【目的】明确近年来我国小麦条锈菌主要小种及流行菌系的分子遗传关系。【方法】利用AFLP技术,对我国近年来小麦条锈菌(Puccinia striiformisf.sp.tritici)的主要流行菌系,特别是水源11类群进行了DNA指纹分析,并与毒性分析结果进行了比较。【结果】(1)小麦条锈菌流行菌系之间,无论是毒性特征还是DNA指纹特征,均存在丰富的遗传变异,但二者并不相关;(2)AFLP聚类分析显示,水源11类群的不同类型之间并没有很近的亲缘关系,其在遗传上不属于同一个来源。【结论】新出现的致病类型很可能由较近的共同起源菌系进化而来;AFLP技术非常适合于小麦条锈菌的遗传分析,能客观揭示小种(...

本文论述了１９９０～１９９４年，四川小麦条锈菌生理小种组成及变异动态。５年来从全省小麦主产区和小麦条锈病常发区的９１个县（市），从７５个小麦品种（系）和２００余个杂交后代材料上收集２０１８份夏孢子标样，鉴定和重复鉴定了５０３份标样。鉴定出主要生理小种有条中１７号、１９号、２５号、２９号、３０号和３１号等１１个；生理类型有洛１０Ⅱ—Ⅴ、洛１３Ⅱ—Ⅻ、８８－１、８８—２等２０个；变异类型１０个。新发现的条中３０和３１号，将直接影响我省当前生产上推广的小麦品种的抗锈性变异

【背景】条锈病是小麦上的重大病害，由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst）侵染引起。条锈菌是活体营养型寄生真菌，在侵染过程中形成吸器，通过吸器从寄主植物汲取营养。同时，吸器分泌效应蛋白调控寄主免疫，促进侵染过程。【目的】明确条锈菌效应蛋白的功能及其作用机理，为揭示条锈菌的致病机制打下基础。【方法】比较分析条锈菌夏孢子、芽管和吸器转录组，获得在吸器诱导表达的分泌蛋白基因Hasp83，在本氏烟叶片细胞中瞬时表达观察是否能抑制由BAX引起的细胞坏死；利用qRT-PCR分析该基因在条锈菌侵染小麦不同阶段的表达水平。借助荧光假单胞菌Ⅲ型分泌系统和寄主诱导的基因沉默（host-induced gene silencing,HIGS）分析Hasp83在条锈菌侵染过程中的功能。利用酵母双杂交系统筛选小麦中与Hasp83互作的蛋白，免疫共沉淀技术进一步在烟草细胞中共表达验证Hasp83及其候选靶标蛋白的互作。【结果】Hasp83开放阅读框全长522 bp，编码173个氨基酸，蛋白N端1—29位氨基酸为信号肽，无保守结构域，在本氏烟叶片细胞中瞬时表达能抑制由BAX引起的细胞坏死。qRT-PCR分析显示，Hasp83在条锈菌侵染时期上调表达；利用细菌Ⅲ型分泌系统在小麦水源11品种中瞬时表达Hasp83能够抑制荧光假单胞菌引起的胼胝质积累，在接种条锈菌无毒性小种CYR23后，瞬时表达Hasp83株系产生的活性氧积累面积和过敏性坏死面积相比对照减少19.35%—38.62%；利用HIGS技术在接种条锈菌毒性小种CYR31的小麦水源11中沉默Hasp83，发现条锈菌的产孢量、菌丝长度、菌丝扩展面积和吸器数目减少，致病力降低。酵母双杂交结果表明，效应蛋白Hasp83与其小麦中候选靶标过敏性坏死诱导蛋白Tahir1互作。免疫共沉淀进一步证明Hasp83及其候选靶标Tahir1存在互作。【结论】条锈菌效应蛋白Hasp83可抑制寄主由非致病细菌和无毒性条锈菌生理小种引起的小麦防卫反应，增强病原菌的致病力。

为研究TaRanGAP2在小麦抵抗叶锈菌侵染的HR诱发中的作用，阐明小麦抗叶锈病分子机制，为小麦抗叶锈病育种给予分子水平的指导。以小麦近等基因系TcLr26及其轮回亲本Tc分别与叶锈菌生理小种260组成不亲和组合(TcLr26×260)及亲和组合(Tc×260),生物信息学分析发现，TaRanGAP2的CDS全长为1 665 bp,编码554个氨基酸，对其保守结构域进行分析发现TaRanGAP2基因编码的蛋白属于Ran GTPase家族；利用RT-qPCR技术检测TaRanGAP2在这2个组合中的表达情况，发现在不亲和组合中TaRanGAP2表达量出现显著上调；利用烟草瞬时转化系统进行亚细胞定位检测发现TaRanGAP2定位于细胞质；利用病毒诱导的基因沉默技术沉默TaRanGAP2基因表达，在接种叶锈菌后与未沉默植株相比，TaRanGAP2基因沉默植株叶片的单侵染点HR面积显著增大，HMC数量显著增多；结果说明TaRanGAP2基因在小麦抵抗叶锈菌侵染的寄主过敏性反应发生具有重要作用。

【目的】建立具有应用价值的小麦条锈菌条中32生理小种的SCAR检测标记。【方法】用100条随机引物对我国目前主要流行的12个小麦条锈菌生理小种进行RAPD筛选,寻找特异性片断,并对其进行克隆、测序,将该特异性片段转化成条中32号小种的SCAR专化型标记。设计并合成SCAR特异性引物,对不同来源的条中32号进行SCAR检测。【结果】引物S1271从条中32号生理小种中扩增出长度为320 bp的特异片段,该片段可作为条中32号的SCAR标记。从不同来源的条中32号生理小种中扩增出了筛选到的SCAR标记。【结论】成功建立了条中32专化SCAR标记。

用210条随机引物对中国小麦条锈菌(Pucciniastriiformisf.sp.tritici)5个主要生理小种进行了RAPD分析,寻找到了2个条中29号特异性的RAPD标记。根据其中一个特异片段的测序结果,设计了特异PCR引物,成功获得了条中29号小种专化的SCAR标记。

　对小麦条锈菌基因组DNA分离的氯化苄法和CTAB/SDS法进行了比较分析,认为后者无降解,质量高,可用于RAPD分析。试验对小麦条锈菌RAPD反应条件进行了优化,建立了标准化的小麦条锈菌RAPD反应体系,即10×ReactionBuffer2.5μL,MgCl22mmol/L,dNTPs0.15mmol/L,模板DNA40ng,引物10ng,Taq1U,ddH2O15.76μL。

【目的】在已经证明小麦与叶锈菌互作的小麦细胞间隙液(IWF)中存在具有蛋白质性质的激发子活性物质的基础上,以期通过试验得到激发子的纯品制剂,为进一步研究激发子的组成和结构、激发子受体以及寄主产生过敏性反应的信号转导机制提供基础条件。【方法】提取叶锈菌小种165侵染的小麦品种洛夫林10细胞间隙液,通过盐析、凝胶过滤柱层析和离子交换柱层析等分离纯化技术,对IWF中具有激发子活性的蛋白质组分进行分离纯化。【结果】分离出能诱导洛夫林10健康叶片PAL、PO活性增高并诱发洛夫林10悬浮细胞程序性死亡的激发子活性组分。该组分经SDS-PAGE电泳呈现单一条带,分子量约为32kD。【结论】经硫酸铵分段盐析、...

小麦条锈病(wheat stripe rust or yellow rust)是一种气传性的低温真菌病害,在所有小麦产区均可暴发流行,造成巨大的产量和经济损失,严重威胁着小麦的安全生产。其病原条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis West.f.sp.tritici Eriks.&Henn.,Pst)为严格专性寄生真菌,致病性变异频繁,常造成小麦品种抗条锈性"丧失",引发病害大流行。因而,从20世纪50年代起,条锈菌致病性变异的研究一直备受关注,并已开展了大量的研究工作。本文从小麦品种抗病性丧失、条锈菌致病性变异途径、条锈菌群体遗传、条锈菌基因组和功能基因组以及条锈菌效...

小麦条锈菌DNA的提取对于研究条锈菌遗传群体结构,条锈菌遗传多样性以及揭示条锈菌群体类型和预测优势小种的流行,具有重要的意义。但是常规的病原菌DNA提取首先需要获得大量的病原物纯化体,再对病原物进行DNA提取,费时费力。本文直接对含有条锈菌的小麦叶片标样进行DNA提取,从中获得条锈菌的DNA,用于后续研究。既节省了大量的人力、物力和财力,又为快速检测和获得所需的DNA提供了参考方法,为快速了解病原菌的群体遗传结构变化和毒性演化的规律创造了可行性,为深入研究小麦条锈菌群体生物学和流行学奠定了基础。

以化学诱变剂EM S处理小麦条锈菌CY 17和CY 31的夏孢子诱发其毒性突变,用抗条锈Y r近等基因系筛选毒性突变体,建立了4个CY 17和1个CY 31的突变菌株,各筛选品种上的病菌突变频率明显不同,突变率在2.14×1-0 6~3.68×1-0 5。对突变菌株的毒性测定结果表明,CY 17的所有突变菌株对Y r12发生了毒性突变,且CY 17和CY 31的所有突变菌株对Y r5,Y r10,Y r15和Y r24等4个抗病基因表现无毒性。研究证实毒性突变是小麦条锈病菌毒性变异的重要途径。

【目的】探索中国小麦条锈菌主要生理小种毒性演化关系及小种间的亲缘关系,以期寻找生理小种遗传重组的分子证据,进而揭示中国小麦条锈菌生理小种毒性变异机制。【方法】采用鉴别寄主分析毒性法和TP-M13-SSR荧光标记技术,对12年来收集的21个菌系进行毒性鉴定,并对其夏孢子基因组DNA进行SSR标记分析。【结果】毒性分析和SSR分析各将供试菌系聚为4个类群,两者的相关系数为r=0.21。另外,13对SSR引物中有2对引物显示条锈菌生理小种存在重组现象。【结论】中国条锈菌生理小种毒性多样性丰富,但遗传分化较低,条锈菌夏孢子阶段的体细胞遗传重组可能为毒性变异的主要方式之一。

　以210条随机引物,对目前中国小麦条锈菌(Pucciniastriiformisf.sp.Tritici)的主要优势菌系进行了RAPD片段的规模筛选,寻找到了条中31号、条中29号、条中23号、水源类型4个流行生理小种的特异性RAPD标记。此结果表明,通过寻找小麦条锈菌生理小种的特异性RAPD片段,能够建立起中国小麦条锈菌生理小种的分子检测体系。

【目的】克隆受条锈菌诱导的小麦OZR,研究其在小麦抗条锈病防御反应及非生物胁迫过程中的作用。【方法】通过电子克隆及RT-PCR方法,从条锈菌侵染的小麦水源11中分离出1个编码OZR的cDNA序列。利用生物信息学对cDNA序列及其编码的蛋白序列进行分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在小麦与条锈菌互作、外源激素处理以及非生物胁迫下的诱导表达情况。【结果】获得小麦OZR,命名为TaOZR。其ORF长240 bp,编码79个氨基酸;蛋白序列理论分子量8.67 kD,等电点9.34;具有信号肽和跨膜区,可能为分泌蛋白;与水稻OZR相似性达76%;TaOZR受条锈菌诱导后在亲和互作中...