黄萎病是影响茄子生产的一种重要土传性病害,挖掘利用抗病基因对茄子抗黄萎病育种具有重要的意义。Ve类基因是已知的植物抗黄萎病基因之一。采用同源法从抗黄萎病野生茄中分离Ve类基因的同源序列,构建重组载体TRV2-SlVe,经农杆菌介导侵染植株并接种黄萎病病菌,结合表型观察和半定量RT-PCR技术对结果进行了分析。结果发现,TRV2-SlVe成功地抑制了野生茄中Ve基因的表达,接种植株表现出明显的黄萎病症状。以上结果表明,野生茄中的Ve类基因具有抗黄萎病的特性。

【目的】黄萎病(Verticillium wilt)是棉花生产上的重要病害,严重影响棉花的产量和品质。棉花基因组测序工作的完成为抗病基因挖掘提供了重要的信息资源。通过对一个尚未有功能注释的陆地棉基因CRVW(cotton resistance to Verticillium wilt)进行克隆与抗病功能验证,为棉花基因组信息完善、抗病机制解析和分子育种等方面奠定基础。【方法】根据参考基因组序列设计引物,同源克隆陆地棉(Gossypium hirsutum)农大601(ND601)中CRVW的开放读码框(open reading frame,ORF)。利用在线工具ProtParam预测蛋白氨基酸组成、分子量、理论等电点、不稳定指数和总平均亲水性等性质;应用PSIPRED v3.3预测蛋白二级结构;在线工具ProtComp v. 9.0进行亚细胞定位预测;PlantCARE在线软件分析顺式作用元件。构建CRVW与绿色荧光蛋白基因融合表达载体,通过基因枪介导法转化洋葱表皮细胞,观察CRVW的表达位置。利用qRT-PCR检测CRVW在棉花不同组织、黄萎病菌胁迫条件下不同抗、感品种间,以及水杨酸(salicylic acid,SA)诱导处理条件下的表达模式。构建CRVW沉默载体,应用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术进一步验证该基因在棉花中的抗病功能。检测CRVW沉默后一些与植物抗病调控相关标志基因的表达变化,分析其介导的抗病通路。【结果】从陆地棉品种ND601中克隆到CRVW的ORF,其全长780 bp,编码259个氨基酸残基,分子量约为30.2 kD,理论等电点9.59;蛋白二级结构含69.50%不规则卷曲、17.76%α-螺旋、11.20%延伸链和1.54%β-卷曲。综合生物信息学预测和荧光观察结果,显示CRVW主要存在于植物细胞膜和细胞质。CRVW在棉花根、茎和叶中都有表达,但在根中的表达量最高。CRVW的ORF上游序列(CRVW-P)中包括响应乙烯(ethylene)、SA、生长素(auxin)和脱落酸(abscisic acid)等4种激素信号的顺式作用元件。另外,CRVW-P还包括一些与伤害、防御、胁迫、病菌、干旱和低温等相关的顺式作用元件。SA喷洒处理后,CRVW显著上调表达。黄萎病菌胁迫后,CRVW在抗病品种ND601和感病品种中棉所8号(CCRI8)中均显著上调表达,但在感病品种中上调表达的发生时间明显滞后。黄萎病菌处理20 d后,CRVW沉默组棉苗表现出比对照(CK)组更明显的黄化、萎蔫和落叶等黄萎病病症。进一步统计分析显示,CRVW沉默组病指显著高于CK组,表明CRVW沉默显著降低了棉苗对黄萎病菌的抗性。沉默CRVW后,棉苗中SA含量显著降低;ICS1(isochorismate synthase 1)、EDS1(enhanced disease susceptibility 1)、PAD4(phytoalexin deficient 4)、NPR1(nonexpresser of PR gene 1)和PR1(pathogenesis-related protein 1)等与SA积累和信号调控相关的标志基因均发生显著下调表达。【结论】CRVW定位于细胞质和细胞膜,主要在棉花根部表达,可能通过SA信号通道参与棉花抗黄萎病反应过程。

研究野生抗病茄植株腐解物对茄子黄萎病菌(Verticillium dahliae)的化感作用,探讨野生茄子的化感作用利用途径。采用生长速率法和悬滴法,测试了托鲁巴姆(Solanum torvum)、刺茄(Solanum surattense,CRP)、赤茄(Solanum integriflium)、刚果茄(Solanum sisymbriiflium)4种野生抗病茄(以下分别简称TL、CI、CH和GG)的根、茎、叶腐解物及叶片浸提物的乙醇提取液对茄子黄萎病菌菌丝生长和孢子萌发的影响。结果表明:供试腐解物提取液对茄子黄萎病菌均具有一定的化感抑制作用。腐解物对菌丝生长的化感抑制作用为叶>根>茎,...

为了克隆棉花抗黄萎病相关基因,利用生物信息学、病毒诱导基因沉默技术(VIGS)、实时定量PCR(q PCR)和接菌分析来研究棉花WRKY基因对大丽轮枝菌的诱导响应和抗性。结果从棉花中筛选出8个与拟南芥直系同源的棉花抗病相关WRKY基因,这些直系同源WRKY基因表达受到大丽轮枝菌浸染诱导响应。其中有6个GhWRKY基因的表达均受到大丽轮枝菌诱导上调,而GhWRKY70和GhWRKY48的表达量随着不同的时间点呈现上调或下调。GhWRKY22等5个基因表达量在24,72 h分别表现为上调,呈现出双峰曲线。对GhWRKY22表达特征进一步分析,结果显示,GhWRKY22基因在茎里优势表达,同时表达受到大丽轮枝菌、水杨酸和茉莉酸激素的诱导。GhWRKY22基因沉默植株对大丽轮枝菌的敏感性增加,抗病标志基因(PR1、PR3、PR4、PR5、PAL和PDF1. 2)表达量也显著降低,揭示GhWRKY22是通过SA和JA信号途径参与棉花对大丽轮枝菌的响应过程。总之,棉花中8个WRKY基因参与棉花对黄萎病抗性调控,其中GhWRKY22基因正调控棉花的抗性,可作为棉花抗病育种的候选基因。

鉴定陆地棉SKS基因家族成员，解析其演化规律，为棉花抗性育种提供新的候选基因。基于已公布的陆地棉遗传标准系TM-1基因组数据，以陆地棉品种中棉-14为试验材料。通过生物信息学对陆地棉SKS家族成员进行全基因组鉴定，并对其家族成员的染色体分布、进化关系、基因结构、共线性关系等进行预测分析。通过实时荧光定量聚合酶链式反应分析GhSKS13的表达模式，并利用病毒诱导的基因沉默技术初步探究陆地棉SKS13在棉花抵御大丽轮枝菌过程中的功能。共鉴定到48个陆地棉SKS基因，不均匀分布于陆地棉19条染色体上，聚类分析分为5个亚组，基因序列具有较高保守性，共线性关系分析显示，陆地棉SKS基因家族受到纯化选择。组织模式表达分析显示，GhSKS13在陆地棉根组织中优势表达，并且受大丽轮枝菌诱导显著上调表达。GhSKS13沉默植株对大丽轮枝菌抗性减弱，同时抑制病程相关基因GhPR1、GhPR2、GhPR3和GhPR5表达。大丽轮枝菌入侵GhSKS13沉默植株，其过氧化氢(H_2O_2)沉积明显低于对照，暗示GhSKS13促进活性氧(ROS)的形成。总之，明确了陆地棉SKS家族成员的系统进化关系、染色体分布特征和基因结构特征；并阐明了GhSKS13参与棉花对大丽轮枝菌抗性反应。

以参加抗性鉴定的茄子品种为研究材料，应用茄子黄萎病抗病性鉴定标准方法和ＳＲＡＰ标记方法，研究了茄子抗黄萎病性状与ＳＲＡＰ标记的关联性。结果表明，本研究中的８２个茄子品种黄萎病病情指数为１２．５％～８３．３３％，平均病情指数为３１．５７％，病情指数散差较大，离散程度较低，品种间抗病性差异极显著，高抗病或者高感病品种数较少；基于Ｋ＝３时ΔＫ最大将所有品种分为３个亚群，即两个小亚群和一个大亚群；采用ＭＩＭ＿Ｑ＋Ｋ模型对病指均值进行关联分析，共检测到１８个ＳＲＡＰ标记与病指显著关联，其中标记ＥＭ７／ＭＥ７－１１达极显著水平（–ｌｏｇ Ｐ＞３，Ｐ＜０．００１）。这些标记关联性稳定且关联度高，可用于后续分．．．

探究陆地棉细胞色素P450基因GhP450-94C1在棉花黄萎病反应中的生物学功能,为棉花黄萎病抗性基因挖掘及抗病育种奠定基础。通过转录组筛选,克隆获得一个细胞色素P450基因GhP450-94C1,利用生物信息学的方法分析该基因的理化性质,通过荧光定量PCR技术分析GhP450-94C1在黄萎病侵染下的表达模式,利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术初步探究其在棉花抗黄萎病反应中的生物学功能,结果表明:克隆获得一个陆地棉细胞色素P450基因GhP450-94C1,其开放阅读框(ORF)为1503bp,编码一个含500个氨基酸的酸性、亲水性、不稳定的跨膜蛋白,分子式为C_(2597)H_(4025)N_(691)O_(725)S_(22),相对分子质量为57.23ku,定位于内质网膜,含有一个P450结构域;有86.45%的概率存在信号肽;二级结构预测显示该蛋白含有24个α螺旋和8个β折叠;该基因响应黄萎病菌侵染,抑制其表达后植株对黄萎病菌的敏感性增强;初步证明GhP450-94C1是棉花黄萎病抗性反应的一个正向调控因子。

　以高抗黄萎病的海岛棉品种" 15-3493"和高感黄萎病的陆地棉品种"石河子875"的175个F2代单株作为标记群体,采用BSA法筛选多态性引物,构建了1个包括3个SSR引物在内的连锁群。通过Mapmaker软件将与黄萎病抗性有关的1个位点定位在该连锁群,该位点与SSR标记BNL3556相距13.1cM,可解释表型变异方差的50.1%,为主效基因位点。

【目的】发掘棉花抗黄萎病相关的优异等位基因,利用优异等位基因对棉花抗黄萎病性状进行分子检测,实现对抗病性的快速鉴定和对抗病基因型的直接选择,有效解决当前抗病性鉴定周期长、抗病性选择效率低的技术难题。【方法】选用125份陆地棉优异种质,分别采用田间黄萎病病圃鉴定和温室接种鉴定对材料进行抗黄萎病鉴定,分析材料的抗病性变异;通过筛选前期获得的与棉花抗黄萎病表型显著关联的优异等位基因位点并计算其效应值,分析不同材料中含有的优异等位基因数目及其优异等位基因效应值之和,研究利用优异等位基因位点进行棉花抗黄萎病预测的可

通过关联分析挖掘与陆地棉黄萎病抗性关联的分子标记,为陆地棉抗黄萎病性状的分子检测及标记辅助选择育种提供有益参考。选用在棉花基因组上均匀分布多态性较好的237个SSR标记对214份陆地棉材料的基因组变异进行了扫描,并使用Power Marker v3. 25分析群体的遗传多样性,Structure 2. 2分析群体结构,在此基础上结合3年黄萎病抗性鉴定数据,采用Tassel 2. 1中的GLM(Q)方法挖掘与黄萎病抗性相关的QTLs。结果表明,不同陆地棉材料黄萎病发病情况差异显著; 237个标记共检测到280个多态性位点,共计695个等位变异,变异范围2～6个,平均等位变异数2. 479 0;按照基因型数据可将该群体划分为2个亚群;通过关联分析,在不同年份中发掘与黄萎病抗性显著关联(P

从棉花根围和根内分离到 17个供试菌株在平板对峙培养中 ,都能极显著抑制VerticilliumdahliaeKleb(简称Vd)的生长 ,其中 15株的抑菌率大于 6 5 % ,最高达 89.6 %。这些菌株的培养滤液也对Vd的生长有抑制作用。对供试细菌的防病及棉花出苗安全性所作的盆栽试验结果表明 ,13个菌株对棉花出苗表现安全 ;10个菌株防治棉花黄萎病效果极显著 ,其中 4株 (ICB 18、NCD 2、CS 2 5和CS 2 7)的防治效果达 72 .3%～ 81.4 % ;3株 (C 94、C 2 8和NCD 2 5 )的防治效果达 5 5 .7%～ 6 1.9% ,而且这 7株对棉...

目的研究棉花抗枯、黄萎病育种技术,选育棉花抗枯、黄萎病的多抗性新品种。方法试验采用致病力强的菌种,培养备制成棉枯萎病棉籽粉载菌体和棉黄萎病孢子悬浮液,研究不同菌量、不同接菌方法、致病温度因素、病圃接菌选择及多抗病性育种选择技术指标。结果播前土壤接棉枯萎病菌棉籽粉载菌体,棉苗2片真叶时,伤根接黄萎病菌孢子悬浮液,盖膜保温诱导发病,淘汰感病群体及感病个体。大田病圃是在重病地接种发病棉杆,移栽时再用棉黄萎病菌孢子悬浮液沾根,发病高峰淘汰棉枯、黄萎病感病群体及感病个体,结合丰产、优质性状的遗传选择,培育出抗病棉花品种。结论该项技术是在研究棉花苗期诱导抗性和大田病圃筛选相结合构建的新方法。

为了探索植物响应黄萎病病原菌侵染的作用机制，以黄萎病高感野茄材料大理野茄(M239)为研究对象，通过人工接种黄萎病病原菌大丽轮枝菌的方法，首先测定M239在接种大丽轮枝菌后0,6,12,24,48 h的根部4个关键生理指标，即过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性和可溶性蛋白(SP)含量的变化。结果确定接种大丽轮枝菌后12,24 h为蛋白组分析取样的关键时间点；在此基础上，利用iTRAQ技术分析M239在接种大丽轮枝菌后根部蛋白的变化。结果发现，与清水接种(CK)相比，M239接种大丽轮枝菌后12 h有463个差异表达蛋白(DEPs),其中305个下调，158个上调；接种后24 h,有456个DEPs被病原菌诱导表达，包括296个下调，160个上调。这些蛋白主要富集在碳代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、次生代谢物的生物合成、丙酮酸代谢、新陈代谢等途径。通过与已报道的黄萎病抗性材料的研究结果进行对比分析发现，M239在响应大丽轮枝菌的侵染过程中，参与防御响应的蛋白数量和代谢通路较少，未能形成有效的防御网络，最终表现为感病。

近年来，新疆棉田由于长期连作导致棉花黄萎病呈逐年加重的趋势,筛选适合新疆特殊地理环境的高效拮抗菌株对防治棉花黄萎病尤为重要。采用平板对峙和琼脂平板扩散法从生长健康的棉花根际土壤中筛选拮抗细菌，利用常规 PCR方法扩增拮抗细菌16S rRNA基因序列，应用BLAST进行同源性搜索，通过构建系统发育树并结合生理生化检测对拮抗细菌进行鉴定。用底物降解法检测其产生降解酶的能力，拮抗基因克隆方法检测其产生抗菌肽的潜力。结果表明:枯草芽孢杆菌S12对棉花黄萎病菌大丽轮枝菌（Verticillium dahliae Kleb.）的抑菌率为56%，抑菌圈直径为20 mm，其发酵液对病原菌孢子萌发抑制率为95....

[目的]近年来,新疆棉田由于长期连作导致棉花黄萎病呈逐年加重的趋势,筛选适合新疆特殊地理环境的高效拮抗菌株对防治棉花黄萎病尤为重要。[方法]采用平板对峙和琼脂平板扩散法从生长健康的棉花根际土壤中筛选拮抗细菌,利用常规PCR方法扩增拮抗细菌16S rRNA基因序列,应用BLAST进行同源性搜索,通过构建系统发育树并结合生理生化检测对拮抗细菌进行鉴定。用底物水解法检测其产生水解酶的能力,PCR方法检测其产生抗菌肽的潜力。[结果]枯草芽孢杆菌S12对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)的抑菌率为56%,抑菌圈直径为20 mm,其发酵液对病原菌孢子萌发抑制率为95.93%...