番茄抗根结线虫Mi 基因研究进展

番茄对南方根结线虫抗性遗传规律的研究郑积荣;王慧俐【期刊名称】《安徽农业大学学报》【年(卷),期】2015(42)3【摘要】以南方根结线虫的抗病亲本P2(0897-2-1-2-3-1-2-1)、感病亲本P1(9905-1-2-1-1-1-1-1)及F1(P1×P2),F2(F1自交后代),BC1P1(Fl×P1)和BC1P2(Fl×P2)为试材,以南方根结线虫二龄幼虫为虫源,进行苗期二龄幼虫人工接种鉴定和病土盘栽自然发病鉴定,研究番茄南方根结线虫病的遗传规律。

结果表明,人工接种鉴定的植株在接种15 d左右,感病植株开始发病,接种45 d后感病植株已充分发病,表现为植株矮小,叶片变小、变黄,部分植株下部叶片黄枯,有的枯死;病土盘栽自然发病鉴定的植株较苗期接种鉴定的植株迟12 d左右发病,病症相似。

卡方检测表明,F1、F2、BC1P1和BC1P2群体中抗病植株和感病植株分别符合1:0、3:1、1:1和1:0基因模型,符合孟德尔遗传规律。

认为该试验所采用的抗性材料P2对番茄南方根结线虫的抗性是受一对显性基因控制的,为该材料的利用奠定基础,也为抗南方根结线虫番茄品种的选育提供参考。

【总页数】5页(P463-467)【作者】郑积荣;王慧俐【作者单位】杭州市农业科学研究院;杭州万向职业技术学院【正文语种】中文【中图分类】S433.1【相关文献】1.南方根结线虫侵染对2个不同抗性番茄砧木幼苗苯丙烷类代谢的影响2.Mi基因家族番茄对南方根结线虫的抗性鉴定及评价3.Cf-2/Rcr3pim番茄品系对南方根结线虫的抗性测定4.黑龙江省番茄栽培品种对南方根结线虫的抗性评价5.番茄根结内生真菌诱导植株对南方根结线虫的抗性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

番茄育种种质对南方根结线虫抗性评价及Mi—1基因检测本文就广东珠海地区以及国内和国外各地区的番茄育种基地中的“仙客1号”进行对比分析，将南方根结线虫具有抗性的番茄及南方根结线虫为实验材料。

通过对多代筛选出来并且具有明显抗性的番茄种质，利用病土盘栽自然发病以及人工接种二期幼虫的方法进行鉴定，全面分析番茄育种种质的抗性。

同时运用了合理的方法对番茄中的Mi-1基因进行检验，希望能为关注这一领域的人士提供一些参考意见。

标签：番茄育种种质；南方根结线虫；Mi-1基因检测；仙客1号在近几年的实验成果中得出Mi系列的1至9号抗性基因中Mi-1基因的抗虫性效果最突出，且已经广泛地应用到美国、荷兰等国家的番茄育种当中。

我国在此领域中起步较晚，但也取得了一些具有研究价值的成果。

通过对番茄后代植株中是否含有Mi系列基因进行监测，能帮助我国农业领域实现新的突破。

一、“仙客1號”番茄育种种质对南方根结线虫抗性测评1.实验方法（1）病土盘栽引病法。

将分别来自亚洲地区、国内其他地区以及广东省珠海市地区育种中心的实验用“仙客1号”番茄不同种质同时进行播种，模拟番茄自然生长的环境、雨水和光照等因素对其进行培育。

控制番茄播种土壤为变量，番茄生长的土壤控制为含有大量南方根结线虫幼虫的病土，将病土、肥料和砻糠灰按照7：1：2的比例进行混合。

由于珠海市地区的土质松软并且砂性较强，适合南方根结线虫繁殖生长，因此培育番茄的病土中数量会达到800条以上。

将影响番茄生长的温度、湿度等其他因素作为定量，把盘栽的番茄幼苗生长环境调整适宜，并且不对其进行杀虫剂和其他农药喷洒，使其自然发病。

（2）引入二期病虫幼虫方法。

对“仙客1号”番茄种质使用浓度为5%的氯酸钠溶液进行杀毒清洗十分钟之后，再用清水洗净种子上的溶液残留物质。

之后将种子分别放在含有双层滤纸的培养器皿当中，控制温度和湿度等作为定量，对种子催生发芽。

待种子根部生长至5毫米时，再将其移植到无菌土壤当中。

番茄砧木抗根结线虫特性及其根系分泌物的化感作用研究植物根结线虫(Meloidogyne spp.)病是一种世界性病害,且以南方根结线虫危害最为广泛。

番茄是我国主栽蔬菜品种,由于多在保护地栽培,根结线虫危害逐年加重。

20世纪40年代,番茄抗线虫基因Mi被发现,后来被证明是所有番茄栽培种的唯一抗源,利用该基因现已选育出许多抗根结线虫番茄栽培品种和嫁接砧木,被认为是目前防控根结线虫病最安全、有效的理想途径。

近年来,根系分泌物的化感作用研究逐渐成为各国学者的研究热点。

植物根系能够向根际释放大量的物质,例如氨基酸、复杂的多糖、蛋白质、挥发的亲脂性小分子等,这些物质可以对土壤生物产生直接或间接的影响,当然也包括线虫。

根系分泌物可以吸引线虫向根部移动或反向排斥,或抑制线虫的运动能力,甚至使线虫死亡。

然而,到目前为止根结线虫识别和导向寄主植株根部的具体机制现在仍不清楚。

此外,根结线虫病属于土传病害,研究其抗性机制时需要综合植株-线虫-土壤生物学活性三者之间的关系,根系分泌物对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响是否与植株抗根结线虫特性存在某种相关性呢?目前未见报道。

本文以不同抗性番茄砧木为试材,通过南方根结线虫接种抗性鉴定,筛选出抗感差异显著的高抗、中抗和高感3个番茄砧木,通过根系分泌物GC-MS检测,分别鉴定其根系分泌物组分和含量变化,从中选择可能与抗病性有关的特异物质进行研究。

通过实验室及田间试验,明确特异物质对南方根结线虫卵孵化、二龄幼虫(J2)存活和趋化性及植株抗性的影响。

通过化感验证,明确特异物质对种子萌发和植株生长发育、生理生化以及土壤生物学活性的影响。

最后通过差异基因分析,对特异物质进行基因功能验证。

旨在通过上述问题的研究探讨为植物抗根结线虫提供理论基础及依据。

具体研究结果如下：1.采用温室盆栽人工接种法,鉴定了12个番茄材料对南方根结线虫(M. incognita)的抗性程度。

抗病性可涵盖高抗、中抗、抗病、感病、高感五种类型,其中高抗砧木Baliya 病情指数最低,高感对照L-402病情指数最高。

番茄抗根结线虫基因SlMi导入莴苣的研究的开题报告一、选题背景及意义根结线虫是一类广泛分布于全球范围内的土传病原体，它们会寄生在植物的根部，腐蚀其根系，从而导致植株生长不良、减产甚至死亡。

莴苣作为一种广泛种植的蔬菜，也受到了根结线虫侵害的威胁。

因此，研究如何提高莴苣的抗根结线虫性，对于保障莴苣产量、提高农业生产效益具有重要意义。

番茄是一种已经被证明具有高度抗根结线虫性的植物，其抗根结线虫基因研究已经有了一定的进展。

因此，将番茄中与抗根结线虫有关的基因导入莴苣中，可以为莴苣提供新的抗虫基因资源，丰富莴苣的遗传改良手段。

二、研究目的及内容本研究的目的是将番茄中的抗根结线虫基因SlMi导入莴苣中，以提高莴苣的抗虫性。

具体研究内容包括：1. 克隆番茄中的抗根结线虫基因SlMi基因序列。

2. 构建含有SlMi基因的植物转化载体。

3. 利用农杆菌介导的遗传转化技术，将含有SlMi基因的转化载体导入莴苣中。

4. 对转基因莴苣进行抗根结线虫性状鉴定。

5. 对SlMi基因在转基因莴苣中的表达情况进行研究和分析。

6. 对转基因莴苣的生长和发育情况进行观察和评估。

三、研究计划及预期结果本研究计划用两年的时间完成，具体计划安排如下：第一年：1. 克隆番茄中的抗根结线虫基因SlMi基因序列。

2. 构建含有SlMi基因的植物转化载体。

第二年：1. 利用农杆菌介导的遗传转化技术，将含有SlMi基因的转化载体导入莴苣中。

2. 对转基因莴苣进行抗根结线虫性状鉴定。

3. 对SlMi基因在转基因莴苣中的表达情况进行研究和分析。

4. 对转基因莴苣的生长和发育情况进行观察和评估。

预期结果为：1. 成功克隆出番茄中的抗根结线虫基因SlMi。

2. 构建出含有SlMi基因的植物转化载体。

3. 成功将含有SlMi基因的转化载体导入莴苣中，得到转基因莴苣。

4. 转基因莴苣表现出较高的抗根结线虫性状。

5. 在转基因莴苣中检测到SlMi基因的表达，并对其表达情况进行研究和分析。

园 艺 学 报 2005,32(5):889~891A c ta H orticu lt urae Si n ica番茄抗根结线虫基因(M i)和抗叶霉病基因(Cf5)的M ultiplex-CAPS检测王孝宣 杜永臣 朱德蔚 高建昌 国艳梅 戴善书(中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081)摘 要:建立了同时检测番茄抗根结线虫基因(M i)和抗叶霉病基因(Cf5)的M u tiplex-CAPS技术,并利用该技术检测了12份番茄材料含有的抗性基因。

关键词:番茄;抗病性;分子标记;M u lti plex-CAPS;Cf5;M i中图分类号:S641 2 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2005)05-0889-03The M ulti plex-CAPS Anal ysis of the N e m atode R esistant G ene M i and the LeafM oul d R esistant G ene Cf5in T o m atoW ang X iaoxuan,Du Yongchen,Zhu De w e,i Gao Jianchang,Guo Yanm e,i and Da i Shanshu(Instit u te of V e getab les and F low ers,Ch i nese A cade my of Agr icultural Science,Beijing100081,Ch i na)Abst ract:A M ultiplex-C APS tec hnique for si m ultaneous identification of ne m atode resistant gene M i and lea fm ould resistant gene Cf5w as deve l o ped i n to m ato.A nd genes w hether con tain M i and Cf5w ere i d ent-i fied by usi n g th is technique i n12d ifferent to m ato m ateria ls.K ey w ords:To m ato;D isease resistance;M o lecu lar m ar k;M u lti p l e x-CAPS;Cf5;M i1 目的、材料与方法随着番茄(Ly copersicon esculentum)栽培的迅速发展,生产中的病虫危害问题日趋严重,据统计每年因病虫害可使番茄减产10%~20%,严重时可能绝收。

专利名称：检测番茄根结线虫抗性基因Mi-1.2的KASP引物及其应用
专利类型：发明专利
发明人：李亚栋,吴志明,康忱,王鹏,田哲娟,王洪乐,邙光伟,杨超沙,王美娥
申请号：CN202010962956.5
申请日：20200914
公开号：CN111961751A
公开日：
20201120
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及分子生物学和番茄育种技术领域，特别是指检测番茄根结线虫抗性基因Mi‑1.2基因分型的KASP引物及其应用。

基因Mi‑1.2在第9173碱基的位置存在一处SNP位点，该SNP位点碱基的突变导致Mi‑1.2基因对番茄根结线虫抗性的改变。

本发明基于该SNP位点开发设计了一组可用于检测番茄根结线虫抗性基因Mi‑1.2基因分型的KASP引物和包含该KASP引物的试剂盒。

本发明中的KASP引物和试剂盒可用于鉴定番茄中是否含有番茄根结线虫的抗性基因Mi‑1.2，区分含有Mi‑1.2基因的抗根结线虫的番茄和不含有Mi‑1.2基因的感根结线虫的番茄。

本发明相比现有技术可对番茄植株在苗期快速、准确、高通量的进行番茄根结线虫抗性鉴定，降低苗期人工接种和田间抗虫性鉴定的工作量。

申请人：河北省农林科学院经济作物研究所
地址：050051 河北省石家庄市新华区和平西路598号省农科院中五楼403
国籍：CN
代理机构：石家庄海天知识产权代理有限公司
代理人：田文其
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转基因番茄研究进展摘要：利用转基因技术培育，已经获得延熟、抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂和品质改进的转基因番茄，并主要介绍转基因技术在这些方面的研究成果和研究进展，此外简单介绍了转基因番茄的优势及其展望。

关键词：转基因番茄进展番茄〔Lycopersicon eseulentem．Mil〕是茄科( Solanaceae) 番茄属( Lycopersicon) 的一年生或多年生植物，是世界上重要的蔬菜作物之一。

番茄需求量大，种植广泛，同时对其的遗传理论研究较为深入，番茄已经成为蔬菜基因工程研究的模式植物之一，且在1994年成为世界上第一例商品化生产的转基因作物——转基因延熟番Flavr-SavrTM，其由美国Calgene公司培育成功并获准进入市场。

其后几年利用转基因技术培育出抗病虫害、抗除草剂、抗逆和高品质的优良番茄品种。

番茄的基因转化技术主要采用农杆菌介导的基因转化方法。

此外，黄永芬等[1]利用花粉管导入法进展番茄的基因转化，将整合了抗冻蛋白基因的Ti 质粒直接注入番茄子房或花粉管中进展转化获得了抗冻番茄。

1．转基因番茄研究进展1．1延熟转基因番茄目前利用基因转化技术延熟番茄有两种方法，一是抑制细胞壁的降解，二是抑制乙烯的合成，在防止其腐烂方面取得了较好的效果。

1．1．1抑制番茄细胞壁降解的研究细胞壁水解酶对果实的成熟有促进作用，通过抑制阻止细胞壁水解酶活性，可抑制果实细胞壁的降解，延缓成熟与衰老。

主要包括两类酶，一类是多聚半乳糖醛酸酶(PG)，可将细胞壁中的多聚半乳糖苷降解为低聚半乳糖苷，在果实成熟过程中，PG的mRNA水平可提高100倍。

叶志彪等[2]将PG基因的Hindfi 片段反向克隆在植物转化载体Bin19的花椰菜病毒( CaMV) 的35S启动子和3' 端非翻译区( nos) 终止子之间，经农杆菌与番茄无菌苗子叶外植体共培养，获得转化植株，这种转反义PG基因的番茄果实中，PGmRNA水平及PG酶活性在果实成熟阶段明显降低。

番茄根结线虫研究进展李戌清;郑经武;郑积荣;阮松林【摘要】对国内外番茄根结线虫研究相关文献进行梳理和归类,就番茄根结线虫病的病原种类、危害症状、生物学特性、鉴定方法、抗性鉴定、防治策略,抗病育种及Mi基因进行综述,并对今后发展方向作了展望.%This paper briefly reviewed the research progresses in tomato nematode species, pathogen, damagernsuymptom, biological characteristics, classification methods, resistance evaluation, control measurement, resistancernbreeding and Mi gene. Moreover, the future development trend was prospected.【期刊名称】《浙江农业学报》【年(卷),期】2012(024)004【总页数】5页(P748-752)【关键词】根结线虫;番茄;Mi基因【作者】李戌清;郑经武;郑积荣;阮松林【作者单位】杭州市农业科学研究院蔬菜研究所,浙江杭州310024;浙江大学农业与生物技术学院植物保护系,浙江杭州310058;杭州市农业科学研究院蔬菜研究所,浙江杭州310024;杭州市农业科学研究院蔬菜研究所,浙江杭州310024【正文语种】中文【中图分类】S511根结线虫(Meloidogyne spp.)广泛分布于世界性各地。

是一种重要的植物根系专性内寄生线虫。

已引起世界各国的广泛关注。

1855年Berkeley首次在英国温室感病黄瓜根际发现根结线虫［1］，此后不断有新种被发现。

目前国际上报道的根结线虫有效种80多个［2］，我国记录有效种39个［3］，可侵染包括单子叶植物、双子叶植物和草本植物的114科3 000多种植物［4］，遍及粮食、经济、蔬菜、果树、花卉、杂草等作物，尤其在热带、亚热带、温带地区的茄科、葫芦科、十字花科等植物上危害甚为严重，病害发生后，可造成作物减产10% ～20%，严重时可达75%以上［5］。