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。

为了得到带有明确遗传标记的毒性突变菌株,应用基因枪转化技术,以小麦条锈菌野生白化菌系为转化受体,以含有潮霉素抗性基因(Hyg)的质粒为插入载体,对基因枪介导小麦条锈菌插入突变的条件进行了研究。结果表明,当小麦条锈菌夏孢子萌动2 h,可裂膜承载压力为1 100 Psi时进行轰击转化,所得的小麦条锈菌夏孢子在含有潮霉素的培养基上萌发率最高,为36.09%。进一步将转化的小麦条锈菌夏孢子进行扩繁,在筛选品种上筛选,将筛选到的突变体在其上继代培养4代,获得了两个稳定的毒性突变菌株MM-2、MM-3。MM-2菌株对南大2419的毒性减弱,反应型由野生菌系的4型变为2型;MM-3菌株在南大2419的反应型...

【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...

为了利用小麦感叶锈病突变体进行抗病基因功能和机制研究，用ＥＭＳ处理小麦抗叶锈病近等基因系Ｔｃ Ｌｒ１９的种子，对获得的Ｍ２、Ｍ３植株进行农艺性状观察和田间抗叶锈性鉴定。结果显示，不同浓度的ＥＭＳ溶液处理种子共获得３６７个Ｍ１单株，处理浓度为１．０％时，接近半致死剂量，且Ｍ２表型突变频率最高，适宜突变筛选。在２ ３５９个Ｍ２突变群体中，共筛选到表型突变体３８个，表型突变频率１．６１％；筛选出感叶锈病突变体５３个，感病突变频率２．２５％。在４５９个Ｍ３感病突变群体中，共鉴定出１４６个感病突变体，其中Ｍ３６－２、Ｍ３３３－８、Ｍ３３３－９、Ｍ３３３－１１、Ｍ３４４－４、Ｍ３９６－８这６个Ｍ３感病突变．．．

测定了CY17,CY31突变菌系在感病品种铭贤169上的相对寄生适合度属性,并利用“病害量”衡量突变菌株的相对寄生适合度。结果表明:CY17各突变菌株的相对寄生适合度均高于原始菌株,其中CY17mut-4最高,CY17mut-1较高,CY17mut-3,CY17mut-2相差不大,居中;而CY17mut-5最低,各突变菌株之间的差异主要表现在夏孢子萌发率、夏孢子堆长度、严重度3个属性上。CY31突变菌株的相对寄生适合度均低于原始菌株。其中CY31mut-1,CY31mutS-1,CY31mut-2,CY31mutS-2的相对寄生适合度高,CY31mutH-1,CY31mutH-2,CY31mu...

　采用3个pH值缓冲液,4个浓度甲基磺酸乙酯(EMS)溶液及6个时间处理,对小麦条锈菌夏孢子的诱变条件进行优化。结果表明,在室温条件下缓冲液pH值为7.0时,经0.03mol/LEMS溶液处理6～8min,小麦条锈菌条中27号小种夏孢子的死亡率达83.6%～85.8%,符合微生物诱变经验指数最佳诱变剂量的选择标准。不同毒性的小麦条锈菌生理小种对EMS的敏感性不同,且在离体培养条件下,毒性较弱小种的生活能力及抗逆能力明显强于毒性较强的小种。

[目的]克隆小麦条锈菌诱导的小麦TaRRP4基因,研究其在小麦与小麦条锈菌互作、非生物胁迫、外源激素处理下的表达特征,为小麦与小麦条锈菌互作中该基因功能的验证及小麦抗病育种提供参考。[方法]以小麦品种水源11、小麦条锈菌生理小种条中23号(CYR23)和条中31号(CYR31)为材料,采用RT-PCR法,从小麦条锈菌侵染的水源11小麦cDNA中克隆得到1个外切体亚基TaRRP4基因,利用生物信息学对其序列进行分析。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析不同处理下TaRRP4基因在各个时间点的相对表达量,其中小麦条锈菌处理体系包含非亲和体系(CYR23与水源11)和亲和体系(CYR31与水源11),非生物胁迫处理包含高盐、干旱、低温和机械损伤处理,外源植物激素处理包含脱落酸、茉莉酸甲酯、乙烯利和水杨酸处理,另外分析该基因在小麦不同组织(根、茎和叶)中的表达情况。[结果]克隆获得小麦TaRRP4基因序列,其开放阅读框为951 bp,编码316个氨基酸;同源氨基酸序列比对结果表明,TaRRP4与拟南芥AtRRP4p氨基酸相似度达62.96%,且均属于外切体亚基RRP4家族,包含类核糖体蛋白S1和KH 2个RNA结合结构域。qRT-PCR结果表明,与小麦条锈菌诱导0 h相比,小麦条锈菌CYR31诱导后,TaRRP4在诱导24,48和72h极显著上调表达;而受小麦条锈菌CYR23诱导后,TaRRP4仅在诱导48 h显著上调,且上调倍数较小。与各个非生物胁迫小麦处理0 h相比,高盐胁迫下,TaRRP4在处理12和48 h分别极显著和显著上调;干旱胁迫下,TaRRP4在处理2和6 h均极显著上调表达;低温胁迫下,TaRRP4从处理2 h开始极显著或显著上调,直至48 h表达量降低;而机械损伤处理对TaRRP4的表达量没有显著影响。与各个外源植物激素处理小麦0 h相比,脱落酸可在处理12和24 h诱导TaRRP4下调表达,茉莉酸甲酯对TaRRP4的表达量没有显著影响,而乙烯利和水杨酸均可在处理2,6和12 h诱导TaRRP4上调表达。同时,TaRRP4基因在小麦根、茎、叶中均有表达,且在叶片中的表达量最高,显著高于其在小麦根、茎中的表达量。[结论]克隆得到小麦条锈菌诱导的小麦外切体RNA结合蛋白TaRRP4基因,该基因可能通过脱落酸、乙烯利和水杨酸信号交流,在小麦条锈病的防御反应中发挥负调节作用,同时在小麦对非生物胁迫的抗逆应答过程中发挥重要作用。

目前小麦条锈菌生理小种CY29、CY31、CY32和CY33已成为我国很多小麦产区的优势流行小种,为明确这4个小种间亲缘关系及其与毒性之间的相关性,本研究采用AFLP分子标记技术,对CY29、CY31、CY32和CY33的基因组DNA进行了AFLP标记分析,并与这4个生理小种的毒性分析相比较。结果表明:AFLP分析和毒性分析各将4个生理小种分为2个类群,两者的相关系数r=0.014。4个生理小种AFLP分析遗传多样性高于毒性分析遗传多样性,生理小种间遗传相似度较高,但两者相关性极低。

【目的】克隆条锈菌诱导的小麦病程相关蛋白PR10基因,研究其在小麦成株抗条锈病防御反应中的作用。【方法】采用电子克隆、RT-PCR技术,从条锈菌侵染的小麦兴资9104中,分离病程相关蛋白10基因;采用生物信息学技术预测分析该基因的DNA序列结构及其编码蛋白的保守域及基本特性;利用实时荧光定量RT-PCR技术,分析该基因在小麦成株期和苗期受条锈菌CYR32侵染后的表达情况。【结果】分离到病程相关蛋白10基因,命名为TaPR10,ORF长483bp,编码由160个氨基酸组成的蛋白质TaPR10;TaPR10不含跨膜区、无信号肽、定位在胞内,除具有典型的病程相关蛋白Bet_v_I家族保守结构域外,还...

【目的】克隆受条锈菌诱导的小麦Hin1,研究其在小麦抗条锈病防御反应以及抗非生物胁迫过程中的作用。【方法】通过电子克隆、RT-PCR方法,从条锈菌侵染的小麦水源11中分离出一个编码HIN1的cDNA序列;通过生物信息学工具对DNA序列及其编码的蛋白序列进行分析;利用实时荧光定量PCR分析该基因在小麦不同器官、与条锈菌互作、外源激素处理以及非生物胁迫下的表达情况。【结果】分离得到小麦Hin1,命名为TaHin1,开放阅读框为642bp,编码213个氨基酸,分子量为23.24kD,等电点8.67,具有信号肽和HIN1结构域,可能为分泌蛋白;与高粱和水稻HIN1同源性达80%;表达分析结果表明,Ta...

利用链霉素在普通小麦品系BAU92和BAU3338中分别诱导出雄性不育突变，遗传分析表明其不育性分别受隐性和显性细胞核基因控制。BAU92雄性不育突变体雄性器官败育彻底，遗传稳定；BAU3338雄性不育突变体雄性器官败育不彻底，自交有较低结实率。这些雄性不育材料可作为新的小麦雄性不育道传资源。链霉素诱变小麦雄性不育具有较好重视性，可作为创造小麦雄性不育的新途径。

利用已知抗叶锈病基因的小麦近等基因系 (或单基因系 )作鉴别寄主 ,监测来自山西省 3个不同小麦生态区 11个县 (市 )的 92份叶锈标样。在发现的 2 7个致病类型 (毒性基因组合 )中 ,TRK ,TRT ,PHT ,THT出现频率分别为 19 6% ,9 8% ,6 5 % ,6 5 % ,为优势致病类型。对叶锈菌群体毒性基因频率分析结果表明 ,毒性基因V19,V2 4 ,V38的出现频率较低 ,分别为5 4 % ,16 5 %和 0 ,其对应的抗性基因可视为山西省小麦叶锈菌的有效抗病基因

【目的】明确中国主要冬繁区小麦条锈菌群体毒性结构和遗传多样性，为冬繁区及黄淮海麦区小麦条锈病的防控及小麦抗性基因的合理布局提供参考依据。【方法】从四川盆地、湖北和河南南部等主要冬繁区采集并分离得到148个小麦条锈菌菌株，利用中国鉴别寄主和单基因系鉴别寄主进行毒性表型鉴定；并利用17对KASP-SNP引物对菌株进行标记，完成基因型分析。【结果】基于中国鉴别寄主共鉴定出14个已知小种和63个未知致病类型，其中CYR34(16.2%)、G22-14(12.2%)、CYR32(6.8%)、CYR33(5.4%)为优势小种（致病类型）；基于单基因系鉴别寄主鉴定得到113个小种（致病类型），其中race1(7.4%)、race2(3.4%)、race3(3.4%)为优势小种（致病类型）。贵农22类群是中国冬繁区小麦条锈菌群体的最大流行类群，供试条锈菌均不侵染携带Yr5和Yr15的单基因系品种。单基因系毒性鉴定及分子标记均显示CYR34和G22-14的毒性表型及基因型呈现多样化，表明这两个优势小种内部存在高度分化。基于两套鉴别寄主的毒性数据聚类显示，四川盆地与湖北南部条锈菌群体相似，而湖北西北部与河南南部条锈菌群体相似；基于KASP-SNP分子数据的遗传聚类显示，四川盆地、湖北南部条锈菌群体与湖北西北部、河南南部条锈菌群体基因型存在分化；Structure分析显示四川盆地、湖北南部群体主要有2种遗传背景，湖北西北部、河南南部群体主要有一种遗传背景；群体遗传分化分析显示四川盆地条锈菌群体与河南南部条锈菌群体二者Fst值最大，为0.118，遗传差异最大且遗传分化明显；湖北西北部群体与河南南部群体遗传分化程度最小，Fst值为0.010；基因流分析得到湖北西北部群体与河南南部群体之间的Nm值为25.236,Nm>4，二者存在较大的基因流，湖北西北部和河南南部群体与四川盆地群体之间的Nm值分别为2.923和1.864，均存在较小的基因流；遗传多样性分析结果表明，四川盆地、湖北南部地区条锈菌群体遗传多样性水平均较高，湖北西北部、河南南部条锈菌群体遗传多样性水平较低。上述结论均支持四川盆地、湖北南部群体同湖北西北部、河南南部群体存在遗传分化。【结论】单基因系鉴别寄主能够精准地进行中国小麦条锈菌小种鉴定；中国主要冬繁区的小麦条锈菌群体存在不同来源。

自2005年起在四川省郫县病圃连续播种1.5 hm2抗病品种川麦42作为小麦条锈病菌新毒性突变捕获圃,周围感病品种上接种四川各地采集的小麦条锈病菌样品,2005-2008年川麦42反应型为0~2级。2009年川麦42乳熟后期突然普遍发病,反应型为3-,将发病叶片分离的条锈病菌毒性突变体接种全国小麦条锈病菌生理小种鉴别寄主、含有已知抗条锈基因的小麦品种、近等基因系及四川小麦生产品种后,发现新毒性突变体对在目前在四川仍表现抗病的贵农22、川麦42、含有Yr10的近等基因系NILS12、Moro、含有Yr24的NILS16、以及含有Yr26的NILS17均具有毒性,新毒性突变体因而被命名为avrYr...

采用活体注射法将不同浓度的钙信使阻断及激活药物注入小麦叶片,其中阻断药物注射后立即接种叶锈菌,研究了钙信使与小麦受叶锈菌侵染诱导的防卫反应的关系。结果表明,用Ca2+螯合剂EGTA除去或降低胞外Ca2+浓度,用Ca2+通道阻断剂Verapamil或La3+阻断胞外Ca2+进入胞质,都能部分地抑制叶锈菌诱导的防卫反应,即PAL,POD的活性升高和过敏性反应(HR)的发生。抑制程度随药物浓度升高而增高。注射Ca2+载体A23187能部分模拟叶锈菌侵染诱导的这3种防卫反应。说明叶锈菌侵染诱导的PAL,POD活性升高和HR的发生,需要胞外Ca2+进入胞内,Ca2+参与了叶锈菌侵染激活防卫反应的信号转导...