烟草种质资源抗马铃薯Y病毒病基因型鉴定

  背景和目的  从作物种质资源中进行等位基因鉴定,特别是优异等位基因的发掘和应用,是使种质资源加速转变为基因资源的关键所在。  方法  采用苗期汁液摩擦接种的方法,对烟草种质资源的马铃薯Y病毒（Potato virus Y,PVY）抗病性进行鉴定;通过烟草隐性抗PVY基因eIF4E1（又称为感PVY基因eIF4E1）等位性测验、等位基因分子标记检测和RT-PCR扩增测序,对PVY抗病资源进行基因型分析。  结果  （1）从收集到的900多份来自国内外的烟草种质资源中筛选出19份高抗PVY资源。（2）根据等位性测验结果推断19份抗源所具有的PVY抗性均由eIF4E1基因所控制。（3）等位基因分子标记检测和RT-PCR扩增测序结果将19份抗源的eIF4E1基因区分为4种突变类型。  结论  本研究结果丰富了我国对抗PVY烟草种质资源的筛选和利用的内容,为后续烟草PVY抗性优异等位基因的发掘和育种利用提供了基础材料和信息支撑。      

烟草PVY隐性抗病基因的分子标记及其适用性

马铃薯Y 病毒(Potato virus Y,PVY)是危害烟草的重要病害, 种植抗病品种是经济有效的防治措施。分子标记辅助选择可提高抗病育种效率。来源于X-射线诱变的Virgin A Mutante(VAM) 的隐性抗PVY 基因位点(va)被广泛应用于烟草抗病育种。为了提高va 位点的育种利用效率, 根据烟草隐性抗PVY 基因(感病基因)eIF4E-1 基因序列, 设计特异扩增的引物CF2GR11,开发eIF4E-1 基因的分子标记, 并检测了该标记与抗性的遗传距离和在常见烟草资源中的适用性。CF2GR11 在云烟87、红花大金元和K326 等感PVY 品种可扩增出500 bp 产物, 在NC102、NC55 和K326PVY 等抗病品种无扩增条带。以抗、感PVY 亲本构建的101 个F₂ 单株为定位群体, 遗传连锁分析表明, CF2GR11 标记与烟草PVY 感病基因的遗传距离为0.99 cM。对46 份PVY 抗性明确的栽培烟草资源的检测表明, 供试资源的标记检测结果与抗性的吻合度为100%, 表明CF2GR11 标记适用性高。该目的基因标记可用于抗PVY 育种的辅助选择和抗PVY 资源的鉴定。      

抗PVY云烟87定向改良新品种“云烟301”的选育及特征特性

抗PVY云烟87新品种“云烟301”是云南省烟草农业科学研究院、国家烟草基因工程中心在克隆烟草隐性抗PVY基因eif4e1（又称为感PVY基因eIF4E1）、开发功能性分子标记、分析国内外抗PVY品种和种质资源基因型过程中,以云烟87为母本、Y85×RY2/F₂为父本（携带eif4e1）杂交,以定向改良云烟87的PVY抗性为主要目标,通过连续回交、分子标记辅助选择、全基因组基因芯片背景检测等技术培育而成（非转基因）。云烟301的遗传背景恢复为云烟87的比率为99.43%,云烟301的PVY抗性显著提高,保留了云烟87的栽培烘烤特性、原烟风格特征和感官质量。在打顶后PVY发病率达到1%的云烟87种植区,种植云烟301可挽回病害损失,具有良好的推广价值。      

烟草抗PVY的EMS突变体pvyr1筛选与抗性遗传初步分析

为了从烟草EMS突变体库中筛选抗马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)突变体,采用苗期人工接种初筛M2抗病单株,对M3、M4和M5株系连续接种鉴定PVY抗性。采用e IF4E1基因特异分子标记检测和c DNA全长测序,分析突变体PVY抗性是否与e IF4E1突变有关。配制F1群体初步分析抗性遗传特性。苗期人工接种从1800份M2种子中筛选到1份抗PVY的烤烟突变体。冬季无加温措施塑料大棚内苗期人工接种PVY坏死株系MN分离物,接种后35 d未诱变对照品种发病率为100%,E9119-1Z/M3株系的发病率为56.3%,无症状单株ELISA检测PVY均为阴性,表明E9119-1Z/M3株系对PVY中抗。E9119-1Z的M4株系和M5株系在光照培养室内苗期人工接种对PVY坏死株系MN分离物和ZT-5分离物表现为中抗。E9119-1Z-R14-2/M5株系为抗性稳定的突变体,命名为pvyr1。pvyr1采用e IF4E1基因特异分子标记检测为阳性,c DNA测序表明e IF4E1基因无突变。pvyr1与未诱变对照品种(感PVY)、va位点抗PVY品种NC55的杂交F1代抗性鉴定结果初步表明,pvyr1突变体对PVY的抗性符合孟德尔隐性遗传,且与NC55的va位点不等位。表明pvyr1为一个与e IF4E1基因突变不同的抗PVY新资源。     

酶标记羊抗兔间接法检测烟草马铃薯Y病毒的研究

本文是对辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG间接法检测浸染烟草的马铃薯Y病毒(PVY)的报导。试验证明该方法检测烟草植株内的PVY具有特异性,健株对照及非PVY病毒均为阴性,检测烟草植株汁液的稀释度可达1/1000,在我们的测试条件下,第一抗血清浓度1/2000,测试抗血清(酶标记羊抗兔)浓度1/140为好。      

烟草抗病毒病种质资源的鉴定与评价

2005-2006年采用温室苗期接种鉴定的方法对202份烟草种质进行了TMV、CMV以及PVY三种病毒病的抗性鉴定。结果表明:在供试种质中,对TMV表现免疫(21份)、抗病(1份)和中抗(30份)的材料共52份,表现中感(130份)和感病(20份)的材料共150份;对CMV表现抗性(4份)和中抗(20份)的材料共24份,表现中感(79份)和感病(99份)的种质共178份;对PVY表现免疫(1份)、抗病(2份)和中抗(33份)的材料共36份,表现中感(96份)和感病(70份)的材料共166份。所筛选的优质、抗病烤烟引进品种白色种、晒烟大るま以及香料烟KoKulu izmir可直接应用于烟草生产,另外对TMV表现免疫的材料白肋烟8301、黄筋蔸、抗3种病毒病的种质黄花烟阳高小兰花以及兼抗两种病毒病的种质可为烟草抗病毒病育种的亲本选择提供抗源。     

文摘

在红花烟草(N.tabacum)的品种中发掘抗虫性的失败,导致了在烟草属(Nicot ia-na)的野生种中进行广泛筛选,结果发现澳洲烟草(N.gossei)对烟蚜和斜纹夜蛾具有毒性。用这个野生种作为给体来源,把抗性因子结合到烤烟推广品种中去的育种课题正在取得进展。最初,是把一个同源四倍体的红花烟草品种Delcrest 用来作为受体亲本。尔后,对     

文摘

80·01 烟草对马铃薯 Y 病毒的抗病性来源及其遗传型式——(Arcia-MontezumaM.A.),《Diss.Abstr.Int.B.》,1979,40(1):11-12(TA,1979,11,2130)为了研究对马铃薯 Y 病毒(PVY)三个毒株的抗病性的遗传型式,使用了两个烤烟品种Hicks(感根结线虫病)和 NC95(抗根结线虫病)、两个来自美国农业部的引进烟草品种TI1406和 TI1442、两个委内瑞拉深色烟草感病品种 Paraguachi 2和 Casanova 以及一个白肋烟栽培品种 Burley21。这三个 PVY 的毒株,在烤烟栽培品种上产生不同的症状.毒株1(MM)在对根结线虫病感病和抗病的两个栽     

陕西烟草病毒病毒原鉴定及种群区系分布

2001年在陕西省烟区采集了165个样品,经过生物学测定、血清学反应(琼脂双扩散法和酶联免疫吸附法)和电镜观察,鉴定出5种为害烟草的病毒。其中烟草普通花叶病毒(TMV)34份、烟草蚀纹病毒(TEV)32份、黄瓜花叶病毒(CMV)31份、马铃薯Y病毒(PVY)16份、烟草环斑病毒(TRSV)4份,分别占总标样的20.61%、19.39%、18.79%、9.7%和2.4%。TMV和CMV、TMV和TEV、TMV和PVY复合侵染各为35、2和11份,分别占总标样的21.21%、1.2%和6.67%。TEV和PVY在某些烟区有明显上升的趋势。     

烟草脉带病研究进展

综述了烟草脉带病的分布危害、病害消长因素和流行规律以及综合防治等方面的研究成果,在此基础上对转移抗PVY基因烟草的研究现状作了全面总结评述,分析了转移PVY基因烟草存在的问题,提出了解决途径,展望了未来烟草脉带病的研究领域.     

一株突破va基因型烟草抗性的PVY病毒分离物的鉴定

  背景和目的  近来,能突破va基因型抗性的马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)毒株在烟草上不断出现。2016年,我们分离到一株抗性突破的毒株PVY-CJ,本文对该病毒分离物进行了验证和鉴定。  方法  采用病毒重新接种、多重RT-PCR、RT-PCR分段扩增病毒全长基因组、PVY病毒分子进化分析及病毒蛋白VPg蛋白序列比对等方法对PVY-CJ毒株进行了验证和鉴定。  结果  三种重新接种了PVY-CJ的va基因型烟草品种均发病。多重RT-PCR结果将PVY-CJ鉴定为PVYNTN株系。序列分析表明,PVY-CJ全长基因组包含一个全长9180 nt的开放读框,其编码一个3060 AA的多聚蛋白。分子进化分析进一步验证了其归类于PVYNTN株系。相比其他PVYNTN株系毒株,PVY-CJ的VPg蛋白105位氨基酸出现了一个由赖氨酸到谷氨酸的替换,而这一氨基酸替换导致了其对va基因来源抗性的突破。  结论  我们首次报道并鉴定了国内一株能突破va基因型烟草抗性的PVY毒株—PVY-CJ。这为进一步研制PVY抗病烟草品种提供了材料。      

五个烟草野火菌株的生理小种鉴定

  背景和目的  针对目前国内尚未以国际通行的抗性鉴别宿主区分烟草野火菌的生理小种, 首次基于抗性遗传规律鉴定了所收集野火菌株的生理小种归属。  方法  通过大田喷雾接种、温室浓度梯度接种、无损伤接种及同一叶片上的对比试验等4个平行试验, 将ATCC11528等5个野火菌株接种到黄花烟等6个不同抗源遗传背景的烟草上, 根据不同试验出现的不同病理反应对各野火菌株进行生理小种分类。  结果  所收集的5个野火菌株经多轮分子标签鉴定纯化, 可用于接种试验。野火菌株D151、ZD和M109、ATCC11528和W11分别被鉴定为0、1、3等3个小种。  结论  采用国际通行的抗性鉴别宿主和4个平行接种试验区分了5个野火菌株的生理小种归属。为培育野火菌小种专化抗病烟草和克隆烟草中小种专化抗病基因提供了重要基础。      

抗TMV普通烟中N导入片段的特异分子标记开发与交换单株筛选

  背景和目的  N导入片段赋予烟草品种对烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）抗性,但同时带来产量低等连锁累赘,为了筛选减少连锁累赘的交换单株。  方法  以普通烟草中的N导入片段为材料,利用茄科作物基因组序列数据和比较基因组学方法,开发了特异扩增N导入片段的系列分子标记,通过分子标记在种质资源和分离群体中筛选交换单株。  结果  开发出23个N导入片段特异的分子标记,将携带N导入片段的普通烟种质划分为Coker176、Samsun NN和Xanthi nc三种长度类型。供试90份抗TMV的普通烟资源中,85份属于N导入片段长度相对较短的Coker176类型,未发现比Coker176更短的种质资源。利用N导入片段末端分子标记TN5.51,从不含N基因的K326、Y87、5F、HD与Coker176配置的4个回交分离群体的22572株抗TMV单株中,筛选到11株N导入片段交换单株,Coker176类型的N导入片段在普通烟中的交换频率为0.049%。其中24-8H等3个单株的N导入片段缩短约一半,具有减少连锁累赘的潜力。  结论  本研究获得了普通烟中N导入片段的系列分子标记和长度缩短一半的交换单株,为解析N导入片段连锁累赘的分子机理、减少连锁累赘奠定了基础。      

晒烟品种塘蓬烟抗白粉病基因的等位性测定和序列分析

  背景和目的  广东连江县晒烟品种"塘蓬烟"是我国特有的烟草隐性遗传白粉病抗性种质资源,但到目前为止对其抗病机制未见深入报道。  方法  利用塘蓬烟花粉与抗白粉病烟草品种Kutsaga E1及感病品种K326杂交进行抗病基因的等位性检测;利用等位基因分子标记检测塘蓬烟中感白粉病基因NtMLO1/2的突变情况;利用PCR克隆技术获得塘蓬烟NtMLO1/2基因的cDNA和gDNA序列信息,明确基因突变类型。  结果  （1）根据等位性测验结果推断塘蓬烟白粉病抗性由NtMLO1/2隐性突变基因控制。（2）等位基因分子标记检测和PCR克隆测序结果发现塘蓬烟NtMLO2基因的转录本发生外显子重复突变,形成一个新的可变剪接变异体。  结论  本研究从分子水平阐述了地方烟草品种塘蓬烟的抗白粉病机制,其结果不仅丰富了烟草抗白粉病基因资源信息,而且为日后抗性基因资源的深入研究和合理利用提供了参考依据。      

普通烟草NtNAC042基因克隆、鉴定及功能分析

  背景和目的  NAC转录因子是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育、生物/非生物胁迫中发挥着十分重要的调控作用,在普通烟草中克隆NtNAC042基因。  方法  进行生物信息学分析、亚细胞定位、转录激活试验和表达模式分析,以及基因功能分析。  结果  （1）生物信息学分析表明,NtNAC042基因编码蛋白具有高度保守的NAC结构域;（2）亚细胞定位和转录激活试验结果表明,NtNAC042定位于细胞核中,具有转录激活活性;（3）表达模式分析表明,NtNAC042基因在根和衰老叶片中表达量较高且受干旱胁迫、盐胁迫、H₂O₂处理诱导;（4）NtNAC042过表达烟草植株抗盐性显著提高。  结论  NtNAC042作为NAC型转录因子,在烟草衰老落黄及生物和非生物逆境应答中发挥着重要的调控作用。      

编辑烤烟多酚氧化酶基因NtPPO8后的效应分析

【目的】探究NtPPO8基因在烟草中的功能以及对烟叶耐烤性和烤后烟质量的影响。【方法】以烤烟品种NC89为材料,利用CRISPR/Cas9技术对NtPPO8进行定向编辑,获得纯合突变植株,测定并分析原品种和突变体在叶龄60 d时的基因表达量和植物多酚氧化酶（Polyphenol oxidase,PPO）活性差异,探究NtPPO8基因对烘烤过程中的PPO活性以及烤后烟的多酚物质含量的影响。【结果】（1）共获得6株T0代纯合突变体,突变均发生在靶位点上,为1个碱基的插入突变。（2）4个T1代编辑株系的NtPPO8表达水平显著下降,所有编辑株系的PPO活性显著下降。（3）T1代编辑株系烘烤过程中的PPO活性低于原品种,烤后中部叶总酚含量显著高于原品种。【结论】定向编辑NtPPO8基因后,降低了其在烟叶中的表达量,抑制了烟叶在烘烤过程中的PPO活性,有助于烤后烟多酚类物质的积累。     

NtMYB68基因对烟草苗期紫黄质和脱落酸生物合成及烟株耐旱性的影响研究

  目的  为探究烟草NtMYB68基因在类胡萝卜素和脱落酸合成生物合成中的作用及其对烟株抗旱性的影响。  方法  从烤烟品种K326中同源克隆NtMYB68基因,采用生物信息学分析NtMYB68基因序列特征,利用RT-PCR分析其在烟草不同组织的表达模式。利用基因编辑手段创制NtMYB68敲除材料,并分析NtMYB68基因敲除后对烟株类胡萝卜素合成及抗旱性的影响。  结果  NtMYB68基因有2个拷贝,NtMYB68-1和NtMYB68-2。NtMYB68在烟草根、茎、叶、花中均有表达,NtMYB68-2的表达水平显著高于NtMYB68-1。NtMYB68敲除材料与对照相比,紫黄质合成基因NtZEP显著上调,紫黄质含量显著增加,脱落酸（ABA）合成基因NtNCED5表达量达到对照植株的4倍。干旱胁迫下,敲除材料幼苗与对照相比,叶片萎蔫程度更轻,长势更优,复水处理后生长状态恢复的更好。干旱处理前后,敲除植株中ABA的含量均显著提高。  结论  NtMYB68转录因子能抑制NtZEP和NtNCED5基因表达,敲除该基因可以提高烟叶中紫黄质的积累,促进脱落酸的合成,从而提高烟株抗旱性。