水稻与白叶枯病菌互作的功能基因组学研究

水稻白叶枯病是水稻生产上重要的细菌病害之一。随着水稻和白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)全基因组序列的完成,该病害己成为植物-病原物互作研究的模式。水稻-Xoo互作涉及到寄主与病原菌因子的时空表达和严密调控。因此,阐明互作基因的表达调控机理,对于全面解析水稻-Xoo互作机制具有重要的科学意义。本文介绍了近年相关工作的研究进展。1Xoo基因鉴别和功能分析1.1Xoo侵染的基因表达谱和分子量化根据Xoo基因组序列信息,自主研制了载有调控基因、致病基因、特有基因以及保守基因特异片段的基因芯片,成功地用于在离体培养、…     

安徽水稻白叶枯病菌生理小种监测及其对水稻主栽品种的致病性测定

水稻白叶枯病是由稻黄单胞菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv.Dryzae引起的细菌性病害[1-2],该病菌具有明显的致病力差异,有关其致病力分化研究一直备受关注[2-3].水稻白叶枯病是安徽省水稻上的重要病害,自20世纪90年代承河元等[4]确定安徽省水稻白叶枯病菌中存在0、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ致病型以来,至今未见关于其生理小种监测的系统报道.     

miR1320表达水平与水稻白叶枯病抗性的关联性分析

水稻白叶枯病是由稻黄单胞菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv. oryzae(Xoo)引起的一种细菌性病害,严重影响水稻的产量和品质。miR1320是水稻与Xoo互作中重要的调控因子。本研究在接种Xoo后的0、12、24 h分别检测了10个粳稻和8个籼稻品种中miR1320的积累和4个防卫基因的转录水平,测量了各品种叶片上的病斑长度,分析了miR1320的积累和防卫基因的表达与水稻白叶枯病抗性之间的相关性。结果表明:接种Xoo后,miR1320的表达模式在不同品种中有所不同;籼稻和粳稻对白叶枯病的抗性分别与接种后24 h和12 h时miR1320的表达量呈紧密负相关;且相对于防卫基因,miR1320更能反映品种间的抗病性。因此,miR1320可应用于评估水稻品种对白叶枯病的抗性,辅助水稻抗病种质的鉴定。     

白叶枯病菌对杂交稻幼苗几种酶活性的影响

 白叶枯病是我国水稻产区广为流行的三大病害之一,严重危害水稻的生长。近年研究认为,植物体内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPOD)以及超氧物歧化酶(SOD),与植物的抗病能力都有着密切关系。     

菠萝泛菌与水稻白叶枯病菌双重PCR检测方法的建立与应用

近年来水稻发生了一种由菠萝泛菌Pantoea ananatis引起的新型细菌病害，其发生时期与白叶枯病相近，病症与白叶枯病类似。为了实现该病害与白叶枯病的快速检测，本研究基于泛菌属看家基因acnA,通过序列比对，设计了22对特异性引物，分别与已知的白叶枯病菌检测引物XOO80进行配对并筛选，建立了一种双重PCR检测方法，可从菠萝泛菌和白叶枯病菌中分别扩增出910 bp和162 bp的特异性条带，而其他10种非目标细菌均未有扩增条带，25μL体系中可稳定地从至少1 pg/μL的基因组DNA模板中扩增出特异性条带。本研究建立的菠萝泛菌与水稻白叶枯病菌双重PCR检测方法具有良好的特异性和灵敏度，为水稻细菌病害病原鉴定及防治提供了技术支撑。     

磷酸甘油转移酶基因在水稻白叶枯病菌致病力中的作用研究

 稻黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)引起的水稻白叶枯病,是水稻上的重要致灾病害之一。前期基因组学分析发现,Xoo菌株PXO99^A的PXO_04062基因可能编码一个磷酸甘油转移酶,推测与病原菌的致病力有关。本研究采用自杀质粒pK18mobsacB介导的方法,构建了该基因的缺失突变体,并对突变体进行了反式互补。水稻上致病性测定发现,与野生型菌株相比,PXO_04062基因的缺失突变体DM04062在寄主水稻日本晴上的致病力显著下降,并且其胞外多糖产量、运动性、生物膜形成等均明显降低。进一步采用RNA-seq方法比较突变体转录组的变化,发现突变体中的差异表达基因共有533个,其中包括多个致病相关基因,如胞外多糖合成和细胞运动性等相关基因。与野生型相比,这些基因在突变体中的表达均显著下调。这些结果说明,白叶枯病菌的磷酸甘油转移酶基因是通过影响多种致病力相关因子的合成,来影响病菌在水稻上的致病力。     

东北水稻白叶枯病菌生理小种及水稻品种对9号小种的抗性

对东北地区水稻白叶枯病菌生理小种群体的构成及分布,以及水稻品种对白叶枯病菌9号小种的抗性进行了研究。结果表明,东北地区水稻白叶枯病菌生理小种群体由6个小种,即Race 1、Race 2、Race 3、Race 6、Race 8和Race 9构成。小种Race 1、Race 2和Race 9在东北三省吉林、辽宁和黑龙江都有分布,小种Race 3和Race 8只存在黑龙江省,Race 6只存在辽宁省。在30个水稻品种中,对9号生理小种表现抗病的有13个,出现频率为43.3%;中抗7个,频率23.3%;中感6个,频率20.0%;感病4个,频率13.3%。本研究为在东北粳稻地区挖掘白叶枯病的抗源,以及利用抗病品种控制白叶枯病危害提供依据。     

稻白叶枯病的发生及防治对策

稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae)是一种侵染性细菌性病害,为害水稻一般引起叶片干枯,不实率增加,米质松脆,千粒重降低,一般减产10%～13%,严重时减产50%以上,对水稻生产构成较大威胁.     

云南高原粳稻白叶枯病菌毒素及其与致病性关系

 为了探寻云南高原粳稻白叶枯病菌间毒素的差异及毒素与病菌致病性的关系,本研究选用致病性差异较大的3个云南高原粳稻白叶枯病菌株,采用乙酸乙酯法提取其毒素,用水稻幼苗浸根法和种子发芽抑制法测定毒素粗提物的生物活性,并用TLC法分析毒素组分及组分含量的差异。结果表明3个菌株单细胞产毒素量与菌株的致病性强弱成正相关;供试的3个菌株,无论其致病力强弱,其产生的毒素只要有足够的量,都能抑制水稻种子发芽,也能使水稻幼苗萎蔫,且毒素浓度越高,作用越明显;菌株间毒素组分和组分含量存在差异,一些特异的组分是否与其致病性有关,需要深入研究。     

安徽省水稻品种对水稻白叶枯病的抗性及白叶枯病小种鉴定

为明确安徽省白叶枯病菌小种组成及常用、备用品种对该病的抗性,用白叶枯病强毒性小种FuJ和YN24、中等致病力的安徽省优势小种AH以及弱致病小种YN7对安徽省常用及备用水稻品种进行人工接种鉴定;用鉴别品种IRBB5、IRBB13、IRBB3、IRBB14、IRBB2、R24对安徽的白叶枯病菌株进行鉴定.结果表明,有3.5％的品种抗FuJ,15.4％的品种抗YN24,29.8％的品种抗AH;安徽省白叶枯病菌小种有R2、R5和R8,其中R5为优势小种.抗AH的品种可以用于安徽的水稻生产;生产中应防止FuJ和YN24等毒性强的菌株传入.     

水稻白叶枯病菌北方菌株的分子鉴别和致病型分析

为了阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)北方菌株的毒性组成,对2008年和2009年从辽宁、吉林、河北、山东稻区采集的103个菌株进行了PCR分子鉴定,并利用一套水稻抗白叶枯病近等基因系作为鉴别品种,进行了致病性测定。结果表明,用3种不同引物对测定菌株基因组进行PCR扩增,均可以鉴别出与Xoo代表菌株完全一致、而与水稻条斑病菌明显不同的特异性扩增片段带型。6个水稻鉴别品种对测定菌株的感病反应明显不同,抗病性强弱依次为IRBB5IRBB13IRBB3IRBB14IRBB2IRBB24。103个菌株对6个水稻鉴别品种表现出毒力多样性,92个菌株(89.32%)表现与9个标准小种(R1~R9)代表菌株相同的致病型,其中36个R5和R8菌株为优势菌株,9个菌株为对6个水稻品种都致病的R9强毒力菌株;此外,新发现了其余11个菌株(10.68%)具有7种新的致病型(R10~R16)。     

稻白叶枯病菌不同毒力单细胞系互作关系及田间自然群体毒力组成初析

 稻白叶枯病菌不同毒力的单细胞系混合组配后的致病力随着不同毒力菌所占的比例、彼此之间及与寄主之间的相互作用而发生相应变化;同一病田不同病株分离菌以及同一叶片不同叶位段分离菌,均存在致病力的分化;表明稻白叶枯菌在同一块田、甚至同一病叶上都存在不同的毒力细胞。稻株发病程度,是在一定生态条件下,不同毒力的多细胞入侵和协同互作的结果。所以采用"段叶沙培切口取菌胶"法所得的分离株,是含不同毒力细胞的混合体。测定一定数量的此类菌株的致病型分化,即是对田间病菌自然群体毒力组成的表型反应。
来自同一田块的36株分离菌的致病型测定结果与从48县采集的208个菌株所测定的结果非常一致,因此,对一块稻田的病菌的毒力分化测定,可以作为对相似生态条件下的广大稻区病菌自然群体毒力组成监测的参考。     

云南疣粒野生稻抗白叶枯病鉴定及叶片组织学观察

 本研究采用水稻白叶枯病菌强致病性代表菌株,评价了云南省自然分布的疣粒野生稻代表生态居群18份材料的抗病性,观察叶片组织学结构,初步分析了疣粒野生稻的抗性基因。结果表明,16份材料表现中抗、高抗甚至免疫;9份材料对4个菌株的抗性有一定差异;同时发现云南地方代表菌株X1和CN9404的致病性比C1和BD8438强。叶片组织学结构表明,高抗材料与感病的栽培稻米泉黑芒都无蜡质层,二者的叶肉组织、薄壁细胞和表皮细胞相同,表皮毛、维管束、厚壁组织等的差异也不明显,不足以引起抗病性差异。疣粒野生稻高抗或免疫白叶枯病并非借助其特殊叶片结构的物理作用,而主要是抗病基因的作用。参试疣粒野生稻中没有与Xa1、Xa21同源的基因,加之独立进化,推断其具有新的优异抗白叶枯病基因,值得深入研究和发掘利用。     

水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌的分子标记筛选及检测

 水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）和细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola)是水稻种子产地检疫中最重要的两种检疫对象,且同属于水稻黄单胞杆菌。本研究基于生物信息学技术构建比较基因组学算法对两种病原的全基因组序列比对分析,得到一系列能够区分两种病原的特异性PCR引物。结合简单的PCR技术及全自动DNA分析系统,我们选取了12对引物分别对23株水稻白叶枯病菌和5株水稻细菌性条斑病菌及其它相关菌株进行验证。结果获得了2对显性标记(Xoo-Hpa1和Xoc-ORF2)以及3对共显性分子标记(M568、M897和M1575)可以达到理想的区分检测两种病原的效果。分子标记的检测灵敏度从5×10⁴到5 × 10⁷cfu·mL^-1不等,且从水稻种子浸提液中也能成功地检测水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌。本研究丰富了检测标记的靶位点,并有效的结合了高通量检测的手段对多位点联合分析,增强了检测的可靠性,有望在今后的植物检疫及病原鉴定中发挥着重要的作用。     

木质部次生细胞壁增厚参与疣粒野生稻对黄单胞杆菌水稻变种的抗性

 黄单胞杆菌水稻变种（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）引起的水稻白叶枯病是一个世界性的严重病害。疣粒野生稻（Oryzae meyeriana）对Xoo具有高度抗性,但其抗性机制仍不清楚。本文以抗病的疣粒野生稻和感病的水稻品种大粒香为材料,研究了Xoo侵染对叶片病斑、叶绿体超微结构、光合系统活性和木质部超微结构的影响。结果表明,多种Xoo生理小种导致的疣粒野生稻叶片病斑长度都明显短于大粒香叶片的病斑长度。Xoo病菌侵染显著破坏了大粒香的叶绿体结构,明显抑制了其光合活性,而疣粒野生稻中的变化要轻得多。通过电镜切片,发现疣粒野生稻叶片导管内存在大量的Xoo病菌,这表明Xoo能够侵染疣粒野生稻且能够在叶片内增殖。病菌的侵染诱导了疣粒野生稻木质部次生细胞壁的增厚,抑制了病菌通过导管纹孔向邻近细胞的进一步侵染,这种反应可能参与了疣粒野生稻对Xoo的抗性。     

云南省水稻细菌性条斑病菌的致病型划分和水稻抗性资源的鉴定

 为明确云南省水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)的致病力分化以及不同类型水稻品种对Xoc的抗感特性,通过针刺接种法将云南省8个稻区采集的86株Xoc菌株,接种于6个携带不同抗性基因的水稻鉴别品种(IRBB4、IRBB5、IRBB14、IRBB18、IRBB21和IR24)。根据这些菌株在鉴别品种上的毒力差异进行了UPGMA聚类分析,将其划分为9个致病型(Ⅰ型 ~ Ⅸ 型)。其中,Ⅰ型为优势菌群,分布频率为50.5%。对不同稻区的优势菌群进行分析,发现云南省各稻区Xoc的致病型呈多样性分布,以强毒力的Ⅰ型为高频率致病型。选用 Ⅰ 型、Ⅱ 型和 Ⅵ 型代表菌株对云南省的80个主栽和区试水稻品种进行抗性评价,对3个致病型表现抗性的材料比例分别为30.0%、35.0%和57.5%。筛选出9个对3种致病型都表现为抗性的品种,其中“Deyou16”和“Changgui2”表现为高抗。研究结果可为云南省防治水稻细菌性条斑病的水稻区域性布局和抗性品种的利用提供理论依据。     

成都地区黄秋葵蚜虫天敌种类及其类群动态研究

2014-2015年,调查研究了成都地区黄秋葵蚜虫发生特点、其天敌资源种类和优势天敌类群发生动态,发现成都地区为害黄秋葵的蚜虫主要是棉蚜,其天敌资源有5目8科21种,优势种有棉平突蚜茧蜂、异色瓢虫、龟纹瓢虫和大草蛉。棉蚜发生量在黄秋葵移栽40d即达到高峰期,后逐渐下降,棉平突蚜茧蜂发生动态与棉蚜的发生动态具有较强的跟随关系,瓢虫、草蛉和食蚜蝇的发生动态差异较大,与棉蚜的发生动态跟随关系不明显。     

中国水稻白叶枯病菌毒性变异研究

 利用13个含已知抗病基因的近等基因系材料,在水稻孕穗期采用剪叶接种法对我国285个水稻白叶枯菌株(其中108个采集于1970~1992年,177个采集于2003~2004年)的致病力变异进行研究。结果表明,病菌的致病力呈现多样性。通过试验系统比较了不同时期病菌的毒性和小种组成变化。在此基础上对病菌群体毒性变化的原因进行了分析。     

离体水稻叶片划伤接种鉴定稻瘟菌的致病型

抗瘟品种的培育和抗瘟基因布局需要快速、准确、大规模地定性水稻抗源及其后代的抗瘟基因型和稻瘟菌致病型。为此, 本研究建立了水稻离体叶片划伤接种方法。该方法依据主效抗瘟基因抵抗稻瘟菌在寄主体内扩展的特点, 通过针刺在水稻叶片上造成伤口, 避免了寄主侵入抗性的干扰, 从而有利于抗扩展性的定性鉴定。作者利用活体喷雾接种、叶片无划伤接种和本研究建立的离体叶片划伤接种等3种接种方法, 在秧苗4~6叶龄期, 对菌株12-DG-68在24个水稻抗瘟单基因系上的致病反应进行了测定, 结果显示：叶片划伤接种的检测结果稳定、一致; 而叶片无划伤接种和活体喷雾接种的检测结果假抗性比例分别为12.5%和4.2%, 不同叶龄期的叶片间反应型不一致率达7%。此外, 离体叶片划伤接种还可利用菌丝块接种, 以鉴定分生孢子产量低的菌株的致病型。因此, 水稻叶片划伤接种是一种准确、稳定和方便的稻瘟菌接种方法, 可用于大规模定性测定水稻抗源及其后代的抗瘟基因型和稻瘟菌的致病型。