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Puccinia triticina effector protein Pt_21 interacts with wheat thaumatin-like protein TaTLP1 to inhibit its antifungal activity and suppress wheat apoplast immunity 被引量:2
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作者 Fei Wang Songsong Shen +8 位作者 Zhongchi Cui Shitao Yuan Ping Qu Hui Jia Linshuo Meng Xiaoyu Hao Daqun Liu Lisong Ma Haiyan Wang 《The Crop Journal》 SCIE CSCD 2023年第5期1431-1440,共10页
Puccinia triticina(Pt), as the causal agent of wheat leaf rust, employs a plethora of effector proteins to modulate wheat immunity for successful colonization. Understanding the molecular mechanisms underlying Pt effe... Puccinia triticina(Pt), as the causal agent of wheat leaf rust, employs a plethora of effector proteins to modulate wheat immunity for successful colonization. Understanding the molecular mechanisms underlying Pt effector-mediated wheat susceptibility remains largely unexplored. In this study, an effector Pt_21 was identified to interact with the apoplast-localized wheat thaumatin-like protein TaTLP1 using a yeast two-hybrid assay and the Pt_21-TaTLP1 interaction was characterized. The interaction between Pt_21 and TaTLP1 was validated by in vivo co-immunoprecipitation assay. A TaTLP1 variant,TaTLP1C71A, that was identified by the site-directed mutagenesis failed to interact with Pt_21. Pt_21was able to suppress Bax-mediated cell death in leaves of Nicotiana benthamiana and inhibit TaTLP1-mediated antifungal activity. Furthermore, infiltration of recombinant protein Pt_21 into leaves of transgenic wheat line overexpressing TaTLP1 enhanced the disease development of leaf rust compared to that in wild-type leaves. These findings demonstrate that Pt_21 suppresses host defense response by directly targeting wheat TaTLP1 and inhibiting its antifungal activity, which broadens our understanding of the molecular mechanisms underlying Pt effector-mediated susceptibility in wheat. 展开更多
关键词 WHEAT puccinia triticina EFFECTOR Thaumatin-like protein Anitifungal activity
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Population genetic structure of Chinese Puccinia triticina races based on multi-locus sequences
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作者 LIU Tai-guo GE Run-jing +3 位作者 MA Yu-tong LIU Bo GAO Li CHEN Wan-quan 《Journal of Integrative Agriculture》 SCIE CAS CSCD 2018年第8期1779-1789,共11页
Puccinia triticina, the causal agent of wheat leaf rust, is one of the most devastating rust fungi attacking wheat worldwide. Seventy-six isolates of the wheat leaf rust pathogen from Yunnan, Sichuan, Gansu and Henan ... Puccinia triticina, the causal agent of wheat leaf rust, is one of the most devastating rust fungi attacking wheat worldwide. Seventy-six isolates of the wheat leaf rust pathogen from Yunnan, Sichuan, Gansu and Henan provinces, China, were tested on wheat leaf rust differentials and the population structure was analyzed using four presumably neutral partial sequence markers such as elongation factor-1α(EF-1α), glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GAPDH), β-tubulin(TUB) and the second largest RNA polymerase subunit(RPB2). The phenotypic diversity of Yunnan and Sichuan populations was higher than that of Gansu and Henan populations. The four populations were separated into two clusters based on the pathogenic data. A total of 12 single nucleotide polymorphisms(SNPs) and 32 haplotypes were identified among the four sequences. The 32 haplotypes were divided into two clusters in a neighbor-joining tree. Bayesian analyses also identified two clusters. Pairwise FST between populations in different regions were significantly different(P<0.05). Analysis of molecular variance(AMOVA) indicated that 68% of the total genetic variation was within populations. 展开更多
关键词 population structure POLYMORPHISM VIRULENCE wheat leaf rust puccinia triticina
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Molecular Genetic Diversity in Iranian Populations of <i>Puccinia triticina</i>, the Causal Agent of Wheat Leaf Rust 被引量:1
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作者 Seyed Taha Dadrezaie Samer Lababidi +5 位作者 Kumarse Nazari Ebrahim Mohammadi Goltapeh Farzad Afshari Fida Alo Masoud Shams-Bakhsh Naser Safaie 《American Journal of Plant Sciences》 2013年第7期1375-1386,共12页
Wheat leaf rust caused by Puccinia triticina, is the most common and widely distributed wheat rust in the world. In order to study the genetic structure of leaf rust population 14 pairs of AFLP and 6 pairs of FAFLP pr... Wheat leaf rust caused by Puccinia triticina, is the most common and widely distributed wheat rust in the world. In order to study the genetic structure of leaf rust population 14 pairs of AFLP and 6 pairs of FAFLP primers evaluated on 86 isolates samples collected in Iran during spring of 2009. Results showed that almost all investigated isolates were genetically different and special pattern of AFLP allele’s that confirm high genetic diversity within leaf rust population was observed. Analyses showed, all provinces were classified into three major groups particularly similar clusters were found between then neighboring provinces. Rust spore can follow the migration pattern in short and long distances to neighbor in provinces. Results indicated that the greatest variability was revealed by 97% of genetic differentiation within leaf rust populations and the lesser variation of 3% was observed between the rust populations. These results suggested that each population was not completely identical and high gene flow has occurred among the leaf rust population of different provinces. The highest differentiation and genetic distance among the Iranian leaf rust populations was detected between leaf rust population in Sistan and Baluchistan and highest similarity was observed between in Ardabil provinces. The high pathogenic variability of leaf rust races in Ardabil and Northern Khorasan may be an indication that these two regions are the center of origin of pathogenic arability. Present study shows that leaf rust population in Iran is highly dynamic and variable. 展开更多
关键词 Leaf RUST Gene Resistance Genetic Diversity puccinia triticina AFLP and FAFLP MARKERS
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A combination of leaf rust resistance gene Lr34 and lesion mimic gene lm significantly enhances adult plant resistance to Puccinia triticina in wheat 被引量:1
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作者 LI Tao BAI GuiHua GU ShiLiang 《Chinese Science Bulletin》 SCIE CAS 2012年第17期2113-2119,共7页
Leaf rust caused by Puccinia triticina is an economically-important disease in wheat worldwide.A combination of different types of resistance genes may significantly enhance rust resistance under rust-favorable condit... Leaf rust caused by Puccinia triticina is an economically-important disease in wheat worldwide.A combination of different types of resistance genes may significantly enhance rust resistance under rust-favorable conditions.To investigate the interactions between the rust resistance gene Lr34 and the lesion mimic gene lm on 1BL in Ning 7840,a segregating F8-10 population of 180 recombinant inbred lines was developed from Ning 7840/Chokwang and evaluated for both lesion mimic expression and leaf rust response at the adult plant stage in a greenhouse.A major quantitative trait locus(QTL),derived from Sumai 3,was co-localized with Lr34 on chromosome 7D and explained 41.5% of phenotypic variations for rust severity and 22.1% for leaf tip necrosis(LTN).The presence of Lr34 was confirmed by Lr34-specific markers cssfr1 and cssfr2 in Ning 7840 and Sumai 3.Unlike Lr34,lm conditioned a spontaneous lesion mimic phenotype and had a significant effect on reducing uredinial size,and a smaller effect on severity.Additive effects were observed between lm and Lr34 for severity and LTN,and an epistatic effect was observed for infection type.Single marker analysis also identified several other QTL with minor effects on severity,infection type,or LTN. 展开更多
关键词 抗叶锈病基因 小麦叶锈菌 抗条锈病 成株期 病变 模仿 单标记分析 数量性状位点
原文传递
TaNAC069转基因抗叶锈病小麦种质的创制与分析
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作者 秦臻 崔钟池 +3 位作者 耿怀民 刘长山 王海燕 刘大群 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期10-16,共7页
转录因子是植物中重要的一类抗病相关蛋白,其中NAC(NAM、ATAF1/2和CUC)类转录因子在植物应对生物胁迫和非生物胁迫方面起着重要作用。本研究前期获得了1个小麦(Triticum aestivum L.)NAC类转录因子TaNAC069,并初步证明其参与小麦抗叶锈... 转录因子是植物中重要的一类抗病相关蛋白,其中NAC(NAM、ATAF1/2和CUC)类转录因子在植物应对生物胁迫和非生物胁迫方面起着重要作用。本研究前期获得了1个小麦(Triticum aestivum L.)NAC类转录因子TaNAC069,并初步证明其参与小麦抗叶锈病防御反应。本研究将TaNAC069基因构建到过表达载体pLGY-02中,利用农杆菌(Agrobacterium)介导的遗传转化法将pLGY-02-TaNAC069重组载体导入小麦感叶锈病农家品种‘JW’中,获得11个TaNAC069转基因T0株系。对T_(1)~T_(4)代植株进行PCR检测,明确TaNAC069已转入11个小麦株系中,并能稳定遗传;实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qPCR)检测明确T1代11个转基因株系中TaNAC069基因的表达量显著高于受体材料‘JW’;对TaNAC069转基因小麦进行叶锈病抗性鉴定,TaNAC069转基因小麦叶锈病的发病程度比‘JW’轻,孢子量较少,表明TaNAC069基因过表达提高了转基因小麦对叶锈病的抗性。本研究明确了TaNAC069基因在小麦防御叶锈病过程中起正向调控作用,为解析TaNAC069的抗叶锈病机制奠定了基础。 展开更多
关键词 小麦 叶锈菌 NAC转录因子 转基因 抗病性
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小麦类硫素基因家族鉴定及表达分析
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作者 李晶晶 李闯 +1 位作者 路亚南 郑文明 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期729-737,共9页
类硫素(thionin-like,Thil)在植物应对病原微生物侵染的防御反应中具有重要生物学功能。本研究通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)的Thil基因序列,利用同源搜寻及生物信息学方法初步鉴定到普通小麦(Triticum aestivum L.)的Thil基因家族... 类硫素(thionin-like,Thil)在植物应对病原微生物侵染的防御反应中具有重要生物学功能。本研究通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)的Thil基因序列,利用同源搜寻及生物信息学方法初步鉴定到普通小麦(Triticum aestivum L.)的Thil基因家族。结果表明,Thil基因家族在普通小麦中包含26个成员。基因序列结构分析得到Thil家族存在保守的基序结构,家族各成员基因编码的蛋白质序列包含79~196个氨基酸,大部分蛋白质的氨基酸数量少于140,其中20个蛋白质包含信号肽。顺式作用元件预测分析结果显示,小麦Thil基因的启动子调控元件受到脱落酸等逆境胁迫相应激素的影响,同时基因表达谱呈现出受到病原菌胁迫诱导后的多样性表达。通过进一步qRT-PCR验证分析表明,普通小麦的TaThil-4A、TaThil-4B和TaThil-4D等3个基因在叶锈病菌早期侵染中被诱导表达。本研究结果可为小麦抗病育种及Thil基因家族的功能鉴定与应用提供参考。 展开更多
关键词 小麦 类硫素 抗病 叶锈菌
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Impact of Fungicide Spray Timings on Foliar Diseases Control in Wheat Cultivars
7
作者 João Victor de Mattos Rafael Domingues André Belmont Pereira 《Agricultural Sciences》 2023年第6期725-738,共14页
Wheat (Triticum aestivum L.) is grown throughout the winter time in Southern Brazil and turns out to be the main agricultural crop at such a year season in the State of Paraná. However, throughout the crop growin... Wheat (Triticum aestivum L.) is grown throughout the winter time in Southern Brazil and turns out to be the main agricultural crop at such a year season in the State of Paraná. However, throughout the crop growing season foliar diseases significantly compromise commercial yields in such a manner as to justify the application of fungicides at the right time to control foliar diseases in production fields. The aim of the current manuscript was to assess the impact of different timings for fungicide application (epoxiconazole + pyraclostrobin) on the control of leaf rust (Puccinia triticina E.) and yellow spot (Pyrenophora tritici-repentis) diseases in two wheat genotypes featured by distinct levels of susceptibility in Southern Brazil. A field trial was conducted in Ponta Grossa, State of Paraná, Brazil, in light of split plot statistical design at an experimental area belonging to CESCAGE. The following treatments were imposed in the current study: control (with no sprays);sprays at the first node, booting and heading;sprays at stem extension and flowering;sprays at booting and heading. Throughout the entire crop growing season, the control treatment was conducive to the highest severity levels for both diseases. The increasing of the area under the diseases progress curve assessed herein substantially impinged upon yield components of both wheat genotypes under scrutiny. In general, fungicide sprays at the first node did not culminate in economical advantages. The best timing for fungicide application was the one ascribed to booting and heading stages. 展开更多
关键词 Triticum aestivum L. puccinia triticina E. Pyrenophora tritici-repentis YIELD
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小麦TaTLP8的抗体制备及其蛋白水平表达分析
8
作者 刘超 孙天杰 +2 位作者 刘娜 陈琰 王冬梅 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期35-41,共7页
为探究TaTLP8类甜蛋白在小麦抵御叶锈菌侵染过程中的功能,以小麦近等基因系TcLr26及其轮回亲本Thatcher(Tc)为材料,分别与叶锈菌生理小种260组成不亲和与亲和组合。经生物信息学分析、原核表达、亲和层析、动物免疫,制备了TaTLP8的兔源... 为探究TaTLP8类甜蛋白在小麦抵御叶锈菌侵染过程中的功能,以小麦近等基因系TcLr26及其轮回亲本Thatcher(Tc)为材料,分别与叶锈菌生理小种260组成不亲和与亲和组合。经生物信息学分析、原核表达、亲和层析、动物免疫,制备了TaTLP8的兔源多克隆抗体,并使用制备的抗体,对小麦与叶锈菌互作的不亲和与亲和组合中TaTLP8的表达情况进行了分析。结果表明,小麦TaTLP8与大麦HvTLP8同源性较高且N-端含有信号肽。以无信号肽区段的TaTLP8基因(TaTLP8-nosp)构建重组质粒pET28a-TaTLP8-nosp,并以0.100 mmol/L的最适浓度IPTG对该蛋白在大肠杆菌BL21中进行诱导表达。以纯化后的TaTLP8-nosp重组蛋白免疫新西兰兔制备了抗体。Western Blotting检测发现,该抗体可与小麦中TaTLP8蛋白特异性结合。使用制备的抗体检测了小麦-叶锈菌不同亲和性组合中TaTLP8的表达水平,发现TaTLP8在不亲和组合中自接种叶锈菌8 h后启动表达,其表达量逐渐升高;在亲和组合中,直至叶锈菌接种后48 h才检测到TaTLP8的蛋白信号,并且其表达水平逐渐下降。总体而言,TaTLP8在不亲和组合中的表达水平高于亲和组合,说明TaTLP8在小麦抵御叶锈菌侵染的过程中可能发挥正调控作用。 展开更多
关键词 小麦 叶锈菌 TaTLP8 抗体制备 Western Blotting
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小麦叶锈菌与小麦互作的酵母双杂交cDNA文库构建与应用
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作者 温晓蕾 李建嫄 +2 位作者 李娜 张娜 杨文香 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期136-146,共11页
为筛选小麦叶锈菌效应蛋白的互作靶标蛋白,解析效应蛋白干扰寄主的防御反应机制。本试验以小麦叶锈菌菌株13-5-28-1(JHKT)与感病品种Thatcher在0-12 d互作的供试样本为材料,利用SMART方法构建三框均一化的、用于筛选与小麦叶锈菌互作的... 为筛选小麦叶锈菌效应蛋白的互作靶标蛋白,解析效应蛋白干扰寄主的防御反应机制。本试验以小麦叶锈菌菌株13-5-28-1(JHKT)与感病品种Thatcher在0-12 d互作的供试样本为材料,利用SMART方法构建三框均一化的、用于筛选与小麦叶锈菌互作的小麦cDNA文库,采用同源重组的方法构建效应因子Pt34084重组诱饵载体pGBKT7-Pt34084,并以其为诱饵蛋白,利用共转化方法筛选互作的靶标蛋白。结果表明,构建的小麦叶锈菌与小麦互作的cDNA文库库容约1.05×10^(7)CFU/mL,滴度为1.2×10^(9)CFU/mL,平均插入片段大于1 kb,重组阳性率为100%,符合cDNA建库要求。构建的诱饵重组载体pGBKT7-Pt34084在SD/-Trp-His-Ade培养基中添加20 mmol/L 3-AT及400 ng/mL ABA可抑制其自激活性。利用该文库共筛选获得16个来自小麦及叶锈菌的不同候选互作蛋白,这些蛋白涉及植物代谢、激素信号转导、抗病反应等多个方面。预示Pt34084可通过多种渠道干扰寄主的防御反应,促进叶锈菌侵染。研究结果有助于解析小麦叶锈菌致病机理,为创造新的有效防控小麦叶锈菌策略奠定基础。 展开更多
关键词 小麦叶锈菌 小麦叶锈病 CDNA文库 酵母双杂交 效应蛋白 互作蛋白 筛选
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叶锈菌胁迫下的小麦基因组MSAP分析 被引量:21
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作者 付胜杰 王晖 +3 位作者 冯丽娜 孙一 杨文香 刘大群 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期297-304,共8页
内源DNA甲基化是真核生物表观遗传调控的重要组成部分,在真核生物的基因表达调控中具有重要的作用。生物胁迫为植物提供一种内在的表观遗传进化动力。研究生物胁迫下DNA甲基化的变异模式,有助于全面理解DNA甲基化的表观调控生物学功能... 内源DNA甲基化是真核生物表观遗传调控的重要组成部分,在真核生物的基因表达调控中具有重要的作用。生物胁迫为植物提供一种内在的表观遗传进化动力。研究生物胁迫下DNA甲基化的变异模式,有助于全面理解DNA甲基化的表观调控生物学功能。小麦近等基因系TcLr19、TcLr41及其感病亲本Thatcher在苗期对叶锈菌生理小种THTT、TKTJ分别表现为小种特异性抗病反应和感病反应。文章利用甲基化敏感扩增多态性(Methylation-sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术分析了小麦的甲基化水平,同时比较了苗期在生物胁迫前后基因组DNA胞嘧啶甲基化模式。用60对MSAP引物对接种前后的小麦DNA进行全基因组筛选,没有直接分离得到接菌前后的甲基化模式的差异,结果初步表明,叶锈菌并没有诱导稳定且特异的植物基因组DNA胞嘧啶位点的甲基化模式变化,但发现TcLr41及其感病亲本Thatcher之间存在表观遗传学差异。 展开更多
关键词 DNA甲基化 小麦叶锈菌 甲基化敏感扩增多态性(MSAP) 抗病性
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叶锈菌诱导的小麦叶片抑制差减杂交文库构建及其分析 被引量:13
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作者 李星 于秀梅 +4 位作者 李亚宁 张立荣 刘大群 杨文香 张汀 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期4069-4076,共8页
【目的】研究叶锈菌诱导小麦叶片的基因表达情况,从分子水平阐明小麦的抗病机制。【方法】以小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41为材料,利用抑制差减杂交技术,构建叶锈菌诱导的小麦叶片cDNA文库,随机挑取文库中的阳性克隆测序,并对测序结果... 【目的】研究叶锈菌诱导小麦叶片的基因表达情况,从分子水平阐明小麦的抗病机制。【方法】以小麦抗叶锈病近等基因系TcLr41为材料,利用抑制差减杂交技术,构建叶锈菌诱导的小麦叶片cDNA文库,随机挑取文库中的阳性克隆测序,并对测序结果进行功能注释和分类。【结果】成功构建了叶锈菌诱导的小麦叶片抑制差减杂交文库,共获得3 456个阳性克隆。挑取165个阳性克隆进行测序,获得160条高质量EST。对EST序列进行聚类后,共获得107条非重复序列(Unigene),与GenBank进行BLASTx和BLASTn同源比对,其中70条非重复序列与已知基因同源性很高,占全部非重复序列的65.4%。已知功能的EST涉及植物的能量代谢、信号转导、转录调控及抗病防卫等多方面。【结论】通过对功能已知的基因分析,推测促分裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(serine/threonine protein kinase)、GTP结合蛋白(GTP-binding protein)、钙网蛋白(calreticulin)、过氧化氢酶(catalase)、谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase)、多聚泛素基因(polyubiquitin)、锌指蛋白(zinc-finger protein)、肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase)、转脂蛋白(lipid transfer protein)、类甜蛋白(thaumatin-like)、几丁质酶(chitinase)等可能参与了小麦与叶锈菌的非亲和互作过程。 展开更多
关键词 小麦 叶锈菌 抑制差减杂交 表达序列标签
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小麦抗叶锈病基因Lr24的一个新STS标记 被引量:11
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作者 张娜 陈玉婷 +5 位作者 李亚宁 张立荣 孟庆芳 张汀 杨文香 刘大群 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期212-216,共5页
来源于长穗偃麦草的基因Lr24对小麦叶锈病具有很高的抗性,本研究旨在开发用于Lr24基因分子标记辅助育种的新的分子标记。从定位于小麦3D染色体的22对SSR、EST-SSR引物中筛选出4对揭示TcLr24多态性的引物,用468株F2抗感群体对这4对引物... 来源于长穗偃麦草的基因Lr24对小麦叶锈病具有很高的抗性,本研究旨在开发用于Lr24基因分子标记辅助育种的新的分子标记。从定位于小麦3D染色体的22对SSR、EST-SSR引物中筛选出4对揭示TcLr24多态性的引物,用468株F2抗感群体对这4对引物进一步检测,得到1个与Lr24共分离的EST-SSR标记Xcwem17。对该标记进行测序,并设计了STS引物。用该STS引物及已知的Lr24SCAR引物对试验群体进行验证,两对引物在该F2群体中均表现共分离,且Xcwem17可在TcLr24单基因系和已知含Lr24的农家品种泰山1号中可扩增出180bp单一条带,感病对照及其余7个近等基因系无扩增。该EST-SSR标记可直接用于分子标记辅助选择。 展开更多
关键词 小麦叶锈病 抗病基因 Lr24 分子标记辅助选择
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胞内钙库对小麦叶锈菌侵染之过敏反应的影响 被引量:10
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作者 张蓓 阎爱华 +3 位作者 刘刚 刘猛 侯春燕 王冬梅 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期833-839,共7页
使用影响胞内Ca2+库和钙通道的药物预注射小麦叶片,观察其对小麦受叶锈菌侵染诱发的过敏反应(HR)的影响。结果表明,对小麦叶片预注射不同浓度的胞内Ca2+螯合剂(BAPTA-AM)后接种叶锈菌小种260,随着注射药物浓度的增高,寄主细胞发生HR的... 使用影响胞内Ca2+库和钙通道的药物预注射小麦叶片,观察其对小麦受叶锈菌侵染诱发的过敏反应(HR)的影响。结果表明,对小麦叶片预注射不同浓度的胞内Ca2+螯合剂(BAPTA-AM)后接种叶锈菌小种260,随着注射药物浓度的增高,寄主细胞发生HR的面积逐渐减小。而注射胞内Ca2+激活剂(caffiene)后接种,HR的面积有所增加。进一步用胞内Ca2+通道抑制剂(herapin、RR和8-Br-cADPR)预处理,结果herapin对HR的影响呈浓度依赖型,而RR和8-Br-cADPR对HR没有明显作用。据此提出,胞内Ca2+可能参与小麦抵抗叶锈菌侵染过程中钙信号的形成,且这一过程主要通过IP3途径完成。 展开更多
关键词 小麦 叶锈菌 CA2+ 过敏性反应
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叶锈菌侵染的小麦叶片转录组数据分析 被引量:10
14
作者 刘娜 乔妹 +4 位作者 孙嘉伟 陈琰 侯春燕 韩胜芳 王冬梅 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期991-1000,共10页
选取小麦近等基因系Tc Lr26与其轮回亲本Thatcher(Tc),与叶锈菌生理小种260分别组成不亲和及亲和组合,通过Illumina/Solexa平台的HiSeq^TM2000高通量测序技术对接种叶锈菌后的小麦转录组进行测序,利用Trinity软件将数据组装形成转录本,... 选取小麦近等基因系Tc Lr26与其轮回亲本Thatcher(Tc),与叶锈菌生理小种260分别组成不亲和及亲和组合,通过Illumina/Solexa平台的HiSeq^TM2000高通量测序技术对接种叶锈菌后的小麦转录组进行测序,利用Trinity软件将数据组装形成转录本,对所有转录本进行COG、GO和KEGG分类和功能注释、Pathway注释以及蛋白编码区的预测。结果表明,转录组测序片段经de novo拼接共得到87291条平均长度866 bp的Unigenes;通过功能聚类,分别获得25个COG分类、55个GO功能亚类和128条KEGG通路;差异表达基因分析显示,相对于亲和组合,不亲和组合在接种叶锈菌后8 h上调Unigenes4037条,下调Unigenes 1949条;接种后24 h,上调Unigenes 2122条,下调Unigenes 3248条。其中植物与病原物互作过程中的钙信号通路,活性氧爆发及SA信号通路相关基因在不同时间有差异表达,在接种后8 h所表达的差异基因可能与基础防卫反应诱发密切相关,而在接种后24 h的差异表达基因可能与Lr26介导的过敏性防卫反应表达有紧密联系。这为深入分析和发掘小麦抗叶锈病相关基因及系统研究小麦抗锈病分子机制奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 小麦 叶锈菌 转录组
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小冰麦33苗期抗叶锈性鉴定及其抗性基因推导 被引量:8
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作者 刘莉 刘华梁 +4 位作者 陈云芳 杨文香 张全宝 孟庆芳 刘大群 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期149-152,共4页
为明确小冰麦33在抗叶锈病方面的应用前景,选用了来自全国21个地区不同年份的214株叶锈菌株对小冰麦33进行苗期抗叶锈性鉴定。结果表明,在214株菌株中,只有云南与贵州两地区各出现了一个使其产生高侵染型的菌株,说明小冰麦33对我国小麦... 为明确小冰麦33在抗叶锈病方面的应用前景,选用了来自全国21个地区不同年份的214株叶锈菌株对小冰麦33进行苗期抗叶锈性鉴定。结果表明,在214株菌株中,只有云南与贵州两地区各出现了一个使其产生高侵染型的菌株,说明小冰麦33对我国小麦叶锈菌具有较强的苗期抗病性,可在我国大部分麦区使用。试验选用19个具有较好鉴别能力的小麦叶锈菌株和49个已知的抗叶锈单基因品系对其进行了抗叶锈基因推导,推导出小冰麦33中可能含有Lr2a、Lr3a、Lr23、Lr44及未知抗叶锈基因。 展开更多
关键词 小冰麦33 叶锈菌 鉴定 抗叶锈病基因
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Lr1基因在四个小麦骨干亲本衍生系中的分布及选择效应 被引量:4
16
作者 刘新春 赖运平 +5 位作者 刘仙俊 李俊 袁金娥 万洪深 冯宗云 杨武云 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期597-602,共6页
为了解Lr1基因在小麦育种中的利用情况,通过PCR分子标记技术检测了小麦抗叶锈病基因Lr1在小麦骨干亲本南大2419、阿夫、燕大1817和碧蚂4号及其328个衍生品种中的分布情况。结果显示,Lr1基因在4个骨干亲本衍生品种中的频率为:燕大1817(80... 为了解Lr1基因在小麦育种中的利用情况,通过PCR分子标记技术检测了小麦抗叶锈病基因Lr1在小麦骨干亲本南大2419、阿夫、燕大1817和碧蚂4号及其328个衍生品种中的分布情况。结果显示,Lr1基因在4个骨干亲本衍生品种中的频率为:燕大1817(80.0%)>阿夫(78.1%)>南大2419(54.3%)>碧蚂4号(32.4%);Lr1基因在各个亲本衍生后代的最高频率分别是:阿夫子三代90.0%,燕大1817子三代100.0%,南大2419子五代100.0%,碧蚂4号子三代45.0%。Lr1基因的分布频率呈现出从冬小麦区到春小麦区上升的趋势。研究表明骨干亲本的选用更注重其综合性状而非是否含有Lr1基因,环境条件、亲本和杂交方式的选择及其相互作用影响了Lr1基因在骨干亲本衍生品种中的分布形势,其基因的表现型可能与选择牵连效应有关。 展开更多
关键词 小麦 Lr1 衍生系 骨干亲本 puccinia triticina
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小麦叶锈菌生理小种MFR的分子鉴定研究 被引量:8
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作者 蒲志刚 刘太国 +1 位作者 张敏 陈万权 《植物病理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期449-454,共6页
用 AFLP方法对来自中国和墨西哥的 2 3个小麦叶锈菌生理小种进行分析 ,共筛选了 64对引物 ,获得一对引物( M0 5/E0 3 )可在 MFR小种中扩增出一条特异性 DNA片段 ,进行回收、克隆、测序 ,结果表明该片段具有 32 5个碱基。根据特异性片段... 用 AFLP方法对来自中国和墨西哥的 2 3个小麦叶锈菌生理小种进行分析 ,共筛选了 64对引物 ,获得一对引物( M0 5/E0 3 )可在 MFR小种中扩增出一条特异性 DNA片段 ,进行回收、克隆、测序 ,结果表明该片段具有 32 5个碱基。根据特异性片段序列设计出 SCAR标记引物 ,对 60个叶锈菌生理小种分离物进行回检结果表明 ,研制的 SCAR标记能够准确区分 MFR生理小种。 展开更多
关键词 小麦叶锈菌 分子标记 毒性 AFLP
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Ca2+·CaM信使系统参与小麦抗叶锈病反应的初步研究 被引量:6
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作者 霍建飞 宋水山 +3 位作者 李星 杨文香 付胜杰 刘大群 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2008年第B10期234-239,共6页
研究Ca2+.CaM是否参与小麦抗叶锈病反应的过程,为更深入了解小麦抗叶锈病的反应机制奠定基础。采用离体培养的方法测定小麦种子经CaM拮抗剂TFP(三氟拉嗪)、CPZ(氯丙嗪)和W-7(N-(6-aminohexyl)-5-chloro-1-naphthalene sulfonamide)以及C... 研究Ca2+.CaM是否参与小麦抗叶锈病反应的过程,为更深入了解小麦抗叶锈病的反应机制奠定基础。采用离体培养的方法测定小麦种子经CaM拮抗剂TFP(三氟拉嗪)、CPZ(氯丙嗪)和W-7(N-(6-aminohexyl)-5-chloro-1-naphthalene sulfonamide)以及CaCl2预处理后小麦叶片接种叶锈菌后在不同时间点的酶活性。另外用实时定量PCR的方法检测小麦接种亲和小种和非亲和小种后CaM不同亚型基因的表达情况。试验结果表明:小麦叶片接种非亲和性叶锈菌后,TFP、CPZ和W-7浸种处理抑制了过氧化物酶(POD)、丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性的上升;小麦叶片接种亲和性叶锈菌后,CaCl2预处理加剧了过氧化物酶(POD)、丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性的上升。这说明Ca2+.CaM信使系统可能在小麦抗叶锈病过程中起着重要作用,并且不同的CaM亚型可能调控不同的抗病途径。 展开更多
关键词 小麦 叶锈菌 Ca2+·CaM
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不同小麦品种叶锈菌的遗传多样性分析 被引量:6
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作者 张梦雅 孟庆芳 +3 位作者 张林 高颖 闫红飞 刘大群 《河南农业科学》 CSCD 北大核心 2018年第9期77-81,共5页
为了快速检测小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种的关系,利用叶锈菌17对EST-SSR引物对2015年从河南周口2块小麦苗圃不同品种叶片上直接收集的63份小麦叶锈菌材料(周口南地块27份,周口西地块36份)进行分子多态性及分子小种类型分析。聚类结... 为了快速检测小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种的关系,利用叶锈菌17对EST-SSR引物对2015年从河南周口2块小麦苗圃不同品种叶片上直接收集的63份小麦叶锈菌材料(周口南地块27份,周口西地块36份)进行分子多态性及分子小种类型分析。聚类结果显示,63个小麦叶锈菌株间遗传相似系数为0. 70~1. 00。2块苗圃小麦叶锈菌群体间遗传距离为0. 021 5,遗传相似系数为0. 978 7,表明2个地块间小麦叶锈菌群体遗传相似性高。2个地块小麦叶锈菌遗传多样性(Ht)为0. 22,群体内遗传多样性(Hs)为0. 21,群体间遗传多样性(Dst)仅为0. 01,遗传分化系数(Gst)较低,为0. 05,表明2块苗圃间小麦叶锈菌群体遗传多样性较低,群体内多样性较群体间多样性更丰富。群体内遗传变异占总变异的94. 44%,群体间遗传变异占总变异的5. 56%,表明遗传分化在2块苗圃群体间和群体内都存在,但叶锈菌遗传变异主要来源于群体内变异。小麦叶锈菌遗传多样性与寄主品种有一定关系,小麦品种亲本来源相同,其上叶锈菌小种类型较为一致,遗传相似性高,亲缘关系近,遗传多样性低。 展开更多
关键词 小麦叶锈菌 EST-SSR 遗传多样性 小麦品种
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2009-2011年河南省小麦叶锈菌毒性结构分析 被引量:7
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作者 赵盼盼 孟庆芳 +3 位作者 郭楠 张林亚 闫红飞 刘大群 《河南农业科学》 CSCD 北大核心 2013年第4期91-94,共4页
采用16个固定鉴别寄主和21个辅助鉴别寄主,在小麦苗期对2009-2011年采自河南省6个地区184个单孢子堆上纯化分离的小麦叶锈菌菌株进行致病性鉴定及毒性基因频率分析。结果显示:2009-2011年河南省主要优势致病类型为THTS、THTT、THKS、PHK... 采用16个固定鉴别寄主和21个辅助鉴别寄主,在小麦苗期对2009-2011年采自河南省6个地区184个单孢子堆上纯化分离的小麦叶锈菌菌株进行致病性鉴定及毒性基因频率分析。结果显示:2009-2011年河南省主要优势致病类型为THTS、THTT、THKS、PHKT、PHTT、THPS、PHKS、PHSS、THFS、THPN和THSS,出现总频率为52.13%。毒性基因V1、V2c、V3、V16、V26、Vb、V25和V37的平均毒性频率超过95%,说明其对应的小麦抗叶锈病基因在河南省几乎完全丧失了抗性;毒性基因V9、V24、V19、V38和V47的平均毒性频率低于4%,说明其对应的抗病基因为目前河南省小麦叶锈菌有效抗病基因,尤其毒性基因V24的毒性频率为0,表明目前河南省无对其表现出毒力的小麦叶锈菌小种。另外,毒性基因V11、V15、V17、V30、V10、V14a、V23、V29、V18、V21、V32、V33+34、V36和V39等的毒性频率在2009-2011年际间差异较大。 展开更多
关键词 河南省 小麦叶锈菌 致病类型 毒性基因频率
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