稻瘟病菌浅黄色素突变体对稻株诱导抗性的探讨（英文）

经用紫外光诱变菲律宾的一个具有广谱毒性的菌株PO6-6中获得2个浅黄色素突变株A和B以及从浙江省分离的弱致病性菌株C,在25/16℃、RH70%的人工气候箱内,先在4个感病品种上接种48小时后再接种强致病性菌株D和E,浅黄色素突变株和弱菌株对强菌株在水稻感病植株上呈现出交叉保护现象。6批重复试验一致表明,浅黄色素突变株和弱致病性菌株均可明显地诱导水稻植株对稻瘟病的抗病性。本文并就利用稻瘟病菌的交叉保护作用,为开辟防治新途径进行了讨论。     

具有广谱致病性的稻瘟病菌变异株侵染稻体时发生致病力变化

把具有广谱致病性的稻瘟病菌的一个变异菌株,在几个水稻品种上进行连续侵染后得到分离株,进而研究其对侵染品种和不被侵染品种的致病力的消长。本试验以THV_(82-01)(小种_(337))作为母菌,供继代接种的水稻品种是爱知旭、藤稔(pi-α)、石狩白毛、福雪(Pi-i)、关东51号、草笛(Pi-R)、等6个品种,采用注射法对各品种的第6叶片进行继代接种,以第2、5、9世代的病斑上分离的菌株中,有两个菌株的致     

借助ITS序列用GFP标记巴西橡胶树棒孢霉落叶病病原菌

由多主棒孢菌(Corynespora cassiicola)侵染引起的巴西橡胶树棒孢霉落叶病是影响橡胶树产胶量的主要病害之一。为了开展该病原菌在活体叶片中的病理学研究,本实验将绿色荧光蛋白gfp基因表达盒插入了多主棒孢菌经定点突变后的ITS序列中,构建了重组质粒p ITGH,并经PEG介导转化了原生质体,获得了GFP标记的多主棒孢菌转化子,所获得的转化子经过连续7次转接培养后仍能在分生孢子、分生孢子梗、芽管和菌丝中稳定地发出强烈的绿色荧光,其生长特性和致病性与野生菌株无明显差异。     

东北地区玉米茎腐病镰孢菌EF-1α基因序列分析鉴定

从东北地区采集玉米茎腐病标样90份,经分离纯化获得镰孢菌120株,在传统形态学鉴定的基础上,选取21株具有代表性菌株,采用基因组DNA的EF-1α序列分析技术进行镰孢菌种类的辅助鉴定。结果表明,引起玉米茎腐病的主要致病菌有4种,分别是轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)、禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、胶孢镰孢菌(Fusarium subglutinans)和层生镰孢菌(Fusarium proliferatum),分离频率分别为45.45%、36.36%、15.15%、3.03%。     

玉米大斑病拮抗细菌的分离与筛选

采用土壤稀释法从玉米根际土壤中分离得到1 182株细菌菌株,从中筛选对玉米大斑病菌具有较强拮抗的菌株24个。对24株拮抗菌抗菌谱的测定结果表明,KD16-13、KJ2-01对水稻稻瘟病菌、马铃薯早疫病菌、水稻纹枯病菌、尖孢镰刀菌、禾谷镰刀菌、链格孢菌、番茄枯萎病菌具有较强的拮抗作用且抑菌效果明显。     

香蕉棒孢霉叶斑病菌的分离与鉴定

从广西南宁市采集香蕉棒孢霉叶斑病样本,用常规组织分离法获得3个菌株,经柯赫氏法则验证确定其为香蕉叶斑病的病原菌。该菌的形态特征在分离培养前后变化较大,自然病斑上的分生孢子和分生孢子梗均较短,经PDA培养基分离培养后显著变长,培养后的病原菌形态特征与前人对Corynespora cassiicola的描述一致。根据形态特征及rDNA-ITS区序列比对结果,确定该病原菌株为多主棒孢菌[Corynespora cassiicola(Berk&Curt)Wei]。     

水稻对白叶枯病的抗性

用剪叶、针刺和喷雾接种法,研究稻白叶枯病菌系对IR_8、IR20和IR1545的侵染,结果表明,无论病斑还是病痕都不受影响。用这些接种方法接种,潜育期不同,但抗性没有变化。从带有Xa5基因的DZ192抗源所育成的品系,分别与同1群菌系反应一致,都没有完全的抗性。一群菌系对TKM6及其衍生品系的致病力与2群菌系对TKM6、DZ192及其衍生品系的致病力显著不同。如同株龄一样,叶龄从幼龄到老龄受病菌的侵染有变化,但只有在水稻栽培品种与细菌菌系能亲和的组合中才能观察到病斑长度的显著差异,具有“成株”抗性的育成品种,例如IR1695和IR944,用所有致病菌群的菌系进行鉴定,其病斑长度从营养生长期到生殖生长期逐渐减小。中感的栽培品种与部分抗性品种比较,当接种量低时,其病斑长度显著减小,然而成株抗性品系的病斑与对照品种IR8比较没有差异。     

花生网斑病原菌孢子差异及其致病力分析

花生网斑病（peanut web blotch），由花生亚隔孢壳菌（Didymella arachidicola）引起，病原菌又称花生茎点霉（Phoma arachidicola）或派伦霉（Peyronella arachidicola），在我国南北的各大花生产区均有发生，已成为生产上严重的叶部病害。为筛选产孢效率高、致病力强的菌株，研究病原菌进化机制和环境适应性，从来自不同地区的花生网斑病叶片样本中分离病原菌菌株，研究分生孢子及致病力差异。结果表明，18个菌株中YY187的产孢时间最短，22℃黑暗条件下燕麦琼脂培养基培养7 d即可产孢；菌株YY187和NY206产生的分生孢子器数量显著多于其它菌株；采用孢子悬浮液接种花生叶片，供试所有菌株均可造成叶片发病，其中菌株LY128和YY187在供试18个菌株中致病力相对较强。因此，综合评价产孢效率更高、致病力更强的本地菌株YY187适合作为花生抗网斑病研究的材料。     

四川带状套作大豆种腐病菌的分离与鉴定

明确套作大豆种腐病菌的种类及其致病性,对于防治大豆种腐病,提高大豆产量和品质具有重要意义。 于2016~2018年从四川仁寿、崇州、南充等地收集大豆种腐病的病籽粒,通过组织分离与纯化,基于形态特征、rDNA ITS和EF-1α 序列分析以及致病性测定,鉴定四川套作大豆种腐病的病原菌种类。结果表明：分离获得的70株菌株 被鉴定为藤仓镰孢菌Fusarium fujikuroi、木贼镰孢菌F. equiseti、亚洲镰孢菌F. asiaticum、大豆茎溃疡病菌Diaporthe phaseolorum 和大豆北方茎溃疡病菌D. phaseolorum var. caulivora,分离频率分别为62.86%、21.43%、10%、4.29% 和 1.43%。致病性检测表明,各代表菌株均能够侵染套作大豆南豆12,引起种子腐烂,发芽率降低,芽长变短,且以F. asiaticum 和D. phaseolorum 接种后菌丝覆盖面积、发病率和病情指数最高。本研究初步明确了镰孢菌属Fusarium spp.和间座壳属Diaporthe spp.是四川套作大豆种腐病的致病菌,为大豆抗种腐病品种选育及病害防治提供了依据。     

GFP 标记杧果露水斑病病原菌及其侵染部位的确定

由枝状枝孢霉（Cladosporium cladosporioides）侵染引起的杧果露水斑病是近年杧果上新发生的病害,主要为 害果实。明确该菌能否穿透果皮侵入果肉,可为防治该病害选择合适的药剂提供依据。本 研 究 将 绿色荧光蛋白基因 gfp 和潮霉素抗性基因 hygB 表达盒插入了经定点突变后 Cl. cladosporioides 的 ITS 序列中,成功构建了 pITGH 重组载 体,将其用 PEG 介导方法转化杧果露水斑病菌原生质体,获得了在菌丝、分生孢子、萌发的分生孢子中稳定发出绿色 荧光的 GFP 标记菌株,该标记菌株与野生菌的菌落形态、颜色及致病力无明显差异,生长速度明显慢于野生菌。用该 标记菌株观察侵染过程,发现杧果露水斑病菌可以在杧果果皮上侵染和扩展,但不能扩展至果肉中。该结果为选择农 药类型提供了依据,也为进一步研究该病菌在活体杧果上的生物学、预测病害和通过观察定殖情况确定杧果品种的抗 病性等奠定了良好的材料基础。     

A Point Mutation in an F-Box Domain-Containing Protein Is Responsible for Brown Hull Phenotype in Rice

The accumulation of pigments affects the color of rice hulls while only limited information is known about its underlying mechanisms. In the present study, a rice brown hull 6(bh6) mutant was isolated from an ethane methyl sulfonate(EMS)-induced IR64 mutant bank. Brown pigments started to accumulate in bh6 rice hulls after heading and reached a higher level in mature seeds. Some major agronomic traits including panicle length and 1000-grain weight in bh6 were significantly lower than those in its corresponding wild type IR64, while other agronomic traits such as plant height, growth duration and seed-setting rate were largely similar between the two genotypes. The analysis of pigment content showed that the contents of total flavonoids and anthocyanin in bh6 hulls were significantly higher than those in IR64 hulls. Our results showed that the brown hull phenotype in bh6 was controlled by a single recessive gene which locates on the long arm of chromosome 9. Sequencing analysis detected a single base substitution(G/A) at position 1013 of the candidate gene(LOC_Os09g12150) encoding an F-box domain-containing protein(FBX310). Functional complementation experiment using the wild type allele can rescue the phenotype in bh6. Thus, we named this mutated gene as Os FBX310~(bh6), an allele of OsFBX310 functioning as an inhibitor of brown hull. The isolation of Os FBX310~(bh6) and its wild type allele can provide useful experimental materials and will facilitate the studies on revealing the mechanisms of flavonoid metabolism in monocot plants.     

水稻斑点叶突变体hm197的鉴定及其基因定位

通过双环氧丁烷 (diepoxybutane)诱变籼稻品种IR64获得遗传稳定的水稻褐色斑点叶突变体hm197。在自然条件下,该突变体褐色斑点自播种后10周开始于叶尖出现,而后慢慢扩散至全叶。遗传分析表明,该褐色斑点性状受一对隐性核基因控制,暂名spl^hm197,并将其定位在第4染色体长臂上140 kb的区段内。与野生型IR64相比,突变体株高、结实率和千粒重等农艺性状均显著下降。遮光处理表明,hm197褐色斑点的形成受自然光照的诱导。此外,hm197光合色素含量和光合效率也比野生型显著降低。组织化学分析表明,突变体中有过氧化氢和大量超氧阴离子O_{2 ?}的沉积。与IR64相比,hm197叶片中清除氧自由基酶系统中SOD和APX活性极显著上升,其余均极显著下降,同时伴随总可溶蛋白含量下降以及MDA含量上升,hm197表现出早衰迹象。抗病性鉴定表明,与野生型相比突变体对白叶枯病菌的抗性显著增强。     

水稻抗性淀粉突变体抗性淀粉结构的比较研究

利用凝胶渗透色谱法和毛细管电泳法对2个富含抗性淀粉的水稻突变体RS111、AE及其野生型亲本R7954、IR36的抗性淀粉组成结构进行了比较研究，分析了2个突变体与野生型亲本抗性淀粉中直链淀粉和支链淀粉的差异。 RS111的抗性淀粉主要来源于直链淀粉，支链淀粉所占比例很小，直链淀粉与支链淀粉的比率相对于野生型亲本来说大大提高，从抗性淀粉中支链淀粉的链长分布来看，RS111与R7954比较一致，只是RS111中聚合度为10的短链比例明显小于亲本R7954；而另一突变体AE的抗性淀粉来源中，支链淀粉所占比例很大，直链淀粉与支链淀粉的比率相对于野生型亲本来说变化不大，支链淀粉中聚合度为10左右的短链比例大大高于亲本IR36，而聚合度为16、21左右的中长链比例远远低于亲本。     

水稻半矮化突变体B1-24的生理生化特性

为解析早熟半矮化突变体水稻（B1-24）突变体特性,以野生型惠阳珍珠早（Hyz）为对照,测定其7日龄见光苗和3日龄黄化苗的某些生理生化性状。结果表明,该突变体的可溶性蛋白、可溶性糖含量和α-淀粉酶活性均比野生型的低,而过氧化物酶和IAA氧化酶活性的表现却正好相反,即突变型的比野生型的高。综合各项生理生化指标结果,推测B1-24的矮化突变可能与赤霉素和IAA有关。     

稻瘟病菌对异稻瘟净、多菌灵和三环唑的敏感性检测及抗药性变异研究

用区分剂量法检测了2000年采自中国广东、广西、安徽和江苏四省129株稻瘟病菌对异稻瘟净和多菌灵的抗药性频率。稻瘟病菌对生产上已停用10年左右的异稻瘟净的抗药性频率仍高达79.1%;在广东省高要市检测到了一例多菌灵抗药性菌株GY5,频率为0.78%。利用抑制菌丝黑色素化的最小抑制浓度（MIC）离体检测了稻瘟病菌对三环唑的敏感性,结果表明稻瘟病菌黑色素的生物合成对三环唑存在着不同的敏感性基因水平,但没有观察到上述MIC值与活体条件下测定的防治稻瘟病的[i]EC[/i][sub]50[/sub]间存在相关性。用药剂驯化和紫外诱变的方法都获得了稻瘟病菌抗异稻瘟净突变体和抗多菌灵突变体,但未能获得抗三环唑突变体。     

利用CRISPR/Cas9技术编辑AFP1基因提高水稻耐逆性

目的 为鉴定水稻AFP1在非生物胁迫响应中的作用,创制非生物胁迫抗性的水稻新材料。方法 以优异籼稻恢复系华占为转化受体,利用CRISPR/Cas9技术创制afp1突变体,并对afp1突变体的耐逆性进行初步鉴定。结果 AFP1靶点1和靶点2的编辑效率分别为66.67%和75.00%。所有突变株系中,突变类型仅有插入和缺失突变,90%突变株系的突变长度为小片段突变（<5bp）。获得了6种无转基因成分的afp1纯合突变体。正常条件下,afp1突变体株高和结实率降低,有效分蘖增加,穗长显著升高,单株产量在-4.06%和11.75%之间变化。和野生型相比,afp1突变体的ABA敏感性和叶片水分散失率降低,耐干旱、热和渗透胁迫能力提高。结论 编辑AFP1基因可提高水稻多种非生物胁迫抗性。     

利用CRISPR/Cas9技术创制抗稻瘟病香型早籼温敏核不育系

【目的】创制新型抗稻瘟病香型早籼温敏核不育系，为高产优质杂交水稻选育提供资源。【方法】利用CRISPP/Cas9技术在水稻稻瘟病基因Pi21、温敏不育基因TMS5和香味基因Badh2的第1外显子处设计靶位点，构建多基因表达载体pC1300-2×35S::g^TMS5-g^Badh2-g^Pi21，转化优质常规籼稻品种中早70，测序鉴定分析获得纯合阳性稳定株系。利用稻瘟病喷雾接种和打孔接种方法对稻瘟病基因Pi21的纯合突变株系进行稻瘟病抗性鉴定，利用GC-MS技术对Badh2纯合突变株系的香味物质2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP）含量进行测定。【结果】在T₀转基因株系中，Pi21、TMS5和Badh2突变频率分别为87.5%、80.0%和87.5%，突变类型多为双等位突变。从T₁代中筛选不含载体骨架的纯合突变株系，获得两种三突变纯合株系。稻瘟病接种结果表明，与野生型相比，T₂代Pi21纯合变异株系的抗性显著提高。同时，接种后纯合突变体株系内相关防卫基因的表达量显著上调，ROS积累量也显著增加。tms5纯合变异株系表现出典型的温敏不育特性，TMS5基因的表达水平与野生型相比显著降低，高温下Ub_L404基因的表达水平明显高于野生型。与野生型相比，在Badh2纯合突变体植株中Badh2的表达水平显著下调，并且香味物质2-AP含量极显著增加。【结论】利用CRISPR/Cas9技术成功对Pi21、TMS5和Badh2基因同时进行定向编辑，获得了具有高抗稻瘟病的香型温敏不育系，为高抗、香型不育系材料的选育提供参考，加快高产优质杂交水稻的选育。     

利用CRISPR/Cas9技术创制高效抗除草剂水稻

【目的】培育抗除草剂品种在水稻育种中具有重要意义。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以黑龙江优质粳稻品种为材料,编辑乙酰乳酸合酶ALS基因,创制具有抗除草剂特性的水稻材料。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,以乙酰乳酸合酶ALS为靶基因,构建单碱基突变载体pH-nCas9-PBE-ALS,以松粳22、龙粳46和绥粳18为转化材料,利用农杆菌介导转化获得转基因植株,通过对转基因植株的突变位点进行测序结合除草剂喷施试验,鉴定基因型及表型。【结果】经分子水平检测验证,获得ALS^S627N突变植株10株,ALS^S627N且¹⁸⁸⁴G-A但第628位氨基酸未改变突变植株1株,ALS^S627N/G628E突变植株1株。相较于野生型,以上三类突变植株均具有较强抗除草剂特性。【结论】利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得具有抗除草剂特性,能够稳定遗传,不含转基因标记的纯合株系,可为抗除草剂水稻育种提供基础材料。     

Effects of Phosphate Starvation Responses Gene OsSQD2.1 on Growth in Rice

【Objective】This work aims at confirming the effects of gene OsSQD2.1, involved in phosphate starvation responses on rice growth so as to reveal its function. 【Method】The bioinformatics method was used to determine the OsSQD2.1 gene and its protein structure and the cis-acting elements on the OsSQD2.1 promoter. The expression of OsSQD2.1 under different deficiency conditions was measured by real-time PCR. For an insight into the effects of OsSQD2.1 on the growth and photosynthesis of transgenic plants, we determined the phenotype, phosphorus content and net photosynthetic rate of DNA insertion mutants and silencing interfering materials at different growth stages. 【Result】The coding region of the OsSQD2.1 gene is 3548 bp in length and it is located on chromosome 1, with 11 exons and 10 introns. OsSQD2.1 belongs to the glycosyltransferase family; OsSQD2.1 promoter contains multiple reported cis-acting elements responsive to phosphorus deficiency; OsSQD2.1 was induced by phosphorus deficiency and inhibited by sulfur deficiency. Compared with the wild type, the shoot length and primary root length during the vegetative growth period in the mutant or silencing materials were significantly lower than the wild type. During the reproductive growth, the plant height as well as 1000-grain weight of the mutant or silencing material was significantly lower than that of wild type, and there was no significant difference in seed setting rate; The total phosphorus contents in the leaves were not significantly different in the wild type under the phosphorus deficiency condition. In addition, the net photosynthetic rate of the seedling and mature mutants was significantly lower than that of the wild type, and it was presumed that OsSQD2.1 affected the net photosynthetic rate of rice. 【Conclusion】The results confirm that OsSQD2.1 is phosphorus deficiency-responsive and affects rice growth.     

缺磷响应基因OsSQD2.1对水稻生长发育的影响

【目的】旨在研究水稻缺磷响应基因OsSQD2.1对水稻生长发育的影响,从而解析其作用。【方法】通过生物信息学的方法,确定OsSQD2.1基因及蛋白结构并分析OsSQD2.1启动子上的顺式作用元件;通过荧光定量PCR检测,研究不同缺素条件下OsSQD2.1的表达;测定T-DNA插入突变体和沉默干涉材料不同时期表型、磷含量和净光合速率,研究OsSQD2.1对转基因植株生长发育及光合作用的影响。【结果】OsSQD2.1基因编码区全长为3548 bp,位于第1染色体上,具有11个外显子和10个内含子,OsSQD2.1属于糖基转移酶家族;OsSQD2.1启动子上含有多个缺磷响应顺式作用元件;OsSQD2.1受缺磷诱导,缺硫抑制。营养生长期突变体或沉默材料地上部长度和主根长均显著低于野生型。生殖生长期,突变体或沉默材料株高和千粒重显著低于野生型,结实率无显著差异。OsSQD2.1的突变与沉默增加正常供磷时叶片中的总磷,在缺磷条件时野生型相比无明显差异;此外,苗期和成熟期突变体的净光合速率显著低于野生型,初步推测OsSQD2.1影响水稻净光合速率。【结论】OsSQD2.1受缺磷响应,并影响水稻生长发育。