灰皮支黑豆抗大豆胞囊线虫3号生理小种的生化机制研究

以抗感大豆胞囊线虫3号生理小种品种灰皮支黑豆和辽豆15为研究对象,三叶期后室内人工接种大豆胞囊线虫,接种后5,10,15,20,25,30 d取样,测定抗感品种接种与未接种根内多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的动态变化,以及根内次生代谢物质总酚和类黄酮含量的动态变化,进而揭示灰皮支黑豆抗大豆胞囊线虫3号生理小种的生化机制。试验结果表明,大豆受大豆胞囊线虫侵染后,抗感品种根内PPO、POD、PAL酶活性均表现升高,并且在抗病品种灰皮支黑豆中酶活性高峰出现的早,根内总酚和类黄酮含量都表现增加。

灰皮支黑豆胰蛋白酶抑制剂基因的克隆及其在胞囊线虫胁迫下的表达分析

研究大豆胞囊线虫侵染后胰蛋白酶抑制剂基因的表达情况,以明确其在大豆抗胞囊线虫机制中的作用。以高抗大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)3号生理小种的大豆品种灰皮支黑豆(ZDD2315)根系的总RNA为模板,利用RT-PCR技术获得了573bp的胰蛋白酶抑制剂基因的CDS序列。同时利用Real-Time Quantitative PCR技术分析了大豆胞囊线虫3号生理小种胁迫下胰蛋白酶抑制剂基因在抗(灰皮支黑豆)、感(辽豆15)品种根内的相对表达量。结果表明:大豆胞囊线虫侵染后,胰蛋白酶抑制剂基因在灰皮支黑豆根内的相对表达量始终高于辽豆15,并且在大豆胞囊线虫侵染20d时,灰皮支黑豆根内的胰蛋白酶抑制剂基因的相对表达量达到最高值,为辽豆15表达量的5.8倍。

灰皮支黑豆(ZDD2315)在大豆抗胞囊线虫中的应用研究进展

综述了灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫的抗性机制及其在抗病育种中的应用。

灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种侵染和发育的影响

以辽豆15作感病对照,通过接种相同数量的卵并利用次氯酸钠-酸性品红染色法研究我国的优质抗源灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种侵染和发育的影响。结果表明,接种后抗感品种根内的二龄幼虫数量很接近,灰皮支黑豆根内的三龄幼虫数量高于辽豆15,但四龄幼虫、雌成虫数量却低于辽豆15,雄成虫数量比较接近,即灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的抗性不具有抗侵入的作用,而具有抗发育的作用。同时利用冰冻切片技术研究灰皮支黑豆和辽豆15受大豆胞囊线虫3号生理小种侵染后根部的组织病理学反应,初步明确灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的组织结构抗性。

胞囊线虫侵染抗感大豆品种后根系谷胱甘肽代谢水平差异研究

以大豆胞囊线虫3号生理小种抗性品种灰皮支黑豆(ZDD2315)和感病品种辽豆15为材料,室内人工接种大豆胞囊线虫,检测抗、感品种侵染后二龄幼虫数量变化及根内活性氧变化,利用Real-Time Quantitative PCR分析了在大豆胞囊线虫3号生理小种互作下谷胱甘肽代谢途径相关基因在抗感大豆品种根内的相对表达量变化情况。结果表明:接种后第5天,抗感品种根内幼虫的数量大致相同;第15天,在灰皮支黑豆中,根内线虫幼虫数量减少;辽豆15根内H2O2含量始终略高于灰皮支黑豆;大豆胞囊线虫侵染后,谷氨酰胺半胱氨酸连接酶基因接种后3个时期的表达均上调;而谷胱甘肽合成酶基因在感病品种和抗病品种中处理组呈现了不同的表达趋势,尤其在接种15 d,在抗病品种灰皮支黑豆中表达下调,而在感病对照中表达上调;H型谷胱甘肽合成酶基因在抗性品种灰皮支黑豆中下调,说明谷胱甘肽相关基因的减少和下调在抗病品种灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫的抗性呈正相关,导致大豆根系的氧化性增强,从而不利于大豆胞囊线虫的定殖和发育。