作物 病原互作遗传的基因-对-基因关系和作物抗病育种PDF电子书下载

第一章 基因-对-基因学说及其应用 1

一、寄主-病原互作遗传的基因-对-基因学说 1

1 20世纪40年代Flor提出的基因-对-基因假说的研究工作基础 2

2基因-对-基因关系的概念及其演变 4

3基因-对-基因学说的形成 5

二、基因-对-基因学说的应用——四种农作物寄主-病原体系的基因-对-基因关系 8

1亚麻品种-亚麻锈病菌小种的基因-对-基因关系 8

1.1亚麻品种-亚麻锈病菌小种1-对-1的基因-对-基因关系 8

1.2亚麻品种主效抗病基因的确定及遗传关系 9

1.3亚麻品种与亚麻锈病菌小种互作的基因分析 10

1.4亚麻品种与亚麻锈病菌小种的基因-对-基因关系 12

1.5理想的基因-对-基因互作体系 14

2马铃薯品种-马铃薯晚疫病菌小种的基因-对-基因关系 17

2.1实验研究结果和理论分析 17

2.2马铃薯品种与马铃薯晚疫病菌小种互作的抗病基因型和小种（菌系）的分类 19

3水稻品种-稻瘟病菌小种的基因-对-基因关系 21

3.1稻瘟病菌有性生殖的发现和利用 21

3.2水稻品种-稻瘟病菌小种基因-对-基因关系的证实——水稻品种Pi 4号和Katy与稻瘟病菌小种互作的基因-对-基因关系 21

4小麦品种-小麦秆锈病菌小种的基因-对-基因关系 23

三、寄主-寄生物体系基因-对-基因关系的特征和分析 24

1寄主-寄生物的共进化和基因-对-基因关系 24

2理想的基因-对-基因体系及其特征 26

3理想的基因-对-基因体系分析方法的应用 29

4 Person的互作研究与Flor的遗传研究结果的异同 33

四、寄主-寄生物互作的植物病理学和遗传学有关术语的基本概念 35

1应用于真核生物的致病性和致病的概念 35

1.1名词术语准确定义和正确应用的重要性 35

1.2致病性和致病 36

1.3攻击性 37

1.4适合度 37

1.5毒素 37

2表示寄生物致病和非致病的形容词及反义词 38

3本书出现的常用术语的解释 38

五、作物与病原之间互作的基因-对-基因特异性 43

1寄主-寄生物互作特异性的一般概念 43

2基本的亲和性 44

3基因型的特异性 44

4抗病性的特异性 47

4.1非寄主抗病性的特异性 47

4.2寄主抗病性的特异性 48

5小种的特异性 49

6基因-对-基因关系特异性的学术观点分歧 51

第二章 作物品种的抗病性和病原的致病性遗传 54

一、寄主品种抗病性遗传和病原寄生物致病性遗传研究的理论基础和基本概念 54

1经典遗传学的基本规律 54

1.1孟德尔的遗传规律——分离和自由组合规律 54

1.2摩尔根的基因连锁交换和重组规律 57

1.2.1基因的连锁 57

1.2.2基因交换和重组 57

1.3遗传规律的细胞学证据 57

1.3.1细胞分裂与染色体 57

1.3.2减数分裂 58

1.3.3基因与染色体 58

2寄主抗病性和病原物致病性的遗传基础 59

2.1抗病性的遗传基础 59

2.2致病性的遗传基础 59

3寄主抗病性的分类和病原致病性的变异 59

3.1寄主抗病性的分类 59

3.2病原致病性的变异 61

3.3病原致病性变异的机理 63

二、寄主-寄生物互作的遗传和基因分析方法 65

1寄主-寄生物互作的遗传 65

2寄主抗病基因分析的方法 68

2.1单基因控制的抗病性遗传和基因分析 68

2.2二基因控制的抗病性遗传和基因分析 69

2.3三基因控制的抗病性遗传和基因分析——累积分布曲线法 72

3作物品种抗病基因的连锁、等位性、复等位性、非等位性和上位性关系及其互作 74

3.1抗病基因的连锁及连锁分析方法 75

3.2等位基因之间和复等位基因之间的互作和显隐性转换 78

3.3非等位基因之间的互作 78

3.4抑制基因对非致病基因的抑制作用 80

4利用染色体变异的基因分析 81

4.1染色体组 81

4.2多倍性 81

4.3非整倍性 81

5寄生物杂交和致病性基因分析 82

5.1寄生物杂交方法 82

5.2病原物致病性基因分析 85

三、四种农作物品种抗病性及寄生物致病性的遗传研究 89

1亚麻品种的抗病性和亚麻锈病菌的致病性遗传 89

1.1亚麻品种的抗病性遗传和抗病基因分析 89

1.2已知的亚麻品种的抗病基因 93

1.3亚麻锈病菌致病性遗传的基因分析 97

2马铃薯品种晚疫病的抗病性和晚疫病菌的致病性遗传 100

2.1寄主品种（品系）对病原小种的反应 100

2.2寄主品种免疫性的接种鉴定 101

2.3免疫性的遗传和免疫基因分析 101

2.4具有已知抗病基因的无性系（或品种）杂交的遗传分析 107

2.5马铃薯晚疫病菌的致病性遗传 114

2.5.1利用同工酶标记研究致病性遗传 114

2.5.2致病性位点的显、隐性和杂交亲本菌株的致病性基因型的推断 120

3水稻品种的抗病性遗传和抗病基因分析 123

3.1日本水稻品种的抗病基因分析 123

3.2其他国家水稻品种的抗病基因分析 127

3.3日本稻新抗病基因的发现 128

3.4稻瘟病菌的致病性遗传 128

4小麦品种的秆锈病抗病性和小麦秆锈病菌的致病性遗传 133

4.1小麦品种及抗病基因的来源 134

4.2几个重要小麦品种的来源及秆锈病抗病基因 136

4.3小麦染色体2B、 4B和6B上的秆锈病抗病基因及其相互关系 137

4.4小麦秆锈病菌的致病性遗传 142

第三章 病原的生理小种和作物抗病育种 144

一、生理小种鉴别体系的建立和生理小种研究 144

1亚麻锈病菌小种和小种鉴别体系 145

1.1鉴别寄主的筛选 146

1.2亚麻寄主品种反应型和亚麻锈病菌侵染型 146

1.3亚麻锈病菌小种的鉴定 147

1.4亚麻品种3个纯选系对14个锈病菌小种的反应 148

1.5新小种的发现和新鉴别体系的确立 149

1.6鉴别品种的培育 151

2马铃薯晚疫病菌小种和小种鉴别体系 152

2.1剑桥鉴别品种和苏格兰鉴别品种 152

2.2晚疫病菌株的采集 153

2.3小种和抗病基因的国际命名法 157

2.4联合研究结果和国际小种的确立 157

2.4.1苏格兰的实验结果 157

2.4.2荷兰的实验结果 158

2.4.3美国的实验结果 158

2.4.4小种的比较和抗病基因的统一命名 159

3稻瘟病菌小种和小种鉴别体系 161

3.1稻瘟病叶瘟病斑型的划分和小种鉴定 161

3.2各国水稻鉴别品种和稻瘟病菌小种 163

3.3鉴别品种存在的问题及其改进 165

3.4近等基因系鉴别体系及普感品种丽江新团黑谷 165

3.5稻瘟病菌小种的命名 166

3.6鉴别品种和鉴别菌系的鉴别能力 167

3.7稻瘟病菌小种研究的展望 169

3.7.1单基因鉴别体系的进一步完善 169

3.7.2常规的小种鉴定和辅助的分子生物学方法 169

4小麦秆锈病菌小种及小种鉴别体系 172

4.1禾柄锈病菌变种小种和生物型的发生和鉴定 172

4.2小麦秆锈病菌小种研究 177

4.2.1杂交产生新的小种 177

4.2.2小麦秆锈病菌与剪股颖秆锈病菌性孢子器蜜腺的混合 177

4.2.3大麦秆锈病菌与小麦秆锈病菌的杂交 178

4.2.4小种致病性的差异 178

4.3 20世纪80年代小麦秆锈病菌鉴别体系 179

4.3.1国际的小种鉴别体系 179

4.3.2澳大利亚-新西兰的小种鉴别体系 180

4.3.3加拿大的小种鉴别体系 181

4.3.4美国的小种鉴别体系 182

4.3.5小麦秆锈病菌（Pgt）国际鉴别体系 182

4.4小种命名法国际体系 186

4.5典型培养菌的应用和保存 187

5小麦抗秆锈病的近等基因系 187

5.1近等基因系的创制和命名 187

5.2近等基因系的特征描述 188

二、生理小种分化的学术纷争 189

1欧世璜的观点 189

1.1稻瘟病菌致病性的变异 190

1.2水稻品种的反应 190

1.3水稻品种抗病性分类 191

1.4水稻抗稻瘟病育种 192

2关于欧世璜等与日本学者观点分歧的评述 192

2.1稻瘟病菌的致病性变异 192

2.2水稻品种对稻瘟病菌的反应 193

2.3水稻品种抗病性的遗传和抗病育种 194

三、作物抗病育种的理论研究 194

1抗病育种的基本问题和目标 195

2植物流行病学和抗病育种 195

2.1真抗病性和田间抗病性的流行病学性质 195

2.2微效抗病基因的抗病性研究 196

3抗病基因源及利用价值评定 197

4抗病性的持久性 198

四、抗病育种的实践 200

1抗病性选择的方法和技术 200

1.1实验室内的抗病性鉴定和选择 200

1.2温室内的抗病性鉴定和选择 202

1.3田间的抗病性鉴定和选择 202

2 4种农作物抗病育种概述 203

2.1亚麻的锈病抗病育种 203

2.2马铃薯的晚疫病抗病育种 205

2.3小麦的秆锈病抗病育种 208

2.4水稻的稻瘟病抗病育种 210

2.4.1抗源的鉴定和筛选 210

2.4.2常规的抗病育种 211

2.4.3多系品种的抗病育种 213

2.4.4水稻花培抗病育种 214

3中花8号和中花9号抗病性的丧失和抗病育种新对策 218

第四章 基因-对-基因学说和分子遗传学 221

一、植物病理学和分子遗传学 221

1分子生物学对植物病理学的影响 221

2分子生物学的基本原理和基本技术 221

2.1基本原理 221

2.2基本技术 223

3 DNA克隆载体 224

3.1原核生物的克隆载体 224

3.2植物病毒的克隆载体 225

3.3真核生物的克隆载体 225

二、真菌对植物致病性的病理和分子机理 226

1真菌附着于植物体表面 227

2侵染结构的形成和萌发 228

3穿入寄主 228

4在寄主组织内定居和互作 231

4.1真菌毒素与致病 231

4.2诱导的植物防卫分子的降解 232

4.3植物固有的防卫分子的降解 233

三、基因-对-基因体系的植物抗病基因和病原非致病基因的鉴定克隆和验证 234

1亚麻品种抗病基因的克隆和转化 234

1.1亚麻品种L-位点等位基因的特异性 234

1.2亚麻品种L-位点等位基因的克隆 234

1.3 L-位点等位基因克隆的转化和特异性 235

1.4 L-位点等位基因的序列变异 238

1.5 L-位点等位基因之间结构上的差异 239

1.6 L-位点等位基因产物的氨基酸序列比较 239

1.7 L-位点等位基因的进化 240

1.8 L-位点等位基因之间体外序列交换的分析 242

2稻瘟病菌非致病基因的鉴定克隆和转化 244

2.1稻瘟病菌非致病基因的鉴定 244

2.2稻瘟病菌非致病基因的克隆和转化 245

2.3基因破坏实验 246

2.4中度重复DNA序列 246

2.5遗传作图 248

2.6寄主特异性的遗传学和细胞学 248

2.7致病性基因和致病 249

2.8已克隆的稻瘟病菌非致病基因 251

2.8.1寄主种特异的非致病基因avr Pwl2 251

2.8.2 Pwl多基因家系 252

2.8.3寄主品种特异的非致病基因avr2-YAMO 252

四、基因-对-基因体系的植物抗病基因和病原非致病基因的结构和功能 253

1植物抗病基因的结构和功能 253

1.1植物抗病基因的结构 253

1.2抗病基因产物的结构域 256

1.2.1丝氨酸一苏氨酸激酶 256

1.2.2富含亮氨酸重复序列 256

1.2.3核苷酸结合部位 256

1.2.4亮氨酸拉链 257

1.2.5 Toll/白介素-1受体相似性 257

1.2.6相似性的小区域 257

1.2.7非NBS的、预测的细胞外LRR蛋白 258

1.2.8跨膜受体激酶 258

1.2.9与其他植物蛋白的相似性 258

1.3从抗病基因到抗病性表达的途径 259

1.4植物抗病基因的功能 260

1.4.1抗病基因的复制、突变和重排 260

1.4.2抗病基因对非致病（avr）基因信号的识别 261

1.5植物抗病基因的功能模式 262

1.6抗病基因的信号传递途径 264

1.6.1过敏反应的抗病性和信号传递模式 265

1.6.2过敏反应与激发子 266

1.6.3防卫基因的激活和防卫反应 268

1.6.4非过敏反应的抗病性 269

2病原非致病基因的功能和激发子 270

2.1病原的非致病基因 270

2.2已克隆和描述的病原主要非致病基因 272

2.2.1真菌的非致病基因 272

2.2.2细菌的非致病基因 273

2.2.3细菌性病害的寄主-病原的基因-对-基因关系 284

2.3真菌的致病与蛋白 285

附录 本书病害名称英汉对照和病原名称拉汉对照 287

参考文献 292