亚高温环境下番茄对细菌性斑点病病原菌的抗性变化及其机制研究

在全球气候变暖的大背景下,园艺作物在设施及露地生产中病虫害高发频发,严重威胁园艺产品的产量、品质和安全,而亚高温环境如何影响园艺作物的抗病性尚不清楚。细菌性斑点病是由丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv.tomato,Pst)引起的在我国番茄生产中广泛发生的重要病害。本试验以含抗Pst基因Pto的高抗番茄LA3472及其背景基因型高感番茄Moneymaker为试验材料,探究亚高温环境下番茄的模式触发的免疫(PAMPs-triggered immunity,PTI)和效应蛋白触发的免疫(effector-triggered immunity,ETI)两种不同抗病途径对Pst DC3000的响应变化。结果表明:与24 ℃常温相比,30 ℃亚高温对体外培养的Pst DC3000菌株的增殖速度无明显影响,但Moneymaker和LA3472在接种Pst DC3000后,细菌性斑点病害的发生均显著加重。亚高温下,2份番茄材料的水杨酸(SA)积累量在接种病原菌后均比常温下接种显著减少,受Pst DC3000诱导的水杨酸合成基因PALs和信号转导基因NPR1的转录表达也被显著抑制。由此可见,亚高温对番茄对细菌性斑点病的不同抗性途径PTI和ETI均有抑制作用,推测其和SA抗性路径被抑制有关。本试验对于理解温度升高背景下蔬菜作物病害发生及加强病害防控具有理论和现实意义。     

丛枝菌根真菌对番茄渗透调节物质含量的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度NaCl (0.5%和1% ) 胁迫下, 接种丛枝菌根真菌(AMF) 对番茄生长和渗透调节物质含量的影响。结果表明: 盐胁迫下, 与未接菌番茄相比, 接种AMF番茄能显著增加植株的生长, 促进叶片和根系可溶性糖的积累, 增加叶片可溶性蛋白含量及根系脯氨酸含量, 使植株耐盐能力增强。接菌株可溶性糖及可溶性蛋白的增加以及根系脯氨酸的大量积累在AMF提高番茄耐盐的渗透调节机制中具有重要的作用。     

甜橙SWEET2a促进柑橘溃疡病菌侵染

柑橘溃疡病菌（Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc）侵染感病种质冰糖橙叶片后，在侵染部位形成典型的火山口凸起症状，但在抗病种质枸橼C-05叶片侵染部位呈现逐渐褐色坏死，未形成溃疡病典型症状。基于前期冰糖橙和枸橼C-05叶片接种Xcc的转录组测序结果，分析鉴定的20个甜橙SWEET受Xcc诱导表达变化，结果显示SWEET2a和SWEET17d在冰糖橙中受Xcc诱导上调表达，SWEET12b在枸橼C-05中受Xcc诱导上调表达；实时荧光定量PCR验证，SWEET2a在冰糖橙叶片中受Xcc诱导高表达而在枸橼C-05叶片中表达变化不显著；SWEET2a在不同柑橘种质同源基因编码的氨基酸序列相似性为94.6%，其启动子顺式作用元件在冰糖橙和枸橼C-05中的种类和数量存在较大差异。冰糖橙和枸橼C-05叶片瞬时过表达结果显示，SWEET2a促进Xcc的繁殖，且拟南芥过表达转基因株系接种毒性菌Pst.DC3000(Pseudomonas syringae tomato DC3000)后，单位叶面积菌含量显著高于野生型。SWEET2a蛋白部分定位于质膜，表明SWEET2a...     

Sly-miR166b及其靶基因在番茄抗晚疫病中的作用初探

为探明sly-miR166b在番茄抗晚疫病中的作用,分别构建了sly-miR166b的过表达载体和沉默载体,将它们在番茄离体叶片中瞬时表达,结果发现,过表达sly-miR166b下调了其靶基因的表达量,与空载体对照相比,晚疫病菌接种后叶片上相对病斑面积明显变小;而沉默sly-miR166b则上调了其靶基因的表达量,病菌接种后叶片上相对病斑面积较对照明显变大。初步表明,过表达sly-miR166b增强了植株对晚疫病的抗性,沉默sly-miR166b增强了植株的感病性,这为全面揭示sly-miR166b的抗病机制奠定了基础。     

番茄白粉病对番茄叶片叶绿素含量的影响

以4个番茄品种为材料,通过人工接种番茄白粉菌,研究感病后番茄叶片的叶绿素含量的变化.结果表明:番茄植株感病后的叶绿素含量均下降,与健康叶片叶绿素含量差异达到极显著水平;不同品种以及不同生育期植株感病后叶绿素含量下降幅度不同.其中,“露佳”苗期植株感病后叶片叶绿素含量下降幅度最大,下降了6.484 spad,而“露佳”在花期和果期感病后下降幅度最小,分别下降了0.05 spad和0.9 spad.     

番茄细菌性斑点病菌实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

以番茄细菌性斑点病病原菌丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. tomato,Pst)的致病相关基因HrpZ为靶序列,设计了特异性引物Pst3F/Pst3R,能从Pst基因组DNA中特异性扩增出大小为161 bp的目的片段。建立的Pst实时荧光定量PCR检测技术体系的检测灵敏度比普通PCR高1 000倍。利用实时荧光定量PCR检测体系,检测模拟带菌种子中Pst的带菌量,检测下限为4.21 cfu·g~(-1);检测人工接种叶片组织中Pst的带菌量,检测到1级发病叶片带菌量为4.15×102 cfu·g~(-1)。对田间采集的63个番茄细菌性斑点病明显症状和疑似症状样本,分别进行了实时荧光定量PCR、普通PCR和病原菌分离检测,检测到54个样本中含有Pst,3种方法检测结果一致。结果表明,建立的Pst实时荧光定量PCR检测体系具有特异性强、灵敏度高的特点,可以快速准确地定量检测番茄种子和发病组织中Pst的含量,为番茄细菌性斑点病的早期预防和流行监测提供了有效的技术手段。     

茉莉酸合成基因LoxD参与调控番茄的抗旱性

为了研究茉莉酸(JA)调节番茄抗旱的机理,以番茄品种‘Castlemart’茉莉酸合成基因LoxD过表达植株(LoxD-oe)、LoxD点突变植株(spr8)以及对应的野生型(WT)为材料,进行自然失水处理,分析叶片相对含水量、可溶性糖、丙二醛含量、气孔开度和保卫细胞中H₂O₂含量,以及ABA信号通路和质膜相关离子通道基因等表达的变化。结果表明,LoxD受干旱胁迫诱导,过表达LoxD基因提高了叶片相对含水量和可溶性糖含量,降低了MDA的含量,上调了SnRK2-like、SLAC1、AtrbohD、CPK1表达,下调ABI2、KAT1表达,激活了保卫细胞中H₂O₂信号,气孔开度变小,从而减少了干旱胁迫下水分的散失。说明LoxD基因参与了番茄抗旱性的调控。     

侵染鸢尾的番茄斑萎病毒鉴定

2020年,在云南中医药大学校园发现叶片表现褪绿斑点、坏死环斑症状的鸢尾植株。用电子显微镜在病叶汁液中观察到典型的正番茄斑萎病毒属(Orthotospovirus)病毒粒子。在用感病叶片汁液摩擦接种的普通烟、本生烟上观察到系统坏死斑症状,中国辣椒(PI152225)的接种叶片出现局部坏死斑,但无系统侵染。为进一步明确病原,用RT-PCR扩增番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt orthotospovirus,TSWV)的NSs和N基因,序列测定发现,分别与分离自云南番茄和旱金莲的TSWV分离物具有最高的氨基酸序列相似性(99.79%和100%)。结果表明引起鸢尾褪绿斑点病的病原是番茄斑萎病毒。     

黄瓜Rubisco 活化酶基因CsRCA 表达载体构建与遗传转化

 核酮糖–1,5–二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）是光合碳循环中的关键酶,为了探明其在植物体内的活化机制,用农杆菌介导法将Rubisco活化酶（RCA）基因CsRCA导入黄瓜,分别用PCR、real-time PCR和Western杂交法进行分子检测,分析转基因植株的表达量。酶切鉴定结果显示,CsRCA正向插入植物表达载体pCAMBIA1301的CaMV 35S启动子和NOS终止子之间,成功构建CsRCA的正义表达载体。将pCAMBIA1301-CsRCA导入黄瓜自交系‘08-1’,获得7株转基因植株,拷贝数均为2（非转基因植株的拷贝数为1）,转化率约为3.5%。表达分析结果表明,7株T0代转基因植株叶片的CsRCA mRNA表达量为野生型（WT）的1 ~ 1.98倍,在蛋白水平的表达信号显著强于WT。T1代转基因植株的叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、光合速率（P_n）及可溶性糖和淀粉含量均显著高于WT。研究结果表明,利用农杆菌介导法获得了稳定遗传的黄瓜CsRCA转基因植株,CsRCA过量表达能显著提高黄瓜叶片的P_n,增加干物质积累。     

丛枝菌根真菌对番茄幼苗生长和矿质元素吸收的影响

试验以寒盛番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)品种为材料,研究了接种丛枝茵根真茵(Arbuscular Mycorrhizal Frngi,AMF)、摩西球囊霉(Glomus mosseae Nicolson & Gerdemann)对番茄幼苗生长、叶片光合参数、叶片矿质元素含量的影响.结果表明,接种AMF处理明显地增加了番茄幼苗的生长势、叶片叶绿素含量和光合参数,提高了叶片中N、P、K、Ca、Mg、Zn的含量,其中接种AMF处理对番茄幼苗的株高、叶面积、地上部生长量、叶绿素含量、光合速率、Zn含量影响较大.该试验初步表明,接种AMF处理用于番茄育苗是可行的.     

放线菌对番茄灰霉病和早疫病的拮抗作用研究

在室内对峙培养的基础上,对接种放线菌F的盆栽番茄植株接种早疫病A1、灰霉病菌B1进行田间抗性鉴定.结果表明:F菌株对2种靶标真菌均有一定的抑制作用.接种F A1、F B1的番茄植株,病情指数要明显低于对照,差异极显著.接种放线茵表现为不同程度的发病症状,且生长势差.接种生防菌真菌F对番茄PPO、POD具有一定诱导作用,在"放线菌-病原菌"双菌体系中对番茄叶片MDA含量有明显的抑制作用,双茵处理的番茄叶片、茎MDA含量明显低于单接番茄病原菌处理.     

咪鲜胺和咯菌腈复配剂对番茄枯萎病的防治效果及残留检测

采用盆栽试验方法,研究96.8％咪鲜胺(10 mg·L-1)和99.2％咯菌腈(10 mg·L-1)复配剂(2 V:8 V)对番茄枯萎病的防治效果及药剂残留情况.结果表明:施用复配剂50 d后,番茄植株茎部病斑长度为0.2 cm,显著小于咯菌腈单剂处理和清水对照;株高为32.1 cm,与未接种枯萎病菌的健康植株间无显著...     

高温高湿环境下调亏灌溉对番茄叶片光合和衰老特性的影响

为了研究调亏灌溉对高温高湿环境下设施番茄光合及衰老特性的影响,以番茄品种合作903为试验材料,在夏季玻璃温室内进行了试验,试验期间温室内的平均气温为31.45℃,平均相对湿度为69.95%。试验以开花至结果期番茄的潜在蒸散量(ET₀)为CK,设置了4个灌溉处理：100%ET₀、90%ET₀、75%ET₀和50%ET₀,测定番茄叶片的光合特性和衰老特性。结果表明,与100%ET₀处理相比,90%ET₀处理番茄叶片最大净光合速率(Pm)、叶绿素含量和可溶性蛋白含量分别显著升高70.64%、27.45%、49.25%,MDA含量显著降低15.97%,叶片衰老程度低,光合活性高,有利于番茄植株光合生产;50%ET₀处理番茄叶片叶绿素含量、光饱和点(LSP)分别降低了9.02%、25.44%,呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP)显著增高了36.69%、10.21%,叶片光合活性低。90%ET₀灌溉处理...     

甜樱桃砧木PcMPK3基因启动子的克隆及对病原菌感染的响应

【目的】探明PcMPK3基因的表达调控规律。【方法】利用染色体步移技术从甜樱桃矮化砧木Gisela 6中克隆PcMPK3基因的启动子序列PcMPK3pro。利用Neural Network Promotor Prediction、softberry、PLACE和PlantCARE网站在线预测PcMPK3基因的基础启动子、转录起始位点和顺式作用元件。将PcMPK3pro定向替换植物表达载体pBI121-SN1的CaMV35S组成型启动子,构建重组表达载体pBI-PcMPK3pro:GUS,瞬时转化烟草叶片。【结果】结果表明,PcMPK3pro含有启动子核心元件TATA-box和CAAT-box等多种响应胁迫的顺式作用元件。受病原菌丁香假单胞菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000)侵染,PcMPK3pro能驱动GUS报告基因表达且GUS酶活性显著提高。【结论】推测PcMPK3基因参与植物响应病原菌感染的胁迫过程。     

灰霉菌侵染对番茄幼苗活性氧积累及抗氧化酶活性的影响

为进一步分析活性氧和抗氧化防御系统在番茄抗病信号调控机制中的作用,为提高产量和品质提供科学依据,以4叶1心的番茄幼苗为试验材料,比较番茄幼苗受灰霉菌侵染后叶片O_2~-·以及抗氧化酶、内源褪黑素等的变化。结果表明:番茄幼苗接种灰霉菌后,随着时间的延长,幼苗叶片上病斑斑点逐渐增多,灰霉菌含量显著增多,叶色逐渐变浅,植株表现明显的发病症状;灰霉病菌侵染后番茄体内O_2~-·活性爆发,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性下降,过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性上升,褪黑素含量增加;上述变化都是番茄幼苗为了抵御灰霉菌的生物胁迫而发生的应激反应。综上,植物在遭受病原菌等生物胁迫时不能简单地推断SOD、CAT和POD等抗氧化酶活性一定升高,植物抵御病原菌侵染更多地依赖于抗性信号路径中信号物质的激活和积累。     

番茄青枯病抗性两个相关基因功能的初步鉴定

对抗性番茄材料‘Hawaii 7996’分别接种强致病力青枯菌（RsH）和中等致病力青枯菌（RsM）后,利用双向电泳技术找到了两个差异表达蛋白质--谷胱甘肽S转移酶L3和Remorin 1蛋白。在利用携带八氢番茄红素脱氢酶基因PDS的TRV重组病毒载体通过叶片浸润法证明VIGS体系可行后,进一步利用该技术沉默上述两个蛋白质的对应基因GST-L3和Rem-1,并用半定量RT-PCR检测沉默效果。结果表明,分别沉默GST-L3和Rem-1的番茄植株抗性减弱,在接种中等致病力青枯菌（RsM）后青枯病发病率和病情指数都明显高于对照植株,说明基因GST-L3和Rem-1与番茄对青枯病的抗性相关。     

红心柚和美国枸橼杂种后代对柑橘溃疡病的抗性评价

为了探究枸橼对柑橘溃疡病(Xanthomonas citri subsp.citri,Xcc)的抗性遗传规律,以感溃疡病品种红心柚为母本,与抗溃疡病种质美国枸橼进行杂交,获得了F₁代杂种,并以F₁自交后获得了F₂代。对F₁杂种进行活体叶片注射接种鉴定,对所有F₂代253株进行离体叶片注射接种鉴定,随后对其中的225株F₂活体叶片进行注射接种鉴定,并对部分F₂代活体叶片接种后进行溃疡病菌定量分析。鉴定结果表明,红心柚和美国枸橼杂交获得的75个F₁全部为感病,没有抗感性状分离。对253株F₂植株离体叶片鉴定结果显示,76株表现为抗病,177株表现为感病。对225株F₂植株活体叶片鉴定结果显示,72株为感病,症状与感病品种‘冰糖橙’类似;118株为较感病,发病程度较‘冰糖橙’轻,与感病亲本红心柚的病症相似;10株为较抗病,抗性接近于抗病亲本美国枸橼;4株为抗病,抗性与抗病种质...     

半野生番茄GZ-01砧木增强嫁接植株耐旱性

以贵州半野生番茄GZ-01为砧木，以红果番茄R、粉果番茄P为接穗，使用20%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫处理未嫁接(R、P、GZ-01)、嫁接(RGZ-01、PGZ-01)和自嫁接(RR、PP)番茄植株，对嫁接植株生长生理指标、气孔开闭状态、防御酶活性、活性氧积累以及MAPKs和ABA合成相关基因的表达进行分析。结果表明，干旱处理下，GZ-01砧木能够增强嫁接植株防御酶、抗氧化酶活性，降低叶片气孔开放状态比例和H₂O₂、O₂^-积累量，诱导嫁接植株MAPKs、ABA相关基因的表达，以增强嫁接植株的耐旱性，且耐旱性强弱与接穗植株相关。     

‘黄金梨’缺铁黄化叶片受GA3诱导复绿的机理研究

以‘黄金梨’缺铁黄化植株与正常植株为试材,于生长期黄化植株叶面喷施50、100、200和400 mg·L^-1 GA₃溶液,测定叶片中Fe、GA₃、GA₄、IAA和JA含量,对叶绿体进行了电镜显微结构观察,并运用荧光定量PCR技术分析了Fe代谢与GA信号转导相关基因的表达量。结果表明,外源GA₃处理后9 d,黄化叶均有不同程度复绿,叶脉复绿明显,叶身部分复绿,其中400 mg·L^-1 GA₃处理后12 d黄化叶复绿最明显。处理后9和12 d缺铁黄化叶片Fe含量显著高于清水处理对照。外源GA₃能诱导黄化叶片内FER1、FER2、FER3、FRO2、IRT1和FD1的表达,其中12 d各处理FER2和IRT1基因的表达量分别是对照10倍和40倍以上,说明外源GA₃促进了叶片内铁的贮藏、还原与转运相关基因的表达。外源GA₃处理显著提高了叶片中内源GA₃和GA₄含量,迅速诱导GID11和GID13基因的表达,其中50 mg·L^-1 GA₃处理,GID11表达量在3 d是对照的76.45倍。400 mg·L^-1 GA₃处理后12 d的叶片类囊体基粒片层较黄化叶片清晰,断裂片层少。试验结果初步揭示了GA₃诱导‘黄金梨’黄化叶复绿的机理。     

折耳根提取液对番茄灰霉病菌的 抑菌活性分析

摘要：为分析折耳根（蕺菜）提取物对番茄灰霉病菌的抑制作用,采用番茄活体接种法（以4叶1心 的番茄幼苗为试验材料）和培养基接种法（体外抑菌试验）,分析比较折耳根提取液对灰霉病菌的抑菌 作用。番茄活体接种试验结果表明：折耳根提取液预处理的叶片发病程度比蒸馏水处理（对照）的轻, 在接种病害3 d后,发病率和病情指数分别下调至81.5%和3.0左右,灰霉Actin基因相对表达量显著低于对 照处理,叶片叶绿素a、b含量分别为4.96 （对照的1.25倍）、2.23 mg/L（对照的1.30倍）,均显著高于对 照;折耳根提取液预处理和接种灰霉病菌均导致番茄叶片脂氧合酶（LOX）活性上升,接种灰霉菌后, 折耳根提取液处理的叶片LOX活性为13.52 OD/g（FW）,显著高于蒸馏水处理（对照）的10.92 OD/g （FW）,且两者均显著高于未接种灰霉病菌的预处理。体外抑菌试验表明：折耳根提取液处理后灰霉菌 的长势及扩散程度小于蒸馏水处理的对照,表明其对番茄体外培养的灰霉病菌生长也有抑制作用。