小麦抗病育种必威体育精装版研究进展.doc

TILLING技术的形成和发展及其在麦类作物中的应用TILLING(Targeting induced local lesions in genomes,定向诱导基因组局部突变技术)是一种高通量的等位变异创制和突变体快速鉴定技术,其实质是将传统的化学诱变方法和突变的高效筛选有效结合的反向遗传学研究方法.其技术原理是将传统的酶切技术与PCR技术相结合后采用红外双色荧光系统进行结果鉴定,从而筛选出相应的突变体.传统的TILLING技术主要用于筛选由人工诱导产生的突变体.Ecotilling技术由TILLING技术延伸而来,主要用于鉴定自然界中已经存在的突变体,其与传统的TILLING技术的区别主要为构建DNA池时略有差异.随着该项技术在拟南芥等模式植物中的成功应用,越来越多的人开始将其用于基因组较大的植物之中.本文对近年来TILLING技术在麦类作物中的应用进行了分析,并通过比较不同植物突变体库中的突变频率发现,经EMS处理的小麦等麦类作物突变体库中的突变频率显著高于其他植物,因此相信,TILLING技术将会作为一种常规手段在麦类作物尤其是普通小麦改良中得到越来越广泛的应用.4 小麦抗赤霉病转基因研究 ??? 目前报道的抗赤霉病转基因研究多集中在对一些病程相关蛋白的研究上。如Chen等利用共转化技术将来源于水稻的类甜蛋白基因转入感赤霉病的小麦品种Bobwhite中，转基因植株的抗性鉴定结果表明，与非转基因植株相比，转基因植株可以延迟赤霉病的发生。Anand等从受赤霉病菌侵染的苏麦3号cDNA文库中获得了编码葡聚糖酶、几丁质酶及类甜蛋白的基因，将这些基因转入到感病品种Bobwhite中，并对转基因植株进行了温室及大田的抗性鉴定。在温室条件下，一个共表达几丁质酶及葡聚糖酶基因的株系可以延缓病菌侵染的扩散(Type II resistance)，但在大田条件下，没发现转基因株系对病菌的最初侵染(Type I resistance)有明显作用。Rs-AFP2是一种来源于萝卜的抗菌肽，体外试验表明该抗菌肽可以强烈地抑制小麦赤霉病菌的菌素生长。廖勇等通过基因枪介导的方法将该基因转入小麦扬麦12中，目前已经获得转基因植株，进一步的抗性鉴定工作还在进行中。??? 除了转一些抗菌蛋白外，一些与抗性相关的基因也被用来进行抗赤霉病转基因研究。如拟南芥的NPR1基因(Nonexpresser of PR genes)可以调节植物的系统获得抗性(Systemic acquired resistance)，Makandar等将此基因转入了小麦Bobwhite中，实验结果显示，NPR1基因在转基因小麦中的表达可以加快小麦在病原菌侵染时的内源防卫反应。??? 在进行植物源抗性基因研究的同时，研究者还对一些来自于微生物的基因进行了植物转基因研究，期望能够获得可提高赤霉病抗性的转基因植株。TrilO1基因是单端孢霉烯族毒素中T-2毒素的弱毒基因，该基因编码3-O-乙酰转移酶可将单端孢霉烯族类毒素(如T-2)的羟基氧化为羰-乙酰基，使其活性减弱 。Okubara等将TrilO1基因转入感病的小麦品种中，共获得四个转基因株系，这些株系的胚乳和颖壳里都检测到TrilO1转录物的积累，温室的抗性鉴定表明转基因植株可在一定程度上减轻病症。 5 展望 小麦与赤霉病菌的互作是一个复杂的过程，虽然有关其分子机理的研究已经取得了不少成果，但目前还无法完全诠释这一过程，还有很多问题在等待着去探索，如对抗性起主要作用的基因是哪些，抗病基因之间的互作如何及转基因后基因的表达沉默等。相信随着科学技术的日益发展，这些问题都将迎刃而解。小麦已知抗白粉病基因在河南的抗性评价及Pm2基因的标记追踪 小麦Mlo基因的克隆及白粉病菌诱导下的表达模式分析 RNA干扰技术在小麦中的应用研究进展 小麦EST-SSRs分子标记的特性及其遗传作图 为了解普通小麦EST来源的微卫星的多样性,从大约1 000个包含微卫星的ESTs中设计了300对引物,研究和评估了它们的多态性水平,并且将多态性标记加入到现有的遗传图谱中.在五种不同类型的重复单元中,三个碱基的重复单元出现最多,占到77%.几乎所有的EST SSRs标记(99.3%)的重复单元都含有G-C碱基对.37.4%的微卫星都是四次重复.对于扩增和多态性,300对引物中有60对没有扩增,21.3%的扩增引物没能产生预期的扩增片断.58%的标记至少在所用8个材料的一个中显示出多态性.W7984和Opata组合表现出最高的多态性水平.大多数普通小麦EST-SSRs标记的重复次数小于10,并且4次重复是最为普遍的.81个新的EST-SSR位点被添加到两个已有的参照遗传图谱中(62个加到ITMI,19个加到CTCS).研究结果表明小麦EST-SSRs标记展示了一些不