福建稻瘟菌毒性类型组成及其对水稻几个Pi基因的毒性频率

稻瘟病是福建省水稻生产中的重要病害之一 ,系统掌握稻瘟菌毒性类型组成和变化动态及其与主要抗病基因的互作特点 ,是制定抗病品种选育与合理利用的依据。本研究根据稻瘟病菌与 6个CO39近等基因系品种互作亲和性的结果 ,将1995～ 2 0 0 1年从福建采集分离的 398个有效单孢菌株区分为 2 6个毒性类型 ,其中毒性类型I34.1出现频率最高 ,为优势毒性类型 ,出现频率较高的还有I2 0 .1、I0 4 .1、I2 4 .1、I0 .1、I30 .1等 ;结果还发现福建稻瘟菌群体对Pi1和Pi2毒性频率较低 ,分别为7.5 3%和 11.31% ,特别是对Pi1和Pi2基因联合毒性频率仅 2 .76 % 。

水稻Pi基因分子标记的物理图谱锚定

整理国际注册或期刊报道的已定位Pi基因,并在物理图谱上锚定,为抗稻瘟病基因—Pi基因的精细定位、图位克隆提供研究基础。利用www.gramene.org网站公布的Pi基因的分子标记,在测序图谱Gramene Annotated Nip-ponbare Sequence 2006上进行物理图谱锚定。通过本研究把已定位的89个Pi基因的42个锚定到其物理图谱的28个位点上。这42个Pi基因,除了已克隆的11个基因外,其余的均可作为Pi克隆基因的候选基因作进一步的研究。

谷胱甘肽S－转移酶pi基因与逆转录病毒载体的重组体构建

为了在细胞水平上研究谷胱甘肽Ｓ－转移酶ｐｉ（ＧＳＴ－ｐｉ）基因的表达活性对化学致癌物诱导细胞转化作用的影响及探讨肿瘤基因预防的可能性，作为第一步，本实验构建了ＧＳＴ－ｐｉｃＤＮＡ与逆转录病毒载体ｐＸＴ_１的重组体。

谷胱甘肽S-转移酶Pi基因与肿瘤

谷胱甘肽Ｓ－转移酶Ｐｉ基因与肿瘤廖名湘（医学分子生物学国家重点实验室。北京１００００５）谷胱甘肽Ｓ－转移酶（ＧｌｕｔａｔｈｉｏｎｅＳ－ｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ，ＧＳＴ）家族是一个属于Ⅱ相代谢解毒酶的同工酶大家族。根据这些同工酶Ｎ－末端氨基酸的同源性，作...

水稻抗稻瘟病基因Pi2的KASP标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2对稻瘟病生理小种具有广谱抗性,开发Pi2的KASP分子标记并对其评价,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用593份自然群体中筛选出的不同抗性和亲缘关系的2份材料H-74和H-78,针对Pi2基因核心区域的SNP位点开发成KASP标记Pi2-C3。【结果】利用标记Pi2-C3对自然群体中的84份材料进行KASP基因分型,结果表明,该标记可以准确地将不同水稻材料的Pi2位点分为抗病基因型、杂合基因型和感病基因型,是一种高效鉴定抗稻瘟病基因Pi2的方法。利用标记Pi2-C3对阳江市病圃材料进行检测,结合表型调查结果发现,检测到含有Pi2基因的46份材料均表现出不同程度的稻瘟病抗性,表明该标记可以用于检测材料在病圃的发病情况。【结论】本研究采用KASP技术,开发了能准确检测Pi2基因的特异性分子标记Pi2-C3,并建立一套水稻Pi2基因的KASP基因分型体系,对提高抗性育种效率,改良抗稻瘟病水稻品种具有重要应用价值。

Pi9基因标记辅助选择改良水稻不育系金23A稻瘟病抗性

以携带广谱持久的抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75–1–127为供体亲本,以保持系金23B及其不育系金23A为受体亲本,采用Pi9基因共显性标记CoInDF1R2进行MAS回交育种,以改良三系不育系金23A及其保持系金23B的稻瘟病抗性;用25份稻瘟菌代表性菌株进行室内苗瘟接种,观察苗瘟抗性表现。结果显示:金23A和金23B的抗性频率仅为28%,而75–1–127的抗性频率为92%;田间病圃抗性鉴定结果显示,75–1–127高抗苗瘟,而金23A和金23B受体亲本均高感苗瘟;共显性标记CoInDF1R2在75–1–127基因组上扩增出大小为354 bp的PCR产物,对金23A或金23B基因组的扩增产物大小约470 bp,说明该标记在2个亲本间的多态性明显且稳定;利用CoInDF1R2开展连续多年MAS回交育种实践,培育出了农艺性状优良、丰产性较好的抗病不育系金23A–Pi9–1及抗病保持系金23B–Pi9–1,为三系法杂种优势利用提供了新的抗稻瘟病亲本材料。

淋球菌临床分离株外膜蛋白PI基因序列与耐药性关系初探

目的研究成都地区淋球菌临床分离株PI基因序列与青霉素和四环素耐药性的关系。方法用T-A克隆的方法得到H基因克隆重组子，对PI基因测序后，用序列分析软件进行分析。同时测定青霉素和四环素对淋球菌的最低抑菌浓度，比较耐药性与PI基因序列的相关关系。结果成功克隆并测序淋球菌H基因，17条PI序列根据blastn结果可分为PIA和PIB两类。序列在影响淋球菌耐药性的第120和121位的氨基酸序列仅有部分发生单位点的D突变，未见文献报道的双位点D突变。5-9、6-1两条序列在120位发生K突变，且2株菌的耐药性均处于中等水平，与文献报道一致。结论成都地区淋球菌临床分离株外膜蛋白PI的序列与染色体介导的青霉素和四环素耐药性可能存在一定的相关关系，是否与肼基因序列120和121位氨基酸残基突变相关，还有待调查更多的临床分离株。

利用Pi9基因序列标记辅助选择改良籼稻稻瘟病抗性

利用广谱抗稻瘟病基因Pi9基因序列设计的特异分子标记Pi9–a,通过回交育种和分子标记辅助选择技术,改良8份受体水稻材料(丰源B、Ⅱ32B、天龙香103、香丰187、明恢63、轮回422、R747、25H003)的稻瘟病抗性。结果表明:分子标记Pi9–a对8份受体亲本与Pi9供体亲本75–1–127间进行的多态性检测中,除香丰187外,其余7个组合间均存在稳定明显的多态;对4个BC1F1群体进行随机取样的基因型和表型鉴定中,Pi9–a对抗稻瘟病表型选择的效率均为100%。

广谱抗性基因Pi9在黑龙江省水稻品种中的分布

2014年利用显性标记p B8对黑龙江省96份水稻主栽品种筛选Pi9基因,对供试材料作苗期和分蘖期抗病鉴定,明确Pi9基因在黑龙江省水稻品种中分布情况及应用价值。结果表明,供试材料中,有早熟青森、垦粳1等44个品种含有Pi9基因,苗期和分蘖期平均发病级别均为2.4级;青森5号、长白9号等52个品种不含Pi9基因,苗期和分蘖期平均发病级别分别为5.1和5.4级。研究结果可为黑龙江省水稻品种改良以及抗病资源合理利用奠定基础。

籼稻1701转Pi9基因株系的遗传分析及抗瘟性鉴定

利用农杆菌介导法将广谱抗稻瘟病基因Pi9导入籼稻品种1701中,得到了大量的T1代和T2代转基因植株.对T2代植株进行遗传分析和稻瘟病抗性鉴定,结果表明,外源基因Pi9已转入到受体基因组中,并在T2代植株中得到表达.

陕西省水稻种质资源中Pi9基因的分布状况

【目的】明确陕西省主要稻种资源中Pi9基因的分布状况,为稻瘟病抗性育种提供依据。【方法】利用抗稻瘟病抗性基因Pi9的显性标记PB8和共显性标记PB9-1对2012年长江上游国家水稻区域试验材料62份、陕西省水稻区域试验材料99份及陕西省水稻研究所原始材料圃331份材料进行Pi9基因位点检测。【结果】在161份区试材料中,13份为抗性基因纯合体,18份为抗性基因杂合体,其余为感性基因纯合体。331份材料原始材料中,18份为抗性基因纯合体,15份材料未检测出条带,其余均为感性基因纯合体。【结论】陕西省主要水稻种质资源中Pi9基因所占比例较少。

宁夏水稻品种抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b和Pi9的检测分析

为明确宁夏水稻品种中抗稻瘟病基因Pi-ta、Pi-b和Pi9的分布情况,为宁夏水稻抗穗颈瘟病的分子标记辅助选择育种奠定基础。利用Pi-ta、Pi-b和Pi9 3个与抗稻瘟病基因紧密连锁的功能标记,对94份宁夏水稻品种进行抗稻瘟病基因的分子检测。结果表明,宁夏水稻品种中含Pi-ta抗性基因的占46.8%,含Pi-b抗性基因的占93.6%,含Pi9抗性基因的占27.7%,同时含有Pi-ta和Pi-b抗性基因的占44.7%,同时含有Pi-ta、Pi-b和Pi9抗性基因的占12.8%。根据报道,Pi-ta、Pi-b基因的联合效应与穗颈瘟抗性正相关系数为0.71,表明从宁夏水稻品种中选育抗穗颈瘟品种是有基因基础的。

广谱抗稻瘟病基因Pi9对籼稻的转化研究

通过农杆菌介导法,将由CaMv35s启动子启动的广谱抗稻瘟病基因Pi9转入5个籼稻品种(丰源B、湘晚籼13号、R996、527、1701)的愈伤组织中,所用质粒为pCAMBIA1301,pCAMBIA1301的T-DNA区含有潮霉素(hygmycin)抗性基因和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因。以潮霉素作为筛选剂对籼稻愈伤组织进行筛选,结果表明,不同品种在转化过程中抗性愈伤率在73.9%￣83.3%之间,获得的部分抗性苗经PCR检测为阳性,阳性植株的转化率差异显著,其转化率为5.7%￣25.9%之间,对获得的抗性苗和T2代幼苗的根和叶进行GUS组织化学染色分析,有些抗性苗和T2代幼苗的根和叶呈蓝色反应,表明广谱抗稻瘟病基因Pi9基因已整合到水稻基因组并能正常表达。对T2代进行稻瘟病小种接种试验,结果显示了抗性分离。并且建立了一套较为有效的水稻遗传转化体系。

水稻Pi9基因序列标记的开发及其抗瘟育种应用

利用广谱抗稻瘟病基因Pi9的3'UTR序列设计特异DNA标记pi9utr,通过分子标记辅助选择和连续回交育种实践,改良7份籼稻亲本(316B、金23B、R207、R228、R288、R389、明恢86)的稻瘟病抗性。结果表明:pi9utr是一个高效显性分子标记,除R207外,在其余6份受体亲本与Pi9供体亲本75-1-127间均存在明显而稳定的多态;在室内接种后的316B×75-1-127 BC4F1群体和R288×775-1-127 BC6F1群体中随机取样,进行稻瘟病抗性表型和基因型鉴定及Pi9基因表达分析,证明pi9utr对两个组合回交后代个体的抗病性辅助选择效率均为100%,且在所有抗病单株中均能检测到Pi9基因的高效表达,在所有感病单株中均没有检测到Pi9基因的表达。利用pi9utr在回交世代中的连续辅助选择,获得了3个组合的BC4F1及3个组合的BC6F2代群体,为选育抗稻瘟病新品种打下了基础。

分子标记辅助选择聚合Xa23,Pi9和Bt基因

利用分子标记辅助选择将高抗水稻白叶枯病的Xa23基因、广谱高抗稻瘟病的Pi9基因、抗水稻螟虫和稻纵卷叶螟的Bt基因聚合到同一株系中,获得了三基因聚合的纯合株系。病、虫抗性鉴定结果显示:聚合了Xa23、Pi9和Bt基因的株系HB1471、HB1473能同时抗白叶枯病、稻瘟病和稻纵卷叶螟;与Xa23、Pi9基因的供体材料L10相比,对白叶枯病和稻瘟病的抗谱相同、抗性水平相当;对稻纵卷叶螟抗性与Bt基因的供体亲本MH63-Bt水平相当。Xa23、Pi9和Bt三基因纯合株系可以作为水稻育种的多抗供体材料。

稻瘟病抗性基因Pi9的功能标记的开发

Pi9基因来源于小粒野生稻,是迄今为止已报道的83个稻瘟病主效抗性基因之一,对稻瘟病具有广谱抗性。对‘WHD75-1-127’的Pi9基因序列和感病对照材料‘Nipponbare’及‘93-11’进行同源性比较,根据不同Pi9基因型水稻的序列差异,构建与Pi9基因紧密连锁的SNP共显性标记,对试验条件进行了探索优化,并与已经报道的显性标记PB8和共显性标记PB9-1比较。结果显示:在Pi9基因区域开发的SNP标记比已经报道的Pi9基因标记简单、有效、准确。

水稻抗稻瘟病基因Pi35基因内特异SNP共显性分子标记开发及应用研究

Pi35是具有广谱持久抗性的水稻抗稻瘟病基因,在水稻抗病育种中具有重要作用。通过将不同等位基因测序及序列比对鉴定到1个Pi35基因内特异SNP位点并开发了一套鉴定该SNP的分子标记引物研究结果表明,利用该引物对水稻DNA进行PCR扩增,可快速判断待测水稻Pi35的基因型。该方法简便快速、成本低廉,可广泛应用于分子标记辅助选择育种或者水稻种质资源Pi35基因型鉴定。

用分子标记对部分高代育种材料抗稻瘟基因Pi9(t)的检测

用分子标记PB8对课题组新育成的部分高代育种材料进行抗稻瘟病基因Pi9(t)的检测,检测到27份材料中含Pi9(t)基因1、1份材料含Pi9(t)纯合基因。对含Pi9(t)纯合基因的材料进行了四川主要稻瘟病生理小种的接种鉴定,其抗性频率达78.13%～87.50%,表明Pi9(t)基因是四川稻区稻瘟病的主效抗病基因,对四川主要稻瘟病生理小种表现出较高的抗性。

磷脂酰肌醇合成酶PIS基因植物表达载体的构建

磷脂酰肌醇(PI)是真核细胞中主要的磷脂组分,磷脂酰肌醇合成酶(PIS)是磷脂酰肌醇合成途径中的关键酶,它的功能是催化myo-肌醇和CDP-DG反应产生磷脂酰肌醇。将玉米PIS基因与载体pCAMBIA2300-35s连接,得到植物表达载体pCAMBIA2300-35s-PIS,该载体带有CaMV35s启动子、PIS基因、终止序列及一个CaMV35s启动子启动的NPTⅡ抗性筛选基因。将构建好的PIS植物表达载体转入农杆菌中,用于将来国槐等木本植物的转化。

小麦三雌蕊基因Pis1的多效性研究初报

利用小麦三雌蕊突变体与绵阳29杂交,再以绵阳29为轮回亲本,多次回交,并结合人工选择,构建了小麦三雌蕊性状的近等基因系.对小麦三雌蕊突变体,绵阳29以及小麦三雌蕊性状近等基因系的小穗数﹑穗长﹑穗粒数﹑叶长﹑叶宽﹑茎粗﹑千粒重和单株粒重等8个农艺性状进行了分析,结果表明:其中除小穗数和穗长没有显著性差异,其余6个农艺性状均表现出显著性差异.近等基因系在穗粒数、叶长、叶宽、茎粗和单株粒重这5个农艺性状明显高于轮回亲本,而千粒重明显低于轮回亲本.由此可见Pis1基因有增加穗粒数、叶长、叶宽、茎粗和单株粒重的效应,有降低千粒重的副效益.