新型稻瘟病抗病基因的转基因育种研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hbh0429
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水稻(Oryza sativa L.)是全球人类食用的四大粮食作物之一。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae;无性态:Pyricularia oryzae)引起的稻瘟病是世界范围内最难以控制的三大病害之一。经长期的生产实践证明,控制该病害最经济可行且对环境最安全的手段是培育及合理利用抗病品种。然而,在实际生产中抗病品种的抗性一般只能维持3~5年。因此,挖掘、创造新型的抗病基因以培育更加持久、广谱的抗病品种具有重要的意义。稻瘟病Pik位点的抗病等位基因Pik、Pik-m、Pik-p、Pik-s、Pik-h、Pi1、Pik-x、Pik-g、Pi7等大多具有广谱和持久的抗性。因此,通过从禾本科植物中发掘,以及利用基因定点突变技术创造新型的Pik基因,再通过转基因技术确认其抗性功能,对于进一步丰富并利用Pik家族于抗病育种计划中具有重要的意义。本研究开展以下几方面的工作,获得的主要结果如下:(1)禾本科植物新型Pik家族转基因后代的抗性遗传经稻瘟病菌株CHL346人工接种及特异性分子标记分析,对禾本科植物新型Pik家族基因Pik-sb、Pik-bd、Pik-bg、Pik-eg转基因植株T2、T3、T4后代进行表型/基因型的共分离分析,结果显示:禾本科植物新型Pik家族抗病基因的抗性均能稳定遗传;同时筛选出了无选择标记且携带目的基因的分离株系/个体,或携带选择标记及目的基因并能稳定遗传表达的抗性纯合株系/个体,得到了相关株系的可视化表型/基因型的共分离分析图,进一步作为抗谱鉴定以及抗病育种的抗源材料。(2)广谱持久抗病基因Pi1定点突变新型Pik家族转基因后代的抗性遗传经稻瘟病菌株CHL346人工接种,对抗病基因Pi1定点突变新型Pik基因Pi1-M1、Pi1-M2、Pi1-M3、Pi1-M4、Pi1-M12、Pi1-M13、Pi1-M14转基因植株T2、T3后代进行表型鉴定,结果显示:Pi1定点突变新型Pik家族抗病基因的抗性均能稳定遗传。利用特异性分子标记对7个新型Pik基因转基因植株T2、T3后代进行基因型鉴定,结果显示:Pi1-M1、Pi1-M2、Pi1-M3、Pi1-M12、Pi1-M13转基因植株T2、T3后代个体特定SNP位点突变成功,而Pi1-M4、Pi1-M14全部或部分个体相关SNP位点未突变成功;同时筛选出了无选择标记且携带目的基因的分离株系/个体,或携带选择标记及目的基因并能稳定遗传表达的抗性纯合株系/个体,得到了相关株系的可视化表型/基因型的共分离分析图,进一步作为抗谱鉴定以及抗病育种的抗源材料。
其他文献
当今世界,以石油为主的化石燃料构建的能源框架所带来的环境问题困扰着全人类。由人类活动所产生的过量CO2造成了全球规模的温室效应。随着气候问题的凸显,开发更为有效的方法降低大气中的CO2含量变得尤为重要。其中,利用清洁的太阳能通过光催化的方式将CO2转化为具有使用价值的产品成为最受欢迎的方案之一。而光催化的核心则是制备高效的光催化剂。TiO2作为最常见的光催化剂,虽然具备众多优点,但同时也因光响应范
学位
开发环境友好和精少量农药喷雾设备是我国现代农业植保领域的迫切需要。研究和开发高效的风送式喷雾机具有良好的应用前景。本文以喷雾液体的粘度为切入点,基于粘性液体射流雾化理论,应用计算流体力学和田间试验相结合的方法,研究喷雾液粘度对远射程风送式喷雾机雾滴参数(雾滴粒径,速度以及密度)的影响,初步探索了风场中雾滴集群的分布规律。主要研究内容及结论如下:(1)根据远射程风送式喷雾机的实际喷幅范围、喷筒结构以
学位
车辆自动紧急制动系统(以下简称AEB)能够显著地提高车辆在行驶过程中的安全性。2014年,欧洲新车评估计划(Euro-NCAP)将AEB系统城市和城市间系统纳入其安全评级当中。2018年,中国新车评估计划(China-NCAP)的测试项目中正式加入车辆AEB测试。因此,针对自动紧急制动系统相关技术和控制策略的研究有着重要的现实意义。其中,控制策略的制定影响整个AEB系统的可靠性及精准性,与用户使用
学位
我国养殖虾产量大,大部分用来加工虾仁,在此过程中会产生大量虾头、虾壳等副产物。这些虾头、虾壳占整虾质量的30%~40%,它们富含蛋白质、虾青素、脂肪酸等营养成分,可以作为海鲜调味基料的原料。本论文分别借鉴大豆酱油高盐稀醪发酵工艺和鱼露制作工艺以虾头、虾壳为原料制备调味基料,比较不同工艺的制作效果和制品风味。主要研究结果如下:(1)通过单因素实验和正交实验对制曲工艺参数进行优化,得到最佳的制曲工艺为
学位
泰乐菌素(Tylosin,TYL)是一种由弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)产生的大环内酯类抗生素。TYL含有泰乐菌素A、B、C和D四种成分的混合物,其中泰乐菌素A占80%-90%。这四种成分均有不同的程度的抗菌活性,其中以泰乐菌素A的抗菌活性最高。恩诺沙星(Enrofloxacin,EF)是一种两性离子的分子,其p Ka1=5.88-6.06,p Ka2=7.70-7.74。
学位
乙烯被称为植物催熟激素,采后果蔬因呼吸作用产生乙烯,当环境中乙烯浓度过高时,会加速果蔬的成熟与衰老,导致果蔬腐烂变质,造成损失和浪费。因此,减少或去除果蔬贮运过程中的乙烯对果蔬的贮藏与保鲜具有重要意义。半导体光催化技术因具有良好的氧化能力用于矿化环境中的有机污染已倍受关注,也为果蔬贮藏环境中乙烯的去除提供了新途径。光催化剂是光催化技术的核心,但目前已知的光催化剂大多存在光谱响应范围窄、量子效率低的
学位
重金属污染土壤的高效修复和安全利用是我国目前亟需解决的重大农业、生态和环境问题,而植物修复技术因对环境友好而成为目前的研究热点。本研究以大生物量植物皇竹草与Cd超富集植物东南景天作为修复植物,主要探讨了聚天冬氨酸(PASA)和FM-1型肠杆菌在植物修复Cd污染土壤过程中的生态效应。主要研究结论如下:PASA、柠檬酸与低浓度的EDTA可显著降低土壤p H,提高土壤中Cd的有效态含量,而草酸、苹果酸、
学位
本文旨在分析乳酸菌发酵虾壳制备甲壳素的工艺过程,对虾壳水解及发酵过程进行物料衡算,弄清了上述工艺过程中虾壳中的甲壳素、可溶性灰分、不溶性灰分、蛋白质、脂肪以及添加的葡萄糖等成分的转移规律;通过模拟体系研究体系了pH值、滴定酸度、乳酸钙浓度等因素对脱除虾壳中蛋白质和灰分的影响;研究了增强乳酸菌耐酸能力的因素,以及乳酸菌在发酵过程中生理状态的变化。在上述研究基础上,本论文提出以上一批发酵液预浸泡下一批
学位
本研究以课题组前期从英红九号中克隆到的yhNMT1基因及其对应筛选到的4个候选转录因子基因yhTF1~yhTF4为材料,利用酵母杂交分析技术结合烟草转基因研究候选转录因子对yhNMT1基因的调控激活活性,通过EMSA技术验证转录因子与yhNMT1基因启动子yhPNMT1的体外结合特性。另外,通过重组DNA技术,分别构建了 4个候选转录因子的RNA干涉转基因载体、CRISPR/Cas9基因打靶载体和
学位
水稻稻瘟病由子囊真菌Magnaporthe oryzae引起,是水稻生产上最严重的病害之一。通过抗病育种将优良的抗病基因导入具有优质农艺性状的栽培品种中是当前抗病育种工作的重点,亦是有效防治该病害最重要的方法。在抗病育种中,由于该病原菌菌株具有高度的适应性及变异性,需要准确而高效地发掘和利用广谱且持久的新抗源,发现新型的抗病基因或已知抗病基因的等位基因。为了更全面地了解水稻主要亲本品种中的抗病基因
学位