| 单词 | 植物抗病突变体选择 |
| 释义 | 【植物抗病突变体选择】 以植物病菌毒素或与病菌毒素结构类似的化合物为选择剂，选用植物的花药、幼穗和幼胚等培养物进行离体培养，筛选抗病愈伤组织，并再生出植株的过程。寄生和寄生物的关系是抗病育种的核心，常规育种上用缺乏抗源尚未选育出过硬的抗病品种。采用细胞工程选择植物抗病突变体可以能动地改变植物抗病基因频率，以影响病原菌致病基因的频率，高效、快速地筛选出抗病突变体，用于植物学研究和植物育种。 70年代初卡尔林(P．S．Carlson)首先成功地获得了烟草抗野火病突变体。以后许多科学工作者又相继在玉米、马铃薯、油菜、甘蔗、苜蓿、燕麦、水稻、大麦和小麦等植物中筛选抗病突变体获得成功。70．年代末金根巴赫(Gengenbach)等、布雷特尔(R．T．S．Brettel)等分别采用玉米长蠕孢T种产生的引起南方玉米叶枯病的寄主专一的T毒素，从对T毒素敏感和雄性不育的玉米愈伤组织，选择到抗T毒素和雄性不育的玉米。80年代以来，哈特曼(C．L．Hartman)等、阿辛尼(S．Arcioni)等都用一种致病的真菌滤液选择到抗这种菌引起的镰刀霉萎蔫病的苜蓿培养物和植株。1979年，本克(Behnke)选择到抗由致病疫霉产生的，引起马铃薯晚疫病的培养物和再生植株。1988年，哈默施(F．A．Hammerschlag)用桃树未成熟胫培养的愈伤组织以桃叶寄孔性黄杆菌的培养毒素滤液逐步增高浓度选择数轮。从存活的两块愈伤组织各再生两植株。1986年，凌定厚等用含胡麻叶斑病毒素的滤液选择出抗性再生植株。1986年，孔立华等用水稻白叶枯病病原菌作为选择剂选择到抗白叶枯病的植株。近几年来，郭丽娟、姚庆筱等分别利用小麦根腐病菌和赤霉病菌的培养滤液为选择剂，并结合理化诱变技术，成功地获得了抗根腐病和赤霉病的突变体，其后代进行了抗性稳定性测验，并进行了生化分析。80年代以来，抗病突变体研究得到迅速发展据不完全统计，目前已获得16种植物和32种病害的抗病突变体。这些突变体在植物遗传(包括分子遗传)学和生理学研究中会起重要作用。突变既可发生于整个基因组，也可发生于特定的基因或基因簇、结构基因、调节基因以及单个核苷酸等，突变既可自发也可诱发，都是DNA损伤不能及时修复或易错修复之后，由复制差错而引起的一些改变导致了突变型的发生。植物抗病突变体选择一般在植物组织培养过程中用病菌毒素或病菌毒素结构类似的化合物为选择剂，筛选出抗病突变体。1991年，郭丽娟等初步建立了一套筛选玉米小斑病突变体、小麦根腐病和赤霉病突变体的筛选体系。不仅简单易行，而且由于在小麦的各个筛选阶段如愈伤组织、试管苗、幼苗以及植株都进行了抗病鉴定，提高了筛选的效率和准确性。自发突变诱发突变外植体(花药，幼穗)出愈伤后理化诱变因素处理愈伤无病菌过滤液诱导愈伤组织培养基愈伤组织抗病性测定含病菌过滤液诱导愈伤组织培养基无病菌过滤液分化培养基试管抗病测定含病菌过滤液的分化培养基无病菌过滤液的壮苗培养基含病菌过滤液的壮苗培养基移栽及染色体加倍幼苗抗病测定移栽及染色体加倍花粉植株成株抗病测定抗病植株。利用过氧化物酶同工酶作为抗病性鉴定的指标已有报道。郭丽娟等采用聚丙烯酰胺凝胶电泳对已筛选出的抗病的和不抗病对照的胚性细胞团及其分化出小植株的叶片进行过氧化物酶同工酶谱比较。结果发现它们之间有明显的差异，不抗病的胚性细胞团过氧化物酶活性要比抗病的强，不仅酶带多且颜色深。姚庆筱等最近发现，对已筛选出的小麦抗根腐病突变体88－2和不抗病对照的成熟种子进行过氧化物酶同工酶谱的比较分析。结果表明，抗病突变体88－2的过氧化物酶同工酶的活性比非突变体对照增强，同时发现过氧化物酶同工酶谱上有显著的差异，非突变体的过氧化物酶谱上只有6条酶带，而突变体R88－2酶谱上出现两条新的酶带。这说明不同的抗病突变体与过氧化物酶同工酶存在着不同的联系。抗病突变体是进行遗传、生理生化和分子生物学基础研究的有力工具。在育种实践上也有巨大的潜力。但至今尚未见到抗病突变体直接应用于农业生产的报道。主要问题是：如何深入病害发生机制的有关基础研究，了解植物细胞工程技术利用的可能性和局限性。细胞突变体选择的优点是扩大了作为育种材料新的可遗传的变异源。另外，利用植物突变体选择也使探索抵抗体及感受性变化的成为可能。进一步利用细胞突变体选择方法，寄主特异毒素的分离、鉴定是很必要的。利用基因工程技术诱导植物抗病性方法的最大障碍是病原菌的病原性基因和抗性基因都不清楚。因此分析鉴定病原菌和植物的相互特异性的识别物使及病原性和抵抗性发现物质，并对基生物合成进行遗传分析将来在基因工程、病害防治、化学防治上起到很大作用。【参考文献】：1 Carlson P S．Science，1973，180：1366．2 Gengenbach，et al．Proc．Natl．Acad．Sci．USA，1977，74：51133 Brettel，R．T．S．et al．Theor．Appl．Genet．，1980，58：554 Hartman C L，et al．Plant Sci．Lett．，1984，34：1835 Arcioni S．et al．，Theor，Appl．Genet．，1987，74：7006 Behnke，M．，Theor．Appl．Genet．，1979，55：69～717 Hammerschlag，F．A．，Theor．Appl．Genet．，1988，76：8658 凌定厚，等，遗传学报，1986，13(3)：1949 孙立华，等，遗传学报，1986，13(3)：18810 郭丽娟，等，遗传学报，1991，18(6)：500～50711 Guo Lijuan et al．Genetic Manipulation in Plants．1991，7(1)：25～3312 Thanutong，P．et al．，Theor．Appl．Genet．1983，66：209～21513 Murakishi，H．H．et al．，Plant Cell Rep．，1982，1：9414 Matern，U．et al．，Proc．Natl．Acad．Sci．USA．，1978，75：4935～493915 Wenzel，G．Ann．Rev．Phytopathol．，1985，23：149～17216 Evans D A，et al．Am．J．Bot．，1984，71：759～774l7 Sacristan，M．D．et al．Theor．Appl．Genet．，1982，61：193～20018 Helgesson J P，et al．Phytopathology，1972，62：1439～144319 Latunde A O，et al．Plant Sci．Lett．，1983，32：205～21220 Abstracts in the 3rd Interational Congress of Plant Tissue Culture．Minneapolis．USA，198621 Chanla H S，et al．Plant Breed．，1987，99：15922 Elshmnany O A，et al．Hortscience，1988，23：3，Seet 75823 Daub M E，Plant Pathol，1986，24：159～18624 Chanla H S，et al，Theor．Appl．Genet．，1987，74：841～845(中国科学院遗传研究所姚庆筱撰) |
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