小麦茎基腐病抗性鉴定方法研究进展

小麦茎基腐病是由镰刀菌属多种真菌引起的一种世界性重要病害,严重影响小麦品质与产量。近些年来,该病害频繁发生,对粮食可持续生产和人畜生命健康构成了严重威胁。目前小麦茎基腐病抗性鉴定的接种方法及评价体系比较混乱,严重制约其抗性遗传育种与抗病机理研究的快速发展。本文从苗期与成株期抗性鉴定两个方面,对该病害抗性鉴定常用的接种方法、培养条件及抗性评价体系进行综述。在此基础上,指出苗期抗性鉴定宜采用孢子液浸泡法和天然培养基接种法,以茎基腐病症状分级为指标进行抗性评价;成株期抗性鉴定宜采用天然培养基接种法,以病蘖率结合茎秆症状严重程度作为评价指标比较合适。最后,为建立高效统一的茎基腐病抗性鉴定方法,提出了增强苗期抗性鉴定标准化、注重成株期抗性鉴定研究的建议,以期为小麦茎基腐病抗性的准确鉴定提供有益信息。

小麦G2-like转录因子家族基因鉴定与表达模式分析

Golden2-Like(G2-like)转录因子,是属于MYB类转录因子中GARP超家族的成员,在调节叶绿体发育中起重要作用。本研究利用生物信息学方法对小麦G2-like基因进行了全基因组鉴定,并对其理化性质、亚细胞定位、启动子顺式作用元件及对非生物胁迫和激素的响应模式进行了分析。从小麦中共鉴定出87个G2-like基因,不均匀的分布在小麦21条染色体上,系统发育分析将这些基因分为14个亚族。蛋白质二级结构预测表明,小麦G2-like基因的氨基酸序列均以α螺旋和随机卷曲为主要结构。启动子顺式作用元件分析表明其上游2 kb区域含有7种(P-box、SpI、LTR、ABRE、MBS、TGA-element和AE-box)与逆境胁迫诱导相关顺式作用元件。其中Ta3AG2-like19含有顺式调控元件结合位点最多,一共有18个结合位点。qRT-PCR验证发现,Ta3AG2-like19、Ta3AG2-like20、Ta4AG2-like29和Ta6AG2-like52在PEG和盐胁迫下以及GA、IAA和ABA激素诱导下表达量显著上调,这些基因可能介导了小麦对多种非生物逆境的响应。

小麦BES1转录因子基因TaBEH3的克隆及表达分析

BES1(油菜素内酯不敏感1-甲磺酸乙酯-抑制剂1)是一类植物特有的转录因子家族, TaBEH3基因是小麦 BES1基因家族成员之一,为进一步了解该基因的功能,以中国春为材料,克隆了 TaBEH3基因,将其3个同源基因分别命名为 TaBEH3-A、 TaBEH3-B和 TaBEH3-D。序列分析显示,3个同源基因均包含2个外显子,分别编码356、354和358个氨基酸,启动子区含有大量与植物生长发育、激素响应相关的顺式作用元件,其中,分生组织表达元件(CAT-box)和脱落酸响应元件(ABRE)在3个基因中普遍存在。系统进化树分析显示, TaBEH3基因在麦类作物中具有更近的亲缘关系。基于qRT-PCR进行的时空表达分析显示, TaBEH3基因在不同组织和不同器官间均有组成性表达,表明 TaBEH3基因在植物生长发育(特别是花器官的发育和形成)过程中具有重要的作用。 TaBEH3-A、 TaBEH3-B和 TaBEH3-D基因响应ABA激素胁迫处理,且3个基因的表达量变化趋势一致。