检索结果-内蒙古大学图书馆

中国植物病理学会2023年学术年会

作者：杨雪梅赵经昊胡章薇熊晓玉刘闫静李燕王文明四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

RPW8.1是拟南芥中一个对多种病原菌具有广谱抗性的基因。为了探索RPW8.1是如何赋予对多种病原菌的抗病能力,实验室前期通过对Col-0生态型突变体材料(Col-gl)和Col-gl背景下的RPW8.1过表达材料(R1Y4)进行转录组测序分析和RT-qPCR实验发现... 详细信息

RPW8.1是拟南芥中一个对多种病原菌具有广谱抗性的基因。为了探索RPW8.1是如何赋予对多种病原菌的抗病能力,实验室前期通过对Col-0生态型突变体材料(Col-gl)和Col-gl背景下的RPW8.1过表达材料(R1Y4)进行转录组测序分析和RT-qPCR实验发现,17个WRKY转录因子在R1Y4中组成性上调表达,且WRKY51表达量上调最多。为了探究WRKY51在RPW8.1介导的发育和抗病中的作用,我们构建了在R1Y4背景下的WRKY51过表达和突变体材料(OX51 R1Y4和w51 R1Y4)。在OX51 R1 Y4中,RPW8.1引起的生长抑制和细胞死亡减少,但RPW8.1介导的广谱抗性和PTI反应也被削弱。分析发现RPW8.1的启动子上含有3个TTGACC/T的W-box序列,我们通过LUC报告系统、DAP-qPCR以及EMSA实验,验证了WRKY51绑定并抑制RPW8.1的启动子的活性来调控其表达。w51 R1Y4不影响RPW8.1介导的生长抑制和抗性无显著影响,可能有其他基因与WRKY51存在功能冗余。在Col-gl(不含RPW8.1)中过表达和突变WRKY51不影响植株的抗病性和生长,表明WRKY51特异性调控RPW8.1介导的抗病性和生长。综上,我们揭示了在拟南芥中广谱抗性基因RPW8.1通过WRKY51的反馈调控来平衡植物生长和抗性的信号通路。

关键词：拟南芥 WRKR51 RPW8.1 免疫生长

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国内外啤酒大麦品种酿造品质比较分析

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植物遗传资源学报 2024年第11期25卷 1870-1881页

作者：保殷荣宫雪窦婷语李姗姗赵梦薇郭爱奎佟恩杰孟亚雄马燕玲甘肃农业大学农学院/省部共建干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081 中粮麦芽(大连)有限公司辽宁大连116200

全球不同大麦产区的环境差异以及啤酒大麦育种方向的不同,导致了啤酒大麦酿造品质差异。为比较国内外啤酒大麦的品质差异,本研究对44个来自北美、欧洲、澳洲以及我国的常用啤酒大麦品种进行了酿造品质(包括麦芽品质和籽粒品质)的分析。... 详细信息

全球不同大麦产区的环境差异以及啤酒大麦育种方向的不同,导致了啤酒大麦酿造品质差异。为比较国内外啤酒大麦的品质差异,本研究对44个来自北美、欧洲、澳洲以及我国的常用啤酒大麦品种进行了酿造品质(包括麦芽品质和籽粒品质)的分析。主要研究结果表明,在麦芽品质方面,国内各大产区主栽品种均有可对标的国外啤酒大麦品种,即东北产区的龙啤麦14和龙啤麦18号的麦芽品质可对标欧洲进口啤酒大麦,南方产区的苏啤系列和西北产区的甘啤系列可对标澳洲进口啤酒大麦,西北产区的中啤麦1号和北方产区的蒙啤3号麦芽品质与北美进口啤酒大麦为同一类型;国外进口啤酒大麦麦芽品质性状较中国啤酒大麦主要表现为β-葡聚糖含量低,浸出率高;在国内种植的国外引进啤酒大麦较在原产区种植时,糖化力、库值和β-葡聚糖含量均受到影响,但北美产区的大部分品种较适应中国种植条件,麦芽品质性状较原产区未出现明显变化;麦芽品质的糖化力和浸出率指标与籽粒蛋白质含量和总淀粉含量以及支链淀粉含量显著相关,鉴于籽粒品质和麦芽品质性状相关性以及籽粒品质性状测定的易操作性,籽粒蛋白质含量和总淀粉含量可以作为啤酒大麦育种的初筛性状。本研究为国内不同产区内啤酒大麦的培育改良提供了品种参考和改良方向,对提高国内啤酒大麦的生产利用效率具有参考价值。

关键词：品质鉴定麦芽品质籽粒品质啤酒大麦

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水稻与病原菌间的斗争及病害防控

水稻与病原菌间的斗争及病害防控

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首届植物科学前沿学术大会

作者：陈学伟四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

稻瘟病等病害给水稻等农作物生产造成重大损失,对全球粮食安全构成严重威胁。据国际粮食政策研究所预测,到2030年,水稻产量需增加38%,才能养活不断增长的世界人口。为了满足粮食安全的战略需求,本实验室致力于水稻与病原菌互作的理论和... 详细信息

稻瘟病等病害给水稻等农作物生产造成重大损失,对全球粮食安全构成严重威胁。据国际粮食政策研究所预测,到2030年,水稻产量需增加38%,才能养活不断增长的世界人口。为了满足粮食安全的战略需求,本实验室致力于水稻与病原菌互作的理论和应用研究。通过解析水稻抗病性的遗传基础和病原菌致病机理,在国际期刊发表了75篇学术论文,获得了世界著名专家的高度评价和引用。通过鉴定抗病水稻资源,本实验室从自然资源中筛选获得5个具有广谱持久抗病性的水稻材料,并通过化学诱变创制了8个广谱抗病材料。利用这些抗病资源,克隆了4个具有广谱抗性的新基因,即bsr-d1、ipa1-1D、bsr-k1和1rd6-6,还发现了3个赋予小种特异抗性的新基因Pid2、Pid3和Pid4。利用这些抗病基因,发现了由转录因子BSR-D1和IPA1、RNA结合蛋白BSR-K1和ATP酶LRD6-6介导的四种广谱抗病新机制。尤其是发现了转录因子基因bsr-d1启动子天然变异抑制过氧化物酶基因表达促进免疫反应实现广谱抗性的分子机理;与中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士合作,率先揭示了单个基因IPA1协同调控植物高产与抗病的分子机制。通过与育种家的密切合作,利用水稻抗病资源和理论发现进行遗传改良,获得一批重要高产抗病的水稻亲本材料,并组配出20个优良的杂交水稻新品种。关于病原菌致病机理的研究,发现了超长链脂肪酸调节septin环组装以促进病原真菌侵染的致病新机制,并鉴定出一类抑制超长链脂肪酸生物合成的杀菌剂,可用于防治动植物真菌病害。此外,揭示了MoSnt2蛋白介导组蛋白去乙酰化以调节致病的新机制。本实验室的研究促进了植物与病原菌互作领域的理论发现和应用发展。

关键词：水稻稻瘟病广谱抗性产量病害防控

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水稻转录因子OsSTF1负调控稻瘟病抗性

水稻转录因子OsSTF1负调控稻瘟病抗性

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中国植物病理学会2023年学术年会

作者：李莎尹潇潇刘杰胡小红赵志学樊晶王文明四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

bZIP (basic leucine zipper)家族是植物中的一大类转录因子,包括植物生长、胁迫响应、激素、信号转导、能量代谢等。实验室前期研究发现,bZIP转录因子家族OsSTF1在抗性敏感、不敏感水稻材料中差异表达,暗示着OsSTF1可能参与调控稻瘟病... 详细信息

bZIP (basic leucine zipper)家族是植物中的一大类转录因子,包括植物生长、胁迫响应、激素、信号转导、能量代谢等。实验室前期研究发现,bZIP转录因子家族OsSTF1在抗性敏感、不敏感水稻材料中差异表达,暗示着OsSTF1可能参与调控稻瘟病抗性。因此,本研究以OsSTF1为研究对象,在水稻材料TP309背景下过表达该基因,导致水稻更感稻瘟病。相反,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,敲除该基因,导致水稻更抗稻瘟病。此外,研究发现敲除该基因后不会影响水稻的产量。为了进一步解析该基因调控稻瘟病抗性的分子机制,利用水稻转录组测序和生物信息学分析,发现了多个参与调控水稻免疫的下游基因,包括代谢通路、次生代谢生物的生物合成、MAPK信号通路、植物-病原体相互作用等。因此,OsSTF1可作为协调水稻免疫与产量的重要候选基因。

关键词：水稻 OsSTF1 稻瘟病抗性产量性状

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ABC转运蛋白基因在草地贪夜蛾对茚虫威抗性形成中的功能分析

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昆虫学报 2024年第12期67卷 1597-1605页

作者：胡榕陈慧淋徐翔吕佳鑫彭安春蒲建杨继芝王学贵四川农业大学农学院成都611130 四川省农业农村厅植物保护站成都610041 四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室成都611130

【目的】本研究旨在探讨ABC转运蛋白基因对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda茚虫威抗性形成的生物学功能,为该害虫的综合防治提供理论依据。【方法】采用点滴法以茚虫威单独处理及ABC转运蛋白抑制剂维拉帕米盐酸盐与茚虫威联合处理草地... 详细信息

【目的】本研究旨在探讨ABC转运蛋白基因对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda茚虫威抗性形成的生物学功能,为该害虫的综合防治提供理论依据。【方法】采用点滴法以茚虫威单独处理及ABC转运蛋白抑制剂维拉帕米盐酸盐与茚虫威联合处理草地贪夜蛾茚虫威抗性种群DC-22和敏感品系WH的3龄幼虫,24 h时计算致死中浓度(median lethal concentration,LC_(50))和维拉帕米盐酸盐对茚虫威的增效比;利用RT-qPCR检测草地贪夜蛾茚虫威敏感品系WH及4个茚虫威抗性种群(DC-22,CX-22,MY-22和RH-22)3龄幼虫中7个ABC转运蛋白基因(SfABCG20,SfABCC2,SfABCF4,SfABCA1,SfABCA5,SfABCG23和SfABCG9)的表达量;通过对草地贪夜蛾DC-22和WH的3龄幼虫注射ds SfABCG 23,对响应茚虫威高表达的ABC转运蛋白基因SfABCG23进行RNAi,48 h后利用RT-qPCR检测SfABCG23的表达量,并测定RNAi后LC_(30)浓度茚虫威处理24 h时的死亡率。【结果】维拉帕米盐酸盐显著提高了草地贪夜蛾茚虫威抗性种群DC-22对茚虫威的敏感性,增效比达1.73。相对于敏感品系WH,SfABCG23在茚虫威抗性种群DC-22和CX-223龄幼虫中表达量分别上调2.56和4.05倍,且SfABCG23表达量与抗性倍数呈显著正相关,相关系数为0.941。注射ds SfABCG23后,茚虫威抗性种群DC-22和敏感品系WH中基因沉默效率分别为65.04%和39.55%;与注射ds GFP的对照组相比,注射ds SfABCG 23后茚虫威处理24 h时茚虫威抗性种群DC-22和敏感品系WH 3龄幼虫的死亡率分别增加30.55%和25.00%。【结论】本研究结果提示,ABC转运蛋白基因在草地贪夜蛾茚虫威抗性种群中对抗药性形成起重要调节作用,SfABCG23的过表达可能在草地贪夜蛾对茚虫威抗性形成中起重要作用。

关键词：草地贪夜蛾抗药性茚虫威 ABC转运蛋白维拉帕米盐酸盐增效作用

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拟南芥WRKY51参与调控RPW8.1介导的基础防御反应

拟南芥WRKY51参与调控RPW8.1介导的基础防御反应

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中国植物病理学会2021年学术年会

作者：杨雪梅赵志学曹小龙张继伟黄衍焱樊晶李燕王文明四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

RPW8.1是拟南芥MS-0生态型中的一个对白粉病菌具有广谱抗性的基因,受白粉菌和霜霉菌的表达诱导,定位于叶肉细胞中的叶绿体周围。本实验室前期通过对Col-0生态型突变体材料（Col-gl）和Col-gl背景下的RPW8.1过表达材料（R1Y4）两个材料... 详细信息

RPW8.1是拟南芥MS-0生态型中的一个对白粉病菌具有广谱抗性的基因,受白粉菌和霜霉菌的表达诱导,定位于叶肉细胞中的叶绿体周围。本实验室前期通过对Col-0生态型突变体材料（Col-gl）和Col-gl背景下的RPW8.1过表达材料（R1Y4）两个材料进行转录组测序,数据分析发现,12个WRKY转录因子的基因表达水平在Col-gl和R1Y4间存在显著差异。笔者通过qRT-PCR检测了Col-gl和R1Y4中12个WRKY转录因子的表达量,与转录组测序结果一致。其中,WRKY51表达量在R1Y4中上调最多,但其在拟南芥白粉菌抗性中的作用尚不明确。为了探究WRKY51的功能,利用CRISPR/Cas9技术,构建了在Col-gl和R1Y4背景下的WRKY51突变体材料（wrky51/Col-gl和urky51/R1Y4）。通过qRT-PCR检测了两个背景下的纯合突变体材料中的WRKY51表达量降低,有趣的是,wrky51/R1Y4突变体材料中的RPW8.1表达量也下调了,并且两个背景下的敲除材料表型都与Col-gl相似。通过分析发现RPW8.1的启动子上含有3个TTGACC/T的W-box序列,笔者通过LUC报告系统、酵母单杂交以及EMSA实验,验证了WRKY51绑定并抑制RPW8.1的启动子的活性来调控其表达。对两个背景下的突变体材料进行flg22和chitin诱导,发现wrky51/Col-gl和wrky51/R1Y4材料中的ROS含量均低于各自的背景材料。接种白粉菌后,两个背景下的突变体材料与对照相比更感病,防御相关基因表达下调,初步说明WRKY51参与调控RPW8.1介导的基础防御反应。

关键词：拟南芥 WRKR51 RPW8.1 白粉菌防御反应

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基因编辑RISBZ1提高稻曲病抗性

基因编辑RISBZ1提高稻曲病抗性

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中国植物病理学会2023年学术年会

作者：刘杰胡小红龚稚游李国邦赵亚丹刘小玲白亦飞姚宗林张馨王文明樊晶四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

稻曲病是一种由致病性子囊真菌(Ustilaginoidea virens)引起的水稻穗部病害,主要症状是在水稻小穗产生黄色或墨绿色的稻曲球。该病害不仅造成水稻产量和品质下降,而且产生多种真菌毒素危害人畜健康,近年来已经成为我国水稻重大病害之一... 详细信息

稻曲病是一种由致病性子囊真菌(Ustilaginoidea virens)引起的水稻穗部病害,主要症状是在水稻小穗产生黄色或墨绿色的稻曲球。该病害不仅造成水稻产量和品质下降,而且产生多种真菌毒素危害人畜健康,近年来已经成为我国水稻重大病害之一。我们前期发现稻曲病菌侵染的水稻小穗中开花相关基因表达被抑制,而且水稻的开花和灌浆过程被破坏;然而,稻曲病菌的侵染却激活了水稻小穗中灌浆相关基因的表达,包括关键的转录因子编码基因RISBZ1。本研究对RISBZ1在稻曲病抗性中作用进行了研究。通过在不同背景的水稻材料中获得的多种方式敲除的risbz1突变体进行接种,发现risbz1突变体显著提高水稻对稻曲病的抗性。我们进一步通过GUS报告系统和原位杂交实验检测了在稻曲病菌侵染下RISBZ1的表达模式,发现RISBZ1的表达主要在浆片中被稻曲病菌激活。比较代谢组分析发现,稻曲病菌接种9 d后的颖花代谢组与灌浆期籽粒代谢组相似,暗示稻曲病菌可能通过劫持水稻灌浆代谢产物获取营养。进一步比较野生型和risbz1突变体颖花的代谢组差异,发现差异代谢产物主要富集在淀粉和蔗糖代谢,氧化磷酸化,果糖和甘露糖代谢,内吞作用等代谢通路,暗示risbz1突变体中上述代谢通路的改变可能增强水稻对稻曲病的抗性。

关键词：稻曲病 RISBZ1 抗性比较代谢组灌浆

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抗感高粱NLR家族基因遗传变异及响应炭疽菌侵染差异

抗感高粱NLR家族基因遗传变异及响应炭疽菌侵染差异

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中国植物病理学会2024年学术年会

作者：李金洋张继伟余志凡夏敬阳韩君如常新雅王文明四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

高粱是我国酿酒产业的关键原料。炭疽病是高粱最主要病害之一,严重制约高粱产量与品质。在实际生产中,具有抗病育种价值的基因多属于NLR家族,该类基因在提升高粱抗病性中发挥重要作用。然而,目前高粱NLR基因的挖掘与应用严重滞后于其他... 详细信息

高粱是我国酿酒产业的关键原料。炭疽病是高粱最主要病害之一,严重制约高粱产量与品质。在实际生产中,具有抗病育种价值的基因多属于NLR家族,该类基因在提升高粱抗病性中发挥重要作用。然而,目前高粱NLR基因的挖掘与应用严重滞后于其他作物。本研究选用对我国西南地区优势菌株表现抗性的美国近代改良种(BTx623),和川南地区主栽易感糯高粱品种(GJH1)作为研究对象。在BTx623中共鉴定到302个NLR基因,明显超过了玉米中的151个NLR基因,表明高粱NLR基因在进化中存在显著扩张。其中,有22个NLR基因以成对形式存在,187个NLR具有完整的CC-NBS-LRR结构域,20个NLR基因包含外来整合结构域。GJH1中仅鉴定到239个NLR基因,与BTx623的NLR家族基因存在显著变异。共线性分析表明,两份材料中有195个相对保守的NLR基因存在共线性。非共线性NLR基因中有107个基因重大结构变异。为了比较GJH1和BTx623响应炭疽菌侵染的差异,笔者对二者接菌12 h、24 h和48 h的转录组数据进行了分析。结果表明,BTx623在侵染进程中高表达和超高表达的NLR基因分别有105个和53个,显著高于GJH1的95个和42个。在接菌24 h和48 h后,BTx623分别有100个和97个NLR被炭疽菌显著诱导表达,而GJH1分别有91个和22个,表明BTx623响应侵染的NLR基因更多,也更持久。在BTx623中,有46个特异NLR基因高表达,而在GJH1仅有18个。综上所述,结合全基因组NLR家族基因鉴定、遗传变异分析和响应炭疽菌表达模式分析,我们初步筛选出可能参与炭疽病抗性的NLR基因清单。这些候选NLR基因很可能对西南糯红高粱的抗病育种有潜在应用价值,值得进一步探究。

关键词：高粱炭疽病 NLR 遗传变异转录组

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水稻RBOHs家族成员时空表达谱及多病害抗性调控研究

水稻RBOHs家族成员时空表达谱及多病害抗性调控研究

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中国植物病理学会2023年学术年会

作者：朱勇刘信娴王贺樊晶李燕王文明四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

植物NADPH氧化酶(RBOHs)产生的活性氧(ROS)广泛参与生物与非生物胁迫触发的信号转导。据报道,水稻RBOHs家族含有9个成员(OsRBOHA-OsRBOHI)。实验室利用qRT-PCR对水稻所有OsRBOH家族基因进行全生育期不同组织表达模式分析,发现不同成员... 详细信息

植物NADPH氧化酶(RBOHs)产生的活性氧(ROS)广泛参与生物与非生物胁迫触发的信号转导。据报道,水稻RBOHs家族含有9个成员(OsRBOHA-OsRBOHI)。实验室利用qRT-PCR对水稻所有OsRBOH家族基因进行全生育期不同组织表达模式分析,发现不同成员在全生育期存在时空差异表达。对OsRBOHs的敲除突变体材料接种水稻主要病害病原菌,包括白叶枯菌、纹枯菌和稻瘟菌,发现除rbohf和rbohg突变体外,其他rboh突变体均对单个或多个病原菌显示不同程度的抗性降低,提示多个RBOH家族基因参与调控水稻主要病害。同时,对OsRBOHs基因敲除突变体材料的发育表型进行分析发现,所有家族基因均参与调控水稻生长发育或重要产量性状。我们的研究结果为后续研究水稻RBOH家族基因参与调控水稻抗病性及产量性状机制提供了理论基础。

关键词： OsRBOHs 时空表达谱多病害抗性产量性状

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抑制miR168改良水稻产量、抗性和生育期的初步研究

抑制miR168改良水稻产量、抗性和生育期的初步研究

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中国植物病理学会2021年学术年会

作者：王贺朱勇张凌荔鲁均华李燕王文明四川农业大学西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室

作物产量、生育期和抗性是生产中的3个关键因素。提高抗性往往影响产量,而高产往往伴随更长的生育期。发掘能协调这3个因素的基因,对作物高产抗病研究和育种具有重大意义。笔者利用遗传、生化和植物病理学等技术手段,对水稻miR168调控... 详细信息

作物产量、生育期和抗性是生产中的3个关键因素。提高抗性往往影响产量,而高产往往伴随更长的生育期。发掘能协调这3个因素的基因,对作物高产抗病研究和育种具有重大意义。笔者利用遗传、生化和植物病理学等技术手段,对水稻miR168调控水稻产量、生育期和抗性的功能和相关机制进行了初步分析。结果发现,过表达miR168导致稻瘟病抗性降低、植株变高、分蘖减少、开花延迟、产量降低;而表达miR168的模拟靶标从而抑制miR168的功能后,导致稻瘟病抗性增强、植株变矮、分蘖增多、花期提前、产量增加。由于miR168靶向AGO1,miR168的变化,会导致多个miRNA的改变,包括miR535,miR164和miR1320等。其中miR1320正向调控稻瘟病抗性miR535平衡分蘖、穗子大小和稻瘟病抗性,miR164控制开花时间和稻瘟病抗性。因此,可以通过miR168协同改良水稻产量、生育期和抗病性。

关键词： miR168 AGO1 稻瘟病抗性产量生育期

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