放射土壤杆菌HLB-2菌株防治葡萄根癌病的研究

用放射土壤杆菌HLB-2菌株的悬浮液分别预浸接种根癌土壤杆菌的葡萄苗、向日葵苗,和田间自然带菌的葡萄苗,抑制葡萄冠瘿发生的效果分别为85.6％,83.5％和100％。在田间葡萄痛株上割去冠瘿后的患部,涂上HLB.2菌悬浮液,防治效果为73.1～88.6％。     

放射土壤杆菌MI15菌株生物防治葡萄根癌病的研究

 从内蒙古玫瑰香葡萄冠瘿中分离到一株无致病力的土壤杆菌MI15菌株,经鉴定为放射土壤杆菌(Agrobacterium radiobacter),属生物Ⅰ型。在平皿培养产生的土壤杆菌素,能抑制葡萄根癌土壤杆菌生物Ⅲ型菌株的生长,在温室向日葵幼苗和葡萄嫩枝上接种,MI15菌株能显著地抑制多株不同类型葡萄根癌土壤杆菌诱导形成冠瘿瘤。在琼脂糖凝胶电泳图谱上,MI15菌株有一条质粒带,与生物Ⅰ型根癌士壤杆菌C58菌株的质粒情况基本相同。研究还表明该菌株能在葡萄上存活定殖。     

土壤杆菌K1026对樱桃冠瘿病病原菌的抑制作用及田间防治效果

由致病性根癌土壤杆菌Agrobacteriumspp.侵染引起的根癌病对樱桃等果树生产造成严重的影响。利用双层平板、胡萝卜圆盘法和接种指示植物番茄等方法验证了澳洲生防菌株K1026对2种不同原生物型樱桃冠瘿病病原菌的抑制作用;检测了不同接种时间对病原菌侵染产生瘤状组织的影响,结果显示提前或者在病原菌接种后20h内接种K1026可抑制胡萝卜产生瘤状组织;研究了K1026对大樱桃根癌病的作用机制是产生土壤杆菌素和竞争附着位点;田间试验表明K1026蘸根处理,对‘中国樱桃’株系冠瘿病的防治效果达81.61%,使发病率降低至18.13%。     

应用分子生物学方法快速检测根癌土壤杆菌

根据根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）VirC2基因序列,设计并合成了特异性PCR检测引物,对根癌土壤杆菌及感病植物的肿瘤组织进行了PCR扩增反应.结果表明,根癌土壤杆菌及植物肿瘤组织的PCR产物均出现500bp的特异性扩增条带,而非根癌土壤杆菌均未出现扩增条带,证明这对引物具有根癌土壤杆菌鉴定特异性.将分离的根癌土壤杆菌做梯度稀释,测定该检测体系的敏感度.结果表明,此体系可检出105cfu/mL根癌土壤杆菌菌液提取的模板.研究表明,分子生物学方法是一种特异、敏感、快速的根癌土壤杆菌检测方法.     

植物根癌病防治研究进展

植物根癌病(又称冠瘿病),是由根癌土壤杆菌Agrobacterium tumefaciens侵染引起的一种重要的植物病害。一些蔷薇科的梨、李、桃、苹果、樱花、玫瑰等植物的根癌病都是常见的。1972年澳大利亚学者Kerr用放射土壤杆菌Agrobacterium RadiobacterK84菌株,成功地对核果类果树根癌病进行了生物防治,并在世界上不少国家广泛推广应用。这是世界上应用细菌素防治植物病害成功的范例。     

葡萄根癌病防治技术研究

1985年以来,通过室内11种药剂和放射土壤杆菌(Agrobacterium radiobacter)HLB-2菌株对葡萄根癌土壤杆菌敏感性测定、温室和田间不同方法防治葡萄根癌病试验、示范,结果表明:402、福美砷药剂和HLB-2菌株抑菌力强,田间对病株治疗及对带菌苗的消毒效果显著,示范防治取得明显的经济效益。     

我国部分地区土壤杆菌的数值分类及DNA同源性分析

 本研究对我国42株土壤杆菌待测菌株和28株参比菌进行了数值分类和DNA同源性分析,结果将41株土壤杆菌与2株根瘤菌分在3个土壤杆菌种内,其中23株来自内蒙等地葡萄的菌株分在葡萄土壤杆菌种内,10株来自山东等地樱桃、桃树的菌株为发根土壤杆菌,8株来自4个地区4种植物的菌株及分自宁夏刺果甘草的2株根瘤菌菌株参比菌分在根癌土壤杆菌种内。1株土壤杆菌和1株根瘤菌的分类地位有待进一步研究。     

根癌病生防菌——葡萄土壤杆菌E26菌株在葡萄植株的定殖研究

 利用绿色荧光蛋白基因(gfp)标记示踪,研究了葡萄根癌病生防菌葡萄土壤杆菌E26菌株应用到田间后在玫瑰香葡萄(Vitis vinifera cv. Muscat Humbug)根表面和根际土壤中的群体数量变化,比较了E26菌株与葡萄根癌病原菌K308菌株室内人工接种后在玫瑰香葡萄苗茎和根外植体伤口部位的附着情况.在田间自然状况下,E26菌株可以在葡萄根表面和根际土壤中存活定殖.接种5个月后,E26在根表面的平均数量为10⁴cfu/g根(鲜重),在根际土壤中的平均数量为10⁴cfu/g土壤(干重).在室内,E26菌株和K308菌株分别单独接种时均能以相似水平附着在葡萄茎和根的伤口;E26和K308以相同数量同时接种时,附着在葡萄伤口细胞的K308的数量显著低于K308单独接种时所附着在葡萄伤口细胞的数量.扫描电镜显微观察证实E26菌株能够和病菌K308菌株一样附着于葡萄根部伤口处.     

广宿主Ti质粒virA毒力基因对窄宿主根癌农杆菌MI3—2菌株宿主范围的扩展作用

生物3型葡萄根癌农杆菌MI3—2有很窄的宿主范围,除了葡萄外,只对少数植物能致瘤。我们先前的研究曾观察到,MI3—2菌株的DNA与广宿主根癌农杆菌A348的PTiA6质粒毒力区virA基因座和T—DNA的tms基因不同源。本实验把含有PTiA6质粒T_L—DNA片段及毒力区各基因座(virA,B,G,c,D和E)片段的粘粒(cosmid),通过三菌接合引入MI3—2菌株,组成局部二倍体,使之与MI3—2Ti质粒中相对应的基因互补。用这种转移接合子感染植物表明,引入有T_L—DNA片段或virA基因座的MI3—2,均能使宿主范围有所扩大,并能在落地生根致瘤。本文提出了广宿主virA基因对根癌农杆菌宿主范围的作用。     

土壤杆菌K1026对果树根癌病的生物防治

由致病性根癌土壤杆菌Agrobacterium spp.侵染引起的根癌病对山东及我国其他省份的樱桃、桃及其他果树生产造成严重的影响.土壤杆菌Agrobacterium rhizogenes K1026在澳大利亚已制成生防菌剂并在全球多个国家实现商品化,但在我国果树育苗和生产行业中还未得到广泛应用.本文从山东樱桃和桃树根癌组织及感病土壤中分别分离到100余株致病性土壤杆菌,经鉴定均属于生物Ⅱ型土壤杆菌;利用双层平板抑菌试验,检测了37株病原菌对菌株K1026的敏感性,结果显示,所有菌株均对K1026产生的抗生物质敏感,可以在Stonier,s培养基上产生5种以上不同类型的抑菌圈;胡萝卜切片试验显示,菌株K1026可完全抑制37株病原菌对胡萝卜的致瘤活性.上述结果为土壤杆菌K1026用于山东省樱桃及桃树根癌病的生物防治奠定了基础.     

解淀粉芽胞杆菌JK10防治蓝莓根癌病的机理研究

本研究旨在揭示解淀粉芽胞杆菌JK10防治蓝莓根癌病的生防机制。利用改良发酵培养基对解淀粉芽胞杆菌JK10菌株进行发酵,用盐酸沉淀、硫酸铵沉淀、乙酸乙酯萃取、大孔树脂吸附四种方法对JK10发酵液中的活性物质进行分离,利用MALDI-TOF-MS对活性最高的粗提物进行分析明确其种类;对JK10进行绿色荧光蛋白标记,明确其在蓝莓根际土及组织内的定殖能力;使用高通量测序技术对蓝莓健康根组织、根癌病根组织及JK10处理的根癌病根组织内生细菌群落结构进行分析。结果表明,四种方法得到的粗提物对根癌土壤杆菌均有良好的拮抗效果,其中大孔树脂吸附法得到的粗提物抑菌活性与产率均最高。JK10发酵液中能检测出bacillomycin D和fengycin两类脂肽类化合物、大环内酯类抗生素Divergolide D和聚酮类化合物Bacillaene;菌株JK10能够稳定定殖于蓝莓根际土、蓝莓根组织细胞间隙和蓝莓叶中,定殖数量在接种35 d后趋于稳定,在蓝莓根际土和蓝莓叶中分别为1×10⁶、4.0×10⁵cfu/g;蓝莓根癌病根组织在施入生防菌JK10菌株后,相比自然条件下蓝莓根癌病根组织内生细菌菌落结构发生改变,物种多样性增加,结构更加趋向于健康蓝莓根组织内生细菌。综上所述,解淀粉芽胞杆菌JK10通过产生对蓝莓根癌病菌有抑制活性的物质,稳定定殖在蓝莓根际土及蓝莓根、叶组织中,改变蓝莓根内生细菌的群落结构而达到防治蓝莓根癌病的目的。     

葡萄根癌土壤杆菌的不同生化型对葡萄及其它植物致病性的初步研究

 从北京、内蒙古、吉林、辽宁、山东等地采到的葡萄根癌病标本中,分离到根癌土壤杆菌[Agrobacterium fumefaciens(Smith&Town.) Conn]3种生化型菌株。它们对玫瑰香葡萄的致病性明显不同。生化Ⅲ型菌株致病性强,形成大、中型瘤。生化Ⅰ型、Ⅱ型菌株致病性弱,只形成小瘤。生化Ⅲ型的不同菌株对葡萄、向日葵、烟草、番茄等8种植物的致病性也很不同。一类只能侵染葡萄,是窄寄主型;另一类除葡萄外,还能侵染向日葵、烟草、番茄,是宽寄主型。玫瑰香、龙眼等葡萄对3种生化型菌株比较敏感;莎巴珍珠、贝达等比较抗病。生化Ⅲ型和Ⅰ型的一些菌株也能侵染梨、李、杏、樱桃、榆叶梅等几种果树。从山东白雅葡萄上分离的BS33-10菌株(胭脂碱质粒类型)接种在烟草、番茄上能形成畸嵌瘤。     

重组黄瓜花叶病毒2b基因PVX侵染性载体的稳定性分析

 本研究利用北京甘蓝CMV分离物(CMV-BG)全长2b基因,构建了含其正义和反义序列的PVX侵染性载体pVX2bS和pVX2bAS,并进行了它们与PVX侵染性载体间的共侵染稳定性实验。结果表明:pVX2bS和pVX2bAS能侵染本氏烟、SR1、Sam sun NN烟草、Shepody马铃薯和中蔬5号番茄,与pSfinx相比,表现不同程度的症状延迟效应;pVX2bS和pVX2bAS在22℃/16℃(昼/夜温度)条件下,接种SR1烟草45d仍可检测到重组载体的存在;pVX2bS和pVX2bAS菌液混合接种15d后只能检测到正义或反义一种载体的随机表达,二者交互接种,后接种的一方不能表达。     

Size- and leaf age-dependent effects on the photosynthetic and physiological responses of Artemisia ordosica to drought stress

Drought is one of the most significant natural disasters in the arid and semi-arid areas of China. Populations or plant organs often differ in their responses to drought and other adversities at different growth stages. At present, little is known about the size- and leaf age-dependent differences in the mechanisms of shrub-related drought resistance in the deserts of China. Here, we evaluated the photosynthetic and physiological responses of Artemisia ordosica Krasch. to drought stress using a field experiment in Mu Us Sandy Land, Ningxia Hui Autonomous Region, China in 2018. Rainfall was manipulated by installing outdoor shelters, with four rainfall treatments applied to 12 plots (5 m×5 m). There were four rainfall levels, including a control and rainfall reductions of 30%, 50% and 70%, each with three replications. Taking individual crown size as the dividing basis, we measured the responses of A. ordosica photosynthetic and physiological responses to drought at different growth stages, i.e., large-sized (>0.5 m²) and small-sized (≤0.5 m²) plants. The leaves of A. ordosica were divided into old leaves and young leaves for separate measurement. Results showed that: (1) under drought stress, the transfer efficiency of light energy captured by antenna pigments to the photosystem II (PSII) reaction center decreased, and the heat dissipation capacity increased simultaneously. To resist the photosynthetic system damage caused by drought, A. ordosica enhanced its free radical scavenging capacity by activating its antioxidant enzyme system; and (2) growth stage and leaf age had effects on the reaction of the photosynthetic system to drought. Small A. ordosica plants could not withstand severe drought stress (70% rainfall reduction), whereas large A. ordosica individuals could absorb deep soil water to ensure their survival in severe drought stressed condition. Under 30% and 50% rainfall reduction conditions, young leaves had a greater ability to resist drought than old leaves, whereas the latter were more resistant to severe drought stress. The response of A. ordosica photosynthetic system reflected the trade-off at different growth stages and leaf ages of photosynthetic production under different degrees of drought. This study provides a more comprehensive and systematic perspective for understanding the drought resistance mechanisms of desert plants.     

平腹小蜂滞育诱导研究

平腹小蜂是果树蝽类害虫的优势天敌，对重要果树蝽类害虫具有较强的控制作用，商品化生产的平腹小蜂已广泛应用于多种果树蝽类害虫的生物防治。为精确控制平腹小蜂的羽化时间和提高防控效果，本文对室内不同温度条件下不同龄期平腹小蜂的滞育诱导进行了初步研究。结果表明：平腹小蜂的滞育虫态为预蛹，从卵期开始至预蛹前期，对其进行低温和短光照刺激均可以诱导其进入滞育。短光照（6L：18D），17℃条件下，处于卵期、1~2龄期和2~3龄期的平腹小蜂发育至预蛹期，滞育率分别为76.37%、81.51%和60.28%，其中卵期开始诱导和1~2龄开始诱导的处理之间，滞育率无显著性差异，且卵期处理组和1~2龄处理组的滞育率显著高于2~3龄处理组的滞育率；短光照条件下，当温度降低到11℃和14℃，对1~2龄和2~3龄期的平腹小蜂诱导滞育，滞育率显著下降到20%以下。综合而言，短光照条件下，温度在诱导平腹小蜂进入滞育中起着至关重要的作用。不同龄期平腹小蜂在17 ℃持续处理后，预蛹的滞育率不同。在本研究中，17℃结合短光照，对卵期和1~2龄期的平腹小蜂进行诱导，可获得较高的滞育率。     

西瓜嗜酸菌LuxR家族基因luxR_(4229)的功能研究

瓜类细菌性果斑病是葫芦科作物上的一种严重的世界性病害,其病原菌为西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulli)。本研究以野生型菌株Ac-5为研究对象,通过同源重组双交换的方法,构建了LuxR家族功能基因luxR_(4229)的全基因缺失突变株,并对突变株进行致病性、生物膜形成能力和运动能力等生物学特性测定。同时,qRT-PCR定量检测了鞭毛基因fliR和fliC以及III型分泌系统功能基因hrpE和hrcN的表达水平。结果显示:与野生型相比,突变株致病力明显降低,运动能力减弱,而生物膜形成能力增强。fliR、fliC、hrpE和hrcN基因在突变株中的表达量下调,luxR4229对fliR、fliC、hrpE和hrcN基因均为正调控。基因luxR_(4229)在对西瓜嗜酸菌致病力、运动能力及生物膜的形成具有重要调控作用。     

Snow resisting capacity of Caragana microphylla and Achnatherum splendens in a typical steppe region of Inner Mongolia,China

Snow resisting capacity of vegetation is important for secondary distribution of water resources in seasonal snow areas of grassland because it affects the regeneration,growth and nutrient circulation of vegetation in grassland.This study investigated vegetation characteristics(canopy height,canopy length and crown width)of Caragana microphylla Lam.(shrub)and Achnatherum splendens(Trin.)Nevski.(herb),and snow morphologies(snow depth,snow width and snow braid length)in a typical steppe region of Inner Mongolia,China in 2017.And the influence of vegetation characteristic on snow resisting capacity(the indices of bottom area of snow and snow volume reflect snow resisting capacity)was analyzed.The results showed that snow morphology depends on vegetation characteristics of shrub and herb.The canopy height was found to have the greatest influence on snow depth and the crown width had the greatest influence on snow width.The canopy length was found to have little influence on morphological parameters of snow.When the windward areas of C.microphylla and A.splendens were within the ranges of 0.0-0.5 m2 and 0.0-8.0 m2,respectively,the variation of snow cover was large;however,beyond these areas,the variation of snow cover became gradually stable.The potential area of snow retardation for a single plant was 1.5-2.5 m2 and the amount of snow resistance was 0.15-0.20 m3.The bottom area of snow and snow volume(i.e.,snow resisting capacity)of clumped C.microphylla and A.splendens was found to be 4 and 25 times that of individual plant,respectively.The results could provide a theoretical basis both for the estimation of snow cover and the establishment of a plant-based technical system for the control of windblown snow in the typical steppe region of Inner Mongolia.     

锦葵科4种植物上棉大卷叶螟幼虫种群发生动态

2013年9月初的调查发现,棉大卷叶螟幼虫在锦葵科的蜀葵、黄秋葵和陆地棉上的种群数量具有显著差异。2014年,对锦葵科4种植物上棉大卷叶螟幼虫的种群消长动态进行了系统的调查研究。结果表明,苘麻、蜀葵和黄秋葵上棉大卷叶螟幼虫的种群密度显著高于陆地棉上,上述4种锦葵科植物上棉大卷叶螟幼虫的种群密度依次为（6.26·1.16）、（7.95·0.52）、（5.42·0.54）和（0.10·0.10）头/m²。说明锦葵科的苘麻、蜀葵和黄秋葵是棉大卷叶螟幼虫的喜食寄主植物,有望开发成为棉田棉大卷叶螟成虫的诱集植物。     

西瓜噬酸菌Aac-5AAA ATPases基因moxR和ruvB功能研究

AAA ATPases(ATPase associated with diverse cellular activities)是一种与细胞活性相关的酶,广泛存在于所有生物中,同时具有蛋白酶和分子伴侣活性。为了研究AAA ATPases相关基因缺失对西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)的影响,本研究通过同源重组双交换的方法构建西瓜噬酸菌moxR基因以及ruv B基因全缺失突变菌株及互补菌株,测定了突变菌株的致病性、烟草过敏反应、运动性、生长能力、生物膜形成等;并利用实时荧光定量PCR方法测定了AAA ATPases与Ⅲ型分泌系统相关基因(hrc N和hrp E)、毒性蛋白相关基因(trb C和vir B)、鞭毛相关基因(fliR和fli M)、菌毛相关基因(pin C-1和pin C-2)以及AAA ATPases亚家族Ruv B相关基因(ruv A和ruv C)的关系。结果表明,moxR基因以及ruv B基因全缺失突变菌株的致病力降低、运动性减弱、生长能力下降、生物膜形成能力增强、烟草过敏性反应减弱、突变菌株中重要的致病基因hrc N和hrp E表达量显著下调,表明AAA ATPases相关基因moxR、ruv B在西瓜噬酸菌的致病力上发挥重要作用。