摘要:应用珍汕97/Pokkali的BC3F2群体，在第1染色体sd-1附近定位1个主效株高QTL Qph1，它同时对每穗粒数也有较大效应。构建Ghd7和Qph1两个QTL同时分离的近等基因系群体，发现Pokkali在Ghd7和Qph1位点均携带增效等位基因，Ghd7和Qph1的上位性影响了株高。进一步剖分互作形式发现，两基因间对株高存在加性×显性和加性×加性效应。通过比较BC3F3群体中9种基因型的表型，发现Qph1为珍汕97纯合，Ghd7为Pokkali纯合的基因型，能够较好地调控株高、抽穗期和每穗颖花数三者间的关系，使之达到合理水平。 

摘要:为了探讨一种简单适用的可用于水稻品种资源的光合速率高温稳定性评价指标，以指导水稻高温适应性研究和高光效生理育种，利用CIRAS-I型便携式光合测定系统，对不同类型水稻品种在武汉夏日高温和人工控制温度条件下的光合作用日变化进行了多年测定，并用光合高温稳定性较好的品种蜀恢527和稳定性较差的品种特籼占杂交F2群体对光合作用高温稳定性进行了遗传分析。结果表明：在自然高温条件下，09:00与13:00的叶片净光合速率之差值能较好反映品种间光合高温稳定性差异，同时气孔导度、光合下降起点温度值也可作为参考指标；蜀恢527/特籼占的F2群体各单株高温下光合速率下降值特性呈连续分布，但偏向高温稳定性好的亲本分布，表现为数量性状遗传特征。高温光合速率下降值、气孔导度和光合下降起点温度值可作为水稻光合高温稳定性的评价指标，在光合作用生理育种中，选用光合速率高温稳定性好的亲本，对后代在较高世代进行选择较为有效。

摘要:以改造合成的5个Bt基因（cry1C*、cry2A*、cry1Ab、cry1Ac和cry9C*）为材料，利用DNA shuffling的体外分子进化技术构建1个含有1 000个重组基因克隆的大肠杆菌表达库；通过诱导表达重组蛋白，ELISA方法测定蛋白表达量，以棉铃虫（Helicoverpa armigera）为试验昆虫进行毒性试验。结果显示:重组克隆的蛋白毒性与阳性对照Cry1Ac相比，增强的有122个，持平的有38个，有毒性但毒性降低的有232个，失去毒性的有608个；对这1 000个重组克隆进行了测序，比较了重组基因与原始基因的序列同源性，除去55个克隆未能找到其原始基因来源，将其余的945个重组克隆从5个Cry蛋白的核苷酸编码序列的同源性出发，划分为源于cry1Ab，cry1Ac，cry1C*，cry2A*和cry9C*的5个重组克隆类型。根据毒力变化分为毒力上升、持平、下降3组。对1 000个重组基因的氨基酸序列进行分析后发现，相对于毒力上升和持平组，5个毒力下降组的重组克隆间的氨基酸序列同源性最低。

摘要:采用实时荧光定量PCR技术，研究了紫云英共生表达的非特异性转脂蛋白编码基因AsE246和AsIB259在根瘤发育和固氮过程中的组织和时空表达特征，并初步考察了其在重金属镉胁迫条件下表达水平的变化。结果表明：2个目标基因仅在紫云英根瘤中特异表达，并且均在接种华癸中慢生根瘤菌7653R后22 d左右表达量达到最高。在低浓度重金属镉胁迫条件下，AsE246和AsIB259在处理早期的表达量明显升高。在低或高镉胁迫条件下，在处理中期其表达量均显著低于正常根瘤，在处理后期则维持在较低水平，表明它们参与紫云英应对镉胁迫的应答机制。

摘要:通过反向PCR和细菌Fosmid文库筛选，克隆得到1株三价砷\[As(Ⅲ)\]氧化细菌Acidovorax sp.GW2的As(Ⅲ)氧化酶Aox基因簇，包括aoxRSXABCD 7个基因，分别预测编码双组分信号传导系统转录调控子AoxR(同源性68%)，周质感应组氨酸激酶AoxS(同源性55%)，周质结合蛋白AoxX(同源性55%)，砷氧化酶AoxAB(同源性分别为74%和71%)，硝基还原酶AoxC(同源性46%)，细胞色素c AoxD(同源性63%)。反转录PCR结果显示，编码双组分系统的aoxRS基因共转录，而与之转录方向相反的结构基因aoxABCD处于同一操纵子中，aoxX基因和aoxRS基因不在同一操纵子中。通过对aoxS、aoxX、aoxD的基因敲除功能研究发现aoxS和aoxX基因为GW2三价砷氧化的必需基因，aoxD的功能丧失减慢了三价砷的氧化速率，但非关键基因。

摘要:以烟碱为唯一碳源，从湖北省襄樊烟草种植地中分离得到1株烟碱降解菌，命名为DBA5。经常规的形态观察、生理生化分析和16S rDNA 序列同源性分析，初步鉴定该菌株为烟碱节杆菌属（Arthrobacter nicotianae）。当烟碱质量浓度为4.0 g/L时，培养48 h烟碱降解率为93.32%，生长旺盛。当烟碱质量浓度为5.0 g/L时，培养48 h烟碱降解率为65.10%。当烟碱质量浓度高于6.0 g/L时，DBA5菌株生长和烟碱降解均呈下降趋势，烟碱降解率低于7.56%。

摘要:将体质量基本一致的健康1日龄AA肉鸡320只,随机分为对照组和试验组，饲养在环境管理条件不同的2个鸡舍中。通过定期测定气载细菌、真菌、内毒素等气溶胶的含量和新城疫抗体水平与免疫器官指数等肉鸡免疫方面的功能来研究不同的养殖环境对商品肉鸡免疫功能的影响。结果表明，试验组的微生物含量显著高于对照组；对照组的新城疫抗体水平高于试验组，在35、42、49日龄时差异显著；与对照组相比，试验组鸡只的脾脏指数显著降低，胸腺指数极显著降低，法氏囊指数降低不明显。由此可见，鸡舍环境质量差、微生物气溶胶含量高，对鸡体的ND抗体效价和免疫器官的发育功能会产生负面影响。故而，保持饲养环境良好的清洁卫生条件，是健康养殖的重要措施之一。

摘要:取成年SD大鼠的下丘脑、垂体、卵巢组织制成石蜡切片，采用PV-9000两步法免疫组织化学检测GHS-R1a在下丘脑-垂体-卵巢轴上的定位。实时荧光定量PCR检测GHS-R1a mRNA在不同发情周期大鼠下丘脑-垂体-卵巢轴上的表达。结果表明：GHS-R1a主要分布在下丘脑的弓状核、腹内侧核、正中隆起等，腺垂体的嗜色细胞，卵巢的黄体细胞内、卵母细胞、卵巢门间质细胞内。GHS-R1a mRNA在不同发情周期大鼠的下丘脑、垂体中均有表达，且受发情周期的控制，在整个发情周期大鼠的卵巢中均未检测到GHS-R1a mRNA的表达。 

摘要:采用盆栽试验,设红网（遮光率45.0%）、蓝网（遮光率51.1%）、银灰网（遮光率47.2%）、黑网（遮光率47.3%）等4种彩色遮阳网覆盖处理,以不覆盖作为对照，探讨彩色遮阳网覆盖对菜心生长及光合特性的影响。结果表明：与对照不覆盖相比，红网覆盖显著提高了菜心的株高、茎粗、全株鲜质量和叶面积，蓝网、银灰网和黑网覆盖则降低了菜心的生长性状。4种遮阳网覆盖均显著降低了菜心叶片的比叶质量，但增加了叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素含量，其中黑网>红网>银灰网>蓝网>对照，叶绿素a/b值均减小。在光照强度0~2 000 μmol/(m2·s)范围内，菜心叶片的净光合速率（Pn）随光照强度的增加而升高，各处理间表现为对照≈红网>蓝网>银灰网>黑网。红网覆盖处理菜心的表观量子效率（AQY）较对照增加1.1%，蓝网、银灰网及黑网覆盖处理分别比对照降低30.4%、44.0%和54.2%。红网覆盖通过提高菜心的光合性能显著促进植株生长，适合在生产上推广应用。

摘要:以卷丹的组培苗为试验材料，研究不同培养方式（固体培养、固-液培养、液体浅层静置培养）、蔗糖与活性炭双因素、茉莉酸甲酯等对卷丹试管内结鳞茎的生长和膨大的影响,以期筛选出对卷丹试管鳞茎生长和膨大有利的培养条件。结果表明：液体培养方式对卷丹试管鳞茎膨大效果较显著，鳞茎的平均鲜质量达到249.84 mg，是固体培养条件下的3倍，直径＞8 mm鳞茎的产率达54.05%，是固体培养条件下的近5倍；蔗糖和活性炭双因素试验表明，90 g/L蔗糖＋3 g/L活性炭是最佳浓度配比，可使鳞茎平均鲜质量达到479.17 mg，最大达到870 mg；茉莉酸甲酯的最佳浓度为10-7 mol/L，可使鳞茎平均鲜质量达180 mg；鳞茎移栽对比试验表明：鳞茎越大存活率越高，长势越好；直径＞8 mm的卷丹试管鳞茎移栽可以获得较高的存活率及健壮的卷丹植株。

摘要:利用RT-PCR和RACE技术，以小菜蛾(Plutella xylostella)3龄幼虫的cDNA为模板，克隆获得泛素延伸蛋白基因Px-ubi(GenBank No.FJ527489），核苷酸序列全长537 bp，其中开放阅读框全长387 bp，编码129个氨基酸残基， 预测分子质量为16.7 ku， 等电点为9.1， 与已知真核生物泛素延伸蛋白的同源性为92%~98%。RT-PCR结果显示Px-ubi在小菜蛾不同生长发育时期均有表达，其中卵期、3龄期和预蛹期含量较高，而成虫期含量较低。同源建模显示，Px-ubi的3D结构主要由1个α螺旋、4个β折叠以及β转角和不规则卷曲组成，4个β折叠两两反向平行排列在α螺旋的一侧。将该基因重组到表达载体pET-32a(+)中，获得重组载体pET32a-Px-ubi，并转入原核细胞中表达。SDS-PAGE和Western blot分析表明，经IPTG诱导后，Px-ubi能在大肠杆菌BL21中高效表达，电泳检测到1条约16.7 ku的外源蛋白，与预测的蛋白分子质量吻合。

摘要:以芋头块茎组织为供试材料，用来自石榴、甘薯和芋头的甘薯长喙壳 (Ceratocystis fimbriata Ellis et Halsted)菌株分别接种芋头块茎，同期观察3种不同致病性的菌株在互作中芋头过氧化物酶(POD)、超氧歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明：接种3个菌株5 h后，芋头块茎组织开始呈微红色，对照块茎组织无颜色变化；芋头菌株和石榴菌株均可在芋头块茎组织表面生长，并最终致其腐烂，表现出亲和反应； 接种甘薯菌株后芋头块茎组织表面无菌丝生长，表现出非亲和反应。同期酶活性及膜脂过氧化结果显示：在接种 25~30 h 后，芋头块茎组织中POD、SOD和CAT活性达到高峰，且非亲和接种(甘薯菌株)块茎组织高于亲和接种(芋头菌株、石榴菌株)块茎组织；在接种10 h后， 芋头块茎组织中MDA含量明显升高，其表面的颜色呈浅褐红色，在接种20 h后含量达到最高值，随后始终维持较高水平，且非亲和接种块茎组织高于亲和接种块茎组织。

摘要:从加拿大进境油菜籽中随机选取船载油菜籽样品，通过特异引物的PCR扩增检测和病原菌分离鉴定,观察了油菜茎基溃疡病菌Leptosphaeria maculans的发生情况。结果表明：所有来自3艘轮船的15份油菜籽样品的油菜茎基溃疡病菌PCR检测都呈阳性； 随机选择的3份阳性样品的病原菌分离、鉴定与致病性测试结果证实了PCR的检测结果。

摘要:记述了从马铃薯根际采集分离鉴定的2种默林属线虫：山地默林线虫(Merilinius montanus Maqbool & Shahina,1987)和短默林线虫\[Merlinius brevidens (Allen,1955) Siddiqi,1970\]，其中山地默林线虫为中国新记录种，短默林线虫为陕西省新记录种。

摘要:采用随机抽样的方法，对宁夏回族自治区5个地区16个县(乡、镇)的小麦孢囊线虫病的分布和发生情况进行了调查，根据形态特征对孢囊线种类进行了鉴定。结果表明:危害宁夏小麦的孢囊线虫为禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae Wollenweber); 宁夏5个地区发生的禾谷孢囊线虫病均为该地区首次发现，调查地块的孢囊检出率为59.8%，且以银川市的孢囊量最高，石嘴山市的孢囊量最低; 固原市、中卫市、吴忠市、青铜峡市4个地区孢囊中的卵量显著高于石嘴山市孢囊中的卵量。

摘要:采用灰色系统分析法、生态位分析法和空间格局聚集强度指标分析方法，分析了茶园3种鳞翅目主要害虫与蜘蛛天敌在数量、时间和空间上的关系。结果表明：茶尺蠖(Ectropis obliqua Prout)的主要天敌是八点球腹蛛(Theridion octomaculatum)、斑管巢蛛(Clubiona reichini)、草间小黑蛛(Erigonidium graminicolum)、鞍型花蟹蛛(Xysticus ephippiatus)和茶色新圆蛛(Neoscona theisi)，茶叶斑蛾(Eterusia aedea L.)的主要天敌是斑管巢蛛、鞍型花蟹蛛、八点球腹蛛、茶色新圆珠和三突花蟹蛛（Misumenops tricuspidatus）,茶卷叶蛾(Homona coffearia Nieter)的主要天敌是三突花蟹蛛、斑管巢蛛、鞍型花蟹蛛、茶色新圆珠和八点球腹蛛; 3种害虫及其天敌种群聚集均数λ均小于2，且聚集是由环境因子所致。

摘要:用不同质量浓度的莲子草假隔链格孢毒素处理空心莲子草叶片和根尖，研究毒素对组织超微结构的影响。结果表明：毒素处理后，叶片细胞质壁分离、质膜消解，叶绿体片层紊乱、膜消解，线粒体膜破裂、嵴消解；根尖细胞质壁分离、质膜消解，线粒体膜破裂、嵴消解，分生区和表皮细胞空泡化并萎缩。随毒素质量浓度的增加和处理时间的延长，对叶片和根尖细胞破坏作用逐渐增强。

摘要:在离体条件下进行患病鱼体内分离的嗜水气单胞菌3个菌株对四环素类和氟喹诺酮类药物的耐药性获得、稳定性、保存条件和交叉耐药性研究。结果表明：分别在含有盐酸多西环素、盐酸四环素、诺氟沙星和左氧氟沙星的药物培养基中连续传代9次（在28 ℃条件下培养72 h为1代）后，四环素类对3个菌株的最小抑菌浓度上升倍数为8~32倍，氟喹诺酮类组MIC上升倍数为125~7 997倍，且耐药获得后保持稳定。同时嗜水气单胞菌对四环素类和氟喹诺酮类药物存在交叉耐药。耐药菌4 ℃保存10和20 d耐药性保持稳定，30 d耐药性均有不同程度的下降。

摘要:为探讨鱇浪白鱼野生群体和养殖群体的遗传多样性，测定了野生群体和养殖群体共29 尾鱇浪白鱼的线粒体DNA细胞色素b基因的全序列。结果显示：在所有个体1 140 bp序列中检测到31个变异位点，其中28个转换位点，3个颠换位点，发现21种单倍型。养殖群体的核苷酸多样性指数（0.003 38）和单倍型多样性指数（0.980 95）高于野生群体核苷酸多样性指数（0.003 21）和单倍型多样性指数（0.934 07）。野生群体和养殖群体内的遗传距离分别为0.003 39和0.003 43，群体间的遗传距离（0.003 64）略大于群体内遗传距离。分子变异分析（AMOVA）结果显示：Fst =0.064 1（P<0.01），即6.41%的变异来自群体间，93.59%的变异来自群体内，变异大多发生在群体内，野生群体和养殖群体间未发生显著的遗传分化。2个群体Tajima’s D检验、Fu和Li’s D与F检验均为负值，表明2个群体的检验结果均偏离中性模式，鱇浪白鱼群体可能受到群体扩张和自然选择的作用。

摘要:以致病黏质沙雷氏菌人工感染的黄喉拟水龟肝组织为材料，应用 SMART (switching mechanism at 5’end of RNA transcript) 技术，构建了黄喉拟水龟的全长cDNA文库。首先用SMART TM PCR cDNA systhesis kit合成全长的双链cDNA，通过琼脂糖凝胶分级分离技术切除小片段的cDNA，将大于500 bp的cDNA连接到pGEM-T载体中，电转化到JM109感受态细胞。在构建好的文库中，经测定，文库约含有1.8×105 个重组子，重组效率达90%，插入片段多在0.5～3.0 kb之间。对库中长度约为1 000 bp的80个基因进行了测序，结果显示大部分首次在龟类发现。测序鉴定的基因包括免疫相关基因9个、信号传导基因6个、催化酶类基因8个、糖代谢相关基因2个、转运相关基因1个、结构基因2个。

摘要:设计合成了靶向对虾白斑综合征病毒（WSSV）基因组不同位点的5个shRNA：RR9、RR1、DP1、DP2和PK1，并在凡纳滨对虾体内实施了RNA干扰（RNAi）抗WSSV增殖的试验。 结果显示：5个shRNA不同程度地抑制了WSSV的复制，降低了对虾的死亡率，其中，靶向病毒核糖核酸还原酶的shRNA RR9的RNA干扰效果最佳。

摘要:以45株酵母菌株作为出发菌株，筛选出2株高产SAM(S-腺苷甲硫氨酸)的酿酒酵母菌株（A12A、A18A），以该2株酿酒酵母菌株为对象，研究发酵温度、发酵液初始pH值、摇床转速以及发酵时间对菌体产量和SAM产量的影响，并优化发酵工艺条件，以提高SAM的产量。结果表明：发酵温度、发酵液初始pH值、摇床转速和发酵时间对菌体产量和SAM产量均有显著影响。经正交试验优化，2株酿酒酵母菌株产SAM的最佳发酵条件为25 ℃、发酵液初始pH值 5.0、摇床转速 225 r/min、发酵时间108 h，在该发酵条件下，酿酒酵母菌株A18A产SAM最高量达2.54 g/L，较优化前提高1.17倍。

摘要:通过平板培养试验及袋栽试验，观察米糠和光皮树籽粕对平菇受铅、汞毒害的缓解效果。结果表明：当Pb2+、Hg2+的质量浓度分别达到50、15 mg/L时，对应的基础培养基中平菇菌丝的生长受到显著抑制;在正常的培养基中添加米糠和光皮树籽粕能显著促进平菇菌丝的生长（20.0 g/L最佳），同时米糠和光皮树籽粕对Pb2+、Hg2+具有螯合作用;在受到50 mg/L Pb2+或15 mg/L Hg2+污染的培养基中，添加米糠或光皮树籽粕都具有显著的螯合解毒效果，受Pb2+、Hg2+毒害的平菇菌丝可以恢复生长。袋栽试验中，在被污染的栽培料中添加米糠或光皮树籽粕，表现出很强的螯合解毒和增产效果,其平菇子实体中的Pb2+、Hg2+含量都较相应的对照栽培处理配方有显著降低。

摘要:水稻白叶枯病和稻瘟病分别是由白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）和稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）引起，是世界水稻生产中的两大重要病害，造成的损失巨大。通过改良水稻自身防御体系来控制病害，是一种既经济又绿色的方法。鉴定水稻抗病相关基因，研究水稻抗病机理对改良水稻有着重要的理论意义和应用前景。植物激素生长素诱导的信号通常被认为能调节植物的生长和发育。本研究报道的水稻基因GH3-8是1个生长素反应基因，在依赖于生长素的发育中发挥功能，同时也调节不依赖于水杨酸和茉莉酸的信号路径的抗病反应。白叶枯病菌诱导水稻至少在被侵染部位合成生长素，而生长素继而诱导水稻大量合成松弛细胞壁的蛋白质——伸展蛋白（α-和β-expansins），破坏细胞壁对病原菌的先天屏障作用，以利病原菌在水稻中生长繁殖。在携带有抗病基因Xa21或Xa26抗病水稻品种中，病原菌引起的水稻感染部位生长素的合成可诱导水稻快速合成IAA酰胺合成酶GH3-8。GH3-8通过催化IAA-氨基酸的合成抑制生长素的作用，从而阻止细胞壁的松弛，增强植物对病原菌的自身免疫功能。超量表达GH3-8基因增强水稻对白叶枯菌的抗性，同时也延缓了植株的生长和发育，至少部分抑制了生长素信号,从而抑制了α-和β-expansins的合成。本研究结果揭示了病原菌利用生长素作为毒性因子侵染水稻的机理以及水稻应对这一毒性因子的调控途径，同时也从一个方面解释了植物在抗病反应中通常要付出生长被抑制的代价的原因。超量表达GH3-8导致植株不育。通过正反交试验显示GH3-8超量表达植株是雄性和雌性都不育。通过形态学观察发现，GH3-8超量表达植株的雌蕊柱头发育不正常；通过激光共聚焦显微镜对雌蕊胚囊观察发现，GH3-超量表达植株的成熟胚囊发育不正常，这可能是GH3-8超量表达植株雌性不育的原因。通过形态学观察发现，GH3-8超量表达植株的雄蕊和野生型无异，但花粉碘染显示,GH3-8超量表达植株大部分花粉都败育，这可能是GH3-8超量表达植株雄性不育的原因。通过分析GH3-8基因表达模式,显示GH3-8基因特异在雄蕊高表达，并随着花的发育表达强弱也不断变化，而在雌蕊基本检测不出表达。组织和时间的特异表达也印证了GH3-8在调控花的发育中起作用。利用酵母单杂交技术，筛选得到和GH3-8基因启动子互作的几个生长素反应因子。其中OsARF8超量表达激活GH3-8基因的表达，证明OsARF8是调控GH3-8基因表达的转录因子。通过分析OsARF8基因表达模式,显示OsARF8基因特异地在雌蕊高表达，而在雄蕊表达很低。OsARF8基因超量表达植株和野生型植株相比育性下降。花粉碘染显示OsARF8基因超量表达植株大部分花粉败育；检测雌蕊没有发现和野生型有显著差异。花粉的育性下降可能是OsARF8超量表达植株育性下降的原因。生长素信号路径中的基因（OsARF8和GH3-8）的不正常表达影响了水稻育性，说明生长素信号可能在调控水稻育性中有重要作用。检测水稻穗发育中生长素分布,也显示生长素和穗的发育密切相关。在水稻品种明恢63中抑制1个维生素B1合成基因OsDR8的表达，显著提高了转基因植株对白叶枯病和稻瘟病的敏感。外源应用维生素B1可以互补抑制OsDR8基因对水稻植株抗病的影响。几个防御反应基因包括防御信号路径的早期功能基因OsPOX和OsPAL基因以及路径下游基因OsPR1a、 OsPR1b、OsPR4、OsPR5 和OsPR10的表达在OsDR8抑制表达的植株中下降。这些结果说明OsDR8影响植株的抗性可能是通过影响防御反应基因的表达，OsDR8的功能在信号路径的上游。另外，维生素B1的积累可能是水稻植株对白叶枯病和稻瘟病的抗性所必需的。通过筛选水稻T-DNA插入突变体库，发现1个类病斑突变体。侧翼序列分析显示T-DNA插在1个基因（命名为OsDR9）的开放读码框。预测OsDR9基因编码由180个氨基酸组成的功能未知蛋白。OsDR9基因在茎和幼穗中表达很低，而在幼苗、剑叶、叶鞘和愈伤表达较高，在根中没有检测到表达。另外OsDR9基因在老叶中比新叶表达更高。突变体对稻瘟病和胡麻叶斑病表现高抗。对有类病斑的叶片进行组织化学检测和DNA断裂分析显示细胞死亡具有凋亡特征。病程相关蛋白PR4和PR8以及稻瘟病相关基因AOS2在突变体中上升表达。突变体植株也积累了自发荧光物质、SA、JA和植保素（momilactone A 和 sakuranetin）。突变体提高了超氧化物和H2O2的水平。将1个来源于水稻品种日本晴的包含有OsDR9基因的10.5 kb片段转入突变体02Z15AM37，转基因植株类病斑表型消失，说明由于T-DNA插入导致的OsDR9突变是引起类病斑表型的原因。这些结果说明,OsDR9是水稻抗病和细胞凋亡的1个负调节子。

摘要:刺梨（Rosa roxburghii Tratt）属蔷薇科蔷薇属植物，是我国特色的新兴水果之一，其果实肉脆、甜酸、具浓郁的特殊香味，被誉为水果中的Vc之王，其防癌、抑癌和抗衰老等保健作用在国内外引起很大关注。但在人工栽培过程中，刺梨白粉病（Uncinula necator）发生较普遍，主要危害幼叶、花蕾和幼果，在温暖湿润的地方或季节危害更为严重。白粉病是蔷薇科众多经济作物中最严重的病害之一，在刺梨这种较为野生的果树上探索抗白粉病分子机制将对一些缺乏抗性资源的蔷薇科果树和花卉作物的抗白粉病育种具有指导意义。本研究选用抗、感白粉病刺梨为材料（与贵州大学合作），从病理学、细胞学、遗传学和基因组学等角度，开展刺梨抗白粉病分子机制的研究。主要结果如下：1．研究了刺梨白粉病年发生规律和白粉菌形态结构，寄主与白粉菌互作的细胞学特征，以及在白粉菌接种后刺梨防御相关蛋白的表达情况。研究内容包括分生孢子梗的荧光观察；分生孢子的长、宽测量；菌丝的直径与隔膜；子囊孢子的长、宽测量；子囊果的大小等。刺梨在受到白粉菌侵袭时，在菌丝周围发现H2O2的迅速累积，在被侵袭部位观察到胼胝质的积累。刺梨的几丁质酶和葡聚糖酶的表达水平在白粉菌接种前后差异显著。刺梨白粉菌生物学特性及其形态结构特征的鉴定为该菌正确分类提供了依据。2.克隆了126个抗病基因类似物（resistance gene analog,RGA），发现RGA基因在刺梨基因组成簇存在，具有快速重组与进化、减数分裂不稳定和进化模式高度复杂等特点，这些特点的形成与正向选择压力、平衡选择压力、重复序列的重组、点突变、以及转座子元件插入等分子事件有关。从刺梨基因组中，获得96个具有开放读码框架的RG基因，其中34 RGA来源于抗病亲本，30个来源于感病亲本，32个来源于它们的F1后代。通过比较发现抗病亲本和感病亲本序列之间的核苷酸同源性平均值是54％，稍高于抗病亲本的34个序列内部的同源性52％。系统进化分析可以把这96个基因明显分为两大类：一类与nonTIR类型R基因同源性较高且含有该类型R基因的特异结构域，而另一类则含有TIR类型R基因的特异结构域。遗传作图把这96个基因定位到3个连锁群：最大的含有23个标记，命名为CR1，基因主要来源于抗病亲本和F1代；第2个连锁群CR2含有12个标记，全部来源于感病亲本；第3个连锁群CR3有6个标记。对这3个连锁群中的RGA基因的位置和进化树的位置进行比较分析发现：同一个进化枝上的RGA基因在遗传图上往往也紧密“捆绑”在一起，这是由于基因的串联重复（tandem duplication）之后序列分化造成的；另一种情况是来自明显不同进化枝的RGA基因在作图时定位在一块，形成杂合性基因簇（heterogeneous cluster），可能起源于RGA基因簇区域之间的异位重组（ecotopic recombination）。从亲本到F1代，还观察到了RGA基因片段缺失的现象，与RGA基因的减数分裂不稳定有关。利用TAIL-PCR策略，在RGA基因侧翼分离到了1个转座子类似序列，Southern杂交分析发现该基因的拷贝数在抗病亲本中较高，在种内、种间拷贝数有很大的差异，转座子极有可能参与了抗病新位点的形成。利用已经发表的蔷薇科RGA基因，分析了来自刺梨、苹果、桃、梨、草莓、杏和李等228个RGA基因，在属间、种间进行了比较分析，探索了RGA存在共线性的可能。进化分析还发现位于第125的组氨酸处于正向选择，补充了产生抗病新位点的动力。在植物上首次运用了重叠延伸法目的性克隆RGA基因，该方法可以避免兼并引物PCR的偏好性。发现的RGA基因具有减数分裂不稳定性是国际上的首例报道。3.研究了植物免疫系统下游相关基因包括PTO-like蛋白激酶基因和防卫相关基因（defense-related genes），这些基因以家族的形式存在于基因组，各成员之间多态性多为单核苷酸（SNP）多态性，发现1个基因响应于白粉菌侵袭。从刺梨抗病品种克隆了30个防卫相关基因，9个 PTO-like 激酶基因，21个病程相关蛋白基因（pathogenesis-related genes），其中12个PR2基因，9个PR5基因。多态性主要由单核苷酸位点（SNP）构成，包括点突变、小插入/缺失（InDel）构成。PR5基因平均出现1个SNP频率为59 bp，PR2基因是64 bp。基于SNPs，进一步开发了SNAP标记，共设计了23对引物，最后17个标记可以在F1群体定位。反向Northern表达分析表明，PR2基因在接种后基本上不表达，PR5基因中的1个在接种后的表达明显增强。研究发现刺梨基因组中免疫相关基因从上游到下游即R基因→STK基因→PR2基因处于一个共进化体系。4.克隆了刺梨显著应答白粉菌侵袭的基因，并进行了验证。首先构建了富集抗白粉病相关基因的抑制消减（SSH）文库，反向Northern筛选后挑取表达量差异显著的克隆测序之后，发现一些是已报道抗病相关的基因，如PR10、P450、泛素、STK-like kinase基因、Cf-9类似基因、LRR受体类似激酶等，转录相关基因如NAC基因、Histone组蛋白基因，甚至是转座子基因。但最为显著的一类是与光呼吸相关的基因如核酮糖-1，5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）、Rubisco激活酶、乙醛酸转氨酶、谷氨酸转氨酶、甘油醛脱氢酶、铁氧还原蛋白和转运蛋白等。Real-Time PCR验证和酶活性分析表明3个光呼吸重要基因Rubisco、Rubisco激活酶、乙醛酸转氨酶基因的表达明显响应于白粉菌接种，其中乙醛酸转氨酶基因在白粉菌接种处理中的表达量是对照的40倍，酶活性检测表明该酶在处理中的活性是对照的25倍。遗传作图发现这3个基因在刺梨基因组中聚类在一起。用RACE技术获得了这3个基因的全长，分别为812 、935和1 163 bp。根据全长序列设计引物扩增这3个基因的DNA区域，比较它们在刺梨抗病品种贵农6号，感病品种贵农5号和贵农1号，白粉病免疫品种无籽刺梨，蔷薇科其他作物如苹果、桃、梨、月季基因组中的多态性，结果表明，抗病品种贵农6号和对白粉菌免疫的无籽刺梨在Rubisco基因位点的序列完全一样。5.提出了植物抗白粉病的一种新途径——光呼吸。光呼吸酶基因不仅对白粉菌侵袭有明显的应答反应，其酶的活性也显著升高；研究还发现这些光呼吸酶基因的转录显著受抗病信号分子水杨酸的诱导，且在刺梨抗白粉病过程中水杨酸和另一类抗病信号分子H2O2有积累现象。刺梨光呼吸途径在抗白粉病过程中扮演重要角色，是植物抗白粉病的一种新途径，因此本研究提出刺梨抗白粉病的分子机制——光呼吸途径。目前正在利用拟南芥野生型和抗病信号途径突变体开展刺梨光呼吸酶基因介导白粉病抗性的机理研究。