分子标记辅助鉴定小麦抗白粉病品种(系)所含Pm基因

借助与 Pm2及 Pm4紧密连锁的 RFL P标记 ,对南京农业大学细胞遗传所与江苏省里下河地区农科所合作育成的抗白粉病小麦新品系及其它单位育成或引自国外但所含具体 Pm基因尚有异议的抗病品种进行了分析。结果表明 ,本所与江苏省里下河地区农科所合作育成的抗病新品系及江苏省农科院育成的白粉病抗源材料中所含具体 Pm基因与按系谱推导及对白粉病菌抗谱分析的结果相一致。而据单体分析认定为“Pm2 x”和“KG”( 6A)的白免 3号和肯贵阿 1号和按侵染型推导为含Pm2 +6的“郑州 831”,在本研究中发现这 3个材料所含主效抗病基因均为 Pm4 ,而无 Pm2 ,此结果与分菌系、分小种抗谱鉴定结果相符。另外 ,RFLP分析还证明了 2个引自国外且抗病性已降低的 Pm6鉴别寄主 Timgalen和 CI12 632 / 8Cc所携带 Pm6基因已丢失。

小麦抗白粉病基因Pm6的PCR标记鉴定

为了筛选出与小麦抗白粉基因Pm6连锁的PCR标记,选择位于小麦染色体2BL上的52个SSR和STS标记合成特异引物,对Pm6基因载体品种Timgalen和感病品种豫麦13及其F2代分离群体进行PCR分析,发现3个STS标记(Xwg996、KSUK948和XksuF37)和1个SSR标记(Xgwm47)与Pm6基因连锁,XksuF37、KSUK948、Pm6、Xwg996和Xgwm47五个位点之间的遗传距离分别为31.1、17.7、12.4和19.7cM。用标记Xwg996分析17个含其他抗白粉病基因的载体品种,结果表明,这个标记对Pm6基因有很强的专一性,可以应用于Pm6基因的分子鉴定和分子标记辅助育种。

蜡梅Chimonanthus praecox(L.)Link COR413蛋白基因(Cpcor413pm1)的分子特性与表达分析

为研究蜡梅冬季开花过程的抗寒分子机理,在构建蜡梅花cDNA文库及EST分析的基础上,通过随机克隆测序,克隆了1个蜡梅COR413蛋白的cDNA基因,命名为Cpcor413pm1.Cpcor413pm1cDNA长946bp,推测的编码蛋白CpCOR413PM1包含201个氨基酸.CpCOR413PM1蛋白N端保守性差,没有信号肽,具有5个保守的跨膜区,1个潜在的GPI锚点,具有可能对蛋白结构或活性十分重要的位置保守的7个Pro、1个Cys,1个被富Gly区一分为二的α螺旋区域,以及Tyr、Thr、Ser磷酸化位点各1个.序列比较分析表明,Cpcor413pm1是首次从蜡梅中克隆到的COR413蛋白基因.RT-PCR分析表明,该基因在蜡梅的萌动期、蕾期、露瓣期、初开期、盛开期、衰老期均有表达,但在初开期和盛开期表达丰度更高,推测Cpcor413pm1与蜡梅花的抗冻性有密切关系.

小麦抗白粉病基因Pm4三个STS标记的实用性分析

根据已报道的序列,合成了3对STS引物4aF + 4aR、4a + 4b和4G + 4I ,对2 4个含已知抗白粉病基因的品种、3个含未知抗白粉病基因的品种和4个感病品种进行了分析。结果表明,4G + 4I和4aF + 4aR 2对引物,扩增产物稳定,均能够扩增出特异性较强、易于检测的目标片段STS4 70 和STS4 10 ,并且标记STS4 70 与Pm4a基因完全连锁。这2个STS标记联合使用,能够准确地检测Pm4基因,作为分子标记辅助选择手段,在小麦抗白粉病育种中具有重要的应用价值。

小麦抗白粉病基因Pm21分子标记辅助选择的应用

白粉病是威胁我国小麦生产最主要的病害之一。筛选和培育抗病品种是防治小麦白粉病的一条安全有效途径。Pm21是目前最有效的抗白粉病主效基因之一,加快其在小麦育种中的应用,对我国小麦生产具有重要的意义。本研究目的在于将普通小麦——簇毛麦易位系92R137中的抗白粉病基因Pm21导入农艺性状好、产量较高、较易感白粉病的农大系列小麦品种中。在92R137与农大系列小麦品种回交一代利用Pm21的SCAR1265标记进行检测,筛选出含有抗白粉病基因Pm21的单株,进行辅助育种应用的研究,经两次回交和两次标记辅助选择,从农大3291/92R137//农大32912组合后代中选出具有Pm21基因且产量性状好的品系13个,从农大3214/92R137//农大32142组合选出9个,从农大3213/92R137//农大32132组合选出35个,从农大3197/92R137//农大31972组合选出8个,从农大3383/92R137//农大33832组合选出15个,从农大3308/92R137//农大33082组合选出2个共计82个进入初步产量鉴定,根据初步产量结果和农艺性状表现选出9个优系参加2005年秋播产量试验。

小麦-簇毛麦易位系 6VS/6AL中6VS的遗传传递及其所携Pm21基因的遗传稳定性分析

以簇毛麦(Haynaldiavillosa(L.)Schur)物种专化重复序列探针pHv62及小麦(TriticumaestivumL.)第六部分同源群短臂专化RFLP探针Psr113对扬94_138(“扬麦158”的改良品系)与易位系92R149配制的F2群体进行分析,观察到易位系中的6V短臂在杂交后代中的传递率为69.5%,接近75%的理论值。对来自同一个F1的另外147株F2群体以6个白粉菌菌株进行苗期抗病性测定,检测结果表明6VS上所携Pm21基因在向“扬麦158”小麦基因型转移时,按显性单基因遗传,并能很好地表达。

水稻光敏核不育基因pms3的精细定位

为了进一步研究水稻晚粳品种农垦 5 8转变为光敏核不育水稻农垦 5 8S的突变位点 ,并精细定位光敏不育基因pms3,我们利用农垦 5 8S/15 14杂交组合的 F1 进行花药培养构建了一个 DH群体 ,验证了在该群体中光敏不育受 pms1、pms3两对基因的控制 ,并根据分子标记分析选择第 12染色体是 15 14基因型、第 7染色体农垦 5 8S基因型的 DH系 DH80与农垦 5 8S杂交构建一个 pms3光敏不育单基因分离的群体。根据 F3家系的育性分离情况推测出 F2 的基因型 ,结合分子标记分析进一步验证了 pms3在第 12染色体上的位置 ,并将其定位在 RFL P标记 M36和 RZ2 6 1之间 ,与两标记的遗传距离分别为 1.5 c M和 3.0 5 c M,为启动 pms3区域的染色体步查打下了基础。同时还比较分析了 RFL P标记在 DH群体及F2 群体中的分离情况 ,发现第 12染色体上 pms3区域在 F2 群体中正常分离的多个标记在 DH群体中发生了严重的偏分离 ,另外还发现 DH群体第 3、 7、

与小麦抗白粉病基因Pm6紧密连锁的分子标记筛选

以Prins×PI170914／7*PrinsF3分离群体对在Prins与其Pm6近等基因系P1170914／7*Prins之间呈现多态性的RFLP标记进行遗传作图，发现8个多态性标记中有3个（Xbcd135EcORV9kb、Xbcd307EcOR18．8kb、Xbcd266EcORV18kb）与转移到普通小麦2B染色体长臂上的来源于T．timopheevi的Pm6基因位点紧密连锁。用这8个多态性标记对国际公认含Pm6基因的小麦品种和品系进行检测时表明，这些标记中Xbcd135-2BL可有效地跟踪已导入不同小麦遗传背景中的Pm6基因。

牛源A型多杀性巴氏杆菌pm 0979和pm 0442基因编码蛋白对小鼠的免疫保护性研究

为评价牛源荚膜血清A型多杀性巴氏杆菌(Pm)pm0979和pm0442基因编码蛋白的免疫保护效果,本研究以牛源PmCQ2株基因组DNA为模板,经PCR扩增得到pm0979、pm0442全长基因,将其分别克隆到pET-30a、pET-32a载体并转化BL21(DE3)大肠杆菌,经IPTG诱导表达,分别获得大小约41.8 ku(rPM0979)和21.6 ku(rPM0442)的重组蛋白;将其亲合层析纯化后分别免疫小鼠,以PmCQ2株进行攻毒试验,测定其抗体产生情况和保护效果。结果表明,两种重组蛋白均可以诱导小鼠产生较高水平的抗体;其中rPM0979对小鼠的免疫保护高于rPM0442,保护率可达60%。结果表明,重组蛋白PM0979可作为Pm的一种疫苗候选蛋白,为进一步的疫苗研制奠定了基础。

大豆PM34基因生物信息学预测及表达分析

以大豆叶片总RNA为模板,采用RT-PCR法从吉豆2号品种中克隆获得大豆种子成熟蛋白(PM34)基因序列,利用生物信息学方法对大豆PM34基因编码的蛋白进行预测。结果表明:该基因编码蛋白理论分子量为31.7 kD a,等电点为6.60,为亲水性蛋白;该蛋白中无跨膜结构;该蛋白中不存在信号肽。PM34基因编码蛋白的二级结构中α螺旋占12.97%,无规则卷曲占41.30%,β折叠占45.73%。PM34基因编码蛋白的三级结构预测表明,同源模建的模板是3ijr.1.A,是一种短链脱氢酶/还原酶,与该蛋白的同源性为54.65%。在进化关系上,与绿豆、苜蓿的亲缘关系相对较近。采用实时定量PCR方法(qRT-PCR),检测大豆PM34基因在大豆各器官中的表达方式,结果表明该基因在大豆根、茎、叶、花中的表达活性低,而在种子中,尤其是成熟种子中的相对表达活性很高。该研究结果为大豆PM34基因结构和功能的进一步研究奠定了基础。

大豆高赖氨酸基因PM8在烟草中的超量表达及其抗非生物胁迫功能研究

应用生物信息学方法在GenBank数据库查找到1条编码大豆LEA3蛋白的高赖氨酸蛋白基因PM8(登录号:Z22872),并利用RT-PCR方法从大豆干种子中克隆得到该基因,序列分析表明,PM8基因与GenBank上的序列存在5个碱基的差异,使编码蛋白的赖氨酸重量比由原来的19.65%增加为19.93%。构建了PM8基因的植物表达载体pEMT-PM8,用农杆菌介导法转化烟草。从转PM8基因的PCR阳性植株中选取5个既抗盐又抗旱的株系进行Real-timePCR检测。结果表明,PM8基因全部超量表达。研究为培育高营养品质且抗逆的转基因作物研究提供了一条新的途径,具有重要的研究价值。

大豆种子成熟蛋白PM40基因表达方式分析及其启动子预测

研究大豆种子成熟蛋白PM40基因在不同逆境条件下及大豆各组织中的表达情况,并对其上游启动子序列进行生物信息学预测,为揭示PM40基因表达本质及其启动子的功能研究、利用提供理论依据。利用qRT-PCR方法,检测PM40基因在干旱、盐、低温、脱落酸条件下的表达;比较该基因在大豆根、茎、叶、花、30DAF、60DAF和90DAF中的表达;克隆PM40基因5′端上游启动子序列,并预测其含有的顺式作用元件。结果表明,PM40基因在干旱、低温和脱落酸处理不同时间下,与未处理相比,表达量均下降,在盐处理条件下,只有处理2 h时表达升高,其余处理时间基因表达下降,说明PM40基因受干旱、低温和脱落酸诱导表达下降,在盐诱导2 h时表达升高;PM40基因在大豆种子中的表达相对较高,尤其是60DAF和90DAF的种子中,相对于根的表达量为35.76,239.75倍;以大豆基因组DNA为模板,克隆PM40基因5′端上游启动子序列1 581 bp,生物信息学预测表明,PM40基因启动子序列中包含多种与种子高表达相关的顺式元件。推测大豆PM40基因启动子可能具有种子特异表达特性。

含Pm21基因的次级易位创制及鉴定

小麦-簇毛麦6VS.6AL易位携带抗白粉病基因Pm21,对我国小麦抗白粉病育种做出了重要贡献。本文对162份四川小麦品种(系)的55KSNP芯片数据分析表明,25份含6VS.6AL易位染色体,占15.4%。重组位置和单倍型分析表明,这些材料的6VS.6AL均为着丝点易位、具有单一来源。根据系谱分析, 92R178为最原始的供体材料。利用由ph1b诱导6VS/6AS部分同源重组形成的,含Pm21基因的初级易位6VS-6AS.6AL和6AS-6VS.6AL为亲本,创制了1个含Pm21基因、6VS片段大幅减小的6AS-6VS-6AS.6AL次级易位。根据中国春参考基因组,该次级易位的2个重组位点,分别位于6A染色体53.1~53.8 Mb和90.7~92.2 Mb之间,易位片段大小在36.9~39.1 Mb之间。分子细胞学鉴定表明,ph1b诱导外源易位的同时,小麦自身的内源染色体也发生了大量易位,这影响易位系的遗传稳定和育种利用。为了解决这个问题,建议将ph1b基因突变系以杂合的形式进行长期保存。同时,在利用ph1b诱导小麦-外源易位的过程中,尽量减少ph1b纯合状态下的繁殖世代,以减少小麦内源染色体易位。育种利用时,应尽快消除小麦内源易位。

应用单体分析法对三个冬小麦品种(系)进行抗白粉基因定位的研究

用单体分析法对3个冬小麦品种（系）进行了基因定位研究。结果表明：小白冬麦和复壮30对白粉病的抗性，分别由1个位于1A染色体、1个位于4D染色体上的隐性基因所控制。由于1A染色体上的两个已知Pm基因Pm3和Pm17的苗期抗性均不如小白冬麦的强，也由于已知Pm基因中没有位于4D染色体上者，故认为小白冬麦和复壮30所含隐性抗白粉基因可能是新的Pm基因。结果还表明，Fr81－8所含抗白粉基因很可能是Pm4b。对于关键组合F2抗感分离比例偏离97∶3标准比例的原因亦作了分析。

阿拉拉特小麦(Triticum araraticum)抗白粉病基因向普通小麦转移 Ⅰ.阿拉拉特小麦与普通小麦杂种后代的细胞遗传研究及抗性鉴定

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％。不同组合杂种Ｆ１每个ＰＭＣ平均的单价体为１５．２０～１８．５５，二价体为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Ｆ４代已选择到对白粉病高抗～免疫的单株，它们具有４２条染色体，在ＰＭＣ′ｓＭＩ形成０．００～０．４６个单价体，２０．７７～２１．００个二价体，０．００～０．０６个四价体，在细胞学上已稳定。与已知白粉病抗性基因比较的抗谱分析表明，阿拉拉特小麦携有主效抗病基因Ｐｍ２，在上述的杂交选择过程中，已通过遗传重组将Ｐｍ２基因导入到中国春中。

168份小麦不同病害抗性材料白粉病抗性鉴定及其Lr34/Yr18/Pm38位点的分子检测

为了发掘更多的小麦白粉病抗性种质资源,对收集到的168份小麦不同病害抗性材料进行了白粉病苗期和成株期抗性鉴定,并利用STS标记csLV34以及功能标记cssfr3、cssfr4、cssfr5和Yr18E11a对其Lr34/Yr18/Pm38位点的等位变异类型进行检测。结果表明,在168份小麦种质中,共鉴定出41份白粉病苗期抗性品种(系)以及96份慢白粉病品种(系)。功能标记cssfr3和cssfr4可准确鉴定Lr34/Yr18/Pm38位点第11外显子中的等位变异,而功能标记cssfr5和Yr18E11a在检测时存在小频率的错判。在96份慢白粉病材料中,有24份材料携带Lr34/Yr18/Pm38的等位变异类型,这些材料在2个年份下的白粉病田间MDS均低于不携带Lr34/Yr18/Pm38的等位变异类型的材料。