有一对显性抗白粉病基因,栽培一粒小麦MO205含有两对独立遗传的显性抗条锈病基因.     

阿拉拉特小麦（Triticum araraticum）抗白粉病基因向普通小麦转移：Ⅰ …

配制了普通小麦与阿拉拉特小麦的正、反交组合２０个,杂交结实率为４．９％￣３３．６％。不同组合种Ｆ１每个ＰＭＣ平均的单价体为１５．２０￣８．５５,二价体为７．０３￣９．０２,三价体和四价体分别为０．３６￣１．１５和０．０１￣０．０２。通过对杂种后代连续２年成株期混合菌种抗性鉴定和苗期分小种分菌系鉴定表明,从普通小麦中国春与阿拉拉特小麦的杂种Ｆ３和Ｔ４代已选择到对白粉病高搞￣免疫的单株,它们具有４２条     

小麦抗白粉病相关基因的转化

利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因, 通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析, 优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是2个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的2个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中, 使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株, 进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株, 转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明, 外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性, 表现为延缓了白粉菌的发育。利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因,通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析,优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是两个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的两个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中,使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株,进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株,转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明,外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性,表现为延缓了白粉菌的发育。     

小麦抗白粉病基因Pm23的RAPD标记

小麦抗白粉病基因Pm23对世界上很多麦区流行的白粉病表现高抗或免疫.本研究以Pm23和Chancellor为抗感亲本,用集群分离分析法对抗性基因Pm23进行了RAPD分析,从320个十碱基随机引物中筛选到一个与Pm23紧密连锁的相引相标记OPE051100. 对F2分离群体进行RAPD分析表明,该标记与Pm23基因之间的连锁距离为10.65±3.25 cM.该标记可以有效用于小麦育种分子标记辅助选择中.     

一些小麦白粉病抗源抗性基因鉴定分析

研究鉴定了我国３７份小麦白粉病抗源的抗性基因,１９份材料不具有任何抗性基因;６份材料具有来自１ＢＬ／１ＲＳ易位系的抗性基因Ｐｍ８;５份材料具有抗性基因Ｐｍ５ａ;３份分别具有对目前欧洲所有生理小种均抗的抗性基因Ｐｍ２１、Ｐｍ１６和Ｐｍ１２;４份材料具有新的抗性基因。     

Rapid generation of new powdery mildew resistance genes after wheat domestication

Plant defence against pathogens is controlled by disease resistance (R) gene products that directly or indirectly detect specific pathogen effectors. Plant-pathogen interactions have been proposed to follow a co-evolutionary arms-race model where R genes are recent and evolve rapidly in response to structural changes in matching pathogen effectors. However, the longevity and extensive polymorphism of R genes studied were more consistent with balancing selection maintaining ancient and diverse R genes or alleles. In bread wheat (Triticum aestivum), the Pm3 locus confers race-specific resistance to wheat powdery mildew (Blumeria graminis f.sp. triticii). Here we describe recently generated Pm3 resistance alleles that all derive from one susceptible allele, Pm3CS, which is widespread among hexaploid bread-wheat lines. One group of four Pm3 resistance alleles shows few, clearly delimited, polymorphic sequence blocks of ancient origin, embedded in sequences identical to Pm3CS and possibly derived from gene conversion. A second group of three alleles differs from Pm3CS by only two to five mutations, all non-synonymous, and all in the leucine-rich repeat-encoding region. Transient transformation experiments confirmed that Pm3 resistance specificities are based on one or few amino acid changes. The Pm3CS allele was found in wild tetraploid wheat, the ancestor of hexaploid bread wheat, specifically from southern Turkey, a region proposed to be the site of wheat domestication. Based on these data, we propose that the Pm3 resistance alleles were generated in agricultural ecosystems after domestication of wheat 10,000 years ago. The evolution of Pm3 alleles in wheat is best described by the model of evolved recycling, where novel genetic variation is integrated in plant populations together with recycling of old variation.     

Silencing of copine genes confers common wheat enhanced resistance to powdery mildew

Powdery mildew, caused by the biotrophic fungal pathogen Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt), is a major threat to the production of wheat (Triticum aestivum). It is of great importance to identify new resistance genes for the generation of Bgt‐resistant or Bgt‐tolerant wheat varieties. Here, we show that the wheat copine genes TaBON1 and TaBON3 negatively regulate wheat disease resistance to Bgt. Two copies of TaBON1 and three copies of TaBON3, located on chromosomes 6AS, 6BL, 1AL, 1BL and 1DL, respectively, were identified from the current common wheat genome sequences. The expression of TaBON1 and TaBON3 is responsive to both pathogen infection and temperature changes. Knocking down of TaBON1 or TaBON3 by virus‐induced gene silencing (VIGS) induces the up‐regulation of defence responses in wheat. These TaBON1‐ or TaBON3‐silenced plants exhibit enhanced wheat disease resistance to Bgt, accompanied by greater accumulation of hydrogen peroxide and heightened cell death. In addition, high temperature has little effect on the up‐regulation of defence response genes conferred by the silencing of TaBON1 or TaBON3. Our study shows a conserved function of plant copine genes in plant immunity and provides new genetic resources for the improvement of resistance to powdery mildew in wheat.     

白粉菌侵染对小麦叶片显微及超微结构的影响

通过半薄及超薄切片,比较了正常和受白粉菌感染的小麦叶片细胞的显微及超微结构的差异。观察结果发现：（1）受感染小麦叶肉细胞的细胞壁上局部沉积大量团状电子致密颗粒;（2）叶绿体形状由原来的椭圆形转变成圆形,叶绿体膜破裂;类囊体膨大,基粒片层排列疏松,同时,叶绿体内嗜饿性颗粒数量增加;（3）线粒体膜解体,内含物分散到了细胞质中。     

部分小麦近缘物种材料的白粉病抗性鉴定

鉴定了170份小麦近缘物种材料苗期对北京地区流行的小麦白粉菌小种的抗性表现,包括引自美国和欧洲的斯卑尔脱小麦81份,密穗小麦27份,中国的西藏半野生小麦4份,和引自 CIMMYT 的人工合成六倍体小麦58份。结果表明,3份斯卑尔脱小麦表现抗病,它们是瑞士品种 Hubel 和 Lueg 以及德国的原始品种69Z6.245(编号 PI348085)。人工合成六倍体小麦中有19份材料表现高抗至免疫。密穗小麦材料中有2份(即美国材料 DN-2263和 Coda)表现抗病。4份西藏半野生小麦苗期都不抗小麦白粉病。