叶锈菌

摘要： 为研究TaRanGAP2在小麦抵抗叶锈菌侵染的HR诱发中的作用,阐明小麦抗叶锈病分子机制,为小麦抗叶锈病育种给予分子水平的指导。以小麦近等基因系Tc Lr26及其轮回亲本Tc分别与叶锈菌生理小种260组成不亲和组合(Tc Lr26×260)及亲和组合(Tc×260),生物信息学分析发现,TaRanGAP2的CDS全长为1665 bp,编码554个氨基酸,对其保守结构域进行分析发现TaRanGAP2基因编码的蛋白属于Ran GTPase家族;利用RT-qPCR技术检测TaRanGAP2在这2个组合中的表达情况,发现在不亲和组合中TaRanGAP2表达量出现显著上调;利用烟草瞬时转化系统进行亚细胞定位检测发现TaRanGAP2定位于细胞质;利用病毒诱导的基因沉默技术沉默TaRanGAP2基因表达,在接种叶锈菌后与未沉默植株相比,TaRanGAP2基因沉默植株叶片的单侵染点HR面积显著增大,HMC数量显著增多;结果说明TaRanGAP2基因在小麦抵抗叶锈菌侵染的寄主过敏性反应发生具有重要作用。

摘要： 叶锈病是一种影响小麦(Triticum aestivum)产量的重要病害,挖掘广谱有效的抗病基因有利于促进小麦品种改良。NPR(Nonexpressor of pathogenesis-related genes,NPR)是一类具有广谱抗病作用的关键因子,本研究分析了TaNPR1在抵抗叶锈菌过程中的功能。通过qRT-PCR(quantitative Real-time-Polymerase Chain Reaction)检测,亚细胞定位观察,VIGS技术沉默TaNPR1后试验,表明TaNPR1影响寄主HR(Hypersensitive reaction)的产生,在小麦抵抗叶锈菌侵染过程中发挥正调控作用。

摘要： NAC(NAM/ATAF/CUC)是植物特有的一类转录因子,在生物和非生物胁迫中发挥着重要作用.本研究从小麦基因组中鉴定出9个C末端带有核定位信号的NAC转录因子,对其理化性质、系统发育模式、保守基序进行了分析.结果表明,这9个NAC转录因子均是亲水蛋白,分子量范围在19.63～28.92 kD之间,等电点范围在8.40～9.87之间,同一亚族成员具有相似的保守基序.对这9个NAC转录因子在小麦与条锈菌、赤霉菌互作过程中的表达变化进行了模拟分析,发现TaNACL-B1和TaNACL-D1的表达受条锈菌和赤霉菌的诱导.利用实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qPCR)技术检测了接种叶锈菌的小麦中TaNACL-A1、TaNACL-B1和TaNACL-D1的表达模式,结果显示,3个基因的表达量在小麦与叶锈菌亲和互作与非亲和互作中存在明显差异,均在12～72 h呈上升趋势,在亲和组中的表达量高于非亲和组,表明它们可能在小麦与叶锈菌互作过程中发挥负调控作用.综上所述,本研究初步筛选到了与小麦抗病相关的带有核定位信号的NAC转录因子,为研究NAC转录因子在小麦与病原物互作过程中的作用提供了参考.

摘要： 本研究选用叶锈菌生理小种260,与小麦近等基因系TcLr26及其轮回亲本Thatcher(Tc)分别组成不亲和组合和亲和组合,在7日龄小麦叶片上接种叶锈菌,采用实时定量PCR(RT-qPCR)对TaSnRK1基因的表达进行分析.并通过构建pSuper1300+-SnRK1表达载体对TaSnRK1进行亚细胞定位分析.由RT-qPCR结果可知,该基因在不亲和组合中,表达量随时间延长先升高后下降,且在12 h达到峰值;而在亲和组合中,表达量也呈现先升高后下降趋势,但表达量远远低于不亲和组合.亚细胞定位结果表明,TaSnRK1蛋白分布在细胞质和细胞核中.本研究结果为进一步深入探讨TaSnRK1的功能和作用机制奠定了基础.

摘要： 为了深入探究钙依赖蛋白激酶(Calcium dependent protein kinase,CDPK)在小麦与叶锈菌互作过程中的功能机制,本试验结合叶锈菌生理小种260侵染小麦品种TcLr26后的RNA-seq数据和NCBI基因组数据筛选得到抗病相关基因TaCDPK6,并对TaCDPK6进行了蛋白质理化性质分析;利用RT-qPCR和Western blotting技术检测TaCDPK6基因及其表达蛋白在小麦与叶锈菌互作过程中的表达模式.结果表明,TaCDPK6蛋白分子大小为57 kD,理论等电点为7.61,为亲水性蛋白质;在小麦叶片接种叶锈菌后,随着接种时间的延长,目的基因及蛋白呈先上升后下降的表达趋势,并且在4～8 h表达量达到最高,与RNA-seq数据分析得到的表达趋势基本一致.结果表明TaCDPK6在小麦抵抗叶锈菌的基础防御反应中可能发挥正调控作用.

摘要： 精氨酸脱羧酶(arginine decarboxylase,ADC)是多胺合成的关键酶,在植物抵抗逆境胁迫中具有重要作用.前期进行小麦(Triticum aestivum)与叶锈菌(Puccinia triticina)互作的转录组数据库筛选,发现TaADC在亲和组合与不亲和组合中的表达差异比较明显.本研究利用qRT-PCR技术检测发现,在接种叶锈菌后,TaADC在不亲和组合被诱导表达,而在亲和组合中不被诱导.将重组质粒35S::TaADC-GFP瞬时转化烟草(Nicotiana tabacum),发现TaADC定位于细胞质.分别利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)和RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术沉默TaADC基因,与不沉默TaADC的植株比较,沉默植株单侵染点叶锈菌吸器母细胞(haustorium mother cell,HMC)数量和寄主过敏性反应(hypersentive reaction,HR)面积均增加.研究结果表明,TaADC在小麦抵抗叶锈菌侵染的HR发生中可能具有重要作用.本研究为阐明小麦与叶锈菌互作过程中HR发生的分子机制提供新证据.

摘要： 为了探索小麦抗叶锈病基因Lr19抗叶锈病的分子机理,并筛选参与其抗病性防御反应的相关基因,本研究对接种小麦叶锈菌生理小种PHNT及其EMS突变体后的小麦材料'TcLr19'进行转录组测序及分析.与亲和互作反应相对比,在非亲和互作反应中筛选到2114个差异表达基因,其中上调差异表达基因1189个,下调差异表达基因925个.对1189个上调差异表达基因进行GO功能分析,部分差异表达基因被注释为在真菌的防御反应中发挥抗病功能;KEGG分析表明,一些与抗病相关的差异表达基因被富集到了过氧化物酶、氨基糖/核苷酸糖代谢和角质生物合成信号通路.同时,发现一些与Lr19同在7D染色体上的基因受叶锈菌诱导表达,并在非亲和互作反应中特异性表达.总之,本研究初步明确了参与Lr19抗叶锈病防御反应过程中抗病相关基因的种类以及抗病代谢通路,为探索Lr19的抗叶锈病机制提供了理论基础.

摘要： 转录因子在植物对逆境胁迫的应答过程中具有重要作用,bZIP(basic domain leucine zipper)转录因子家族是参与抗病防卫反应的一类重要转录因子.本研究依据小麦(Triticum aestivum)与叶锈菌(Puccinia triticina)互作的转录组数据库,利用热图对bZIP转录因子家族unigenes的表达进行分析,筛选得到TabZIP3基因(Genbank No.BAD97365.1),利用qRT-PCR分析该基因在小麦与叶锈菌互作过程中的表达模式.结果显示,在不亲和组合中接种后8、12和16 h该基因持续高表达,且明显高于亲和组合.Plantcare软件分析该基因包含水杨酸(salicylic acid,SA)响应元件,实验中用外源SA喷施叶表面可诱导其表达;以大麦条纹花叶病毒(Barley stripe mosaicvirus,BSMV)为载体,利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术沉默该基因,然后接种叶锈菌,发现在接种后48和96 h,单侵染点处过敏性反应(hypersensitive reaction,HR)面积及叶锈菌吸器母细胞(haustorial mother cell,HMC)数量明显高于对照.本研究结果表明,TabZIP3可能参与小麦抵抗叶锈菌侵染的基础防卫反应的诱发,在叶锈菌侵染诱发的HR反应中可能具有正调控作用,并且TabZIP3的表达受SA诱导.该结果为深入研究转录因子TabZIP3在小麦抵抗叶锈菌侵染中的作用机制提供了基础资料,也为利用分子育种手段培育抗叶锈小麦新品种提供了候选基因.

摘要： 本研究拟采用农杆菌瞬时表达体系,在小麦叶片中快速表达目的基因,以鉴定其在小麦抗叶锈病防御反应中的功能.在前期研究基础上,将已克隆获得的小麦病程相关蛋白基因TaPR1构建到小麦过表达载体pLGY-02,转化农杆菌菌株GV3101.然后以感病小麦品种'金禾9123'为试材,将携带pLGY-02-TaPR1重组质粒的农杆菌GV3101注射到小麦叶片中,以空载体pLGY-02为对照.3 d后接种叶锈菌,14 d后观察小麦叶片表型.同时,在接菌后24、36、48 h时分别采集小麦叶片材料,利用DAB组织化学染色法,监测接种叶锈菌后叶片中H2O2的变化,并通过组织病理学显微观察,快速验证TaPR1在小麦与锈菌互作过程中的功能.结果发现,注射重组质粒pLGY-02-TaPR1的叶片发病程度、叶片孢子堆数均轻于、少于对照组叶片,且发病滞后;DAB组织化学染色结果表明,TaPR1表达量增加使得H2O2的清除在一定程度上受到抑制,小麦叶片中H2O2的分布与积累量均显著多于对照组叶片,说明TaPR1对小麦叶锈菌的致病性具有抑制作用,即TaPR1基因参与了小麦抗叶锈病防御反应.本研究成功构建了能在小麦中瞬时表达的重组载体pLGY-02-TaPR1,并建立了农杆菌介导的在小麦叶片细胞中高效表达外源基因的转化体系,为利用瞬时表达法验证小麦抗性基因功能奠定了基础.

摘要： 小麦Wrab基因家族分离于一种抗寒性小麦品种,该家族基因受冷胁迫或脱落酸诱导,在冷胁迫或脱落酸诱导后有高表达.通过构建转录组数据库,发现Wrab 18基因在小麦抵抗叶锈菌侵染的过程中有明显上调.本试验以小麦品种‘洛夫林10’(简称‘L10’)与叶锈菌生理小种260组成不亲和组合,采用RT-PCR技术克隆Wrab18全长序列;应用生物信息学方法分析该基因的序列特征;通过与GFP蛋白融合进行亚细胞定位;采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)方法检测Wrab 18基因的表达;利用VIGS技术沉默Wrab18基因后,探究Wrab18基因在小麦与叶锈菌互作过程中的作用.结果克隆得到510 bp的Wrab18基因开放阅读框全长,生物信息学分析表明,Wrab18可能不含有跨膜结构,为亲水性蛋白;亚细胞定位显示Wrab18定位于细胞质及细胞核中;Wrab18基因在接菌后8h表达量有明显增高;通过VIGS技术沉默‘L10’中的Wrab18基因,在接种叶锈菌后96h,发现叶锈菌的吸器母细胞数量增多,引起的小麦HR细胞面积增大,表明Wrab18基因参与了小麦抵抗叶锈菌侵染的过程,并在该过程中发挥正调控作用.%The wheat Wrab gene family was isolated from a cold resistant wheat,which was induced by cold stress or abscisic acid,and was expressed in cold stress or abscisic acid.By constructing a transcriptome database,we found that the Wrab18 gene was up-regulated in wheat resistance to Puccinia triticina.The experiment was conducted with an incompatible combination of the wheat variety'Lovrin10'(abbreviated as L10) and the physiological race 260 of P.triticina.The Wrab18 gene was isolated and obtained by RT-PCR method.The sequence characteristics of Wrab18 was analyzed by bioinformatics tools.The subcellular localization of Wrab18 was analyzed through fusing with GFP protein.the expression level of Wrab18 gene was detected by real-time quantitative PCR (RT-qPCR).Using VIGS technology to silence Wrab18 gene,we wanted to explore the role of Wrab18 gene in the interaction between wheat and P.triticina.A full-length Wrab18 of 510 bp was cloned from'L10'.Bioinformatics analysis revealed that Wrab18 probably did not contain transmembrane structures and was hydrophilic proteins.Subcellular localization showed that Wrab18 was localized in cytoplasm and nucleus.The expression of Wrab18 gene was increased significantly at 8h after inoculation.The Wrab18 gene was silenced by VIGS technology.The silencing plants of 'L10'was inoculated with P.triticina race 260,found the number of haustorial mother cells was increased and the HR area of wheat cell was increased also 96 h after inoculation.The result indicated that the Wrab18 gene was involved in the process of wheat resistance to P.triticina,and play a positive regulatory role in this process.

摘要： 2004～2005年通过田间调查、人工接种、分离培养和鉴定,证明小麦条锈病菌可以在河南省伏牛山、太行山海拔1100m以上的地区越夏.7～9月调查不同海拔地区自生麦苗上小麦条锈病的发生情况,海拔800～1000m地区自生麦苗上条锈菌、叶锈菌混生;海拔1000m以上地区自生麦苗上条锈菌占比例较大.自生麦苗可以存活到翌年6月份,是小麦条锈病菌的主要越夏寄主.

摘要： 本发明涉及用于鉴别小麦叶锈菌和杆锈菌的抗原及多克隆抗体。用于制备区分小麦叶锈菌和小麦杆锈菌的多克隆抗体的抗原多肽，其氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。用于制备区分小麦叶锈菌和小麦杆锈菌的多克隆抗体的免疫原，其特征在于，以所述抗原多肽为半抗原制备而得。用于区分小麦叶锈菌和小麦杆锈菌的多克隆抗体，其特征在于，以所述免疫原对家兔进行免疫，检测筛选高效价的免疫家兔；对选中的家兔采取全血，纯化获得多克隆抗体。本发明用于区分小麦叶锈菌和杆锈菌的方法，能够简便有效地检测小麦是否发生叶锈菌早期感染。

摘要： 小麦条锈菌与叶锈菌的复合PCR检测鉴定试剂盒，属于生物技术、农作物病害防治和植物检疫技术领域。该试剂盒利用源自真菌β—微管蛋白基因保守序列和小麦条锈菌、叶锈菌特异序列的三条引物，在一次PCR反应中，同时检测小麦条锈菌171bp、叶锈菌226bp的特异性基因组DNA序列。是对小麦条锈菌和叶锈菌特异性引物检测方法的补充和改进，也适用于病害症状显现之前、受侵染小麦叶片内条锈菌与叶锈菌的诊断检测。本试剂盒采用复合PCR技术，在PCR—SMART反应液中，三条引物同时扩增，提高了检测的准确性，节约了检测时间，且操作简便，可供我国植保、植检部门推广应用。

摘要： 本发明涉及病原菌检测技术领域，尤其涉及一种检测小麦叶锈菌的试剂盒及鉴别方法。该试剂盒中包括5条等温扩增引物，其序列如SEQ ID NO.1～5所示。该5条引物以人为选定的小麦叶锈菌特异性序列(如SEQ ID NO.6)为基础而设计得到，含有小麦叶锈菌DNA片段的待测物能够利用上述引物进行大量扩增，所得的扩增产物可以与荧光染料发生颜色变化，而不含小麦叶锈菌DNA片段的待测物则不会产生任何扩增，不与荧光染料发生颜色变化，从而能够快速鉴别待测物中是否含有小麦叶锈菌DNA，且其他病原菌对该结果无干扰，检测灵敏度高、特异性好、检测率高。

摘要： 本发明涉及基因检测技术领域，具体公开一种用于检测小麦叶锈菌无毒基因AvrLr1分子标记的引物及其检测方法和应用。所述引物的碱基序列为：上游引物E4‑F：5′‑TCCAAGACTCGAATTGGCTC‑3′；下游引物E4‑R：5′‑CGTCGTCAACGAAGGCAT‑3′。本发明提供的用于检测小麦叶锈菌无毒基因AvrLr1分子标记的引物可以在对TcLr1有毒的叶锈菌基因组中特异性的扩增出120bp的条带，且扩增的稳定性好，可以作为鉴别小麦叶锈菌对TcLr1有毒/无毒的特异性分子标记，对小麦叶锈菌毒性/无毒基因的定位与克隆、小种的抗性鉴定与结构分析、揭示小种变异规律等研究都具有重要意义。

摘要： 本发明涉及植物保护领域，具体公开了小麦叶锈菌EST‑SSR分子标记的引物组及其检测方法和应用。所述小麦叶锈菌EST‑SSR分子标记的引物组包括核苷酸序列SEQ ID No：1～74所示引物；利用所述引物组对叶锈菌遗传多样性的检测方法，对小麦叶锈菌多样性和群体遗传结构进行分析，具有操作简单，检测方便，PCR扩增结果稳定，电泳条带清晰，多态性丰富的特点，对小麦叶锈菌毒性监测和遗传多样性分析发挥重要作用。

摘要： 本发明涉及用于鉴别小麦叶锈菌和杆锈菌的抗原及多克隆抗体。用于制备区分小麦叶锈菌和小麦杆锈菌的多克隆抗体的抗原多肽，其氨基酸序列如SEQ？ID？NO：1所示。用于制备区分小麦叶锈菌和小麦杆锈菌的多克隆抗体的免疫原，其特征在于，以所述抗原多肽为半抗原制备而得。用于区分小麦叶锈菌和小麦杆锈菌的多克隆抗体，其特征在于，以所述免疫原对家兔进行免疫，检测筛选高效价的免疫家兔；对选中的家兔采取全血，纯化获得多克隆抗体。本发明用于区分小麦叶锈菌和杆锈菌的方法，能够简便有效地检测小麦是否发生叶锈菌早期感染。

摘要： 小麦条锈菌与叶锈菌的复合PCR检测鉴定试剂盒，属于生物技术、农作物病害防治和植物检疫技术领域。该试剂盒利用源自真菌β-微管蛋白基因保守序列和小麦条锈菌、叶锈菌特异序列的三条引物，在一次PCR反应中，同时检测小麦条锈菌171bp、叶锈菌226bp的特异性基因组DNA序列。是对小麦条锈菌和叶锈菌特异性引物检测方法的补充和改进，也适用于病害症状显现之前、受侵染小麦叶片内条锈菌与叶锈菌的诊断检测。本试剂盒采用复合PCR技术，在PCR-SMART反应液中，三条引物同时扩增，提高了检测的准确性，节约了检测时间，且操作简便，可供我国植保、植检部门推广应用。

摘要： 本发明涉及基因检测技术领域，具体公开一种用于检测小麦叶锈菌无毒基因AvrLr1分子标记的引物及其检测方法和应用。所述引物的碱基序列为：上游引物E4‑F：5′‑TCCAAGACTCGAATTGGCTC‑3′；下游引物E4‑R：5′‑CGTCGTCAACGAAGGCAT‑3′。本发明提供的用于检测小麦叶锈菌无毒基因AvrLr1分子标记的引物可以在对TcLr1有毒的叶锈菌基因组中特异性的扩增出120bp的条带，且扩增的稳定性好，可以作为鉴别小麦叶锈菌对TcLr1有毒/无毒的特异性分子标记，对小麦叶锈菌毒性/无毒基因的定位与克隆、小种的抗性鉴定与结构分析、揭示小种变异规律等研究都具有重要意义。

摘要： 本发明涉及病原菌检测技术领域，尤其涉及一种检测小麦叶锈菌的试剂盒及鉴别方法。该试剂盒中包括5条等温扩增引物，其序列如SEQ ID NO.1～5所示。该5条引物以人为选定的小麦叶锈菌特异性序列(如SEQ ID NO.6)为基础而设计得到，含有小麦叶锈菌DNA片段的待测物能够利用上述引物进行大量扩增，所得的扩增产物可以与荧光染料发生颜色变化，而不含小麦叶锈菌DNA片段的待测物则不会产生任何扩增，不与荧光染料发生颜色变化，从而能够快速鉴别待测物中是否含有小麦叶锈菌DNA，且其他病原菌对该结果无干扰，检测灵敏度高、特异性好、检测率高。

摘要： 本发明涉及一种小麦叶锈菌冬孢子高萌发率的技术体系。将带有小麦叶锈菌冬孢子的叶组织低温保存处理，再经干湿交替处理，10-16°C培养箱内黑暗保湿培养，显微观察即可见大量冬孢子萌发，萌发率在40%以上。本发明较以前叶锈菌冬孢子萌发处理方法，其萌发率提高了5倍以上。为验证小麦叶锈菌转主寄主以及揭示小麦叶锈菌有性阶段在新的毒性小种产生中的作用提供技术保障。