大丽轮枝菌致病力与寄主棉苗落叶的相关性

以棉花黄萎病菌强致病力菌株Vd084、Vd082和弱致病力菌株Vd001为供试菌株,以耐病品种中棉所35和感病品种冀棉11为鉴别寄主,采用蛭石沙土无底纸钵定量蘸菌液体法,首先明确棉花黄萎病菌致病力与落叶间的关系,然后采用大丽轮枝菌落叶型菌株特异引物D-1/D-2和非落叶型菌株特异引物ND-1/ND-2对供试菌株进行分子检测。结果表明,1×107 mL-1的常规接种量下,3个菌株均能导致棉苗出现落叶;与弱致病力菌株相比,强致病力菌株出现落叶的时间早3d,且落叶株率高。在接种量为1×105~1×107 mL-1,强致病力菌株的落叶株率显著高于弱致病力菌株,当接种量达到1×108 mL-1时,强致病力菌株和弱致病力菌株间差异不明显。3个菌株在耐病品种上的落叶株率(28.8%)显著低于感病品种(37.7%)。分子检测表明,2个强致病力菌株Vd084和Vd082为落叶型菌株,弱致病力菌株Vd001为非落叶型菌株。结果显示,该2对引物检测出的非落叶型菌株Vd001在温室苗期人工接种条件下仍能导致棉苗落叶。可见,对于落叶型棉花黄萎病菌的检测还需要建立更完善的方法,尤其是模拟大田间条件的检测方法更为重要。     

水杨酸诱导棉花耐黄萎病的效应

温室内以黄萎病菌(Verticilli-um dahliae)孢子悬浮液接种棉苗30 min后,再以2 ol的水杨酸(SA)叶面喷施,处理棉苗与对照相比发病率和病情指数都有所降低,表现出对棉花黄萎病具有一定的诱导抗病性.经对一些生化指标进行测定,发现用SA喷施和病菌接种都可以引起棉苗叶片中过氧化物酶(POD),苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO),β-1,3-葡聚糖酶活性的上升,这可能是导致诱导抗病性产生的重要原因.     

棉花红腐病菌不同致病力菌株间毒素活性差异

为了研究拟轮枝镰孢霉(Fusarium verticillioides)的致病力与毒素活性之间的关系，以及毒素对棉苗根系保护酶的影响，选用棉花‘新陆早82号’品种，用拟轮枝镰孢霉粗毒素液水培处理棉种及棉花幼苗后，分别测定棉种发芽率、胚根抑制率、棉苗萎蔫程度、根系电导率、根系超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase, PAL）、过氧化物酶（peroxidase, POD）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）活性。结果表明：拟轮枝镰孢霉毒素活性与菌株致病力成正相关，与棉苗致萎程度、根系保护酶活性成正相关；不同致病力菌株所提取的毒素及其不同浓度溶液均对棉种萌发率及胚根抑制率有显著影响；经病原菌毒素溶液处理后，棉苗根系的SOD、PAL、POD、PPO活性均呈先增高后降低的趋势，其活性最高出现在处理后12～24 h。该研究对于了解寄主与病原菌相互作用关系，以及为毒素在抗病育种、病害防治新方法等方面的应用研究提供借鉴。     

河南省棉花黄萎病菌培养特性与致病力分化研究

从河南主要产棉区发病棉株中分离35个棉花黄萎病菌菌株。根据致病力测定结果,将河南黄萎病菌菌株和2个对照菌株划分为强致病力菌株、中等致病力菌株和弱致病力菌株3种类型,分别占24.3%、54.1%和21.6%。通过对其培养性状的测定发现,各地棉花黄萎病菌菌株的菌落生长速度和微菌核形成能力等培养性状上存在一定的差异,多数菌株为菌核型,占70.3%,少数为中间型和菌丝型,分别占21.6%和8.1%。不同培养类型的菌株致病力也不同,以菌丝型的菌株致病力最强,菌核型次之,中间型最弱。研究还发现,不同地区棉花黄萎病菌菌株间的致病力存在一定差异,同一地区的不同菌株间致病力也有一定差异。     

值得注意的病害—落叶型棉花黄萎病

<正> 关于我国棉花黄萎病菌“种”的鉴定,许多学者认为是大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)。迄今为止,尚未发现黄萎轮枝菌(V.albe-atrum)。这二种轮枝菌在世界各地广泛分布,大丽轮枝菌是引起棉花黄萎病的主要致病种。早在五十年代,我国已发现棉花黄萎病菌的不同菌株存在着致病力的差异。以后王清和、邓先明、姚耀文分别报道了山东、四川省和其它八个省(区)的棉花黄萎病菌的致病力分化情况。他们所述的强、中、弱不     

棉花抗枯、黄萎病育种技术研究

【目的】研究棉花抗枯、黄萎病育种技术，选育棉花抗枯、黄萎病的多抗性新品种。【方法】试验采用致病力强的菌种，培养备制成棉枯萎病棉籽粉载菌体和棉黄萎病孢子悬浮液，研究不同菌量、不同接菌方法、致病温度因素、病圃接菌选择及多抗病性育种选择技术指标。【结果】播前土壤接棉枯萎病菌棉籽粉载菌体，棉苗2片真叶时，伤根接黄萎病菌孢子悬浮液，盖膜保温诱导发病，淘汰感病群体及感病个体。大田病圃是在重病地接种发病棉杆，移栽时再用棉黄萎病菌孢子悬浮液沾根，发病高峰淘汰棉枯、黄萎病感病群体及感病个体，结合丰产、优质性状的遗传选择，培育出抗病棉花品种。【结论】该项技术是在研究棉花苗期诱导抗性和大田病圃筛选相结合构建的新方法。     

棉花黄萎病菌T DNA插入突变体库的构建及变异性状的分析

利用农杆菌介导遗传转化(ATMT)的方法,成功构建含2 000个转化子的棉花黄萎病菌强毒菌株Vd080的突变体库。200μmol/L乙酰丁香酮(AS)作诱导剂,25℃共培养48h,棉花黄萎病菌孢子量为106 mL-1,其转化效率达150～540个转化子。进一步研究发现,供试突变体的T-DNA成功插入Vd080基因组,且均为单拷贝插入,转化子的潮霉素B基因能够稳定遗传。309个突变体中,53.7%的突变体菌落形态与初始菌株Vd080相同,均产生黑色的微菌核,不产生黑色素微菌核的菌丝型仅占17.5%。与初始菌株相比,随机选取的85个突变体,产孢量、生长速率、粗毒素分泌量及致病力发生显著变异的菌株分别占36.4%、12.9%、50.6%和29.4%,四者之间不存在明显的相关性。     

棉花黄萎病菌VdHP1的克隆及功能分析

【目的】明确棉花黄萎病菌(大丽轮枝菌Verticillium dahliae)中一个新基因(VdHP1)的功能,为解析棉花黄萎病菌的致病机制以及棉花黄萎病的防治提供依据。【方法】以大丽轮枝菌野生型菌株V592的基因组DNA和cDNA为模板,对VdHP1全长进行克隆并测序;利用逆转录实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分别对棉花根系诱导不同时间VdHP1的表达量及V592菌株不同组织中VdHP1的表达量进行测定;构建针对VdHP1的敲除载体、互补载体和过表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化筛选VdHP1基因敲除突变体、互补菌株和过表达菌株;以野生型菌株V592为对照,对VdHP1基因敲除突变体及互补菌株的菌落及菌丝形态进行观察,并对微菌核量、产孢量及致病力进行测定;通过RT-qPCR测定其他致病力相关的基因在VdHP1基因敲除突变体及过表达体菌株中的表达情况。【结果】VdHP1全长为862 bp,预测编码蛋白含268个氨基酸,与GenBank中已注释的基因没有任何的序列相似性。野生型菌株V592受棉花根系诱导6—12 h时VdHP1表达水平显著上调,表明VdHP1在大丽轮枝菌侵染早期发挥作用。VdHP1在分生孢子中的表达量显著高于在菌丝和微菌核中的表达量,表明VdHP1在大丽轮枝菌不同组织中的表达具有差异性。与野生型菌株V592相比,VdHP1基因敲除突变体产孢量和产孢梗显著减少,菌丝分支呈螺旋状,对棉花的致病力明显下降。与侵染钉形成相关基因(VdCrz1、VdNoxB、VdPls1)、分泌蛋白释放相关基因(VdSep5)及分生孢子产生相关基因(Vdpf、VdSge1、VGB、VdPLP、VdCYC8、VdNLP1、VdNLP2)在VdHP1基因敲除体中的相对表达量显著下调,在过表达菌株中上调;而与黑色素合成相关基因(VdCmr1、VdSho1、VdLAC、VdPKS1)在VdHP1基因敲除突变体中则显著上调,在过表达菌株中下调。【结论】VdHP1与大丽轮枝菌分生孢子和产孢梗的产生有关,参与大丽轮枝菌致病;VdHP1对与侵染钉形成、分泌蛋白释放及分生孢子产生相关基因的表达具有正调控作用,对黑色素合成相关基因的表达具有负调控作用。     

新疆几株黄萎轮枝菌株的形态学鉴定与生物学特征特性比较研究

采集新疆南北棉区的棉花症状表现为黄斑型和落叶型的以及从茄与苍耳上分离得到的黄萎轮枝菌共6个菌株，进行了形态学及生物学特征特性的比较研究。结果表明，6菌株都无形态学上的显著差异，其生物学特征特性也基本雷同。6个菌株同在棉、红花、向日葵、茼麻、苍耳和辣椒上作交互接种，均表现为不侵染辣椒，但对其他的6种供试植物均持不同程度的致病力现象。以茄菌与苍耳菌对供试的6种植物的致病力都强，而寄生在棉花上的4个菌株除对其原寄主的致病力为中、强度外，对红花、向日葵、苍耳及苘麻的致病力也强，但对茄的致病力则弱，或无致病能力。本试验6个菌株均应被鉴定为大丽花轮枝菌（Verticillium dahliae Kleb．），但从其全部的表现形式看仍有较明显的生理分化现象。从棉花上的4个菌株表现的形式可以看出，南北疆棉黄萎病的黄斑型与落叶型分离物均同属于中、强度侵染的致病菌，在许多情况下，黄斑型菌株的致病力还往往强于落叶型菌株的致病力，从当前南北疆棉区的棉花黄萎病中表现有落叶型反应的病株，很难断定为系属强致病力变异菌株的症状反应。     

江苏省棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)致病力的分化

自江苏省主要产棉区分离到棉花黄萎病菌(V.dahliae)17个菌株,在棉花苗期,用一定浓度的孢子悬浮液蘸根接种,接种后在23—25℃的温室内培养,观察发病的反应型.根据各菌株在海岛棉米努菲416、中棉江阴白籽、陆地棉陕西721、鲁棉1号及徐州142等不同抗性的棉花品种上的反应型,测定菌株致病力的强弱显然不同,可分为致病力强的Ⅰ型、致病力弱的Ⅲ型和致病力中等的Ⅱ型.致病力强的Ⅰ型引起落叶,亦称作落叶型菌株,目前只在我国局部地区发现。除棉花外,致病力强弱不同的菌株接种在大豆、豇豆等11种植物上的症状反应也有明显的盖异.     

棉花内生蜡状芽孢杆菌YUPP-10对棉花黄萎病的防治作用及机制

【目的】棉花黄萎病(Verticillium wilt)是世界性难以防治的病害,筛选有效的生防微生物资源成为解决棉花黄萎病的重要途径之一,本研究旨在分离一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为生物防治棉花黄萎病提供技术支持。【方法】用葡甘聚糖作为碳源筛选一株能够降解β-1,4糖苷键的棉花内生细菌YUPP-10,通过平板对峙培养、平板对扣培养和悬滴法等测定YUPP-10对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)菌丝生长和孢子萌发的抑制效果;用YUPP-10无菌滤液培养大丽轮枝菌微菌核,检测其对微菌核萌发的影响;利用基质接种法进行盆栽试验探究其对棉花黄萎病的防治效果;通过胚根、叶片接种病原菌,木质化和活性氧爆发研究YUPP-10诱导抗病能力;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测防御相关基因的表达。【结果】成功获取一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)YUPP-10,其整体代谢产物在7 d时对大丽轮枝菌的抑菌带宽为0.73 cm,挥发性代谢产物在10 d时对大丽轮枝菌菌落的抑制率为77.03%;YUPP-10无菌培养液对大丽轮枝菌孢子和菌核萌发的抑制率分别为17.22%—71.25%和10.69%—26.62%,且抑制率与无菌滤液的浓度呈正相关。在用YUPP-10玉米蛭石培养物拌土处理的盆栽试验中,其对棉花黄萎病的最高防效达到80.60%。诱导抗性试验发现YUPP-10诱导了胚根和叶片抗大丽轮枝菌的侵染,诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。qRT-PCR检测结果显示YUPP-10成功激活了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CHI)和病程相关基因(PR10)的表达,对大丽轮枝菌在棉花体内的扩散和生长起到了抑制作用。【结论】YUPP-10通过直接抑制病原菌的生长,同时诱导植物防御反应来抵抗病原菌的侵染和扩展,其具有良好的应用前景。     

Physiological mechanisms involved in resistance to cotton verticillium wilt induced by AM fungi

It was proved that arbuscular mycorrhizal (AM) fungi played an important role in increasing plant resistance to soilborne pathogens, especially when plants were pre-inoculated with AM fungi. Mechanisms involved in this phenomenon are not yet well understood. On the basis of the former experiment results in our lab, effects of AM fungi on cotton Verticillium wilt and the mechanisms of increasing disease resisitance by the tested fungi were studied in pot culture under greenhouse conditions. …     

棉花新种质鲁HB22黄萎病抗性的遗传和生理研究

通过接种鉴定,研究了棉花新种质鲁HB22黄萎病抗性的遗传规律和生理变化。结果表明,鲁HB22的苗期抗病性表现为显性单基因遗传。接种黄萎病菌后,与感病对照冀棉11相比,叶片PAL活性迅速升高及较长的保持时间可能是鲁HB22黄萎病抗性的重要生理机制之一。接种黄萎病菌后,叶片MDA含量变化趋势尤其是接种3天后MDA含量显著低于感病对照,可以作为鉴定鲁HB22黄萎病抗性的生化指标之     

陆地棉黄萎病菌诱导抑制消减杂交cDNA文库的构建与分析

为探明棉花黄萎病抗性的相关基因,对本实验室的一个高抗黄萎病陆地棉材料进行抑制消减杂交(SSH),以黄萎病菌诱导后48 h和未诱导的植株分别作为Tester和D river,提取总RNA并分离mRNA,通过合成cDNA双链及两次PCR扩增,富集诱导后植株中差异表达的片段。对两次PCR后的产物纯化,连接并转化到大肠杆菌中完成文库构建,共获得了434个阳性克隆。对插入片段进行PCR扩增后发现大小从0.45 kb到0.70 kb不等。指纹图谱分析将所有克隆分为20类,于每一类中取1个克隆进行测序分析。BLAST分析表明大部分克隆片段与其他病原菌诱导缩减库中的EST相似。缩减片段编码的蛋白与拟南芥的P450单加氧酶、病程相关蛋白、类甜蛋白以及几丁质酶等相似。此cDNA文库的建立为进一步分析基因的差异表达及分离抗黄萎病基因奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌防治棉黄萎病研究

用枯草芽孢杆菌7种不同处理方法防治棉黄萎病,结果标明:以棉种量10%的枯草芽孢杆菌种子包衣最简便有效,防效49.4%～56.6%,达极显著水平。     

棉花黄萎病菌激发子对棉花黄萎病的诱抗作用

用不同毒力的大丽轮枝菌菌丝胞壁激发子分别直接诱导不同抗性的棉花品种,结果表明,棉花过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与植物保卫素棉酚的含量经病原菌激发子诱导后都有不同程度的提高,并就其对病菌毒素的降解作用进行了初步研究.     

黄萎病菌毒素诱导棉花愈伤组织中POD,SOD活性和PR蛋白的变化

对不同抗、感病品种棉花愈伤组织在黄萎病菌毒素诱导下,体内过氧化物酶和ＳＯＤ活性的变化进行了测定,结果表明,感病品种中ＰＯＤ活性的升高大且早于抗病品种;感病品种ＳＯＤ活性随诱导时间延长而迅速下降,耐、抗病品种ＳＯＤ活性的降低较慢;随着病菌毒素诱导时间的增加,在电泳凝胶透射扫描系统中愈伤组织中有数种病原相关蛋白（ＰＲ蛋白）表达。     

黄萎病原菌胁迫对丛枝菌根化棉花幼苗根部防御性酶及超微结构的影响

[目的]探讨从枝菌真菌提高棉花黄萎病抗性的作用机理,在棉花上应用AM真菌提高棉花对黄萎病的抗性.[方法]温室盆栽条件下,研究了接种两种丛枝菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)和幼套球囊霉(Glomus etunicatum)的棉花幼苗在黄萎病原菌(Verticillium dahliae)胁迫下,其根内防御性酶活性、抗性相关物质和根细胞超微结构的变化情况.[结果]感病品种军棉1号接种AM真菌后,(1)能够诱导根内防御性酶系苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶和过氧化物酶(POD)的积累,增加酶的含量,提高酶的活性,而接种AM真菌后再接种病原菌,其PAL、几丁质酶和POD活性均显著提高,明显高于其它处理,并增加了一条POD同工酶条带;(2)接种AM真菌能够增加根内酚类物质的含量,降低根内丙二醛的含量,表明接种AM真菌可减轻植株细胞的膜脂过氧化作用,缓解细胞的损伤.(3)棉花根系受到AM真菌的侵染后,根系细胞发生了一系列有利于提高对病原菌抵抗能力的结构性变化,如细胞发生变形固缩,液泡数量明显减少,木质部结构增多.而接种AM真菌后再接种病原菌,根系细胞发生更为剧烈的变化,包括细胞壁明显加宽,细胞颜色加深,栅栏组织和导管变形,导管处产生胶状物质,线粒体内折消失,细胞壁木质化,出现了细胞壁物质的沉积.[结论]提出了AM真菌提高棉花黄萎病抗性的防御机制和强化机制,并认为AM真菌的侵染对于植物起到了类似于"免疫"的作用,这种类似免疫的作用在AM真菌提高棉花黄萎病抗性的作用机制之中最为直接和重要.     

菌根真菌协同死谷芽孢杆菌抑制棉花黄萎病

利用温室盆钵实验,双接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)地表球囊霉(Glomus versiforme)和死谷芽孢杆菌(Bacillus vallismortis, HJ-5),研究AMF协同HJ-5控制棉花黄萎病的效果,并通过液相色谱法、馏分平板对峙法探析协同抗病的原因。结果表明:与对照相比,AMF和HJ-5在控制棉花黄萎病方面具有协同增效的作用,发病率下降50.82%,地下部干重增加125.00%,根际HJ-5数量增加23.80%。液相色谱分析表明,HJ-5分泌伊枯草菌素(iturin A)和表面活性素(surfactin)2种抗病性脂肽类物质。双接种AMF、HJ-5,棉花根际伊枯草菌素和表面活性素含量分别比HJ-5单处理增加13.38%和11.27%。接种AMF促进了植株地下部生长和HJ-5在棉花根际的定殖,并分泌更多的抗病类物质,是AMF与HJ-5协同抗棉花枯萎病的重要机理。