农杆菌介导的大麦Mlo反义基因转化小麦获得抗白粉病后代

从大麦‘斯特林’幼叶总RNA中分离Mlo基因cDNA完整编码区,反向连接到植物双元载体（pBI-121.2）35S启动子下游,通过农杆菌介导的苗端转化法获得两种小麦基因型（‘烟优2801’和‘烟优361’）的转基因小麦。T0代405株中有55株PCR检测阳性,平均转化率达到13.58%,T0和T1基因组DNA Southern杂交可以证明大麦Mlo基因片段已整合到小麦基因组中并可传递到后代。两种基因型的转基因小麦T0和T1植株在温室及大田中均表现出对白粉病抗性的提高。农杆菌介导的苗端转化法可以简单、快速、高效地获得转基因株系;排除体细胞变异对转基因植株的影响;克服基因型对农杆菌转化的限制,是小麦遗传转化的一种实用方法。     

甜瓜抗白粉病基因SRAP分子标记筛选

以感白粉病甜瓜A120和抗白粉病甜瓜A119为亲本构建F2代分离群体,采用BSA和SRAP相结合的方法筛选与甜瓜抗白粉病基因相连锁的分子标记.结果显示,294条SRAP引物中有6条引物在抗病与感病池间表现出多态性;对8个高抗和8个高感单株进行扩增,引物me46em51和me3em6分别在高感单株中扩增出210 bp和205 bp的多态性条带,而高抗单株无此扩增带,与抗病、感病池结果一致.采用JoinMap3.0软件进行连锁分析,两标记与抗白粉病基因的连锁距离分别为18.2 cM和23.4 cM,初步推测本实验中甜瓜白粉病抗性为隐性多基因控制.     

普通小麦品种农大399抗白粉病基因SSR和AFLP-SCAR分子标记

小麦白粉病是由布氏禾白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)引起,在小麦生产上发生最广泛的世界性病害之一。普通小麦品种农大399(系谱为Torino/2*2552//9516/3/5*石4185)是利用"滚动式加代回交转育"育成的高产、抗白粉病新品种。利用农大399和高感白粉病小麦品种石4185进行杂交,获得农大399/石4185的F1、F2分离群体和F2:3家系。对F1、F2分离群体和F2:3家系进行了苗期抗白粉病鉴定和遗传分析,结果表明:农大399对白粉菌生理小种E09的抗性受l对显性基因控制,暂命名为MlND399。通过BSA和分子标记分析,获得了与MlND399连锁的1个SSR标记Xcfd81和2个AFLP-SCAR标记SCAR203和SCAR112。其中MlND399与Xcfd81的遗传距离为0.2 cM,与SCAR203的遗传距离为1.0 cM,与SCAR112的遗传距离为1.2 cM。根据SSR标记在中国春缺体-四体、双端体和缺失系中的定位结果,将MlND399定位在小麦染色体臂5DSBin 0.67～0.78区间上。根据对抗白粉病基因的染色体定位结果,推测MlND399是Pm2基因。这些与MlND399连锁分子标记为利用农大399的抗白粉病基因进行抗病基因聚合和分子标记辅助选择育种奠定了基础。     

富士苹果MdWRKY40b基因克隆及其对白粉病的抗性分析

WRKY是植物抗病相关的一个大转录因子家族基因,为了揭示WRKY40基因在调控白粉病抗性方面的作用,以富士苹果(Malus domestica Borkh.cv.Fuji)为试材,利用特异引物进行RT-PCR基因克隆,并用实时荧光定量PCR方法分析组织中基因的表达及接种苹果白粉菌和用1 mmol·L^-1水杨酸(SA)喷施处理后对基因表达的影响。结果表明:（1）克隆到的片段长度为1 240 bp,包含一个完整的开放阅读框,长1 002 bp,编码334个氨基酸,其氨基酸序列与AtWRKY40、HvWRKY1/2/3等8个序列一致性为48.96%;该基因与拟南芥AtWRKY40同源,故命名为MdWRKY40b,GenBank登录号为JX112907。（2）基因表达分析表明,MdWRKY40b在苹果根、茎、叶、花均有表达,其中根、叶、花中表达量基本相当,茎中表达量最低。（3）该基因明显受苹果白粉菌和SA的强烈诱导表达且持续时间较长,并且两者表达趋势相同、出现最高表达量的时间相近。研究推测,富士苹果容易感白粉病的主要原因可能与MdWRKY40b的持续长时间的高表达有关。     

瓜类细菌性果斑病菌组氨酸营养缺陷型与致病性相关

摘要: 瓜类细菌性果斑病菌(Acidovorax citrulli,Ac)是近年来发生在西瓜、甜瓜等葫芦科植物上的一种重要病原细菌。它主要危害西瓜、甜瓜,引起叶斑或叶枯,造成果实腐烂,严重时导致绝产。【目的】验证组氨酸的合成缺陷与Ac 的致病性之间的关系。【方法】采用Mini-Tn5 转座子随机插入方法,从瓜类细菌性果斑病菌xjl12 突变体文库中筛选突变体,并通过亚克隆技术对基因进行鉴定。【结果】筛选到一株在烟草上失去过敏反应且致病性降低的突变体。鉴定其为hisC(histidinol-phosphate aminotransferase) 基因的突变体。同时也对Ac 中组氨酸合成过程中的另外3 个酶(hisA、hisB 和hisD 基因) 进行了研究。这些基因突变后均丧失了激发烟草过敏性反应的能力,致病性明显下降,发病时间比野生型延迟了约48 h,通过外源添加组氨酸可恢复其突变特征。【结论】这些基因的突变所致性状改变与组氨酸的合成缺陷直接相关。     

小麦-黑麦附加系的创制及5R抗白粉病新基因的发现

以重复序列pAS1和pSc119.2为探针,对八倍体小黑麦×普通小麦的F5代植株进行了FISH分析,同时对这些材料进行了田间抗病性鉴定。从中鉴定出了1R、2R、3R、4R、5R、6R、7R单体附加系和1R、2R二体附加系,1R和4R附加系出现频率相对较高。5R和6R单体附加系对白粉病免疫,推测5R染色体上带有新的白粉病抗性基因。此外,还检测到不少植株染色体组发生了变异,且小麦4B染色体优先缺失。     

抗白粉病小麦-中间偃麦草二体异附加系与杀配子材料杂交后代的细胞遗传学研究

利用已选育的抗白粉病烟农15-中间偃麦草二体异附加系与农林26-离果山羊草3C染色体附加系杂交．对其F1、F2、F3的细胞遗传学进行研究．结果表明：F1花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型紊乱,在39．48％的细胞中发现染色体断片、单价体,后期Ⅰ、后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥．四分体期微核出现频率达48．65％,说明杀配子染色体可有效诱导染色体发生断裂等结构变异;F2代在细胞学方面仍不稳定,表现为染色体数目发生变异,花粉母细胞减数分裂染色体构型紊乱。多价体、落后染色体、染色体桥及微核的普遍出现．说明染色体问可能发生断裂、重接、交换或易位等现象,F2代白粉病抗性也出现分离;F3代虽然染色体数日和白粉病抗性仍在分离,但花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型较F2稳定,相对紊乱系数下降．从F3代鉴定出了染色体数目为42、构型稳定且对白粉病表现免疫的单株。     

抗白粉病小偃麦异代换系的细胞学和RAPD鉴定

利用细胞学和RAPD方法,对从长穗偃麦草与普通小麦复合杂交后代中选育的抗白粉病小麦种质系山农87074－526和山农87074－551进行了鉴定。结果表明,两种质系的根尖细胞染色体数目均为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I（PMC MI）染色体构型为2n=21Ⅱ;二者杂交F1 PMC MI染色体构型亦为2n=21Ⅱ,两种质系分别与小麦中国春的杂种F1 PMC MI染色体构型均为2n=20Ⅱ 2I,说明两种质系为相同的双体异代系。在苗期和成株期两种质系对白粉病15号菌种均表现免疫,其白粉病抗性为显性,并且来自长穗偃麦草,抗白粉病基因位于它们所含的偃麦草染色体上。从80个随机引物中,筛选出2个引物OPE13和OPH15能在两种质系中稳定地扩增出长穗偃麦草亲本的特异DNA片段。     

利用基因组编辑技术创制抗白粉病小麦

普通小麦(Triticum aestivum L., 2n=42, AABBDD)是异源六倍体, 是世界上最重要的粮食作物之一, 为人类提供约20%的能量。由于其基因组庞大(17 Gb), 约为人类基因组的5倍, 并且80%~90%的基因都存在3个或多个拷贝, 因此利用传统的正向或反向遗传学手段来解析小麦基因功能以及作物的性状改良都有很大的难度, 这使得小麦基因组研究远远落后于其他作物。随着小麦基因组测序的逐步完成, 建立一种高效的反向遗传学手段将成为小麦基因组功能解析和作物改良的关键。基因编辑技术是目前突变或改造基因的最具潜力的技术体系, 特别是类转录激活效应因子核酸酶(TALENs)和成簇规律间隔的回文重复序列及相关系统(CRISPR/Cas9 system), 具有效率高、特异性好以及高通量的特点。