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马铃薯对晚疫病水平抗性的组织细胞学观察

西北植物学报 2015年第8期35卷 1554-1559页

作者：李惠霞刘永刚张俊莲王蒂甘肃农业大学草业学院兰州730070 甘肃省作物遗传育种与种质创新重点实验室兰州730070 甘肃省农业科学院植物保护研究所兰州730070

以马铃薯晚疫病水平抗性品种LBr-12和感病品种费乌瑞它为材料,采用普通光学和电子显微镜技术,系统研究了马铃薯与晚疫病菌(致病疫霉)互作的组织细胞学反应特征。观察结果显示:(1)接种后,水平抗性材料LBr-12出现过敏反应,病菌被限制在侵... 详细信息

以马铃薯晚疫病水平抗性品种LBr-12和感病品种费乌瑞它为材料,采用普通光学和电子显微镜技术,系统研究了马铃薯与晚疫病菌(致病疫霉)互作的组织细胞学反应特征。观察结果显示:(1)接种后,水平抗性材料LBr-12出现过敏反应,病菌被限制在侵染点的几个细胞中,菌丝产生较少的分支和吸器。(2)感病品种费乌瑞它被侵染细胞呈蔓延趋势,菌丝产生较多的分支和吸器。(3)电镜观察发现,抗病品种上病菌的胞间菌丝、吸器母细胞、吸器在细胞和亚细胞水平均发生了一系列异常变化,包括原生质的电子致密度加深、液泡增多变大、菌丝细胞壁不规则增厚、细胞器排列紊乱及解体、吸器母细胞及吸器形态异常、病菌最终畸形坏死,同时发现抗病品种受病菌侵染时可迅速产生结构防卫反应,形成的细胞壁沉积物使胞壁极度增厚或细胞膜上产生乳突状结构。

关键词：马铃薯致病疫霉水平抗性组织细胞学超微结构

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马铃薯晚疫病水平抗性的QTL标记评价

园艺学报 2007年第2期34卷 391-396页

作者：柳俊吴承金胡诚宋波涛田振东谢从华华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室国家蔬菜改良中心华中分中心武汉430070 湖北恩施州农业科学院马铃薯研究所湖北恩施445000

以11个马铃薯晚疫病水平抗性杂交组合后代的636个基因型为材料,对4个与晚疫病(Phy-tophthora infestans)水平抗性相关位于不同染色体的QTL位点标记GP179、GP76、prp1和GP125进行了评价。结果显示:4个QTL位点标记共有6个特征带,在不同遗... 详细信息

以11个马铃薯晚疫病水平抗性杂交组合后代的636个基因型为材料,对4个与晚疫病(Phy-tophthora infestans)水平抗性相关位于不同染色体的QTL位点标记GP179、GP76、prp1和GP125进行了评价。结果显示:4个QTL位点标记共有6个特征带,在不同遗传背景的组合中带型分布存在差异;田间抗病性与4个标记的总带数呈极显著直线相关;主要成分分析表明,prp1570位点标记解释了供试材料35%的抗性表型变异,为主效QTL。结合抗性表型分析,组合群体的抗性与QTL位点数有关,而个体的抗病水平与主效QTL有关。

关键词：马铃薯晚疫病水平抗性 QTL标记

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再谈植物的水平抗性

植物保护 1990年第1期16卷 40-41页

作者：王焕如河北农业大学

抗病育种希望选育的品种的抗性能持久。1963年Vanderplank提出水平抗性的概念后,有些植病和育种工作者感兴趣,因为如果一个品种对病菌的所有生理小种都能抵抗,它的抗性将是长命的。也有不少人对水平抗性表示怀疑或反对。国际间的争论,... 详细信息

抗病育种希望选育的品种的抗性能持久。1963年Vanderplank提出水平抗性的概念后,有些植病和育种工作者感兴趣,因为如果一个品种对病菌的所有生理小种都能抵抗,它的抗性将是长命的。也有不少人对水平抗性表示怀疑或反对。国际间的争论,至今仍未完全平息。我组近来进行了一些小麦叶锈病试验,涉及抗性变异问题,现在就水平抗性问题提些看法。 Browder于1985年来保定讲生物间遗传学时提了水平抗性问题。他列举了Parlevliet,Heyne Royer、Tomerlin等的研究结果,指出了构成水平抗性组分的潜伏期,侵染率,产孢量和产孢期等性状都是小种专化的,因此无法证明水平抗性是非小种专化的。我组近年来进行了3项试验,通过不同小麦品种与不同的叶锈菌小种的相互作用,研究锈菌寄生适合度和品种抗性组分的变异性、专化性,都证明潜伏期,侵染率和产孢量的变异都可因品种与小种组合不同而表现出极显著的差异。这与上述Browder等以及与Clifford和Clothier,Brennan,以及Milus和Line等对慢锈品种的研究结果是一致的。

关键词：植物抗病育种水平抗性

马铃薯晚疫病水平抗性相关基因中未知功能基因的定位

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马铃薯晚疫病水平抗性相关基因中未知功能基因的定位

作者：孙秀青华中农业大学

学位级别：硕士

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界上四大粮食作物之一,地位仅次于水稻、小麦和玉米。中国是最大的马铃薯生产国。由致病疫霉菌(Phytophthora infestans)引起的晚疫病是马铃薯全球范围内的毁灭性病害,严重地制约了马铃薯的生产和发展... 详细信息

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界上四大粮食作物之一,地位仅次于水稻、小麦和玉米。中国是最大的马铃薯生产国。由致病疫霉菌(Phytophthora infestans)引起的晚疫病是马铃薯全球范围内的毁灭性病害,严重地制约了马铃薯的生产和发展。最初人们使用化学药剂进行防治,取得了一定的成效,但是化学药剂不仅价格昂贵,而且还对环境造成了一定的污染。因此,培育抗性品种成为晚疫病防治的最有效途径。由主效基因控制的马铃薯晚疫病垂直抗性并不持久,因为新产生的小种会迅速克服这种单基因抗性。与垂直抗性相反,水平抗性是由微效多基因控制的数量性状,具水平抗性的品种虽会发生一定程度的病害,但没有病原小种的特异性,对品质和产量影响较小,抗性较为持久,且对晚疫病菌的选择压小,可以延缓病原菌的变异。因此,培育抗晚疫病的水平抗性品种已成为目前全球抗晚疫病育种的趋势。控制水平抗性基因的复杂性与病原菌和环境的复杂互作,以及马铃薯栽培种本身的四体性遗传,使得水平抗性育种十分困难。本研究从实验室已鉴定的348个马铃薯晚疫病水平抗性相关基因EST中筛选未知功能基因的EST,通过群体多态性检测进行基因定位,根据定位情况预测其功能,从而为开发马铃薯晚疫病抗性相关的分子标记奠定基础。主要研究结果如下:1.本研究从实验室已鉴定的348个EST筛选了与马铃薯晚疫病水平抗性相关的未知功能基因的EST35个。2.根据已知的EST序列设计特异引物,同时检测这些引物在两个二倍体马铃薯群体中的多态性。本实验选用的两个群体都是回交群体,分别是BCT群体和PCC1群体。多态性结果显示,2个标记在PCC1群体中有多态性,5个标记在BCT群体中有多态性。3.将具有多态性的7个标记回收、测序,然后在NCBI上进行Blast分析。结果表明,6个为目标基因,分别是DR751788、DR751719、DR751998、DR752001、DR752011和DR751984,1个为非目标基因。4.用作图软件定位这7个多态性标记,DR752011定位到PCC1遗传图谱的第8号染色体上;DR751719、DR751984、DR752001和DR751998分别定位在BCT遗传图谱的第6、12、1和4号染色体上。通过与已知图谱中的晚疫病水平抗性相关QTL比对,这些基因都不位于QTL区域。

关键词：马铃薯晚疫病水平抗性未知功能基因多态性定位

以候选基因策略筛选马铃薯晚疫病水平抗性分子标记

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以候选基因策略筛选马铃薯晚疫病水平抗性分子标记

作者：李竟才华中农业大学

学位级别：硕士

马铃薯(Solanum tuberosum L．)是世界上第四大粮食作物，在我国和世界工农业生产中均占有重要地位。马铃薯的生产受到多种病虫害的制约，其中晚疫病影响最大。马铃薯晚疫病垂直抗性并不持久，因为新产生的Phytophthora infestans小种... 详细信息

马铃薯(Solanum tuberosum L．)是世界上第四大粮食作物，在我国和世界工农业生产中均占有重要地位。马铃薯的生产受到多种病虫害的制约，其中晚疫病影响最大。马铃薯晚疫病垂直抗性并不持久，因为新产生的Phytophthora infestans小种会迅速克服这种单基因抗性。而多基因控制的水平抗性属非小种特异性，具晚疫病水平抗性的马铃薯品种的抗性广谱、持久，选育水平抗性品种是当前马铃薯品种改良的重要目标之一。控制水平抗性的许多微效基因与病原和环境的复杂互作，以及马铃薯栽培种的四体性遗传使得选择十分困难。本研究采用候选基因策略，在引自国际马铃薯中心的马铃薯晚疫病水平抗性材料B群体中筛选与晚疫病水平抗性显著相关的分子标记，并用于分子标记辅助选择。主要研究结果如下： 1．本研究从水平抗性材料B群体中随机挑选了122个株系，用***混合生理小种进行小叶离体鉴定。鉴定结果显示，122个株系的晚疫病水平离体病级趋于正态分布。 2．根据已报道的在马铃薯作图群体中已定位的分子标记，选择与晚疫病抗性QTL紧密连锁或源自NBS-LRR结构的标记，同时根据晚疫病水平抗性相关的EST等序列设计特异引物，对所选择株系进行标记检测。本实验共用38对候选基因特异引物进行简单PCR扩增。对扩增出的带型进行逐步回归分析表明，BA228d23，grol-2-P40，NL27，GP23，GP23，R×1，GP179，prp18个标记与晚疫病水平抗性显著相关。 3．从已构建的富集晚疫病水平抗性相关基因的差减文库中筛选目标EST，据此设计特异引物。另根据LM-PCR的引物序列设计特异引物。将这些特异引物配合相应的随机引物对各株系进行优化的TRAP扩增。在扩增的带型中，1-1650，1-1360，2-1820，2-1380，3-1500，3-1380，3-480，5-1670，5-1300，5-1100，6-820，7-1180，7-640，8-1740，8-1360，8-260，9-420，14-1360，14-220，13-1360，13-1100，13-410与晚疫病水平抗性显著相关。 4．对与晚疫病水平抗性显著相关标记的辅助选择结果分析发现，多标记的选择效率优于单标记的选择。 5．本实验结果表明，在晚疫病水平抗性分子标记辅助选择中采用候选基因策略，可以高效率地筛选与水平抗性相关的分子标记。

关键词：晚疫病水平抗性分子标记辅助选择候选基因目标区域扩增多态性

利用病毒介导沉默技术高通量鉴定马铃薯晚疫病水平抗性相关基因功能

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利用病毒介导沉默技术高通量鉴定马铃薯晚疫病水平抗性相关基因功...

作者：李帅华中农业大学

学位级别：硕士

病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing, VIGS)技术是一种RNA介导的植物抗病毒防御反应机制,VIGS实验技术应用在基因功能研究和高通量基因组研究中能够高效快速的鉴定基因功能缺失后表观性状改变。马铃薯晚疫病水平抗性是一种... 详细信息

病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing, VIGS)技术是一种RNA介导的植物抗病毒防御反应机制,VIGS实验技术应用在基因功能研究和高通量基因组研究中能够高效快速的鉴定基因功能缺失后表观性状改变。马铃薯晚疫病水平抗性是一种由微效多基因控制的,具有非小种专化性的数量抗性。其抗病程度虽然不及垂直抗性,但是对很多生理小种均有抗性,并且有着多重的抗病机制,具有广谱性、持久性和稳定性,同时能够降低晚疫病生理小种的选择压力,一定程度上延缓病原菌的变异。为了解晚疫病水平抗性的分子基础,明确水平抗性形成过程中相关基因在抗性网络中的位置与重要性,本研究挑选马铃薯晚疫病水平抗性相关基因,在本氏烟草利用VIGS技术沉默目标基因,对目标基因沉默烟草进行晚疫病抗性鉴定,筛选沉默后晚疫病抗性显著降低的目标基因作为马铃薯晚疫病水平抗性重要侯选基因。主要实验结果如下：1.挑选晚疫病水平抗性相关基因,与本氏烟草cDNA数据库比对得到45个与本氏烟草同源性较高,并且含有23bp以上连续匹配序列的ESTs作为实验筛选的目标基因片段。2.根据已知序列设计引物扩增获马铃薯cDNA,扩增获得38个目标基因片段,构建了TRV病毒重组载体,并将其转入农杆菌GV3101。3.在本氏烟草材料用VIGS技术将与目标基因同源性较高的内源基因进行沉默。RT-PCR技术鉴定了部分本氏烟草内源目标基因沉默效果,确定VIGS实验体系能够达到沉默烟草内源目标基因的目的。4.将沉默目标基因的本氏烟草进行晚疫病抗性鉴定,筛选得到晚疫病抗性与对照材料比较有显著差异的12个目标基因。初步确定这12个目标基因是晚疫病水平抗性重要基因。综上,本研究利用VIGS技术高通量在烟草中鉴定了38个马铃薯水平抗性相关基因功能,筛选出12个可能在马铃薯晚疫病水平抗性中具有重要作用的基因。

关键词：马铃薯晚疫病水平抗性 VIGS

小麦条锈病水平抗性多点联合鉴定方法的研究初报

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中国农业科学 1983年第4期 58-67页

作者：全国小麦条锈病水平抗性联合鉴定协作组

水平抗性或持久抗性应对病原物小种无专化性或专化性极弱,水平抗性一般多表现为部分抗性或相对抗性,其品种间的差异,往往为量的差异,难于用定性的方法鉴别。根据以上两点,鉴定水平抗性需要用尽可能多的,不同毒性的小种分别接种,而且需... 详细信息

水平抗性或持久抗性应对病原物小种无专化性或专化性极弱,水平抗性一般多表现为部分抗性或相对抗性,其品种间的差异,往往为量的差异,难于用定性的方法鉴别。根据以上两点,鉴定水平抗性需要用尽可能多的,不同毒性的小种分别接种,而且需要针对品种群体进行定量的鉴定。

关键词：水平抗性条锈病地点年份广谱抗性黄锈病垂直抗性小种鉴定鉴定方法

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关于植物的水平抗性(一)

植物保护 1979年第2期 1-6页

作者：曾士迈北京农业大学植保系

一、历史 1963年,Van der plank总结了马铃薯品种对晚疫病抗性“丧失”的历史经验,提出了水平抗性和垂直抗性这一对概念,他注意到,含有来自野生种Solanum demissum的主效抗病基因的抗病品种(即R基因品种),虽然在新育成推广时表现免疫或... 详细信息

一、历史 1963年,Van der plank总结了马铃薯品种对晚疫病抗性“丧失”的历史经验,提出了水平抗性和垂直抗性这一对概念,他注意到,含有来自野生种Solanum demissum的主效抗病基因的抗病品种(即R基因品种),虽然在新育成推广时表现免疫或高抗。然而大面积推广后不多几年就“丧失”了抗性,变为高度感病,反而不如过去的中度抗病的老品种。

关键词：水平抗性选择压力抗病品种广谱抗性选择压抗性品种垂直抗性抗性基因植物

八个玉米自交系对小斑病(O小种)田间成株期水平抗性因素的观察研究

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植物病理学报 1981年第3期 45-50页

作者：朱贤朝吴全安代法超张传模徐维基臧贤青吴纪昌潘惠康中国农科院作物品种资源所天津市农科院植保所山东省农科院植保所广西壮族自治区玉米研究所辽宁省丹东市农科所

根据田间抗病性鉴定结果,选取高抗系齐31和凤白29(新),抗病系威风322和黄早4,中抗系获白,中感系黄204,感病系替423和罗31等八个玉米自交系,对玉米小斑病(Helminthosporium maydis)(O小种)田间成株期水平抗性因素的观察研究。在自然发病... 详细信息

根据田间抗病性鉴定结果,选取高抗系齐31和凤白29(新),抗病系威风322和黄早4,中抗系获白,中感系黄204,感病系替423和罗31等八个玉米自交系,对玉米小斑病(Helminthosporium maydis)(O小种)田间成株期水平抗性因素的观察研究。在自然发病条件下,无论在病斑的面积,单位病斑面积上的产孢量或发病始期的病斑数量来看,八个自交系间都存在显著差异(P=0.01)。可是每个因素与田间抗病程度之间看不出有什么相关性。如果把三个因素乘积进行相关性测定,成株期抗病性与水平抗性三个因素乘积之间呈现高度相关性(r=0.85,P=0.01)。

关键词：玉米自交系水平抗性广谱抗性成株期小斑病田间观察研究