夏长剑[1]2011年在《大豆抗疫霉根腐病基因分析及大豆品种皖豆15抗疫霉根腐病基因作图》文中研究说明大豆是世界主要经济作物,由大豆疫霉(Phytophthora sojae Kaufmann & Gerdemann.)引起疫霉根腐病是大豆上仅次于大豆孢囊线虫的第二大病害,严重影响世界大豆的生产。在我国,大豆疫霉根腐病在东北、福建等地造成严重危害。本研究对中国及引自美国的一批大豆资源进行了抗大豆疫霉根腐病基因推导,并对其中可能含有Rps1座位抗病基因的大豆资源进行了分子检测。此外,还对大豆品种皖豆15中所含的抗疫霉根腐病基因进行了遗传作图。主要结果如下:1.利用下胚轴创伤接种法鉴定了156份国内大豆资源对13个大豆疫霉菌株的抗性,并进行了基因推导。结果显示,有125份大豆资源至少抗1个大豆疫霉菌株,占总数的80.13%。这125份大豆资源共产生90种不同的反应型,其中有10个反应型符合一个已知单基因、一个或多个两基因组合的反应型,推断这些资源中含有Rps1a、Rps1b、Rps1d、Rps1k、Rps3a、Rps3b、Rps3c、Rps4、Rps5、Rps6、Rps7和Rps8等基因。2.利用下胚轴创伤接种法对引自美国的85份大豆资源进行了13个大豆疫霉菌株的抗性鉴定,并结合系谱分析做了基因推导。结果显示,有72份被鉴定分别抗1至12个大豆疫霉菌株。结合系谱分析,通过基因推导明确了35个品种(系)含有已知抗病基因或基因组合,其中有14个品种(系)含有Rps1a,1个含有Rps1c和2个含有Rps1k,这3个基因能够有效抵御我国大豆疫霉种群,可以直接用于抗病育种。3.利用与Rps1座位等位基因紧密连锁的SSR分子标记,对基因推导中含有Rps1座位等位基因的41份大豆资源进行检测。发现L60-246(Clark63)、L72-1138、L63-1612、L72-1140、L83-4387、Maple Arrow、Dawson、Wilkin、Hodgson 78、Vinton 81、Beeson、L81-4871、Century lx13、Hoyt、Dunbar、Delsoy4710、L72D-4045、L88-8739、L69-4428、Kato、Hack和晋豆15号等22份大豆资源含有Rps1a;L82-1858含有Rps1c;齐黄1号、文丰7号、石大豆1号、科新4、蒙9793-1、晋豆31号、鲁豆4号、猫眼豆(ZDD18835)、新六青和豫豆12等10份大豆资源含有Rps1d;L81-4590、Sprite 87、Amcor 89、L87-0482、Hobbit87和7651-1等6份大豆资源含有Rps1k。4.对大豆品种皖豆15抗大豆疫霉根腐病基因RpsWD15进行作图。并将其定位在D2连锁群上,SSR标记Satt514和Satt543分别位于RpsWD15两侧,与其遗传距离分别为4.8 cM和3.1 cM。
孙果忠[2]2007年在《非寄主对大豆疫霉菌抗性的分子机理》文中研究指明由大豆疫霉菌引起的根腐病是影响世界大豆生产的毁灭性病害之一，利用抗病品种是控制该病害最经济和有效的措施。然而，由于大豆疫霉菌小种的高度变异性导致品种抗性极易丧失。挖掘持久的抗病基因已成为抗病育种的难题。与单个的抗病基因控制的“基因对基因”抗性不同，非寄主抗性是植物最有效和持久的一种抗病机制。因此，找到非寄主对大豆疫霉菌抗性反应的关键基因，就可能利用基因工程手段创造广谱和持久的抗性材料。本研究的目的就是寻找非寄主拟南芥和烟草对大豆疫霉菌信号识别和抗性反应相关的基因，为从分子水平上解释非寄主对大豆疫霉菌抗性的机理提供依据。本研究获得了以下主要结果：1．大豆疫霉菌无性世代存在很高的毒力变异率，变异率的大小受大豆疫霉菌分离物和寄主基因型的共同影响。非寄主拟南芥和烟草对大豆疫霉菌侵染表现出不同的抗性反应：在拟南芥上不产生可见的症状，而烟草表现出与非亲和大豆寄主类似的局部坏死现象。与侵染叶片不同，在离体共培养条件下，大豆疫霉菌游动孢子对非寄主、非亲和寄主及亲和寄主的悬浮细胞均具有致病性。2．在蛋白质组水平上揭示了大豆疫霉菌诱导的大豆和拟南芥系统获得抗性的差异。在大豆上，伤口、水杨酸和大豆疫霉菌诱导的蛋白表达模式非常一致；而在拟南芥上，大豆疫霉菌与伤口诱导的蛋白表达模式一致，但与水杨酸诱导的存在较大差异。因此，大豆疫霉菌诱导的系统获得抗性在大豆上主要依赖水杨酸介导的信号传递途径，而在拟南芥上不依赖水杨酸的信号传递途径起着重要作用。大豆疫霉菌诱导的大豆和拟南芥差异表达的蛋白质功能相似，主要是与物质代谢相关的酶和各种调节因子，表明二者产生系统获得抗性反应的分子基础可能是相同的。3．利用与gateway技术兼容的酵母表达系统对来源于EST和基因组的大豆疫霉菌激发素家族的21个基因的开放阅读框架进行了克隆和表达，并通过接种烟草和拟南芥含表达产物的酵母上清进行了功能分析。结果表明，利用上述体系进行病原菌胞外蛋白的基因挖掘是可行的。激发素在不同非寄主植物抗性反应中的作用机制存在差异，在烟草上引起叶片的系统性坏死反应，而在拟南芥上可诱导接种部位周围细胞的细胞壁明显加厚。多数类激发素可以抑制酵母引起的烟草叶片坏死，表明激发素家族可能具有抑制一般激发子诱导的烟草坏死反应的功能。4．利用酵母双杂交技术从烟草和拟南芥中筛选了与激发素SOJB和类激发素PPSE7互作的蛋白。SOJB分别从烟草和拟南芥中筛选出了14个和13个蛋白；PPSE7分别从烟草和拟南芥中筛选出11个和14个蛋白。SOJB和PPSE7在拟南芥和烟草中存在几个相同的结合蛋白，表明二者具有共享的生物功能。在烟草中，SOJB能与蛋白质降解有密切关系的两个蛋白—肽酶和泛素结合蛋白互作，而PPSE7没有筛选到类似蛋白；这于本研究中SOJB的作用相符。SOJB和PPSE7均能与跨膜运输蛋白结合，PPSE7与水通道蛋白，SOJB与铜离子转运蛋白；表明二者在胞质内存在作用靶标。在拟南芥中，筛选出两个与PPSE7和SOJB结合的激酶，PPSE7与ATP结合激酶，SOJB与假定的受体激酶；这是在拟南芥中首次发现与激发素结合的受体激酶。5．构建了21个目标基因的gateway兼容的RNAi表达载体，为进一步分析这些基因的功能做好了准备。
郝中娜[3]2002年在《大豆疫霉毒性遗传与变异及影响卵孢子生活力因素研究》文中研究指明本文采用MTT染色法测定影响大豆疫霉菌株597-3卵孢子生活力(萌动率、休眠率和死亡率)的因素并用离体叶柄伤口接种法测定大豆疫霉单游动孢子连续三代或四代分离后代的毒性，研究结果如下： 1 用MTT染色法测定卵孢子龄期、预处理温度、化学物质、寄主根提取液、土壤浸渍液对大豆疫霉卵孢子生活力的影响，结果表明： 卵孢子萌动率和死亡率随其龄期增加而逐渐上升，龄期45天的卵孢子萌动率最高，达到24.52％，卵孢子休眠率随其龄期增加呈下降趋势。-1℃、-20℃、35℃预处理和不同浓度KMnO_4处理龄期30天的卵孢子，其萌动率和死亡率均高于对照，休眠率均低于对照。35℃预处理卵孢子5天，萌动率最高，达到83.55％。0.4％KMnO_4处理卵孢子20分钟萌动率可达58.49％。7℃预处理、H_2O_2处理、寄主根提取液、土壤浸渍液处理卵孢子对其生活力影响很小。 2 本文首次报道了一种鉴别大豆疫霉毒性的新方法——离体叶柄伤口接种法。 3 大豆疫霉连续三代或四代单游动孢子分离后代对大豆疫霉菌生理小种鉴别寄主P.I.103(Rpsld)和Harlon(Rpsla)毒性变异较大，通常从有毒性变异到无毒性或到中间类型，对P.I.103(Rpsld)毒性变异趋势是对寄主丧失毒性，而对Harlon(Rpsla)毒性变异趋势是通过几代变异后对寄主仍有毒性，对其他6种鉴别寄主L83-570(Pps 3a)、Williams82(Rps 1k)、Harosoy13XX(Rps 1b)、Harosoy(Rps 7)、Harosoy62XX(Rps 6)和Williams79(Rps 1c)毒性基本不发生变异。从第一代单游动孢子无性系中选择的1号单孢株(44号生理小种)连续分离两代或三代，变异趋势主要是从44号生理小种变异为3号生理小种，也有变异成毒性公式为7或1a,7的单孢株；从第一代单游动孢子无性系中选择的30号单孢株(1号生理小种)连续分离两代或三代，变异趋势主要是从1号生理小中变异为毒性公式为7的单孢株，也有变异成3号生理小种和毒性公式为1a,7的单孢株。大豆疫霉无性世代毒性变异几率很高，多数单孢株在每个分离后代中毒性都发生变异，产生不同的小种或毒性公式，并且变异基本不能稳定遗传。 4 测定31个大豆疫霉单游动孢株的毒性和菌丝生长速率，结果表明两者无相关性。 5 二个不同年份测定同一株大豆疫霉的毒性，结果表明毒性发生变异，1997年表现为能克服两个抗病基因(3a,7)，2000年表现为能克服五个抗病基因(1a,1b,1c,6,7)，2001年表现为能克服七个抗病基因(1a,1b,1c,1d,1k,6,7)。
参考文献：
[1]. 大豆抗疫霉根腐病基因分析及大豆品种皖豆15抗疫霉根腐病基因作图[D]. 夏长剑. 中国农业科学院. 2011
[2]. 非寄主对大豆疫霉菌抗性的分子机理[D]. 孙果忠. 中国农业科学院. 2007
[3]. 大豆疫霉毒性遗传与变异及影响卵孢子生活力因素研究[D]. 郝中娜. 东北农业大学. 2002
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