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植物数量抗病基因克隆及其抗性机理的研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
培育广谱、持久抗病的作物品种，不仅需要深入研究质量抗病性，而且需要更深入地洞悉数量抗病性的可能作用机理。而目前，人们对数量抗病基因的可能特征和数量抗病性的机理的认识还相当模糊，这在很大程度上限制了数量抗病基因在育种实践中的应用。本文首先综述数量性状座位（quantitative trait loci，QTL）的克隆策略和精确获取数量抗病性状值的方法；其次根据数量抗性座位（quantitative resistance loci。QRL）的相关研究进展，对QRL的可能特征进行一定的综述，认为部分QRL的抗性机理直接对应于R基因、抗病基因类似物（resistance geneanalogs，RGA）、防卫基因、防卫反应途径中的相关基因等在植物抗病性上的作用机理；最后，作者推测存在4种抗性特征的QRL，即小种特异性或非特异性QRL和“病原菌”特异性或广谱性QRL，并认为数量抗性持久性的遗传基础与这些不同特征的QRL间有着密切的联系。该综述将对QRL的候选基因分析和克隆、数量抗病机理研究和QRL的育种应用提供有益的参考。 相似文献
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水稻稻瘟病抗性基因的定位、克隆及育种应用研究进展 总被引：3，自引：2，他引：1
稻瘟病是一种世界性的水稻病害,抗病品种的培育和种植是控制该病害最为经济有效的方法,而抗病基因的发掘与利用则是抗病育种的基础和核心。本研究就稻瘟病抗病基因的遗传、定位、克隆及育种应用情况进行了概述,介绍了稻瘟病广谱抗原和抗病基因、隐性抗病基因研究的最新进展,指出近一半的抗病基因是通过F2分离群体鉴定的,目前已定位的稻瘟病主效抗病基因超过86个,微效基因约350个,应用图位克隆等方法,20个稻瘟病主效抗病基因和2个微效基因已从不同的水稻品种中被克隆。这些基因的定位和克隆是有效开展稻瘟病抗性分子育种的基础。最后,结合笔者从事水稻稻瘟病抗性遗传的工作实践对稻瘟病抗病基因研究存在的问题进行了分析和展望,相信随着越来越多各类型抗性基因的生产应用,稻瘟病对水稻的危害最终能得到有效的控制。 相似文献
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为不断发掘和鉴定新的抗性基因,从而克隆和利用广谱持久抗性基因,选育水稻广谱抗稻瘟病新品种,解决稻瘟病危害。根据已克隆的水稻稻瘟病广谱抗病隐性等位基因pi21的序列设计分子标记Pi21-1,对育种上高频率使用的广亲和品种02428进行PCR扩增,测序比较分析发现了新的等位基因类型,同时对广亲和品种02428进行田间稻瘟病接种鉴定,苗期鉴定结果为免疫,从而鉴定了一个广谱抗稻瘟病的新等位基因pi21t,为水稻广谱抗稻瘟病育种提供了新的有利资源。通过分子标记辅助选择,能够快速明确目标品种中所携带目标基因的等位基因型,从而加快水稻广谱抗稻瘟病育种的进程,提高抗病效率。 相似文献
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稻瘟病是由稻瘟病菌引起的具有广泛性和毁灭性的水稻病害。目前通过抗病亲本杂交聚合培育持久广谱的稻瘟病抗性品种是水稻稻瘟病防治最经济环保的途径,而利用分子标记辅助选择技术对水稻育种亲本抗性基因分布的研究是分子辅助聚合育种的基础。本研究以36个育种亲本为实验材料,进行苗瘟和穗颈瘟鉴定,结合特异性分子标记Pid3、Pita、Pikm、Pib、Piz,研究这些育种亲本的稻瘟病抗性基因的分布情况。同时,对恢复系材料蜀恢498的抗稻瘟病基因Pita和Pikm扩增测序并进行同源序列比对分析,初步在分子水平分析抗病基因与抗病表型的关系。 相似文献
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水稻稻瘟病抗性基因定位、克隆及应用 总被引：8，自引：1，他引：7
稻瘟病是水稻生产中最严重的病害之一,严重影响水稻的产量和品质,由于稻瘟菌小种的变异快,垂直抗性基因难以持续控制稻瘟病的危害,因此,定位和克隆广谱持久的稻瘟病抗性基因,揭示其作用的分子机理,结合分子育种技术培育高产优质多抗的水稻新品种将是今后解决稻瘟病抗性育种最有效的途径.本文综述了水稻和稻瘟病菌之间的互作,稻瘟病抗性的分子机制,稻瘟病抗性基因定位,目前已经定位了73个稻瘟病质量抗性基因,其中9个稻瘟病抗性基因已经被克隆并进行了深入的研究,此外定位了至少11个QTL以及稻瘟病抗性基因克隆和功能分析,及其在水稻抗病育种中的应用. 相似文献
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水稻第11染色体抗稻瘟病基因研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
随着稻瘟病抗性基因的不断发掘与分离克隆,抗病基因在水稻基因组遗传图谱和物理图谱的分布及不同类型抗病基因的结构特点逐渐明了。目前鉴定的水稻抗稻瘟病基因主要分布在除第3染色体以外的其余染色体上,其中第11染色体上分布的稻瘟病抗性基因数目至少有24个。此文概述了水稻抗瘟病基因在基因组的分布和抗性基因的结构特点,重点介绍了水稻基因组第11染色体稻瘟病抗性基因的定位、克隆以及抗病基因类似物和抗性基因在该染色体上的分布特点,并对稻瘟病抗性基因在水稻育种中的应用提出了展望。 相似文献
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水稻白叶枯病是世界上最严重的细菌性病害之一。从20世纪初叶开始，科学家就对该病的发病机理产生了浓厚的兴趣，因此，水稻白叶枯病抗性机理研究一直处于植物抗病研究的最前沿。今年初，华中农业大学王石平教授领导的研究组发现了水稻抗白叶枯病基因xa13在其自身花粉育性和抗病性方面的杠杆作用，为人类认识植物抗病机理提供了新视角。中国农业科学院黎志康教授领导的研究组则分析了水稻对白叶枯病的抗性机制，阐述了抗白叶枯病的复杂的遗传网络系统，为水稻白叶枯病抗性的分子育种工作奠定了重要的理论基础。两篇论文已于2006年5月分别发表在国际著名的学术期刊《Genes ＆ Development》和《Proc．Natl．Acad．Sci．USA》上。《Genes ＆ Development》还在同期发表了专题评述，表明上述研究有可能成为世界植物抗病研究的一个新的里程碑。 相似文献
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植物矮生性状的分子遗传研究进展 总被引：15，自引：0，他引：15
近年来，随着分子生物学和基因组学的飞速发展，对作物高产性状，高产机理及其相关基因的研究愈加深入，应用基因工程技术对作物进行遗传改良已成为提高作物产量的有效途径，培育理想株型已成为作物育种的重要目标。株高是高等作物的重要农艺性状之一，植株过高容易引起倒伏而减产，而矮生植株抗倒能力强，高产，因而矮化育种对培育理想株型十分重要，矮生基因的发掘研究和利用也越来越受到重视。本文综述了目前高等作物矮生性的分子遗传研究进展，特别是对水稻、小麦、玉米、黄瓜、西瓜和番茄等主要作物矮生性状的遗传特点、分子标记、矮生基因的克隆等方面的研究进展做了较为详细的总结和评价，分析了激素对高等植物矮生突变体的调控，提出了高等植物矮生资源的利用和矮化育种中存在的问题，并探讨了高等植物矮生性状分子遗传学研究和分子育种的发展趋势。 相似文献
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水稻分蘖角度遗传机理的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
分蘖角度是一个重要的农艺性状,其大小对理想株型等育种方式具有重要的作用。在基础研究中,分蘖角度是研究植物分蘖机制的理想指标,是水稻功能基因组研究的主要热点方向之一。随着分子标记技术的发展已经定位了la．spk（t）、Ta等多个与分蘖角度相关的质量性状基因和多个数量性状位点。2007年,水稻分蘖角度控制基因Mzy,和TCA1的克隆及其功能研究,进一步使我们从分子水平了解水稻分蘖角度的形成机制创造了可能。为进一步促进水稻分蘖角度发育控制基因的研究,本文总结了前人的研究成果,并对存在的问题和可能的研究方向进行了探讨。 相似文献
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龙S是一个广谱抗稻瘟病的水稻两用核不育系,利用分子标记技术精细定位其主效抗性基因,对于培育抗稻瘟病水稻新品种具有重要意义。采用来自国内外的41个稻瘟病菌系通过接种鉴定方式对龙S进行了稻瘟病抗谱分析,结果显示龙S的抗性频率为100%,对其中39个菌系表现高水平抗性,与Pi9的携带品种75-1-127抗性频率和抗病级别基本相当。群体遗传分析表明龙S的抗性基因表现为显性遗传方式,对于不同菌系龙S表现出不同的抗病遗传模式,其中龙S对稻瘟菌系318-2的抗性由单基因控制。通过抗病亲本龙S与感病亲本日本晴构建F2分离群体,采用BSA (bulk segregant analysis)及RCA (recessive class analysis)分析方法,将龙S的主效抗病基因精细定位于第9染色体上的SSR标记M1-M2所在的1.31 cM区间,与已克隆的广谱抗稻瘟病基因Pi5位于相邻的染色体区域。抗谱分析表明,龙S与Pi5、Pii单基因系的抗性频率差异明显,抗谱较后二者更广。龙S主效抗性基因的精细定位,为进一步揭示其与Pi5、Pii的等位关系以及通过分子标记辅助选择培育抗病水稻新品种奠定了基础。 相似文献
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农杆菌介导遗传转化在水稻基因工程育种中的应用 总被引：5，自引：0，他引：5
随着生物技术的发展，水稻基因工程育种在水稻育种中发挥着越来越重要的作用。在诸多的转基因方法中，农杆菌作为一种天然的植物基因转化系统，以其独特优点而倍受重视。本文概述了农杆菌介导转化水稻的原理，农杆菌介导转化水稻的优点并且介绍了农杆菌菌株、受体材料和培养基成分的不同对农杆菌介导转化水稻的影响。另外对农杆菌介导遗传转化在水稻抗虫基因工程育种、抗病基因工程育种、抗逆基因工程育种、优质基因工程育种、耐除草剂基因工程育种及提高水稻光合效率和延缓衰老方面的研究进展进行了综述。最后对农杆菌介导遗传转化在水稻基因工程育种中存在的问题和发展前景做了简要说明。 相似文献
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为了更好的防控稻瘟病的发生,为水稻育种工作和新药研发提供科学依据,深入了解稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)与水稻相互作用的机制是非常必要的。本文归纳了稻瘟病菌侵染水稻的机制、水稻对稻瘟病菌侵染的信号识别及其下游反应以及识别后诱导水稻产生的防御反应机制,分析了水稻防御相关基因的表达调控以及利用分子育种手段提高水稻抗病性的相关策略。稻瘟病菌侵染水稻后,植株会通过细胞壁加厚、病程相关蛋白表达以及病原菌侵入位点细胞程序性死亡等系统免疫反应来抵御稻瘟病菌的侵染;因此指出通过基因工程手段诱导植物发生免疫反应来抵御稻瘟病菌的危害具有重要的现实意义,也是防治病害最有效和最经济的方法;而且,作为研究病原菌—植物互作的模式系统,深入了解稻瘟病菌与水稻的互作机制,也为通过诱导水稻防御基因的表达来防治其他重要真菌性病害提供了科学依据。 相似文献
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转C4光合基因水稻及其在育种中的应用 总被引：18，自引：1，他引：17
按光合作用途径可将植物分为C3植物、C4植物和CAM植物,由于C4植物在高光强、高温和高氧分压的条件下,比C3植物具有较高的光合效率,作物生理和育种学家就试图用C4光合途径改造C3作物,以提高主要农作物如稻、麦和大豆等光合生产力,但通过常规杂交的方法难以奏效。近年来,随着分子生物学的兴起和植物转基因技术的快速发展,许多与C4光合作用途径相关的关键酶PEPC、NADP-苹果酸(NADP—ME)和PPDK等一系列基因已从玉米、高粱和苋菜等C4植物中被克隆,对这些基因启动子序列分离、重组、转化及表达的研究,发现它们可以在C3植物中驱动外源基因并进行组织特异性表达,而且一系列C4型光合基因导入C3植物的成功报道。特别是获得高表达的转C4光合基因水稻,表现光合能力和种子产量显著提高,而且在光逆境的条件下,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性提高,从而有效地清除活性氧分子,表现耐光抑制(氧化)等。目前利用转C4光合基因水稻的育种研究也取得了重要进展,培育出携带C4光合基因的高光效水稻株系,在遗传上证明了常规育种和生物技术结合可以将转C4光合基因水稻中高表达的C4光合基因遗传给后代,获得高光效的超级稻,最后提出了本研究中尚需深入研究的问题。 相似文献
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Hiroshi Shinada Toshio Yamamoto Hirokazu Sato Eiji Yamamoto Kiyosumi Hori Junichi Yonemaru Takashi Sato Kenji Fujino 《Breeding Science》2015,65(5):388-395
Plant breeding programs aim to develop cultivars with high adaptability to the specific conditions in a local region. As a result, unique genes and gene combinations have been accumulated in local elite breeding populations during the long history of plant breeding. Genetic analyses on such genes and combinations may be useful for developing new cultivars with more-desirable agronomic traits. Here, we attempted to detect quantitative trait loci (QTL) for rice blast resistance (BR) using a local breeding rice population from Hokkaido, Japan. Using genotyping data on single nucleotide polymorphisms and simple sequence repeat markers distributed throughout the whole genomic region, we detected genetic regions associated with phenotypic variation in BR by a genome-wide association mapping study (GWAS). An additional association analysis using other breeding cultivars verified the effect and inheritance of the associated region. Furthermore, the existence of a gene for BR in the associated region was confirmed by QTL mapping. The results from these studies enabled us to estimate potential of the Hokkaido rice population as a gene pool for improving BR. The results of this study could be useful for developing novel cultivars with vigorous BR in rice breeding programs. 相似文献