三环唑影响玉米大斑病菌致病力的机制

玉米大斑病菌主要通过附着胞的机械穿透力侵染寄主,三环唑能够降低玉米大斑病菌对寄主的致病力。对三环唑培养下玉米大斑病菌附着胞形成、膨压变化过程以及病菌的侵染效能等进行分析,探讨三环唑抑制玉米大斑病菌侵染的机制。结果表明,5μg/m L三环唑药剂培养下的玉米大斑病菌在附着胞发育时期和附着胞成熟期的膨压较不加药剂处理分别下降了0.22 MPa和1.72 MPa,接菌后72 h对寄主的侵染效率也明显下降,三环唑主要通过影响成熟期附着胞形成高膨压降低病菌的侵染能力。     

28种杀菌剂对大麦条纹病菌活性的室内测定

为了筛选防治大麦条纹病的新药剂,采用平皿法在室内测定了28种杀菌剂对大麦条纹病菌禾内齐蠕孢(Drechslera graminea)菌丝生长的抑制活性。结果表明,供试药剂对大麦条纹病菌的菌丝生长均有不同程度的抑制活性,其中95.3%戊唑醇TC、97.37%咪鲜胺TC、95%吡唑醚菌酯TC、98%二硫氰基甲烷TC、93%氟硅唑TC、99.4%咯菌腈TC、96.8%嘧霉胺TC、98%丙硫唑TC和84.39%啶酰菌胺TC显示有较高的抑菌活性,其抑制菌丝生长的EC50值分别为0.0019、0.0016、0.0254、0.0390、0.0057、0.0012、0.0788、0.1211、0.0773 mg/L。     

九种杀菌剂对Fusarium verticillioides和F.graminearum毒力及玉米穗腐病的防治效果

采用含毒介质法分别测定玉米穗腐病菌禾谷镰孢菌和拟轮枝镰孢菌对9种药剂的敏感性,在田间进行防治玉米穗腐病的药效试验,综合评价化学和生物药剂以及不同施药处理对玉米穗腐病的防治效果。室内毒力测定结果表明,9种药剂在一定浓度下对玉米穗腐病均有毒力作用,10%苯醚甲环唑、70%甲基托布津对禾谷镰孢菌毒力较强;70%甲基托布津对轮枝镰刀菌毒力较强,10%苯醚甲环唑次之。田间药效试验结果表明,50%异菌脲可湿性粉剂防效为92.3%,5%井冈霉素为80.64%;且先接菌后喷药的防治效果优于先喷药后接菌处理。     

铝盐絮凝胶清的研究

采用菌丝生长速率法测定19种杀菌剂对火龙果革节孢属病菌(Scytalidium sp.)的室内毒力。结果表明,有10种杀菌剂对病菌菌丝生长有较强的抑制作用;对该10种杀菌剂EC50值和毒力回归方程中斜率比较分析认为,腈菌唑的毒力效果最好,其次为丙环唑、苯醚甲环唑、咪鲜胺及咪鲜胺锰盐4种杀菌剂,异菌脲、氟硅唑＋恶唑菌酮、多菌灵3种杀菌剂抑菌能力也较强。以上8种杀菌剂均可作为防治火龙果革节孢属病菌的有效药剂。     

ATP硫酸化酶基因MoMET3在稻瘟病菌生长发育和致病过程中的功能分析

【目的】真菌对硫元素的利用始于ATP硫酸化酶对硫酸根离子的活化。对稻瘟病菌ATP硫酸化酶在病菌生长发育和致病过程中的功能进行分析,可为稻瘟病的防治提供药物靶标。【方法】采用同源重组方法构建基因敲除载体,并对突变体的表型进行分析。【结果】Mo MET3基因是病菌营养生长和分生孢子形成所必需的,但不是毒力因子。稻瘟病菌ATP硫酸化酶编码基因Mo MET3缺失后,突变体营养生长速率减慢,产孢量降低,但是突变体对寄主的毒力不受影响;虽然基因缺失不影响突变体分生孢子萌发和附着胞成熟,但突变体在硫营养限制时孢子萌发后次生菌丝的生长明显受抑。Mo MET3基因互补后,突变体恢复正常生长,能利用硫酸盐。【结论】无机硫的还原对分生孢子的萌发和附着胞的成熟并不是必需的,分生孢子内储存的还原态硫化合物可以满足这一过程中硫营养的需求,但病菌侵入寄主组织后需要吸收利用寄主源还原态硫以利于侵染菌丝的扩展。     

福建荔枝酸腐菌的生物学特性研究

对福建省分离的荔枝酸腐病菌的形态学特征、生长速度、产孢、分生孢子萌发及侵染的影响因子进行研究.结果表明:福建荔枝酸腐病的病原菌为白地霉(Geotrichum candidum);该菌最适生长温度为24～28℃,pH值为8～9,光照时间为12～20h,最适生长与产孢培养基为PDA,分生孢子致死温度为65℃,10min;该菌分生孢子的萌发率与pH值、培养基、光照时间、温度及营养成分等有关,其中该菌在24～32℃,光照时间为16～20h,培养15 d时所产生的分生孢子萌发率最高;该菌不同培养时间所产生的分生孢子及不同温度条件对其侵染荔枝的能力也不同,培养10d所产生的分生孢子侵染力最强.侵染最适温度为28～32℃.该菌除了寄生荔枝外,人工接种还能侵染胡萝卜、番茄、水蜜桃、龙跟、葡萄、茄子和黄瓜.试验结果为进一步了解该病的发生危害提供理论依据.     

大麦白粉菌无性阶段生物学特性研究

大麦白粉菌分生他子在5～30℃的范围内均可萌发,最适温度20℃。萌发的湿度范围是在0～100％,湿度愈大萌发率愈高,以水面上萌发率最高。强烈的直射阳光对分生孢子的伤害作用极大,散射光较适于孢子萌发。紫外光对分生孢子的萌发也有明显的抑制作用。萌发需要氧气。分生孢子对渗透压的作用反应明显,溶液浓度愈高萌发率愈低。孢子萌发的PH范围为2.2—12.4最适PH6.2。在最适的温度、湿度、PH、光照、氧气供应及营养条件下,孢子萌发率达74.2％。离体分生孢子在5—7℃下4天内、20～27℃下2天内仍具有侵染力。附着胞产生、侵入和分生孢子形成的最适温度为20℃。大麦白粉病是大麦上严重的病害之一,大麦白粉菌(Erysiphe graminisf. sp. hordei)生物学特性的研究,有利于揭示大麦白粉病的侵染规律。国外在这方而研究很多,Spencer综述了前人有关大小麦白粉菌生物学特性的研究成果。国内对麦类白粉菌生物学特性的研究多集中于小麦白粉菌,有关大麦白粉菌生物学特性的研究未见正式报导。我们从温度、湿度、光照、紫外光、PH、氧气需求、渗透压、营养条件、分生孢子离体存活时间等方面,对大麦白粉菌分生孢子的萌发和侵染作了初步研究,在许多方面取得了与国外报导相一致的结果,但也有不同的地方。     

Cry2Ab 蛋白对棉花黄萎病菌、枯萎病菌和红腐病菌的影响

研究Cry2Ab蛋白对棉花黄萎病菌、枯萎病菌和红腐病菌生长速率及对黄萎病菌分生孢子产量、分生孢子大小和粗毒素分泌量的影响。结果发现,当Cry2Ab蛋白质量浓度为1.0 μg·mL^－1时,显著降低黄萎病菌分生孢子的大小;当其质量浓度大于5.0 μg·mL^－1时,显著抑制棉花黄萎病菌、枯萎病菌和红腐病菌在PDA培养基上生长及黄萎病菌分生孢子的大小,促进黄萎病菌产孢和粗毒素分泌。     

胶孢炭疽菌侵染橡胶树叶片染色方法的建立及显微观察

本研究建立了一种橡胶树叶片中胶孢炭疽菌的染色方法,通过显微观察明确胶孢炭疽菌在橡胶树叶片中的侵染结构,为橡胶树炭疽病的预测预报提供理论依据。在脱色剂（0.15%三氯乙酸乙醇溶液∶氯仿=5∶1）处理12 h,1%刚果红染色剂抽滤染色3 h的条件下,能清晰观察到胶孢炭疽菌在橡胶树叶片上的发育进程和侵染结构。结果表明,在28 ℃、100%相对湿度培养条件下,接种橡胶树淡绿期叶片2~6 h为分生孢子萌发高峰期,12 h后分生孢子萌发率大于85%;8~12 h为附着胞形成高峰期,接种12 h约75%的芽管顶端产生附着胞,少数附着胞中央部位开始形成侵染钉;24 h为侵染钉形成高峰期,同时分生孢子萌发形成多个芽管;36 h时附着胞顶端再次萌发产生次级附着胞,从而进一步侵染周围细胞,叶片出现零星病斑;48 h时芽管不断分支异化成菌丝并产生次级分生孢子,叶片出现大量典型的炭疽病病斑;72 h后菌丝在叶片表面纵横扩展,随机分支,逐步形成网状分布。随着菌丝的扩展,叶片组织发生一系列的病理变化,侵染部位组织出现褐色坏死病斑。本研究建立了一种着色效果好,简便易行,经济有效的橡胶树叶片中胶孢炭疽菌的染色方法,进一步明确了胶孢炭疽菌的侵染结构。     

橡胶树胶孢炭疽病菌致病相关基因CgATG8的功能分析

ATG8是病原真菌中细胞自噬过程中的重要基因,并参与致病过程。基于橡胶树胶孢炭疽菌HBCg01全基因组数据库,采用PCR和RT-PCR扩增得到橡胶树胶孢炭疽病菌的CgATG8基因并进行序列分析。采用Split-Marker Recombination法获得该基因的敲除转化子。表型分析结果表明,缺失该基因后,橡胶树胶孢炭疽病菌的致病力丧失,产孢能力、孢子萌发率、附着胞形成率和膨压均降低,而且孢子萌发和附着胞的形成延迟。     

大麦在网斑病菌侵染后的转录组学分析

近年来，由子囊菌亚门真菌网斑病菌(Pyrenophora teres)引起的大麦网斑病在我国大麦（Hordeum vulgare L.)主产区大面积发生并流行，导致大麦产量和品质下降。为探索大麦响应网斑菌侵染的分子机制，以抗网斑病种质材料BYT-CYA3（B）和敏感型材料美41/I（M）为研究对象，利用转录组测序技术（RNA-Sep），分析了2个材料在接种网斑病菌后不同时间点的基因表达差异。结果表明，对比网斑病菌侵染后不同时间点的转录组测序数据，共鉴定出35 545个差异表达基因；网斑病侵染大麦3 h、6 h、12 h、24 h和72 h时，抗病材料与敏感型材料间富集到GO和KEGG途径的差异表达基因数目有明显区别；共获得435个网斑病菌侵染诱导表达基因；共筛选出182个主要参与过氧化物酶体（peroxisome）、代谢途径（metabolic pathways）、MAPK信号传导途径-植物（MAPK signaling pathway-plant）、植物-病原体相互作用（plant-pathogen）、植物激素信号转导（plant hormone signal transduction）、次生代谢物生物合成（biosynthesis of secondary metabolites）等生物学过程的差异表达基因，推测这些基因与大麦响应网斑病菌侵染有关。随机从中选取10个基因进行了荧光定量PCR检测，并对其转录组测序结果进行定量分析，发现荧光定量PCR结果与转录结果趋势一致。本试验从分子水平初步探索了大麦对网斑病菌侵染的响应机制，为深入研究抗病基因提供了候选基因。     

玉蜀黍尾孢菌CzVelB基因功能分析

以获得的野生型和CzVelB敲除突变体菌株为供试菌株,分别对其进行生物学及致病力测定,在此基础上分析毒素和细胞壁降解酶的活性。结果表明,与野生型相比,敲除CzVelB后菌丝生长速率及颜色无明显差异,但产孢量下降56.6%,且孢子萌发率下降,萌发过程滞后1 h。致病性分析发现,敲除CzVelB后菌株致病性明显下降,病情指数、病斑大小,突变体均低于野生型。分析毒素对叶片的致病性发现,突变体所产生的毒素低于野生型产生的毒素。敲除突变体菌株ΔCzVelB及野生型菌株在活体内外均能产生5种细胞壁降解酶,其中敲除CzVelB后,5种离体病原菌细胞壁降解酶活性明显下降。分析侵染过程中5种细胞壁降解酶发现,CzVelB主要通过影响CX和PMG在接种前期12 h内起重要作用;在接种后期(72～96 h),CzVelB主要通过影响PGTE的活性调控玉蜀黍尾孢菌致病力。     

青稞法尼基转移酶β亚基编码基因HbERA1的克隆及表达分析

ERA1(Enhanced response to ABA)基因编码法尼基转移酶(Farnesyl transferase)β亚基,该酶在干旱胁迫下对ABA信号负向调控因子的修饰起着关键作用。本研究以青稞(Hordeum vulgare subsp.vulgare)抗旱品种喜马拉雅10号为材料,利用RT-PCR技术克隆获得了ERA1基因全长cDNA序列,命名为HbERA1(登录号:KJ699392)。生物信息学分析表明,该基因全长1 401bp,可编码466个氨基酸序列,蛋白分子量为51.14kD,等电点为5.00。Prosite Scan分析结果表明,HbERA1含有多个干旱胁迫响应蛋白的作用位点,如酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、N-糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点及N-豆蔻酰化位点。利用实时定量PCR方法研究了HbERA1在干旱胁迫条件下及复水后不同时间点的表达情况,发现在水分过剩处理下(土壤绝对含水量15.5%),HbERA1在土壤绝对含水量为33.4%时表达量最高,并随着土壤绝对含水量的下降而下调表达;进行干旱胁迫后(15.5%)基因表达量也明显下调表达;复水后表达逐渐恢复,复水8h时超过正常表达水平,表明HbERA1基因可能参与调控水涝和干旱胁迫双重信号传导。     

顶孢霉菌代谢产物对玉米圆斑病菌生长和发育的影响

利用菌丝生长速率法和孢子萌发法研究顶孢霉代谢产物对玉米圆斑病菌生长的抑制能力。结果表明,顶孢霉发酵液对玉米圆斑病菌分生孢子萌发和菌丝生长均有抑制作用。菌丝生长速率测定表明,含有顶孢霉菌代谢产物的培养基（D+P）圆斑病菌菌丝的生长速率低于含有玉米圆斑病菌代谢产物的培养基（Y+P）和空白对照PDA的生长速率,菌丝生长速率分别为65.0、86.5、87.5 mm/d;以Y+P和PDA为对照,D+P对玉米圆斑病菌在第1天和第2天时抑制率最高,均达58%以上;在1 mL PDA体系中,顶孢霉发酵液添加量为0.5 mL时,抑制率可达100%,不同浓度处理间及其与对照处理间顶孢霉发酵液抑制率差异显著（P=0.05）;同一处理不同培养天数顶孢霉发酵液抑制率也有显著差异（P=0.05）。孢子萌发实验表明,经顶孢霉发酵液处理后的玉米圆斑孢子萌发率降低,在发酵液浓度为0.9 mL/mL时,萌发率仅为24%,抑制率可达66.67%, EC50约为68 mL/100 mL,且孢子经发酵液处理后产生畸形,不能正常发育。     

砂生槐根瘤内抗小麦纹枯病生防菌株的筛选及其鉴定

为了筛选对小麦纹枯病菌具有生防作用的菌株,从西藏米林县采集的砂生槐根瘤中分离到45株内生细菌,采用平板对峙法、菌丝生长速率法进行拮抗菌株筛选,用显微观察法研究受抑制病原菌菌丝变化;通过摇瓶培养法测定所筛选拮抗菌株的溶磷、固氮及分泌IAA功能,并对其进行盆栽接种防效试验;依据形态观察、生理生化反应及16S rDNA序列同源性分析确定所筛选菌株系统发育地位。结果表明,经过初筛和复筛,45株内生菌中,菌株R4对小麦纹枯病菌的拮抗效果较明显,对其抑菌圈直径达20.5 mm,抑菌率达98.2%,显著推迟菌核的萌发。受R4作用的小麦纹枯病菌菌丝末端分枝增多、部分原生质浓缩、形成瘤状结。菌株R4抗菌谱广,具有溶磷、固氮和分泌IAA活性。盆栽防效试验中,经菌株R4发酵液处理后,小麦纹枯病发病率和病情指数均显著降低,防治效果最高达73.82%。通过形态、生理生化特性及16S rDNA基因序列同源性比对分析,该菌株被鉴定为土地类芽孢杆菌Paenibacillus terrae。     

菲利普孢囊线虫侵染后小麦防卫相关UniGene表达特性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是严重危害我国黄淮海地区小麦生产的重要病原物之一。为揭示该线虫侵染后合胞体建立早期病原与宿主细胞的互作机制,以H.filipjevi易感材料温麦19和抗性材料抗线2号为研究对象,应用real time PCR分析了线虫侵染后不同时段10个可能与防卫相关的UniGenes相对表达量的变化。结果表明,与细胞结构相关的基因UniGeneAK335102(GenBank ID,下同)在抗线2号中的表达量高于温麦19,而另一个与细胞结构相关的UniGeneDR737925在温麦19中的表达量高于抗线2号。与应激相关的一个UniGene JV948284在侵染后各时段,在温麦19中的表达量均远高于抗线2号。与抗性相关的UniGene JP233598在接种线虫3 d以后,在抗线2号中的表达量明显高于温麦19;UniGene JP852719(Ascorbate peroxidase)基因在抗、感材料中的表达量无明显差异;UniGene(CV767657)TIFY 3A-like protein在温麦19中的表达量随接种后时间延长而降低,而在抗线2号中的表达量仅在接种后3、9 d时的表达量相对较高。信号转导相关UniGeneCD87797与WRKY转录因子家族UniGeneEU665453,在温麦19中的表达量随接种后时间延长而逐渐增加,但在抗线2号中则逐渐降低。MYB转录因子UniGene JF951950的表达量在温麦19中接种早期较高,而在抗线2号中接种后期较高;另一MYB转录因子UniGeneAK330737(similarity to Os06g0258000)在抗线2号中的表达量明显高于温麦19。综上所述,在菲利普孢囊线虫侵染后的早期,10个可能与防卫相关的基因表达模式在抗性和易感材料中存在不同程度差异,此结果对揭示小麦对菲利普孢囊线虫抗、感的分子机制有一定启示。     

一种高通量玉米粗缩病人工接种鉴定方法的建立及应用

以独创的水稻黑条矮缩病毒室内活体保存技术为基础,研究玉米接种苗龄、接种时间、接种强度对人工接种鉴定效果的影响。结果表明,在接种苗龄芽鞘期,以0.1~0.9头/株接种强度、接种49~72 h的鉴定效果最佳,此条件下,感病品种苏951的病情指数为83.33~95.83,与田间鉴定效果无显著差异,表明鉴定结果可靠,以此建立一种高通量玉米粗缩病人工接种鉴定方法。应用该方法鉴定种衣剂对玉米粗缩病的防效、评价新育品种对玉米粗缩病的抗性,均得到较为准确结果。该方法克服了自然接种的不稳定性,在接种规模上实现突破,大大节约试验成本。     

小麦抗条锈基因Yr10的抗病通路研究

小麦抗条锈病基因 Yr10作为全生育期抗性基因,对国内大部分的条锈菌生理小种表现抗性,为探究 Yr10介导的抗病通路,以小麦AvocetS(AvS)和其近等基因系AvS Yr10NIL(AvS+ Yr10)为材料,接种条锈菌CYR31后分别构成亲和与非亲和体系,通过分析含有抗病基因 Yr10非亲和体系中的信号分子变化,比较非亲和与亲和体系中抗病过程相关基因的表达差异和功能,进而解析 Yr10的抗病通路。结果表明,在含有抗病基因 Yr10的非亲和体系中, RAR1、 HSP90和 SGT1可能参与抗病基因(R)激活下游的抗病通路。R基因的激活引发活性氧在接菌后早期迅速积累,同时内源SA水平在接菌后出现高峰,随后寄主细胞迸发活性氧,并引起下游病程相关基因 PR1表达显著上调,促进植物细胞的坏死,表现为过敏性坏死反应(HR)。总体来说, Yr10的抗病通路为通过R基因的激活后引发SA信号分子,进而影响活性氧的积累,最终诱导下游PR基因的表达和HR反应的发生。     

Rhizoctoniasolani AG1-IA侵染玉米过程中组织病理学变化及防卫反应基因的表达

以Rhizoctoniasolani-玉米为互作体系,对病害发生不同阶段玉米组织病理学变化及防卫反应有关基因表达进行分析。结果表明,接种R.solani后20 h在侵染点周围有明显的胼胝质和木质素的沉积。对苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和木质素含量的动态变化以及PAL、POD和PR-1基因的表达动态分析发现,PAL活性在接种后的72 h内呈逐渐升高的趋势,在72 h时出现第一个峰值,随之活性降低,在144 h又呈升高趋势;木质素含量变化趋势与PAL活性变化呈正相关。PAL、POD和PR-1等防卫反应相关基因的表达在玉米和纹枯病菌亲和互作的过程中也存在明显的对应关系。     

小麦L699叶片受白粉菌胁迫后蛋白质的差异表达

为从蛋白组学角度认识小麦抗白粉病机制,以含有抗白粉病新基因Pm40的小麦品系L699为材料,采用蛋白质双向电泳和质谱技术(MALDI-TOF-MS)检测小麦叶片接种白粉菌24h后的差异蛋白。结果表明,经PDQuest软件分析,接种白粉菌后小麦叶片中有18个蛋白质斑点表达量上调,38个蛋白质斑点表达量下调。对表达量上调的蛋白质斑点进行质谱分析和数据库检索,共鉴定出15种蛋白质,其中13种参与防御反应、碳水化合物代谢和蛋白质周转。这些差异蛋白与抗病途径、植株生理过程密切相关,在小麦抗白粉病过程中起很重要的作用。