科研产出
籼型水稻两用核不育系遗传多样性与抗性品质基因分析
《中国种业 》 2024
摘要：以育成的14个籼型水稻两用核不育系为材料，利用水稻SNP标记，分析水稻两用核不育系的遗传多样性，构建SNP分子指纹图谱，同时检测水稻主要病虫害抗性基因及品质基因的分布。结果表明，1K水稻SNP芯片共筛选出3302个多态性标记位点，这些多态性位点PIC平均值为0.264，最高仅为0.375；聚类分析结果发现，遗传距离最近的2个品种，仅有51个差异位点，表明这些不育系材料的多样性较低，遗传基础较为狭窄，同质化严重；通过比对参考品种功能基因，分析水稻褐飞虱、稻瘟病和白叶枯病抗性位点Bph14、Bph3＆15、Bph27、Pi1、Pi2、Pi9、Pigm、Pikh、Pita、Piz、Xa7、Xa21和Xa23在15份材料中的分布，发现这批不育系材料携带的抗性基因较单一；对品质优异基因的分析发现，这些不育系具有较好的外观品质，部分品种具有低镉和香味基因。研究结果为后续的水稻品种抗性遗传改良和品质优异基因利用提供了科学依据。
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云南地区月季白粉病发生及抗性鉴定
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确不同月季品种资源对白粉病的抗性并筛选抗性资源，为防控月季白粉病和抗病月季品种培育提供理论依据。【方法】在云南地区月季生长的主要时期（5、8和11月），对国家林草植物新品种昆明测试站（嵩明）资源圃674份月季品种田间白粉病自然发病和抗性情况进行调查，每个品种随机选取5株调查病斑占叶面的百分率，根据病情指数进行抗性评价；采集大丰收月季白粉病新鲜病样（SM），对其进行分离纯化并观察其形态特征；提取月季白粉病基因组DNA并进行PCR扩增；采用NCBI将月季白粉病ITS序列与不同白粉病病原种进行BLAST同源比对，并基于该序列相似性构建不同寄主白粉病系统发育进化树；进行月季白粉病病原菌回接，对月季离体接种病原菌后进行抗性鉴定。【结果】对674份月季品种3个季节的田间白粉病自然抗性调查结果表明，春季（5月）表现为抗性的月季品种有211个，其中77个品种高抗，81个品种抗病，53个品种中抗，分别占11.42%、12.02%和7.86%；夏季（8月）表现为抗性的月季品种有129个，其中6个品种高抗，25个品种抗病，98个品种中抗，分别占0.89%、3.71%和14.54%；秋季（11月）表现为抗性的月季品种有120个，其中7个品种高抗，53个品种抗病，60个品种中抗，分别占1.04%、7.86%和8.90%。BLAST同源比对及系统发育进化树结果显示，SM菌株的基因片段与Podosphaera pannosa基因相似性均在99%以上，SM菌株与来自不同区域白粉菌AB525939.1（蔷薇）、DQ139429.1（月季）和KF571742.1（月季）的亲缘关系最近，月季白粉菌具有高度专性寄生的特点；对每个等级3个品种共18个月季品种的离体叶片人工接种结果表明，人工离体接种结果与田间抗性表现一致。【结论】月季白粉病田间抗性主要受遗传影响，大部分供试月季品种资源易感白粉病；云南地区春季月季植株的抗性等级高于夏季和秋季；筛选出榴花秋舞、姜乳酒、金色庆典、紫虎、巴西诺和丰花玫瑰6个高抗品种，可为月季白粉病抗性基因挖掘和抗病月季品种培育提供抗性种质。
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云南地方小麦种质资源条锈病抗性鉴定与抗病基因分子检测
《农业大数据学报 》 2023
摘要：作物种质资源深入鉴定是育种利用的前提和基础。云南省农作物种质资源库保存了丰富的云南地方小麦种质资源，但其条锈病抗性特征尚不明确。本研究通过开展田间成株期条锈病抗性鉴定及3个已知抗病基因Yr5、Yr10、Yr15的基因型分析，明确云南省农作物种质资源库保存的260份云南地方小麦种质资源条锈病抗性水平及3个已知抗病基因位点分布，为小麦条锈病优异抗性资源筛选与抗病基因发掘利用提供理论参考。结果表明：260份云南地方小麦种质资源在2022年嵩明试验点的田间成株期条锈病抗性表现免疫和近免疫材料38份，占14.62%；高抗材料93份，占35.77%；中抗材料46份，占17.69%；中感和高感材料83份，占31.92%。同时利用毛细管电泳检测技术，明确260份云南地方小麦种质资源中携带Yr10抗病基因的材料为11份，占比为4.23%，携带Yr5和Yr15抗病基因的材料均为0份。综上，260份云南地方小麦资源中具有较为丰富的条锈病抗性材料，免疫、近免疫及高抗材料占比为50.39%，并且未检测出已知抗病基因Yr5和Yr15，推测上述材料很可能携带有未知抗病新基因。
关键词： 云南地方小麦资源 条锈病 抗性鉴定 抗病基因分子检测
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水稻抗白叶枯病基因Xa47(t)a的敲除及抗性鉴定
《植物保护学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为鉴定水稻Xa47(t)a基因对白叶枯病的抗性，以水稻种质L214为材料，通过构建针对Xa47(t)a基因的Xa47(t)a-Cas9敲除载体来获得敲除突变体，利用生物信息学技术对突变的Xa47(t)a基因进行突变类型分析，同时采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术分析突变体中Xa47(t)a及病程相关基因的表达情况，并于水稻孕穗期对突变体及其野生型植株接种11株白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae菌株进行抗性鉴定。结果表明，在Xa47(t)a基因的第2外显子区域进行基因编辑后成功获得25株T_0代突变体株系；测序分析发现T_0代突变体株系中有13种不同的突变体类型，其中纯合突变体有3种类型，且突变位点均在靶标位点的11位碱基处缺失1～4个A碱基；氨基酸序列分析发现大部分突变体中Xa47a编码的蛋白翻译会提前终止，由原来的803个氨基酸变为144～166个氨基酸；qPCR分析结果表明突变体中Xa47(t)a及大部分病程相关基因的表达水平显著低于野生型株系；抗性鉴定结果显示，生长至孕穗期的T_1代纯合突变体株系对白叶枯病菌Y8、C5、C9、PXO99A、T7147、YJdp-2和YJws-2菌株的抗性显著低于野生型株系。表明Xa47(t)a基因赋予了稻种材料L214良好的抗白叶枯病功能。
关键词： Xa47(t)a基因 基因敲除 水稻 白叶枯病 种质L214 抗性鉴定 突变类型
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云南省芥菜型油菜菌核病抗性鉴定及抗性位点全基因组关联分析
《中国油料作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：菌核病是严重危害油菜生产的广谱性病害，而芥菜型油菜中蕴含着丰富的菌核病抗性基因资源。因此，开展芥菜型油菜菌核病抗性种质资源筛选，定位与发掘抗性位点对油菜菌核病抗性育种具有重要意义。本研究对云南省各地收集而来的芥菜型油菜种质资源在三种生长环境下进行菌核病抗性鉴定，并结合其中91份芥菜型油菜种质材料基因组重测序数据开展菌核病抗性位点全基因组关联分析研究。根据三种生长环境下离体叶片鉴定结果，筛选出1份高抗菌核病种质材料J7667和1份相对高抗菌核病种质材料J047。91份重测序数据比对到芥菜型油菜参考基因组上进行变异检测分析，共检测出11 337 871个SNP和4 017 890个InDel，分布于芥菜型油菜18条染色体上；数据过滤后获得403 211个高质量SNP；分别利用Emmax和Tassel两种分析软件对91份材料在罗平冬播、小哨夏播、小哨冬播三种生长环境下的离体叶片、离体茎秆与活体茎秆菌核病抗性鉴定表型数据进行全基因组关联分析。离体叶片中，两种分析方法在三种不同生长环境下共定位到62个抗性显著关联SNP位点，其中罗平冬播和小哨冬播分别检测到23个与39个显著关联SNP位点，小哨夏播环境下未检测到抗性位点；罗平冬播活体茎秆中两种方法共检测到3个与抗性显著关联SNP位点；而小哨夏播环境下离体茎秆未检测到显著相关的SNP。Tassel方法中罗平冬播和小哨冬播分别在A2、A8、B2染色体上检测到位置相近抗性SNP位点；Emmax方法中罗平冬播和小哨冬播分别在B5、B8染色体上检测位置相近抗性SNP位点。此外，本研究还将前人鉴定到的菌核病抗性QTL位点与本研究鉴定到的抗性位点共同映射到芥菜型油菜参考基因组，发现本研究鉴定到抗性QTL区间（XLRA2-2、XLRA1-4）分别与前人报道的抗性QTL位点Sll2和qsr10-1重叠。
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外源激素对灰霉菌胁迫下月季花器官生理生化指标的影响
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]由灰霉菌引起的月季灰霉病是月季采后危害最严重的真菌性病害.据统计由灰霉病造成的月季采后损害在30%~70%,严重制约了月季产业的发展.因此,探索月季花器官对灰霉病的抗性机制,了解月季切花对灰霉菌胁迫的适应性具有重要意义.[方法]利用酶联免疫试剂盒测定感染灰霉菌的月季花器官超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),几丁质酶(CHT),多酚氧化酶(PPO)和β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-GA)活性随时间的变化情况;并对其PPO、POD和GLU合成关键酶RcPPO,RcPOD和RcBGLU的基因表达量进行分析;最后利用茉莉酸(JA),脱落酸(ABA),水杨酸(SA),2,4表油菜素内酯(BR)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)5种外源激素作为诱导剂,测定月季花器官5种酶活性在不同激素处理后灰霉菌胁迫下的变化情况.[结果]在灰霉菌胁迫下,月季花器官PPO、GLU和POD活性呈持续显著上升趋势,CHT活性在60 h后显著升高,SOD活性呈持续显著下降的趋势;RcPPO,RcPOD和RcBGLU基因表达量持续显著升高;月季花器官经JA和BR处理灰霉菌胁迫后PPO和GLU活性持续显著升高(P<0.05),ACC处理能持续显著增高其CHT活性,ABA和SA处理能在灰霉菌侵染前期显著增强其POD活性,并显著降低其SOD活性.对5种酶活性的Pearson相关性分析结果显示,SOD和其他4种酶活性呈负相关.[结论]外源BR、JA和ACC通过直接诱导PPO,CHT和GLU活性的变化增强月季花器官抗灰霉病的能力,外源ABA和SA则能够降低SOD活性,提高POD活性.本研究为今后研究月季花器官对灰霉菌的抗性机制和防治方法提供了理论基础.
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多年生稻稻瘟病抗性评价
《中国稻米 》 2021
摘要：利用长雄野生稻（Oryza longistaminata）地下茎无性繁殖特性培育多年生稻（Perennial Rice, PR）已经成功并开始示范推广。多年生稻表现出一定的稻瘟病抗性,但其所具有的稻瘟病抗性来源尚不清楚。本研究通过田间病情调查、接种鉴定以及抗性基因检测等3种方法,对育成的多年生稻23（PR23）、云大24（PR24）、云大25（PR25）、云大101（PR101）、云大107（PR107）、父本长雄野生稻、母本RD23、（RD23/长雄野生稻）F1进行稻瘟病抗性评价。结果表明,父本长雄野生稻、（RD23/长雄野生稻）F1代及5个多年生稻品种（系）表现为高抗稻瘟病,而母本RD23表现高感稻瘟病,推测PR23、PR24、PR25、PR101和PR107这5个多年生稻品种（系）的稻瘟病抗性可能来源于长雄野生稻。其中,PR23、PR25稻瘟病抗性基因可能来自于长雄野生稻的Pi5基因和Pita-2位点,PR24稻瘟病抗性基因可能是来自长雄野生稻的Pita-2位点,PR107稻瘟病抗性基因可能来自于长雄野生稻的Pi5基因和Pish位点;PR101中未检测到本文中涉及到的基因或位点,推测其稻瘟病抗性来自长雄野生稻内未知的稻瘟病抗性基因。本研究结果将为多年生稻稻瘟病抗病育种、品种布局、植保技术制定等提供一定参考。
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云南地方籼粳稻稻瘟病抗性和农艺性状差异分析及优异稻种筛选
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析云南省地方籼稻和粳稻的稻瘟病抗性和农艺性状差异,筛选适宜于种植区环境的优异地方稻种,为稻瘟病的抗性育种及良种选育提供理论依据。【方法】以云南地方籼稻和粳稻品种各23份为材料,利用8个稻瘟病菌株进行室内苗期稻瘟病抗性鉴定及抗瘟基因推导,并结合田间农艺性状测定结果进行综合评价,筛选出优异地方稻种。【结果】抗性频率为0.0%～25.0%、25.1%～50.0%、50.1%～75.0%和75.1%～100.0%的粳稻品种分别有4、5、6和8个,籼稻品种分别有0、4、7和12个。粳稻和籼稻接种8个稻瘟病标准菌株后,籼稻的稻瘟病抗性整体高于粳稻。46个水稻品种的抗瘟基因组成较复杂,其中,能推导出抗瘟基因的品种共17个,其中粳稻品种7个,籼稻品种10个;抗性基因组成复杂的品种（可能含有的抗瘟基因在6个或6个以上）有23份;含有未知抗瘟基因的品种有6个,均为粳稻;Pik、Piz-t、Pib、Pi1、Pi11和Pita-2基因在籼稻中出现的次数高于粳稻,其中Pita-2基因仅存在于籼稻品种吉强糯和天杂58中;Pik-s、Pita、Pi3、Pi12和Pii基因在粳稻中出现的次数高于籼稻,其中Pi12基因仅存在于粳稻品种日本谷和华街中。农艺性状调查测定结果显示,在株高、穂长、结实率和千粒重方面,粳稻品种间的差异明显大于籼稻品种;在产量方面,籼稻品种间的差异小于粳稻品种。筛选出的高抗稻瘟病品种:镰刀谷（粳稻）、香糯（籼稻）、毫糯早（籼稻）和老品种糯谷（籼稻）;高产品种:日本谷（粳稻）和粘珏香（籼稻）;矮杆品种:冷水汕优（粳稻）和白壳糯（籼稻）;多穗品种:日本谷（粳稻）和老品种糯谷（籼稻）。【结论】籼稻所含的抗瘟基因数量和稻瘟病抗性整体较粳稻高,说明籼稻的抗谱范围更广。筛选出的粳稻品种冷水汕优和日本谷可用于优质高产品种选育,籼稻品种香糯和毫糯早可用于稻瘟病抗性品种选育。
关键词： 水稻 籼稻 粳稻 稻瘟病 抗性鉴定 抗瘟基因 稻种筛选
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甘蔗新品种及主栽品种对褐锈病抗性与Bru1基因分子检测
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为明确近年我国各甘蔗育种单位育成的新品种及各蔗区主栽品种对甘蔗褐锈病的抗性,筛选抗褐锈病优良新品种供生产上推广应用,本研究结合全国甘蔗新品种联合区域试验,选择甘蔗褐锈病高发的云南临沧、云南普洱、云南玉溪和广西宜州蔗区,在田间自然发病下,对我国近年来选育的60个新品种和34个主栽品种进行抗性评价,并对抗褐锈病基因Bru1进行分子检测.结果表明,94个新品种及主栽品种中,66个表现高抗到中抗,占70.21%;28个表现为感病到高感,占29.79%.分子检测结果显示,共54个抗病新品种及主栽品种含有抗褐锈病基因Bru1,频率为57.45%.目前大面积种植的桂糖29号、桂糖44号、德蔗03-83、柳城03-1137、粤糖60号、桂糖46号等主栽品种高度感病,而粤甘48号、福农09-2201、桂糖08-120、柳城09-15、中蔗1号、云蔗08-1609、云瑞10-187、中糖1201等31个新品种抗病性强.建议多雨湿润褐锈病高发蔗区,应加大淘汰感病主栽品种和推广应用抗病新品种力度,以期达到品种合理布局,从根本上控制褐锈病暴发流行,为甘蔗产业高质量发展提供安全保障.
关键词： 甘蔗 主栽品种 褐锈病 抗褐锈病基因Bru1 抗性
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蓖麻NAC转录因子家族的鉴定及生物信息学分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：NAC蛋白是植物特有的转录因子大家族,作用于植物生长发育和逆境胁迫响应,本研究基于蓖麻全基因组数据,利用生物信息学分析方法对蓖麻NAC转录因子家族成员、系统发育、编码蛋白的结构和理化性质进行分析.蓖麻NAC转录因子家族包括91个成员,分为14个亚族,其中蓖麻NAC转录因子Ⅻ亚族和Ⅻ亚族为蓖麻特有NAC蛋白;基因结构分析显示内含子数量为2~5个,Ⅻ亚族中12个成员缺少内含子;蛋白结构域分析显示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个亚族蛋白质序列5个结构域(Motif)保守性较强,motif 2几乎存在所有蓖麻NAC蛋白中;与拟南芥105个NAC成员构建系统发育进化树,蓖麻58个NAC蛋白分别聚类到38个OGs,NAC转录因子的40个OGs中蓖麻缺少OG3b和OG7f;理化性质和结构分析显示蓖麻NAC蛋白质绝大多数是亲水氨基酸,二级结构以无规则卷曲为主,三级结构大部分相似.蓖麻具有很强的抗逆境胁迫能力,本研究为蓖麻耐性相关的NAC转录因子调控机理研究提供了科学依据.
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