甘蓝枯萎病菌1号和2号生理小种的快速检测与鉴定

 甘蓝枯萎病菌生理小种传统鉴定方法费时费力,不能满足生产的要求,因此需要建立一种快速、可靠的分子检测技术。本研究在甘蓝枯萎病菌1号和2号生理小种基因组测序的基础上,通过比较基因组学方法筛选1、2号生理小种各自的特异基因片段并设计引物,并分别以10个甘蓝枯萎病菌1号生理小种菌株、2个2号生理小种菌株、7个尖孢镰刀菌其他专化型菌株及4个外围菌株DNA为模板进行常规PCR扩增,筛选出甘蓝枯萎病菌1号和2号生理小种特异性引物,同时引入尖孢镰刀菌通用引物W106R/W106S,建立起一步三重PCR检测甘蓝枯萎病菌1、2号生理小种的分子检测技术。结果表明,该分子检测技术实现了在一次PCR反应中快速、准确地同步检测出甘蓝枯萎病菌DNA、罹病甘蓝组织和土壤中的甘蓝枯萎病菌1号和2号生理小种,对检测甘蓝植株是否感染枯萎菌及甘蓝种植区土壤是否受到枯萎菌的污染有实用价值。     

玉米大斑病菌生理小种研究初报

 1980年至1981年两年的试验结果表明:我国玉米大斑病菌存在着两个生理小种,即生理小种1号和生理小种2号。病菌标样采自辽宁、广西、浙江、陕西、黑龙江等地玉米大斑病菌共105个标样,病菌经分离培养接种在具有Ht₁、,Ht₂单基因抗性寄主以及多基因抗性寄主上。测定结果证明:接种在具有Ht₁、Ht₂单基因抗性寄主上表现为褪绿斑的菌株,属于生理小种1号,其毒力公式为Ht₁Ht₂/O (有效抗性基因/无效寄主基因)。接种在具Ht₁单基因抗性寄主上表现有毒力产生萎蔫斑,而对Ht₂鉴别寄主表现无毒力产生褪绿斑的菌株属于生理小种2号,其毒力公式为Ht²/Ht¹。
目前玉米大斑病菌生理小种2号只在辽宁发现,尤以丹东地区出现频率较高。     

Harpin xoo在水稻中表达提高对白叶枯病不同小种抗性

用剪叶接种法测定10个转hrf1基因水稻株系对15个水稻白叶枯病菌小种的抗性.所有的转基因系对JxOV和PXO79小种的抗性与受体对照相比显著提高,RT-PCR结果显示,在转化hrf1基因的抗病水稻中,信号传导基因npr1表达明显增强,表明转hrf1基因水稻可能通过激发水稻中信号传导基因的表达,提高对白叶枯病菌不同小种的抗性.     

香蕉枯萎病菌RAPD分析及4号生理小种的快速检测

 用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,对采自广东、广西的香蕉和粉蕉上的30个香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)菌株和3个其它尖孢镰刀菌专化型的菌株进行比较及聚类分析。在遗传相似系数0.67时,可将供试菌株划分为3个RAPD群(RGs),其中香蕉枯萎病菌4号生理小种(FOC4)共15个菌株属于RGⅠ,1号生理小种(FOC1)共15个菌株属于RGⅡ,供试的其它尖孢镰刀菌专化型的3个菌株则属于RGⅢ。这说明香蕉枯萎病菌和供试3个其它专化型菌株与致病性间存在明显的相关性。1号生理小种内菌株间的遗传分化大于4号生理小种内菌株间的遗传分化。从90条RAPD随机引物中筛选出2条引物可产生4号生理小种的RAPD标记2个。将这2个RAPD标记电泳切胶回收、克隆及测序,并根据这2个特异片段序列设计SCAR上下游特异引物,通过对30个菌株的PCR扩增检验,其中一个RAPD标记成功地转化为SCAR标记,初步建立了以此为基础的4号生理小种快速检测技术,其检测灵敏度为2 ng新鲜菌丝。对采自不同地区的显症样品、吸芽、室内接种未显症的香蕉苗以及发病的香蕉植株不同部位进行检测,能够准确灵敏地鉴定出4号生理小种,从而为香蕉枯萎病菌的快速检测及防治奠定了基础。同时,快速检测结果发现,田间发病植株果柄的各部位及果实内并没有枯萎病菌的存在。     

Ht2背景下玉米对大斑病菌1号小种抗性基因的表达差异研究

以玉米自交系黄早四和黄早四Ht2近等基因型系为材料,利用cDNA-AFLP差异显示方法,分析玉米抗大斑病Ht2相关基因受大斑病菌1号小种胁迫后的差异表达情况。用筛选的70对引物在黄早四Ht2中扩增出76个差异显示片段,对差异条带回收、克隆和测序,并在NCBI上进行BLAST分析,有52个在GenBank中发现相似性较高、功能已知的EST序列,按其功能分为以下8类:基础能量代谢、跨膜运输蛋白、抗逆或抗病相关蛋白、蛋白质代谢、染色体组成蛋白及DNA复制和转录中的蛋白、信号传导、生长发育调控因子和转录因子,而其中以参与基础能量代谢的基因和抗逆或抗病相关基因所占比例较大。功能已知的52个差异表达片段在玉米1～9号染色体上均有分布,且在非亲和互作前期(6h)主要是一些信号相关基因的表达,12h表达的基因多属于抗病反应初期阶段的相关基因,与防卫有关的基因主要在48～72h表达,生长发育类基因在所检测的非亲和互作的不同阶段均表现作用,在非亲和互作后期主要是蛋白质代谢基因的表达。     

香蕉枯萎病菌致病力分化与ISSR遗传多样性分析

香蕉枯萎病是一种破坏香蕉维管束的全株性土传病害。本研究旨在探讨香蕉枯萎病菌致病力分化和遗传多样性。以30株采自我国广西的香蕉枯萎病菌,16株分别来自澳大利亚和我国广东、海南、福建、云南等地的香蕉枯萎病菌为对象,采用伤根灌淋法测定香蕉枯萎病菌的致病力,然后用筛选到的ISSR引物对46个香蕉枯萎病菌菌株和4个对照菌株(3个非致病性尖孢镰刀菌和1个茄腐镰刀菌)进行ISSR遗传多样性分析。结果显示,分离到广西香蕉枯萎病菌1号生理小种(FOC1)8株,致病力强、中、弱类型比例分别为62.5%、12.5%和25%;广西香蕉枯萎病菌4号生理小种(FOC4)22株,致病力强、中、弱类型比例分别为18.18%、63.64%和18.18%。14条ISSR引物扩增出237个条带,多态性条带161个,多态性比例为67.93%,遗传相似系数0.76～0.96。聚类分析显示,以遗传距离0.80为阈值时菌株被分为8个类群,所占比例分别为4%、10%、60%、16%、4%、2%、2%、2%。第三类群全部为香蕉枯萎病菌4号生理小种。第一、二、四和五类群总量的70.59%为香蕉枯萎病菌1号生理小种。第八类群为香蕉枯萎病菌3号生理小种。结果表明,在香蕉枯萎病菌与寄主协同进化中,广西的FOC1和FOC4出现明显致病力分化。1号生理小种的遗传多样性比4号生理小种丰富。广西香蕉枯萎病菌4号生理小种与海南、广东的FOC4遗传相似性较高。香蕉枯萎病菌生理小种类型与遗传多样性相关。致病力变异与遗传多样性无相关性。研究结果对香蕉枯萎病菌种群扩张机制探讨、遗传动态分析以及有效防控措施的制定具有一定的指导意义。     

大豆疫霉根腐病

 大豆疫霉根腐病是毁灭性病害之一,在我国近年有加重发展趋势。美国、澳大利亚和加拿大对Phytophthora sojae及大豆抗性研究较多,目前已建立了完善的生理小种体系,分离了30多个生理小种,最新定名小种为38和39号。RFLP研究表明,P.sojae的多数变异都可在小种1,7,17和19号中表现出来,因而推测其它小种可能是从这4个小种杂交派生而来,澳大利亚的P.sojae由美国传入。抗、耐病筛选方法有田间筛选法、接种体薄层法、斜板法、下胚轴接种法和豆荚接种法等。选出不少抗病材料,通过遗传研究定名了抗性基因Rps1、Rps-b、Rps-c、Rps1-d、Rps1-k、Rps2、Rps3、Rps3-b、Rps3-c、Rps4、Rps5、Rps6和Rps7等。Rps1-k是目前应用较广的抗性基因,它能抗20多个生理小种。抗性基因Rps1和Rps1-c从被利用到丧失抗性大约是8~10年的时间,按此推算几年之内Rps1-k基因也将丧失抗性,因此主张抗病基因和耐病基因结合使用,不同抗性基因结合使用。     

农杆菌介导的西瓜枯萎病菌遗传转化

为获得带GFP标记的西瓜枯萎病菌转化株,用于后期观察病原菌侵染过程,采用农杆菌介导的方法,对西瓜枯萎病菌1号生理小种进行了遗传转化。结果表明:共培养时间为36h,枯萎病菌孢子和农杆菌AGL1比例为1∶1时该菌株的遗传转化效率最高,可以达到117.33个转化子/107个孢子。转化株的孢子、菌丝体及萌发的孢子均能发出稳定而强的绿色荧光。转化株的致病力检测显示其致病力与转化前的野生菌株致病力无明显差异。结果表明本研究获得的带GFP标记的西瓜枯萎病菌转化株可用于观察病菌在西瓜根系的侵染过程。     

新疆棉花枯萎病菌群体结构的研究

 采自新疆24个不同植棉县(市或团场)的37株棉花枯萎病菌代表菌株,经人工接种于国际通用鉴别寄主,致病性反应均表现为典型的7号生理小种特征。RAPD分析结果也显示出这37个供试菌株与7号小种各对照菌株间基因组DNA的指纹图谱高度相似,属同一遗传相似组,而与3号和8号小种的对照菌株间遗传差异较大,亲缘关系较远,即7号生理小种是组成目前新疆棉花枯萎病菌群体的优势小种,而原分布于新疆吐鲁番等地的3号小种在本研究中未被发现。结合部分自选辅助鉴别寄主对其中18个菌株进行的致病力分化研究表明,在7号小种内部还存在着侵染力的分化,显示出棉花枯萎病菌较强的变异性和适应性。     

三个小麦新品系抗白粉病基因分析

 用4个具有不同毒力的小麦白粉菌生理小种,分别接种5个小麦品种(系)半双列杂交的F₁、F₂和BC₁F₁群体的幼苗离体叶段,初步鉴定出野二燕3号具有1对抗1号和11号小种的显性抗病基因;JYP-2具有2对独立的显性抗病基因,其中1对基因抗1、11和311号小种,另1对基因只抗1和11号小种;贵农21号具有2对显性抗病基因,其中1对抗311和313号小种,另1对只抗1和11号小种,这对基因与JYP-2具有的抗1和11号小种的基因是相同的。3个小麦新品系共鉴定出4对不同的抗病基因。本文还讨论了采用幼苗离体叶段接种,同一批单株接种2个以上小种,定单株编号,记载和统计的方法,在抗白粉病基因分析中的作用。     

芝麻枯萎病病原菌致病力室内鉴定方法

 芝麻枯萎病(Sesame Fusarium wilt, SFW)是由尖孢镰刀菌芝麻专化型(Fusarium oxysporum Schl. f. sp. sesami (Zap.), FOS)引起的一种土传真菌病害, 是世界芝麻生产上的主要病害之一。为测定FOS致病力, 本文选用郑芝98N09等4个芝麻品种, 在苗期对15个FOS菌株的致病力强弱进行了室内鉴定和评价。结果表明, 采用1×10⁶个/mL分生孢子悬浮液与无菌蛭石和无菌土壤按V1∶V2∶V6比例混合接菌(即最终接菌浓度为1.4×10⁵孢子/g土壤), 在接菌后第7 d幼苗开始出现枯萎病症状, 调查菌株致病性的最佳时间为接菌后第25 d~28 d;在供试15个FOS菌株中, 对4个品种均表现为强致病力的菌株有8个(DI>50), 均表现为弱致病力的菌株有5个(DI<20);不同芝麻品种对不同菌株的抗性有一定差异。该方法可应用于芝麻枯萎病病原菌致病性测定和芝麻种质抗枯萎病特性评价, 并为后续的机理研究提供了技术支持。     

大豆枯萎病菌尖孢镰孢遗传多样性及大豆品种抗性

 了解大豆枯萎病菌的群体遗传特征及明确大豆种质对大豆枯萎病的抗性,对抗病育种、抗性品种的合理布局以及制定更有效的病害防治策略具有重要的参考价值。本研究利用随机扩增多态性DNA(random amplified polymorphic DNA,RAPD),对采自我国不同地区的大豆枯萎病菌—尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)进行遗传多样性分析,筛选到10个多态性随机引物,共扩增出75条RAPD条带,其中55条为多态性条带,占73.3%。利用UPGMA法对DNA扩增图谱进行聚类分析,以相似系数0.68为阈值,55个分离物可分为9个遗传聚类组,表明我国大豆枯萎病菌具有丰富的种内遗传多样性,所划分的群体与分离物来源地不相关。同时,对上述分离物进行致病性分析,发现我国的大豆枯萎病菌具有明显的致病力分化现象。进一步利用3个代表性分离物对来自我国不同大豆产区的180个大豆品种(资源)进行抗大豆枯萎病鉴定,发现皖豆28、中黄13、中黄51、中作X08076和5D034等5个品种对大豆枯萎病具有良好抗性,占供试材料的2.8%,表明不同大豆品种对枯萎病的抗性存在一定的差异。     

番茄枯萎病菌和青枯病菌拮抗细菌的评价

为筛选出对番茄枯萎病和青枯病有较好防效的生防菌,采用平板对峙法,以番茄枯萎病菌Fusarium oxysporum和番茄青枯病菌Ralstonia solanacearum为靶标菌,从江苏沭阳、宿迁、溧水及内蒙古海拉尔分离到的2 062株细菌菌株中筛选拮抗菌株,并采用平板对峙法、拮抗菌液灌根法、分子生物学方法进行拮抗物质检测、盆栽试验及种属鉴定。结果表明:从2 062株细菌中共筛选到21株对番茄枯萎病和青枯病具有很强拮抗作用的菌株,均能分泌蛋白酶,具有解磷作用;不能分泌几丁质酶和纤维素酶,仅4株细菌能分泌嗜铁素。拮抗细菌SY290对番茄枯萎病和番茄青枯病防效最高,分别达到74.2%和75.0%,SQ728和LS536次之,但防效均大于60%。结合各菌株形态特征、16S r DNA与gyr-B序列分析结果,菌株SY177、SY290和SQ728鉴定为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens,菌株LS536为枯草芽胞杆菌B.subtilis。     

苦瓜枯萎病菌的鉴定及其遗传多样性分析

 对分离获得的32株苦瓜枯萎病菌菌株进行形态学特征和寄主专化型测定, 结果表明, 测试的苦瓜枯萎病菌株均为尖孢镰刀菌苦瓜专化型 (Fusarium oxysporum f. sp. momordicae), 这些菌株可以侵染苦瓜和瓠瓜幼苗, 但不侵染其他葫芦科瓜类作物。对苦瓜枯萎病菌菌株的rDNA-ITS区 (ITS1、5.8S和ITS2)序列进行扩增测序, 结果显示其序列长度均为456 bp;聚类分析表明测序菌株与镰刀菌属中尖孢镰刀菌不同专化型的菌株聚为一群。利用RAPD标记技术分析苦瓜枯萎病菌的遗传多样性, 结果显示苦瓜枯萎病菌株与其他葫芦科瓜类作物枯萎病菌株间的遗传相似系数范围为0.59~0.99, 当遗传相似系数为0.85时, 供试的48个菌株分成10个类群 (G_1~10)。在RAPD聚类树中所有苦瓜枯萎病菌株聚在一个分支上 (G₁群), 菌株间的遗传相似系数范围为0.92~1.00, 具有较高的遗传相似性, 且菌株的聚群与地理来源存在一定的相关性。     

甘草根腐病病原菌鉴定

 甘草(Glycyrrhiza uralensis Fish.)别名甜草、蜜草、甜根子, 为豆科多年生草本植物, 以根与根茎入药, 具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和诸药之功效, 是我国临床常用的中药材, 也可用作食品添加剂。甘草主要分布在我国的内蒙古、甘肃和宁夏, 在青海、陕西、新疆、黑龙江、辽宁、吉林、河北、山西等地局部地区也有分布。宁夏盐池县是我国乌拉尔甘草的重要产区, 面积大、贮量多、品质好, 1995年被誉为“中国甘草之乡” ^[1]。近年来, 野生甘草遭到了大规模采挖, 甘草蕴藏量急剧减少, 目前主要通过人工种植来满足市场需求。随着甘草种植面积的不断扩大, 甘草病虫害日趋严重, 根腐病危害尤为突出, 直接影响甘草的产量和品质, 造成巨大经济损失。     

尖镰孢菌EST-SSR遗传多样性分析及通用性评价

为了解38株尖镰孢菌的遗传多样性并开发可在近缘镰孢菌种中通用的尖镰孢菌EST-SSR标记,利用设计和筛选的18对多态性EST-SSR引物对38株尖镰孢菌和5种近缘镰孢菌进行SSRPCR扩增,经6%非变性聚丙烯酰胺凝胶分离扩增产物,并用NTSYS软件分析供试尖镰孢菌的PCR扩增结果。结果表明,18对EST-SSR标记引物在38株尖镰孢菌中检测到75条多态性条带,多态性比率达92.6%,平均每对引物可扩增4.2条;各菌株间的遗传相似系数介于0.565~0.946之间,平均为0.721;来源于同科寄主植物群体的菌株间的平均遗传相似系数以葫芦科最大,锦葵科最小,依次为葫芦科兰科豆科亚麻科茄科锦葵科。在相似系数为0.756时,供试38株菌有35株按照不同科寄主植物聚为不同的类群,说明尖镰孢菌SSR类群的划分与其寄主来源具有一定的相关性。18对EST-SSR引物在近缘镰孢菌种中均能有效扩增的引物数及通用性比率为10对和55.6%,均显示多态性的引物有2对,占供试引物总数的11.1%。表明尖镰孢菌ESTSSR区域遗传多样性丰富,基于尖镰孢菌EST序列开发镰孢菌通用SSR标记是可行的。     

The Elegans fusaria causing wilt disease of carnation. I. Taxonomy

The distinction of the wilt disease pathogen of carnationFusarium (oxysporum var.)redolens fromF. oxysporum (var.oxysporum) is considered. Previous reports that isolates of both taxa cause indistinguishable diseases in carnation are confirmed.F. (oxysporum var.)redolens andF. oxysporum were found to form one variable complex on morphological criteria. Apparently, host specialization rather than morphological variation reflects the evolutionary relationships in theFusarium sectionElegans. The distinction ofF. redolens fromF. oxysporum does therefore not seem justified, neither at specific nor at varietal level.Samenvatting Het onderscheid tussenFusarium (oxysporum var.)redolens enF. (oxysporum var.)oxysporum als verwekkers van verwelkingsziekte bij anjer wordt ter discussie gesteld. Fytopathologisch onderzoek bevestigde vermeldingen in de literatuur dat voor anjer pathogene isolaten van beide soorten ziekten veroorzaken die niet te onderscheiden zijn; dit is ook bekend voor andere gewassen. Op morfologische gronden blekenF. (oxysporum var.)redolens enF. oxysporum één variabel complex te vormen. Kennelijk geeft de pathogene specialisatie inFusarium sectieElegans de evolutionaire verwantschappen beter weer dan de morfologische variatie. Het onderscheiden vanF. redolens naastF. oxysporum is daarom noch als soort, noch als variëteit gerechtvaardigd.     

非致病性尖孢镰刀菌FJAT-9290的定殖特性及对番茄枯萎病的防治效果

为评价非致病性尖孢镰刀菌FJAT-9290对不同植物的致病性和定殖能力,利用该菌株所含的无毒基因SIX1特异性检测引物P12-R1/P12-F2跟踪其在不同植物中的侵入与定殖情况,并研究其对番茄植株生长特性的影响及对番茄枯萎病的防治效果。结果显示,接种120 d内,菌株FJAT-9290对所供试的11种植物均未造成危害,但在侵入时间与定殖方面存在差异。该菌株最易侵入番茄植株,接种第5天即可在茎基部检测到;其次为甜椒、甜瓜、西瓜和香蕉等植株,接种10 d时可在茎基部检测到;但在韭菜、香葱和马唐草上均未检测到。该菌株在番茄与茄子植株的定殖时间最长,达90 d;其次为甜椒、香蕉和粉蕉,至少60 d;在甜瓜、西瓜和黄瓜上为40~50 d。该菌株能促进番茄植株生长,显著提高其株高和叶片数量,对番茄枯萎病的盆栽与田间防治效果分别达76.70%和69.56%。表明菌株FJAT-9290具有良好的定殖能力且对番茄枯萎病具有较好的防治效果。     

铵态氮和硝态氮对香蕉枯萎病发生的比较研究

 为寻找降低香蕉枯萎病发生的防治措施,通过室内盆栽接种试验,研究了铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(NO₃^--N)对香蕉枯萎病发生及其植株叶绿素含量、气体交换参数、病原菌在植物体内的数量分布和植物钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、钼(Mo)、可溶性糖和木质素含量的效应。结果表明:不接种病原菌的条件下,不同氮素处理对香蕉幼苗生长影响无差异;接菌情况下,与NH₄⁺-N处理相比,NO₃^--N处理显著降低植株各器官的病原菌数量、发病率和发病严重程度。病原菌侵染后,不同氮素处理下植株光合作用均显著下降:NO₃^--N处理香蕉苗保持比NH₄⁺-N处理更高的光合速率;病原菌侵染后NH₄⁺-N处理的植株Ca、Mg、Fe和Mo含量相对于侵染前没有显著差异,但NO₃^--N处理下此4种元素含量均显著升高。病原菌侵染后的植株叶片可溶性糖含量在不同氮素处理中都没有显著变化,但在根系中,NO₃^--N处理的侵染植株可溶性糖含量显著降低。与此同时,病原菌侵染后,木质素含量在NH₄⁺-N处理植株中变化不显著,但其含量在NO₃^--N处理侵染后显著上升。综上所述,NO₃^--N处理可增加植株抗病相关矿质元素的吸收,诱导香蕉苗木质素形成,使其木质化程度增加,从而维持较高的光合作用,保持较高的抗病水平。     

Cultural characteristics, pathogenicity and genetic diversity of Fusarium oxysporum isolates from tobacco fields in Spain

Several formae speciales of Fusarium oxysporum are capable to produce disease in tobacco plants. Different authors have classified those isolates as a forma specialis or a race within on the basis of the severity of disease and host specificity. Fusarium wilt of tobacco plant in Extremadura (central Spain) tobacco fields have been recorded in the last years and F. oxysporum was isolated from symptomatic plants. The aim of our study was to characterize these F. oxysporum populations. For this purpose, the in vitro spore production and growth and the virulence (severity of disease) have been tested. Although all isolates behaved as pathogen, the virulence of isolates was different. The differences in growth could not be correlated with other characteristics but the two isolates with scarce spore production have also behaved as the weakest pathogen. We have analyzed intergenic spacer (IGS) region polymorphism of ribosomal DNA and random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers to assess the genetic diversity within F. oxysporum isolates. These molecular analyses showed two major groups with different physiological capabilities that could reflect two different lineages. One group was characterized by medium–high sporulation, high virulence and the same IGS-RFLP pattern. The other group was more heterogeneous featuring low–medium sporulation and variable virulence and growth. This first experimental approach to pathogen population could be a good starting point for further studies including non-pathogenic isolates and a larger number of pathogen that could clarify if there are two or more genetic lineages.