将类甜蛋白基因 (TLP)及其紧密连锁的抗除草剂bar基因以农杆菌介导法导入脱毒微型种薯“津引薯 8号” ,经除草剂筛选后的转基因单株无性繁殖用于分子检测 ,标记基因bar基因的PCR反应和含TLP基因特异探针的Southern检测结果 ,转基因植株分别显示出 0 54kb和 3 0kb的特异性条带 ,证明TLP基因已成功地整合到转基因马铃薯基因组中。利用TLP基因特异性抗血清对转基因植株进行Western反应检测 ,结果表明 ,转基因植株中TLP基因表达量显著高于对照组 ,经晚疫病菌游离孢子接种离体抗性分析 ,转基因株系表现出对晚疫病的明显抑制作用和症状发生的延迟作用

为了探究来源于马铃薯中的StBAG3基因在马铃薯抗性建立过程中可能具有的功能,以夏坡蒂马铃薯的离体叶片为试验材料,利用马铃薯的瞬时表达体系对StBAG3基因的功能进行了初步的研究。结果表明,在瞬时表达StBAG3基因的马铃薯离体叶片上人工接种马铃薯晚疫病菌,24,48,72,96 h后接种位置病斑的相对面积较对照病斑显著减少了1.92～39.15百分点,说明瞬时表达StBAG3基因后显著提高了马铃薯对晚疫病菌的抗性水平。这一结果也从对接种部位坏死细胞的染色中得到了证实。H_2O_2定性和定量测定的结果表明,瞬时表达StBAG3基因后接种部位H_20_2积累量在接种后0～48 h差异不显著,接种后72,96 h与对照差异显著,二者均在72 h达到最大值,分别为0.146,0.086μmol/g。ROS清除酶活性测定的结果表明,接种后瞬时表达StBAG3基因部位SOD和CAT的活性随着接种时间推移,变化的模式有所差异,但二者在0～96 h均高于对照叶片,而POD的活性在接种后0～72 h与对照叶片没有显著差异,仅在接种后96 h显著高于对照叶片,间接证明了H_2O_2参与了StBAG3基因介导的正向调控马铃薯对晚疫病的抗性建立过程。由此可见,StBAG3基因能够提高马铃薯对晚疫病的抗性水平。

马铃薯是世界性粮蔬作物。致病疫霉引起的晚疫病则是马铃薯育种所面临的最严峻问题之一,因此,分离和利用马铃薯晚疫病抗性基因获得抗病新品种是马铃薯育种的重要目标。首先在连翘中发现的一类与木质素合成相关的Dirigent基因可能在植物抗病虫害过程中起重要作用。试验根据马铃薯的EST序列信息设计特异性引物,并通过RT-PCR和RACE技术获得了一条全长为729 bp的Dirigent基因cDNA序列,命名为StDIR1;该cDNA编码一个包含191个氨基酸的蛋白质多肽;系统进化分析表明,该多肽是一种Dirigent-like蛋白,属于DIR-b亚群,与陆地棉Di-rigent-like protein ...

将“津引薯 8号”马铃薯薄片和含有CaMV35S启动子控制的类甜蛋白 (TLP)基因与紧密连锁的Ubiquitin启动子控制的bar标记基因的农杆菌双元表达载体进行共培养。切下马铃薯薄片表面产生的幼芽 ,用含有除草剂bialaphos的MS培养基进行初步筛选。当获得的生根抗性芽生长成株后用TLP蛋白抗体和TLP基因特异引物对成株进行间接ELISA检测和PCR检测。两种检测结果一致率为 90 % ,推断以bar基因为筛选标记、紧密连锁的外源类甜蛋白基因已经进入马铃薯基因组并得以表达

以草酸,KCl,FeSO4,K2HPO4作为激发子,就诱导马铃薯块茎对早疫病的抗性及其机理进行了初步研究。结果表明,草酸,KCl,FeSO4均可诱导马铃薯块茎产生对早疫病的抗性,其中20 mmol／L草酸的保护率达到49．38％,80 mmol／L KCl的保护率达到52．94％,40 mmol／L FeSO4的保护率达到51．51％,K2HPO4不能诱导马铃薯块茎抗早疫病。经草酸、 KCl、FeSO4诱导处理后的马铃薯块茎中,POD,PAL,PPO的活性明显高于对照,表明化学物质可能通过提高这3种酶的活性来发挥其诱导抗病作用。

【目的】β-氨基丁酸(BABA)田间或离体叶片喷洒能够有效诱导马铃薯防卫反应,增强对晚疫病的抗性。研究从组织化学层面进一步探究BABA诱导马铃薯晚疫病抗性过程中诱发的防卫反应及相关信号途径,为深入研究BABA诱导马铃薯产生晚疫病抗性的可能机制奠定基础。【方法】用4 mmol·L-1 BABA或蒸馏水(对照,Mock)喷洒马铃薯植株叶片,3 d后取离体叶片接种晚疫病菌(Phytophthora infestans),接种后不同时间用打孔器取接种点叶盘用于织化学染色和过敏反应(HR)观察。采用二氨基联苯胺(DAB)组织化学染色方法检测接种点周围活性氧(H2O2)累积情况;叶盘用苯胺蓝(anilin...

【目的】研究马铃薯中过表达三七PnSS基因对早疫病抗性的影响。【方法】从三七叶中克隆PnSS基因，使用邻接法构建三七PnSS及其同源物的系统发育树，通过农杆菌介导法转化马铃薯“剑川红”,随机挑选2个转基因株系在自然条件下接种病原菌交链格孢(Alternaria alternata)并统计病情指数，利用PCR方法检测生长素基因StYUCCA8、StPIN1和StPIN2的表达水平。【结果】从三七中克隆PnSS基因，系统发育树显示三七PnSS基因与西洋参中的同源物处于同一聚类中，但与茄科植物的同源物处于不同的聚类。三七PnSS基因转化马铃薯后获得12个转基因株系，随机挑选2个株系并接种交链格孢，发现表达PnSS的转基因马铃薯植株对早疫病显示出抗性，进一步发现StYUCCA8和StPIN2的表达水平在转基因马铃薯接种交链格孢前后均降低，StPIN1的表达水平在转基因植株接种交链格孢前升高，而接种交链格孢后降低。【结论】PnSS基因的过表达降低了生长素基因StYUCCA8、StPIN1和StPIN2的表达而提高马铃薯对早疫病的抗性，为利用PnSS基因开展马铃薯育种并获得抗早疫病马铃薯品种建立理论基础。

【目的】研究马铃薯中过表达三七PnSS基因对早疫病抗性的影响。【方法】从三七叶中克隆PnSS基因，使用邻接法构建三七PnSS及其同源物的系统发育树，通过农杆菌介导法转化马铃薯“剑川红”，随机挑选2个转基因株系在自然条件下接种病原菌交链格孢Alternaria alternata，统计病情指数，利用PCR方法检测生长素基因StYUCCA8、StPIN1和StPIN2的表达水平。【结果】从三七中克隆到PnSS基因，系统发育树显示三七PnSS与西洋参中的同源物处于同一聚类中，但与茄科植物的同源物处于不同的聚类。三七PnSS基因转化马铃薯后获得12个转基因株系，随机挑选2个株系并接种交链格孢，发现表达PnSS的转基因马铃薯植株对早疫病显示出抗性，进一步发现StYUCCA8和StPIN2的表达水平在转基因马铃薯接种交链格孢前后均降低，StPIN1的表达水平在转基因植株接种交链格孢前升高，而接种交链格孢后降低。【结论】PnSS基因的过表达降低了生长素基因StYUCCA8、StPIN1和StPIN2的表达而提高马铃薯对早疫病的抗性，这为利用PnSS基因开展马铃薯育种并获得抗早疫病马铃薯品种建立了理论基础。

通过改进外植体处理方法、添加乙酰丁香酮提高外植体芽分化频率、筛选芽分化培养基中激素浓度和确定 转化后再生体系的筛选物质及其使用浓度等方法建立和优化了马铃薯脱毒微型种薯的根癌农杆菌遗传转化体系。 利用该体系将水稻类甜蛋白基因和水稻几丁质酶基因导入津引薯8号脱毒微型种薯中,并获得转基因株系。通过 PCR和southern杂交分子检测,证明ZGY-298,ZGY-283和ZGY-301 3个株系均整合了这2个基因。采用晚疫 病主要生理混合小种温室活体接种和离体接种进行抗病性分析表明,在晚疫病发病高峰期(接种后5-6 d)。转基因 株系对晚疫病抗性明显高于对照品种,并可使病情蔓延推迟2-3 d。

利用苯酚、对氨基苯甲酸和苯甲酸等3种芳香族类化合物作为激发子,对马铃薯块茎抗早疫病的效果进行了探讨,同时分析了诱导处理后马铃薯块茎中与抗病性相关的酶活性的变化。结果表明,供试的3种化合物均在较低浓度下具有较强的诱导抗病作用,苯酚、苯甲酸和对氨基苯甲酸分别在1,0.01和5 mmol/L时诱导的保护率最高,分别达到43.21%,40.72%和28.75%,均与对照差异极显著。经上述浓度的3种化合物诱导处理后的马铃薯块茎中,过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性均有大幅度上升,明显高于对照,表明这些芳香族类化合物可能通过增加马铃薯体内POD和PAL的活性来发挥其诱导抗病作用。

【目的】利用马铃薯抗晚疫病种质资源筛选晚疫病抗病基因，为马铃薯晚疫病抗性育种提供理论基础。【方法】基于转录组测序技术，分析20个具有持续强抗晚疫病的马铃薯品种/品系和3个易感晚疫病品种的抗、感差异表达基因，利用GO数据库预测差异表达基因的功能、Clustal Omega程序比对氨基酸序列、MEGA6构建氨基酸序列进化树及SMART和HMMER程序分析蛋白结构域。【结果】对比3个易感晚疫病品种，20持续强抗病材料间具有共性上调或下调表达的基因，筛选到转录水平相差2倍的上调基因有6，034个、下调基因4，611个；GO分析表明，在表达上调的基因中，有508个基因的表达产物参与转录调控，1，084个基因的表达产物拥有ATP结合功能，1，179个基因的表达产物位于细胞核内发挥功能。在这些差异表达的基因中，分别有313个及111个基因表达量相差10倍上调或下调，其中在表达水平极调的基因中，有3个cc-NBS-LRR类基因与已克隆的晚疫病抗性基因有相似的蛋白结构域，其中，PGSC0003DMP400034099基因由876个氨基酸组成，与Rpi-amr3i基因的亲缘关系较近，其内部有9个LRR结构域，而Rpi-amr3i基因内部只有4个LRR结构域；PGSC0003DMP400045185基因由911个氨基酸组成，与Rpi-amr3i、R1-A、R8以及Rpi-blb2基因的亲缘关系较近，其内部的LRR结构域比Rpi-amr3i、R1-A、R8和Rpi-blb2多，且包含MeaB和Hc1结构域；PGSC0003DMP400042154基因由888个氨基酸组成，与Rpi-vnt1基因的3个转录本亲缘关系较近，内部都含有1个ABC transporter结构域，3个LRR结构域，Rpi-vnt13个转录本内只有1个LRR结构域。【结论】在20个具有持续强抗晚疫病特性的马铃薯品种/品系中筛选到大量差异表达的基因，其中极显著上调表达的cc-NBS-LRR类基因PGSC0003DMP400034099、PGSC0003DMP400045185和PGSC0003DMP400042154与已知晚疫病抗性功能基因的具有相同的保守性分子结构，可能参与马铃薯持续强抗晚疫病。

为了研究马铃薯内源BAG基因在晚疫病抗性建立中的作用,利用拟南芥和水稻的BAG基因保守序列,在马铃薯基因库中比对获得马铃薯内源StBAG3的基因序列。以StBAG3基因序列为模板设计引物,通过RT-PCR克隆得到了StBAG3基因cDNA序列。序列分析的结果表明,该基因开放阅读框为1026bp,编码341个氨基酸。蛋白二级结构预测结果表明,StBAG3具有UBQ和BAG2个保守功能域。StBAG3基因的表达谱分析结果显示,不同马铃薯品种中StBAG3基因表达水平存在差异,其中在冀张薯12号中表达量最高,而

【目的】明确晚疫病菌毒素对马铃薯的毒害作用,及不同生理小种产生的毒素对不同抗病品种的毒性差异。【方法】将马铃薯晚疫病菌培养在液体培养基(每升用黑麦粒60g,含10%番茄汁)中,置于17℃培养箱中黑暗培养1个月,4层纱布过滤,滤液用(NH4)2SO4盐析,透析后的液体为毒素液。将该毒素液作为介体来测定马铃薯3个品种(叶片和薯块)的抗性。【结果】接种该毒素的马铃薯的叶片和薯块产生的症状与接种马铃薯晚疫病菌孢子囊产生的症状相似。马铃薯品种不同对不同浓度的毒素稀释液和源于不同马铃薯晚疫病菌菌株的毒素的反应不同。推测毒素介导下马铃薯和晚疫病菌间的特异性是存在的。马铃薯的叶片和薯块对毒素的反应是不同的,甚...

以感病品种夏波蒂为材料,研究外源水杨酸(SA)在温室马铃薯种薯生产中,对种薯疮痂病的感病指数和植株生长的影响。通过分析植株叶片过氧化物酶、PAL活性、叶绿素含量、可溶性蛋白含量等多种生理指标的变化,探索诱导抗性的生理基础。结果表明,外源SA能显著降低种薯感病率;同时矮化植株,抑制地上部分生长,增强叶片叶绿素和类胡萝卜素合成。通过诱导抗氧化酶系活力的提高,SA能有效降低叶片中超氧自由基和MDA的含量,增强植株对疮痂病的系统抗性。