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《中国农业科学院》 2001年
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小麦抗条锈病相关基因cDNA片段及Yr10候选基因的克隆

李文凤  
【摘要】: 小麦条锈病是一种世界性病害,严重威胁着小麦生产,目前尚未发现成 功克隆小麦抗锈基因的文献报道。小麦抗条锈病基因Yr10可抵抗我国目前出 现的所有条锈菌生理小种,而且在生产上还基本没有被利用。因此,本文以Yr10 的载体品种Moro作材料,首次应用差异显示RT-PCR技术,从小麦中分离了 小麦与条锈菌抗性反应过程中相关基因的cDNA片段;并首次以小麦抗条锈病 基因Yr10的近等基因系为材料,运用植物抗病基因保守序列策略,探索了分 离小麦抗条锈病基因Yr10的候选基因的新途径,取得了以下重要进展: 以小麦条锈菌(Puccinia striiformis West.)菌系75078和CY27分别接种含 抗条锈病基因Yr10的小麦品种Moro,组成小麦与条锈菌亲和及不亲和互作组 合。采用差异显示RT-PCR 使用3个锚定引物T_(11)MN(M为A、G、C简并 碱基,N为A、G或C),与40条随机10聚体引物组合,分析上述处理及其 与不接种对照间mRNA水平的差异。发现不同引物组合间的扩增结果差别很 大,有的能扩增出很丰富的条带,有的只扩增出稀疏的条带,而且不同引物组 合扩增产物间的多态性不同。 对接种后24、48、72和96小时样品的分析,共回收到146条差异带,其 中接种后24和48小时样品回收到78条差异带。 进一步将这78个再扩增产物分别与其对应的总cDNA探针进行反向 Northern杂交,获得1个在不亲和组合和亲和组合间均表达,而在不接种对照 中不表达的片段,将这片段命名为DD-1。将DD-1克隆到T-easy载体上,进 行序列测定。DD-1长度为316bp,在GenBank中的注册号为AY015491。同源 性检索没有发现与其明显相似的已知序列,推测DD-1为一个新基因片段。 Northern点杂交显示DD-1片段在亲和与不亲和组合中都有表达,但在不 亲和组合中表达量较大。接种72小时后,DD-1在亲和组合中表达量减少,而 在不亲和组合中表达量无明显变化。 以Yr10的近等基因系作材料,根据多数已克隆R基因都具有的NBS区设 计一对简并引物,用Touch down PCR程序扩增它们的cDNA,结果在Yr10/6× Avocet S中稳定出现一条约800bp的条带,而在其背景材料Avocet S中没有这 条带。序列分析表明该cDNA片段长度为771bp。核苷酸序列同源性检索发现, 中巳农业科学院傅土学位论文 GenBank中有小麦抗条锈基因YrIO的序列(2000年12月登记),本实验获得 的 cDNA片段与该 Yr!0基因高度同源(99%),只在 foo mRNA的第 613位的 T(差异片段为G)、1006位的G(差异片段为A)和 1062位的G(差异片段为 A)不同。氨基酸序列同源性检索发现,该片段编码氨基酸序列与Yrlo蛋白的 203-459位氨基酸序列有99%的同源性,只在205位的L(差异片段编码氨基 酸为V)不同。此外,该片段编码氨基酸序列还与多个R基因编码蛋白有不同 程度的相似性u刁2们。 简易法提取Yr 0/6 x Avocet S其背景材料Avocet S的基因组DNA,根据 差异片段序列结果设计一对特异引物,同样用 TOuch down PCR程序进行扩增, 得到一条在Yrlo历XAvocet S中稳定出现的约工刀kb的条带,而在其背景材料 Av。cet S中没有这条带出现。推测该基因含有一个长度大于 1.okb的内含子。 利用已有资源分别扩增 77fop CDNA片段对应基因的 5’部分和 3’部分。 用分别对应于 771hp CDNA片段 ITlltThA序列的 5’端第 12〕0位,和 YrIO基 因的第卜 18位的核昔酸序列合成一对特异引物,扩增 771 hp CDNA片段对应 基因的 5’部分;用对应于 77fop。DNA片段 mRNA序列第 752J 位,和 Yr10 基因的第36113630位的核苦酸序列合成一对特异引物,扩增77fop CDNA片 段对应基因的 3’部分。以上述两对引物分别扩增 Yrlo/6XAvocet S总 cDNA 和基因组DNA,均得到特异扩增产物,大小与预计产物长度相符合。每对引物 从总CDNA和基因组DNA扩增得到的片段大小都相同。 对上述 5’和 3’部分扩增产物进行克隆和测序,加上 771 hp片段的序列, 得出 77fop cDNA对应基因的 2475nt全长 InRNA编码区序列,含一个编码 82’ 个氨基酸的ORF,其编码蛋白的一级结构具有LZ-NBS七RR结构特征。该mRNA 对应基因中含有一个长度大于1.okb的内含子。用地高辛标记上述从Yrlo伍X Avocet v总。DNA中扩增的 3’部分 111 sbp片段作为探针,与 ech和 Bdl 完全消化基因组DNA杂交,表明该基因是单拷贝的。 本实验用于扩增1118hP DNA片段的引物只与 INO基因特异结合,该片段 可以作为yrlo基因理想的分子标记。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S435.121

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 贺丹霞;普通小麦及其近缘种抗病性和胚乳贮藏蛋白多样性分析[D];中国农业科学院;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 韩红娟;条锈菌诱导的小麦叶片SSH文库构建及其ESTs分析[D];南京农业大学;2009年
2 王海燕;小麦抗叶锈基因Lr35相关基因组DNA片段的分离与鉴定[D];河北农业大学;2003年
3 刘天明;小麦抗条锈病相关基因的差异表达分析及其克隆研究[D];西北农林科技大学;2006年
4 雷天东;小麦苗期冷驯化差异表达cDNA片段的研究[D];山东农业大学;2007年
5 黄新杰;三个小麦抗条锈病相关基因的全长cDNA克隆及生物信息学分析[D];西北农林科技大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 徐子勤;重要禾谷类植物转基因研究[J];生物工程进展;2001年01期
2 杨崇林,陈章良;高等植物的LRR蛋白:结构与功能[J];生物工程进展;1997年06期
3 马渐新,周荣华,董玉琛,贾继增;小麦抗条锈病基因定位及分子标记研究进展[J];生物技术通报;1999年01期
4 王凤乐,吴立人,万安民,宋位中,袁文焕,杨家秀;陕甘川重要小麦品种抗条锈基因分析[J];作物学报;1994年05期
5 吴立人,牛永春;我国小麦条锈病持续控制的策略[J];中国农业科学;2000年05期
6 杨华安;R.W.Stubbs;;中国小麦条锈菌鉴别寄主抗条锈基因初步分析[J];植物保护学报;1990年01期
7 牛永春,乔奇,吴立人;豫鲁皖三省重要小麦品种抗条锈基因推导[J];植物病理学报;2000年02期
8 牛永春,吴立人;繁6-绵阳系小麦抗条锈性变异及对策[J];植物病理学报;1997年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李洪伟;沙伟;;ISSR技术及其在玉米研究中的应用[J];齐齐哈尔大学学报;2007年04期
2 曾莉娟,郑成木;SSR技术及其应用[J];热带农业科学;2001年03期
3 宋希强,李绍鹏,吴志彪,蒋盛军;转基因植物标记基因研究进展[J];热带作物学报;2003年03期
4 吴菁华;吴少华;杨超;;中国水仙STK类抗病基因同源序列的克隆与分析[J];热带作物学报;2011年05期
5 余艳,陈海山,葛学军;简单重复序列区间(ISSR)引物反应条件优化与筛选[J];热带亚热带植物学报;2003年01期
6 李荣,唐源江,廖景平;兰花蕉的遗传多样性研究[J];热带亚热带植物学报;2005年03期
7 罗晓莹;庄雪影;杨跃生;;杜鹃红山茶遗传多样性的ISSR分析(英文)[J];热带亚热带植物学报;2007年02期
8 高武军;沙涛;姬艳克;邓传良;卢龙斗;;葎草雄性连锁的ISSR标记克隆及SCAR标记的建立[J];热带亚热带植物学报;2010年03期
9 丁鸽;张代臻;唐伯平;;基于mt COI和16S rDNA序列标记对陈旧组织标本的鉴定[J];四川动物;2010年04期
10 周瑜;杨宝田;陆宇燕;巴山;周正彦;李丕鹏;;基于ISSR标记的辽宁4个东北林蛙种群遗传多样性分析[J];四川动物;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 简桂良;赵磊;张文蔚;齐放军;王升正;;抗黄萎病陆地棉品种RGAs核苷酸多态性分析[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 方清茂;崔光红;黄璐琦;张美;周先建;;栽培与野生何首乌种质资源遗传多样性的ISSR分析[A];中药饮片质量分析与中药鉴别技术交流研讨会论文集[C];2009年
3 倪中福;张义荣;梁荣奇;刘广田;孙其信;;分子标记与小麦遗传多样性评价研究[A];21世纪作物科技与生产发展学术讨论会论文集[C];2002年
4 杨木军;顾坚;周金生;田玉仙;刘琨;李绍祥;李政芳;杨和仙;;温光敏两系杂交小麦技术体系在云南的应用与评价[A];21世纪作物科技与生产发展学术讨论会论文集[C];2002年
5 陶军;李生荣;庞启华;周强;欧俊梅;杜小英;;抗条锈温光敏核不育小麦MTS-1的选育及利用[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
6 樊颖伦;赵开军;陈乐天;刘耀光;王春连;章琦;;水稻抗白叶枯病近等基因系CBB23基因组TAC文库的构建[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
7 程颖;解超杰;倪中福;彭惠茹;聂秀玲;杨作民;刘志勇;孙其信;;小麦品种贵农21抗条锈病基因的SSR标记[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年
8 高海波;陈孝;陈明;徐兆师;李连城;马有志;;小麦-中间偃麦草异附加系Z4的外源染色质的分子标记[A];2005年全国作物遗传育种学术研讨会暨中国作物学会分子育种分会成立大会论文集(二)[C];2005年
9 牛吉山;刘瑞;洪德峰;;小麦抗白粉病分子基础研究与抗性改良[A];中国作物学会2006年学术年会论文集[C];2006年
10 牛吉山;刘瑞;洪德峰;;小麦抗白粉病分子基础研究与抗性改良[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何小勇;翅荚木种源遗传多样性及其抗低温胁迫能力研究[D];中南林业科技大学;2007年
2 Muharam Ali;抗条锈病小麦N95175抗性基因的遗传图谱与克隆[D];西北农林科技大学;2010年
3 曾兴权;小麦抗条锈病种质的鉴定及其抗性相关基因的差异表达和克隆[D];西北农林科技大学;2010年
4 张立荣;TcLr24小麦抗叶锈病相关基因的分离与功能分析[D];河北农业大学;2011年
5 崔法;高密度小麦遗传连锁图谱构建及产量相关性状QTL定位[D];山东农业大学;2011年
6 马进;水稻条纹病毒(RSV)RNA3、RNA4的克隆与抗RSV转基因水稻的培育[D];山东农业大学;2011年
7 王元英;烟草抗病基因筛选及其高通量RNAi载体库的构建[D];中国农业科学院;2011年
8 李晓宇;利用SSR分子标记选育低氰含量高丹草新品系的研究[D];内蒙古农业大学;2011年
9 杨恩年;CIMMYT小麦品种Chapio条锈病成株抗性QTL定位及卷叶材料CMH83分子细胞学研究[D];四川农业大学;2011年
10 伍玲;小麦条锈病成株抗性QTL定位和分子标记检测[D];四川农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李智;梨抗黑星病类似基因Hcrp和启动子克隆与类受体蛋白分析[D];华中农业大学;2010年
2 周勇;草鱼出血病转基因植物疫苗表达载体的构建[D];华中农业大学;2010年
3 陈静;利用杀配子染色体诱导小麦—二倍体长穗偃麦草3E染色体易位研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
4 张东阳;黑粒小麦的分子细胞遗传学及抗氧化性研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
5 袁园园;小麦骨干亲本碧蚂4号的性状与遗传特点分析[D];山东农业大学;2010年
6 冯静霞;大麦染色体1H-3H外源基因渗入系构建及其分析[D];甘肃农业大学;2010年
7 任强;小麦抗条锈病基因YrC25的遗传分析和分子标记[D];甘肃农业大学;2010年
8 沈玮玮;菰抗病候选基因筛选及其转基因水稻白叶枯病抗性分析[D];江西师范大学;2010年
9 崔璨;冬凌草种质资源研究[D];河南中医学院;2010年
10 李超;新疆核桃种质资源遗传多样性分析[D];新疆农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐黎黎,颜泽洪,魏育明,郑有良;东方小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析[J];四川农业大学学报;2005年02期
2 刘虹,张志清,颜泽洪,魏育明,郑有良;波兰小麦(Triticum polonicum L.)高分子麦谷蛋白亚基多样性分析[J];四川农业大学学报;2005年03期
3 熊丽娟,郑有良,魏育明,李伟;马卡小麦高分子谷蛋白亚基遗传变异分析[J];四川农业大学学报;2005年03期
4 骆蒙,贾继增;植物基因组表达序列标签(EST)计划研究进展[J];生物化学与生物物理进展;2001年04期
5 毛爱军,王台,宋艳茹;用差异显示反转录PCR银染技术研究植物基因表达的差异[J];生物化学与生物物理进展;2001年05期
6 卢晓风,夏玉先,裴炎;植物蛋白酶抑制剂在植物抗虫与抗病中的作用[J];生物化学与生物物理进展;1998年04期
7 刘春燕,王伟权,陈庆山,杨翠平,李文滨,辛大伟,金振国,宋英博;大豆花叶病毒胁迫诱导的消减文库构建及初步分析[J];生物工程学报;2005年02期
8 万安民;小麦条锈病的发生状况和研究现状[J];世界农业;2000年05期
9 宋雪梅;李宏滨;杜立新;;比较基因组学及其应用[J];生命的化学;2006年05期
10 李文凤,牛永春,吴立人;植物抗病基因克隆与功能研究进展[J];生命科学;2001年04期
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1 骆蒙;基于抑制差减杂交方法的小麦抗白粉病相关基因表达谱研究[D];中国农业科学院;2001年
2 李勇;小麦品种C591中一个主效抗条锈病基因的定位与分子标记研究[D];中国农业科学院;2006年
3 于秀梅;条锈菌诱导的小麦抑制差减杂交文库构建(SSH)及其表达序列标签(ESTs)研究[D];西北农林科技大学;2006年
4 李桂萍;小麦—簇毛麦6VS/6AL易位染色体的遗传效应研究[D];南京农业大学;2007年
5 王春梅;小麦抗条锈病基因Yr26的分子标记及黑麦1R、鹅观草1Rk~(#1)与簇毛麦1V和6VS特异分子标记的开发[D];南京农业大学;2007年
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1 张丽娜;小麦抗白粉病相关基因的克隆研究[D];西北师范大学;2005年
2 程颖;小麦抗条锈病基因分子标记的建立[D];中国农业大学;2005年
3 郭娴;小麦白粉菌诱导早期的基因表达分析[D];中国农业科学院;2005年
4 田峰;cDNA-AFLP分析与白叶枯病菌互作中水稻基因的表达图谱[D];山东大学;2005年
【二级引证文献】
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1 褚栋;杨文香;闫红飞;陈云芳;王海燕;刘大群;;小麦抗叶锈病基因Lr38的RGA分析初报[J];植物病理学报;2005年S1期
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1 褚栋;杨文香;闫红飞;陈云芳;王海燕;刘大群;;小麦抗叶锈病基因Lr38的RGA分析初报[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集[C];2005年
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1 王晓敏;小麦与条锈菌互作过程中活性氧和防御基因的防御反应及抗病相关基因的鉴定与功能验证[D];西北农林科技大学;2010年
2 王海燕;TcLr35小麦抗病相关基因的克隆及分析[D];河北农业大学;2006年
3 咸丰;野生甜瓜[sp. Agrestis (Naud.)Greb.]抗白粉病的遗传机制和激素变化及其cDNA-AFLP分析[D];西北农林科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李海峰;香菇子实体发育相关基因的克隆及分析[D];华中农业大学;2010年
2 董永梅;小麦地方品种等位基因遗传多样性研究[D];西北农林科技大学;2007年
3 桑燕;红叶芥叶色性状连锁的cDNA-AFLP标记研究[D];西南大学;2008年
4 李岩;大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)孢子囊形成过程的基因差异表达研究[D];东北农业大学;2008年
5 冯楠楠;6种绣线菊(Spiraea Linn.)抗寒能力的比较研究[D];东北农业大学;2008年
6 刘文化;三种园林植物抗寒性及扦插繁殖研究[D];东北林业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 商鸿生,陆和平,李振岐;绵阳11号和15号小麦品种抗条锈性的进一步研究[J];西北农业学报;1994年02期
2 周文麟,倪建福,王亚馥,刘志学,陈克明,杨汉民;外源C_4作物DNA导入小麦的研究[J];作物学报;1992年06期
3 王凤乐,吴立人,万安民,宋位中,袁文焕,杨家秀;陕甘川重要小麦品种抗条锈基因分析[J];作物学报;1994年05期
4 吴立人,王凤乐,万安民,谢水仙,杨家秀,刘正德,瞿宗浦,刘述英;绵阳系小麦品种抗条锈性变异研究初报[J];西南农业学报;1993年01期
5 刘根齐,张孔湉,林世兰,吐尔逊,吴新元,姚翠琴,李明盛,李芝;外源DNA直接导入小麦及其在育种上的应用[J];遗传学报;1994年06期
6 傅荣昭,曹光诚,马江生,李文彬,孙勇加,陈占宽,易明林,郅玉宝,林作辑;用基因枪法将人工雄性不育基因导入小麦的研究初报[J];遗传学报;1997年04期
7 ;自然科学进展——国家重点实验室通讯 1993年 第3卷 总目次[J];自然科学进展;1993年06期
8 路端谊,袁文焕,李剑雁,李登科,于孝如;小麦品种资源抗条锈病的研究[J];中国农业科学;1980年01期
9 全国小麦条锈病水平抗性联合鉴定协作组;小麦条锈病水平抗性多点联合鉴定方法的研究初报[J];中国农业科学;1983年04期
10 汪可宁,谢水仙,刘孝坤,吴立人,王剑雄,陈杨林;我国小麦条锈病防治研究的进展[J];中国农业科学;1988年02期
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