芽孢杆菌R57对黄芪的防病提质作用及其鉴定

研究旨在探讨菌株R57对黄芪的抑菌防病和品质提升作用,并对其进行分类鉴定。采用牛津杯法测定无菌发酵液的体外抑菌效果、浸根法测定离体防病效果、灌根法测定盆栽防病效果;采用灌根法处理黄芪,HPLC-UV-ELSD法测定药效成分含量变化;采用形态学观察、生理生化特性测定和16S rDNA序列分析,确定菌株分类地位。体外抑菌试验结果表明,菌株R57无菌发酵液对根腐病菌F. solani和F. acuminatum的抑菌圈直径分别为(18.02±1.71) mm和(19.96±2.42) mm。离体试验中,R57治疗性处理对2种病菌引起的根腐病在7天和15天时均有显著防效,保护性处理对F. solani和F. acuminatum侵染分别在7天和15天时有明显防效,拮抗处理仅在7天时对F. solani侵染有抑制作用。盆栽试验中,R57发酵液对F. solani和F. acuminatum引起的根腐病,保护性防效分别为61.27%±4.89%和64.33%±8.25%,治疗性防效不显著。R57发酵液施用还可显著促进黄芪中主要活性成分毛蕊异黄酮葡萄糖苷和芒柄花苷的积累。经鉴定,菌株R57为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),该菌株具有“防病提质”的双重功效,可作为微生物制剂的多功能菌株进一步开发研究。     

采后链格孢侵染对甜瓜果实苯丙烷代谢的影响

以伽师瓜和86-1甜瓜为试材,损伤接种浓度为1×106 CFU/mL链格孢孢子悬浮液20 μL,置于6~8 ℃冷库贮藏,测定果实苯丙烷代谢相关酶和产物含量,研究两种甜瓜抗链格孢侵染过程中苯丙烷代谢相关酶和产物积累能力的差异,探讨伽师瓜耐藏机制。结果表明：损伤接种Alternaria alternata后,伽师瓜果实的发病率及病斑大小均低于86-1甜瓜;贮藏前期,甜瓜果实中苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂酸-4-羟化酶（C4H）、4-香豆酰辅酶A连接酶（4CL）活性及总酚、类黄酮的含量迅速升高,表明苯丙烷代谢在A.alternata与甜瓜果实互作的早期发挥了积极的作用,贮藏后期,苯丙烷代谢的抗病作用显著降低;链格孢侵染处理诱导了甜瓜果实PAL、C4H、4CL等酶活性的升高,增加了总酚和类黄酮等植保素的生成含量,说明苯丙烷代谢对甜瓜果实黑斑病有重要作用,伽师瓜果实PAL、4CL和C4H活性以及总酚、类黄酮含量高于86-1甜瓜果实,说明伽师瓜苯丙烷代谢活性高于86-1甜瓜,伽师瓜具有更强的抵御抗链格孢侵染的能力。     

外源NO处理对马铃薯块茎创伤木栓化的影响

创伤木栓化是马铃薯块茎受创后愈合反应的重要环节,在减轻病害和水分丧失方面发挥着重要作用。本试验采用马铃薯品系‘D47’为材料,研究外源NO供体SNP处理对马铃薯块茎创伤木栓化的影响机理。通过设置3个处理(蒸馏水为对照; 0.5 mmol/L SNP外源NO供体; 1.3 mmol/L c-PTIO NO清除剂)将创伤后的马铃薯块茎处理后,置于光温培养箱中(黑暗,(21±2)℃, 85%湿度)进行创伤愈合反应。结果表明SNP处理显著促进软木脂在创伤部位的沉积及木质素含量增加,显著提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸羟化酶(C4H)和4-香豆酰-辅酶A-连接酶(4CL)等苯丙烷代谢的酶活性,而c-PTIO处理则显示出抑制的效果。本研究结果表明NO处理能够有效激活苯丙烷代谢和促进木质素和软木脂的累积,从而加速马铃薯块茎的创伤木栓化过程。     

过表达FtbZIP5提高苦荞毛状根黄酮积累及其耐盐性

bZIP转录因子不仅在植物盐胁迫网络中起着重要的作用,还可调节植物类黄酮的积累。在苦荞品种川荞1号中克隆了1个具有转录激活活性的bZIP家族基因FtbZIP5。FtbZIP5基因能被NaCl和脱落酸（ABA）诱导表达,在茎和叶中的表达高于根中。对过表达FtbZIP5基因毛状根的总黄酮含量进行检测,结果显示,总黄酮含量在过表达株系中显著高于野生株系。同时检测其类黄酮合成途径中关键酶基因的表达量,其中黄烷酮-3-羟化酶基因（F3H）的表达量较高。可推测该过表达毛状根株系中总黄酮的积累与F3H的表达有关。在NaCl（100mmol/L）胁迫下,各株系的总黄酮积累受到抑制,过表达株系的含量减少至0.63mg/g。并且,在这种压力下,F3H的表达水平仍然高于对照。植株在受到胁迫后,对照株系的过氧化氢酶（CAT）活性显著低于过表达株系。随着野生型植株受到胁迫的增强丙二醛（MDA）含量增加,但过表达株系的含量趋于稳定。以上结果表明,在过表达FtbZIP5毛状根中,总黄酮的积累可能是通过关键酶基因F3H的上调表达来调节的。并且FtbZIP5可提高苦荞毛状根耐盐性。通过解析FtbZIP5对苦荞毛状根中总黄酮积累及植株耐盐性的影响,为荞麦耐盐性和解析其耐盐机制研究奠定基础。     

桃褐腐病菌激活蛋白对草莓幼苗防御酶酶活性的影响

激活蛋白是从多种病原真菌中分离出的一种蛋白激发子,为了解桃褐腐病菌激活蛋白对植物防御酶的诱导作用,本实验通过沸水浴、离心等方法,从桃褐腐病菌（Monilinia fructicola）菌丝体中分离出激活蛋白的粗提物,并喷雾到草莓幼苗的叶片上,测定了部分防御酶和病程相关蛋白的活性变化。结果表明：经桃褐腐病菌激活蛋白处理后,0-18h内草莓叶片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性呈曲线增高的趋势,18h达到最高值,最高值比对照增加40.7%; 0-6h内草莓叶片过氧化物酶(POD) 和多酚氧化酶（PPO）活性均呈急剧增高的趋势,6h达到最高值,其中POD活性比对照增加126.2%,PPO活性比对照增加62.9%。经激活蛋白处理后草莓叶片的β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶活性也有增高的趋势。     

苯并噻二唑(BTH)诱导苹果抗斑点落叶病研究

研究苯并噻二唑（BTH）诱导苹果抗斑点落叶病的组织病理学特征,及其诱导抗病性与苯丙氨酸解氨酶活性（PAL）、几丁质酶活性和β-1,3-葡聚糖酶活性的关系。用整叶组织透明染色法进行组织病理学观察,用比色法测定PAL、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活的变化。结果表明：BTH能诱导苹果提高对斑点落叶病的抗性,接种前6d处理时可引起苹果斑点落叶病病情指数由对照的21.3下降到9.3。组织病理学观察发现,BTH诱导抑制病菌侵染钉的形成,限制病菌向细胞内扩展;酶活测定发现,BTH诱导能提高苹果叶片PAL、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性。处理的果苗比对照果苗防卫反应启动的要早。     

木质素生物合成代谢中的酶学研究进展

目前认为木质素是由多种简单的苯丙烷及其衍生物经聚合形成的复杂的聚合物,由羟基肉桂醇的衍生物——木质醇氧化聚合而形成的。根据近年来木质素研究领域的最新进展,重点介绍了木质素的苯丙烷代谢途径中一些重要的酶的遗传操作,如PAL、C4H和COMT等,简单描述了部分酶的细胞和亚细胞定位,概括了木质素生物合成的酶学研究中存在的问题和前景。     

加勒比松苯丙氨酸解氨酶活性及相关基因表达的种源间差异

为研究苯丙烷代谢关键酶——苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及相关基因表达在不同加勒比松变种/种源间的差异,本试验以盆栽加勒比松及湿地松苗木为材料,分析了其针叶PAL活性在不同季节及种源间的差异,结果表明:种源效应、环境温度及二者的互作效应均对PAL活性有显著作用,常温下,加勒比松14个种源PAL活性存在显著差异,但与对照湿地松差异较小;自然低温时,湿地松PAL活性显著增加,明显高于加勒比松除16与11外的其它种源,暗示PAL活性可能与加勒比松耐寒性存在一定的关系。进而利用定量PCR分析两个PAL同源基因在其中7个种源中的表达情况,发现常温下Pc PAL2与Pc PAL3的基因表达在种源间差异显著,且Pc PAL2表达与PAL活性高度正相关。本研究为利用PAL活性相关基因筛选加勒比松耐寒性种源,进一步遗传改良耐寒相关性状提供了理论依据。     

黄瓜不同品种苗期感染枯萎病菌后几种酶活性的变化

分析了黄瓜不同抗性品种受枯萎病菌侵染后,叶片组织内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化.结果表明,无论是抗病品种还是感病品种,在接种枯萎病菌后,随着接种天数的增加,4种酶活性与对照相比均有一定程度的升高,但抗病品种的酶活性增加幅度高于感病品种.说明这4种酶在黄瓜对枯萎病的抗性机制中起了重要作用.     

黑腐病对花椰菜（Brassica oleracea L. var. botrytis）幼苗根系形态和生理的影响

为了阐明黑腐病对苗期花椰菜的根系形态和生理的影响,对建立花椰菜抗黑腐病根系育种新途径提供依据,利用黑腐病菌感染花椰菜抗病品种雪峰的叶片后,研究植株根系发生的一系列形态和生理变化。结果表明,接种7天后的植株根长、根干重、地上部干重、根系活力比接种后2天的显著增加。接种处理的植株根长、根干重和地上部干重明显比未接种对照（CK）低,但是接种幼苗的根系活力比未接种对照的根系活力高。接种3天后,接种处理的根系可溶性蛋白质含量一直显著高于未接种对照;接种后0~4天,接种处理的根系超氧化物歧化酶（SOD）活性明显低于未接种对照,但到接种后5~7天,接种处理的根系SOD活性又高于未接种对照;根系多酚氧化酶（PPO）活性和脱落酸（ABA）含量在植株接种后都显著高于未接种对照。但是,黑腐病病原菌没有提高根系过氧化物酶（POD）活性。以上结果说明,黑腐病菌引起了花椰菜幼苗根部一系列形态变化,并通过诱导植株根系中防御酶活性和调控内源激素等抵御病原菌的进一步侵染。     

栽培墨兰根腐病病原鉴定与生防菌筛选

为明确墨兰根腐病的病原,提出绿色生防措施,以发生根腐病的墨兰为材料,采用组织分离法分离病原菌,并对其进行形态学鉴定及分子生物学鉴定,通过柯赫氏法则验证致病性。同时,采集野外健康墨兰根部和土壤,采用稀释涂布法分离获得20株细菌,通过平板对峙培养,筛选出1株细菌MJ5-1能同时拮抗2株病原真菌。通过16S rRNA基因序列分析,该拮抗菌为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。结果表明,导致云南墨江栽培墨兰根腐病的病原是腐皮镰刀菌(Fusarium solani),短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)MJ5-1能抑制腐皮镰刀菌菌丝及孢子的生长。研究结果可为产业化栽培墨兰的根腐病诊断及无公害防治提供理论依据。     

银川大豆根腐病病原鉴定及种衣剂对其防治效果

为明确宁夏银川地区大豆根腐病病原及种衣剂对其防治效果,于2018—2019年从宁夏银川贺兰、兴庆和永宁地区大豆产区采集大豆根腐病病样,采用组织分离法分离病原菌,通过形态学鉴定并结合ITS和TEF序列分析确定病原菌的分类地位;通过田间试验明确6种种衣剂对大豆根腐病的防治效果。分离纯化获得126株镰刀菌,属于4个种,分别为茄病镰刀菌(Fusarium solani)、尖孢镰刀菌(F. oxysporum)、木贼镰刀菌(F. equiseti)和短肥镰刀菌(F. brachygibbosum),占比分别为51.59%、24.60%、13.49%和10.32%。4种镰刀菌对大豆均有致病作用,造成根腐病症状。供试6种种衣剂在播种后20天的防治效果均在65%以上,60天后防治效果均在60%以下。造成宁夏银川地区大豆根腐病的病原菌为茄病镰刀菌、尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌和短肥镰刀菌。供试种衣剂对大豆根腐病均有一定的防治效果,但在大豆成株期防治效果下降。     

四川茂县花椒根腐病病原菌的分离与鉴定

旨在明确引起阿坝藏族羌族自治州茂县花椒根腐病的病原菌种类,为科学有效防治该病提供理论参考。以采自茂县的花椒根腐病病根为材料,通过组织分离法、致病性测定、形态学观察与基于核糖体转录间隔区序列(ITS)和延长因子基因(tef1)的分子鉴定相结合进行病原菌的分离鉴定。结果表明,病原菌菌丝初为灰白色,后为兰褐色或紫红色。大型分生孢子为镰刀形,小型分生孢子呈肾形。分子鉴定结果显示,该病原菌在基于ITS和tef1序列构建的系统发育进化树上与腐皮镰孢菌类群处于同一分支。根据形态学和分子鉴定结果,将引起四川茂县花椒根腐病的病原菌鉴定为腐皮镰孢菌(Fusarium solani)。     

拮抗芽孢杆菌对蒙古黄芪主要药效成分的影响

探讨黄芪根腐病拮抗芽孢杆菌SXKF16-1(Bacillus atrophaeu)和SXKF16-2(B. methylotrophicus)对黄芪主要药效成分的影响,旨在为后续多功能制剂的开发提供依据。采用灌根法对健康黄芪苗浇注拮抗菌发酵液,HPLC-UV-ELSD法对10种药效成分进行测定。结果表明,毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷、紫檀烷苷、异黄烷苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素和黄芪皂苷Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ在各自标准曲线相应的线性范围内线性关系良好(r≥0.9950),试验测定结果可靠。拮抗芽孢杆菌SXKF16-1和SXKF16-2处理对药效成分毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花苷、紫檀烷苷、异黄烷苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪皂苷Ⅳ的含量均无明显影响,但显著促进黄芪皂苷Ⅰ和黄芪皂苷Ⅲ含量的升高。2组处理与对照相比,总黄酮含量均无明显变化,总皂苷含量显著升高。拮抗芽孢杆菌SXKF16-1和SXKF16-2对黄芪主要药效成分的含量无负面影响,可促进某些皂苷类成分的积累,具备开发为多功能制剂的潜力。     

辽宁新宾人参根腐病病原真菌的分离与鉴定

分离和鉴定辽宁人参主产区根腐病致病真菌,为人参抗病育种、开展根腐病绿色防治提供理论支撑。本研究采用组织分离法,对辽宁新宾人参根腐病重发生地块2~5年生病株开展植物病原真菌的分离和纯化。采用琼脂培养法,对分离菌株进行致病性测定。结合形态学观察和rDNA-ITS、EF-1α序列分析,对菌株开展形态学和分子生物学鉴定。最终,分离得到2株菌落形态不同的致病真菌,编号为JS64-1和JS64-3,经鉴定,分别为腐皮镰刀菌(Fusarium solani)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。本研究采用琼脂培养法,开展人参根腐病致病性测定,操作简便,省时高效,结果准确,可为其他植物根部病害研究提供参考。     

拟康氏木霉和黑根霉混合发酵对苹果链格孢的防治

研究黑根霉和拟康氏木霉混合发酵液对苹果链格孢菌的生物防治效果,探索开发为新型绿色环保生物防治剂。对2种生防微生物进行形态学鉴定和ITS鉴定;生长速率法测定混合发酵液的抑菌活性;在烟台莱阳进行田间实验对发病较为严重的果园进行为期一年的多次灌根与喷施处理,测定其防治效果并测定其对苹果叶片SOD、POD等防御相关酶的活性。研究结果表明,黑根霉和拟康氏木霉混合发酵可显著提高对病原微生物链格孢菌的抑菌能力。平板抑菌实验结果表明,混合发酵液对链格孢菌的抑菌效果达到了66.73%,显著高于黑根霉和拟康氏木霉单独发酵液的51.23%、17.28%;田间实验发现,混合发酵液处理后苹果斑点落叶病发病率与对照组相比显著下降,相对防效达到42.46%;对其叶片防御酶测定结果表明,混合发酵液处理后,苹果叶片的防御酶SOD、POD、PAL活性均有50%以上的提高。黑根霉和拟康氏木霉混合发酵液对苹果链格孢菌具有显著的抑制作用,能有效防治苹果斑点落叶病,提高苹果抗病能力,为新型生防制剂的开发提供了参考。     

荷花腐败病菌的荧光定量PCR检测

建立一种快速、特异性强的定量检测荷花腐败病菌(Fusarium commune)的技术,评估该技术用于荷花腐败病菌定量检测的可行性,并对东莞莲湖的土壤、莲藕等样品的荷花腐败病菌数量进行动态监测,为防治该病害提供依据。采用以SYBR Green I为荧光染料的实时荧光定量PCR(qPCR)技术,对不同发病级别的荷花植株及其地下土壤的荷花腐败病菌的含量进行检测,并分析病菌含量与病害级别的相关性。结果表明,利用qPCR技术检测的最低检测限为1 fg/µL,添加健康荷花组织的基因组DNA后,该qPCR技术的最低检测限为10 pg/µL。对该qPCR反应的溶解曲线进行分析,扩增的产物仅有1个峰值,表明采用该qPCR技术扩增的DNA产物具有高度的特异性。染病植株中荷花腐败病菌的DNA含量与其发病程度呈正相关,而莲湖土壤荷花腐败病菌含量与病害级别的相关性低,但土壤中荷花腐败病菌的数量随着病害级别提高而增大。该qPCR检测体系能够对莲湖的土壤、发病莲藕等进行荷花腐败病菌的动态监测,可为该病的有效防治提供依据。     

低浓度呕吐毒素作为激发子对马铃薯抗干腐病的诱导及其作用机制

Dry rot disease is a fungal disease caused by Fusarium sp. infection in the process of potato cellar storage, which seriously affects the commercial value. Vomitoxin (DON), also known as deoxynivalenol, is a secondary metabolite produced by fusarium sp. in the process of infecting potato lump. Biological control is an effective method of disease control. Using biological factors as elicitors to induce plant system produce disease resistance has become a hot research topic. In this study, in order to provide theoretical basis for biological control of dry rot disease, potato tubers were treated with low concentration of DON as elicitor to determine its role in the resistance to dry rot disease and the mechanism of inducing systemic acquired resistance (SAR) of potato. DON treatment had a certain effect on the development of dry rot disease, and affected by the concentration. The treatment of potato tubers with 5 ng mL^-1 DON for four hours could effectively reduce the diameter expansion of dry rot disease lesions induced by Fusarium sambucinum. Low concentration of DON increased the activities of SOD, POD, chitinase and β-1, 3-glucanase in tuber tissue, and decreased the accumulation of MDA. DON treatment increased the activities of PAL and 4CL, the key enzymes of phenylpropane metabolism, and promoted the accumulation of total phenols, flavonoids, lignin and anthocyanins. Meanwhile, the content of endogenous signal molecules SA, JA, and ET in potato tubers could be increased by using DON as elicitor, and the expression of NPR1 (regulatory gene of plant systemic resistance) was increased.     

百香果茎基腐病菌分离鉴定与药剂筛选研究

为研究百香果产业中多发病害茎基腐病的病原菌鉴定与防治问题,在广东省百香果主产区采集茎基腐病病株,结合形态学观察与分子测序方法鉴定分离病原菌菌株,并对其进行致病性检测,同时检测系列杀菌药剂对病菌生长及其致病性的影响。结果表明,通过形态特征观察、分子生物学鉴定,从百香果茎基腐病病株中分离获得的8个菌株鉴定为腐皮镰刀菌(Fusarium solani)。离体和活体致病力测试结果显示,致病力较高的菌株为FP6、FP7、FP2,其次为FP1、FP3、FP8、FP4,最低为FP5。不同药剂处理对病菌的生长及致病力均产生影响,其中30%苯甲嘧菌酯处理的抑制效果为最佳。研究结果可为后续百香果茎基腐病病理学、百香果抗病育种等研究提供基础。