黄瓜抗白粉病突变体筛选与鉴定

【目的】白粉病是危害黄瓜产量、品质的最严重的病害之一,抗白粉病材料的发掘与研究,可以实现从根本上解决病害问题。对获得的‘长春密刺’突变体材料进行分析,旨在筛选出黄瓜抗白粉病突变体材料,丰富育种群体。【方法】对400份‘长春密刺’突变体材料进行苗期接种白粉病菌试验,通过叶片病斑观察结合病情指数分析,初步筛选出抗病材料,将筛选出的抗病材料在大田环境下自然发病进一步观察表型。对初步筛选出的抗病材料进行苗期生理鉴定,测定并分析超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性以及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量等生理指标,通过田间自然发病进一步筛选抗病材料,并测定其蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、净光合速率等光合作用指标及乙烯、茉莉酸、水杨酸激素含量,并通过荧光定量PCR分析叶片中乙烯、茉莉酸、水杨酸、木质素、病程相关蛋白等防御信号途径中相关基因的表达。【结果】与感病材料相比,抗病材料的表面菌斑少,净光合速率、气孔导度都优于对照‘长春密刺’,胞间CO2浓度低于‘长春密刺’。在防御激素方面,抗病材料的乙烯、茉莉酸、水杨酸含量同样优于感病材料,而在成熟期叶片的防御信号途径相关基因表达上,抗病材料的表达高于感病材料。通过苗期接种白粉病菌和田间自然发病综合筛选出了两份抗白粉病突变体材料:Mu-86-2、Mu-58-9。【结论】通过对突变体库的筛选可以获得抗白粉病新材料,这些材料的获得对黄瓜抗白粉病的遗传研究和新品种培育具有重要价值。     

黄瓜耐盐突变体材料的筛选与鉴定

[目的]本文旨在从黄瓜突变体材料中筛选耐盐突变体材料。[方法]对948份‘长春密刺’黄瓜突变体材料进行NaCl溶液催芽试验,通过对比发芽率、发芽势和相对发芽率,结合胚根生长状况进行初步筛选,然后对发芽期筛选出的优质材料进行幼苗期盐胁迫处理(120 mmol·L~(-1)NaCl营养液,处理7 d),测定株高、根长、茎粗、地上部鲜质量、地下部鲜质量、茎节数等形态指标,分析超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性以及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和可溶性蛋白含量等生理指标。[结果]根据发芽期突变体材料的发芽指标情况,共筛选出25份耐盐突变体材料,从中挑选出12份优质材料。在盐胁迫处理下12份黄瓜突变体各项形态及生理指标均出现下降,但耐盐性好的材料表现显著优于对照,最终经过综合比较后筛选出7份耐盐新材料:Mu-94-6、Mu-34-2、Mu-144-10、Mu-70-11、Mu-42-5、Mu-61-2、Mu-43-4。[结论]通过对突变体库的筛选,得到7份耐盐新材料。这些材料的获得对黄瓜耐盐性的遗传研究和新品种培育具有重要意义。     

黄瓜发育早期耐旱突变体筛选与鉴定

以863份黄瓜突变体和长春密刺野生型为材料,进行PEG-6000溶液(200 g/kg)模拟干旱发芽试验,通过比较发芽势、相对发芽率并综合胚根生长情况,初步筛选得到耐旱材料,再对筛选出的材料和野生型材料长春密刺进行苗期干旱(PEG-6000,200 g/kg)处理,并测定形态指标和生理指标,综合比较筛选得到耐旱新材料.结果表明,干旱发芽试验下,初步得到11份耐旱突变体材料.幼苗期干旱胁迫处理下11份突变体材料与长春密刺野生型各项形态指标和生理指标都呈现不同程度的变化,株高、茎粗和地下鲜质量均降低,而超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量及可溶性蛋白质含量上升.隶属函数法比较筛选得到7份高耐旱新材料.     

生防腐皮镰刀菌JK-13对黄瓜抗白粉病的诱导作用

【目的】研究生防腐皮镰刀菌JK-13发酵液作为诱抗剂对黄瓜抗白粉病的诱导作用.【方法】采用喷雾接种法,研究菌株JK-13不同稀释倍数发酵液诱导黄瓜幼苗对白粉菌的抗性.【结果】经菌株JK-13发酵液原液处理后,白粉病的病情指数显著低于对照,仅为19.09,且诱抗效果较为显著,为77.20%,诱导抗病持久期为11d.喷施菌株JK-13发酵液或接种白粉菌均可提高黄瓜叶片中PPO、POD、PAL酶的活性,诱导处理后接种白粉菌的植株叶片上相关酶活性均高于只诱导不接种的处理.菌株JK-13发酵液处理后POD、PPO活性于第5天达到峰值,而PAL活性则于第3天达到峰值.【结论】菌株JK-13发酵液处理可以提高防御酶的活性,显著降低病情指数,增强黄瓜幼苗对白粉病的抗性.     

BTH、SA和SiO_2处理对甜瓜幼苗白粉病抗性及叶片HRGP和木质素含量的影响

【目的】探讨苯并噻二唑(BTH)、水杨酸(SA)和纳米硅(SiO2)对甜瓜幼苗白粉病抗性的诱导作用及与木质素、HRGP含量的关系。【方法】以抗白粉病甜瓜品种‘银帝’和感病品种‘卡拉克赛’为材料,用BTH、SA和SiO2溶液分别预处理,5d后接种白粉病菌并分4次调查处理植株的发病情况、测定叶片细胞壁中木质素和羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量。【结果】(1)BTH和SA处理显著降低了甜瓜幼苗的白粉病病情指数,尤以BTH效果为好,抗病品种发病较感病品种轻,SiO2只在发病初期显著降低病情指数。(2)白粉菌接种和BTH、SA处理对甜瓜叶片木质素及HRGP含量增加具有显著的系统诱导作用,且细胞壁中HRGP积累与木质素沉积在时间进程和强度上表现出明显的同步性,抗病品种的增加程度大于感病品种,SiO2无显著诱导效果。【结论】HRGP的积累和细胞壁的木质化与甜瓜对白粉病的抗性反应有关,是寄主-病菌互作的重要生化机制之一。     

不同抗性甜瓜接种蔓枯病菌后内源激素含量变化及其相关基因的表达分析

[目的]本文旨在研究甜瓜抗感材料中内源激素含量及其相关基因表达量的分析,了解甜瓜抗蔓枯病的抗性机制。[方法]以抗蔓枯病甜瓜抗源PI420145和感蔓枯病甜瓜‘白皮脆’(对照)为材料,在接种蔓枯病菌后的不同时间(0、1、2、3、5、7 d)进行取样,测定内源激素乙烯、茉莉酸及水杨酸的含量,并利用荧光定量PCR技术分析叶片中乙烯、茉莉酸、水杨酸等防御信号途径中相关基因的表达特征。[结果]抗蔓枯病甜瓜材料PI420145叶片中的乙烯含量整体低于感蔓枯病材料‘白皮脆’,但在接种0和7 d时茉莉酸含量均高于‘白皮脆’,并且水杨酸含量也基本高于‘白皮脆’。在接种前期(0~3 d),PI420145叶片中乙烯途径相关基因ACS、EIN2的表达量显著高于‘白皮脆’,接种后期(5~7 d)ACS在PI420145中下调表达并且表达量显著低于‘白皮脆’。PI420145叶片中茉莉酸途径相关基因COI1、PDF1.2的表达量分别在接种后期和接种前期基本显著高于‘白皮脆’,而AOS表达量在接种后期则极显著低于‘白皮脆’。在PI420145叶片中除接种后1 d外,水杨酸途径相关基因EDS5的表达量均显著高于‘白皮脆’,而ICS、NPR1的表达量分别在接种后期和接种前期基本显著高于‘白皮脆’。[结论]PI420145叶片中低浓度的乙烯以及高浓度的茉莉酸和水杨酸提高了其对蔓枯病的抗病能力,PI420145叶片中EIN2、PDF1.2、EDS5和NPR1在接种早期的高表达促使其比‘白皮脆’更早一步对蔓枯病菌的侵染作出反应。     

避雨栽培下不同酿酒葡萄品种白粉病抗性调查与分析

【目的】研究掌握避雨栽培模式下广西各酿酒葡萄品种的白粉病抗性水平,为适宜广西地区避雨栽培酿酒葡萄品种的选择推广、栽培生产以及种质资源创新提供依据。【方法】采用田间自然鉴定的方法,在葡萄白粉病发病盛期对广西避雨栽培的17个酿酒葡萄品种进行白粉病抗性调查及分析。【结果】9个欧亚种酿酒葡萄、‘威代尔’和‘凌丰’均不抗白粉病,其中‘霞多丽’和‘赤霞珠’高度感病;‘白布娃’、‘野酿2号’和4个亲本不明的品种均抗白粉病,其中‘白布娃’和‘桂葡6号’表现高抗。【结论】9个欧亚种酿酒葡萄品种间存在抗性差异,而大部分表现抗病的品种具有美洲种群或东亚种群血缘,是重要的白粉病抗病基因资源。     

小麦白粉病抗病新基因PmHNK的遗传分析和分子标记定位

 【目的】周98165对河南省当前流行白粉菌生理小种具有较好的抗性,并且综合农艺性状优良。明确其抗白粉病基因及遗传特性,筛选与其紧密连锁的分子标记,为抗白粉病育种提供抗源和理论支撑。【方法】将周 98165与中国春杂交、自交、测交,对双亲及其杂交后代进行苗期鉴定,用小麦白粉病菌08B1进行遗传分析,利用SSR、EST-SSR技术对双亲及抗感池进行筛选和电泳分析,并结合中国春缺四体材料进行染色体定位。【结果】周98165对3个白粉菌高毒力小种抗性良好,其抗病性受1对显性核基因控制,将该基因暂命名为PmHNK。筛选了与PmHNK 连锁的5个微卫星标记,在遗传图谱上的顺序为Xbarc77、Xgwm547、Xwmc326、Xgwm299、PmHNK、Xgwm108,Xgwm299和Xgwm108分别为PmHNK两侧距离最近的标记,图距分别为4.2 cM、5.6 cM,最远标记Xbarc77与PmHNK图距为10.6 cM,并将PmHNK 定位于3BL。【结论】抗病鉴定、遗传分析结合分子标记分析结果表明,PmHNK是一个白粉病抗病新基因。     

白粉菌在不同抗病性葡萄叶片上的侵染过程比较

【目的】探明葡萄白粉病侵染过程中病原与植物互作的关键时期。【方法】以抗白粉病的中国野生葡萄白河-35-1、感病欧洲葡萄品种佳丽酿及其F1代抗病株系6-12-4和感病株系6-12-2为材料,通过考马斯亮蓝G-250染色和解剖观察统计叶片的自然带菌率。采集田间白粉病发病葡萄叶片,人工接种试验叶片,于接种后0,1,3,5和7d分别采集接种叶片,制片后显微观察,研究白粉菌在葡萄叶片表面的生长和侵染过程。【结果】田间自然条件下和田间人工套袋隔离2周后,葡萄抗、感白粉病植株的新稍叶片均存在自然带菌现象,但抗病植株带菌率较低。人工压片接种后,菌丝和分生孢子成功附着在感病和抗病植株的叶片表面。随着接种后时间的延长,不同抗病性葡萄叶片表面白粉菌的数量均增加,接种3 d后感病植株叶片表面的菌丝数量快速增加,并表现出白粉症状;抗病葡萄植株叶片表面的菌丝数量增加较慢,不表现白粉症状。感病材料上葡萄白粉病的侵染过程为:分生孢子萌发形成芽管,然后在芽管顶端萌发形成附着胞,附着胞下方长出侵染丝并侵入叶片,完成侵染过程。【结论】葡萄白粉病菌与寄主识别反应的关键时期在接种后3 d内。白粉病人工接种前,葡萄叶片保持至少2周的隔离是必要的。     

小麦抗白粉病基因Pm21抗病差异的蛋白质组学研究

 【目的】对小麦白粉菌侵染后的叶片进行差异蛋白质组学研究,以期发现抗白粉病基因Pm21转入后,对抗病机制起重要作用的蛋白。【方法】以对小麦白粉病敏感（百农3217）和对小麦白粉病免疫（W2132-6,携带抗病基因Pm21）的2个小麦近等基因系为材料,分别提取2个材料拔节期接种48 h后的叶片蛋白,应用双向电泳联合质谱(MALDI-TOF-MS)技术分析Pm21基因转入后差异蛋白表达。【结果】双向电泳后,CBB染色,用ImageMasterTM 2D Platinum软件分析检测出12个差异蛋白点,经过质谱（MALDI-TOF-MS）分析和数据库检索,鉴定出9个蛋白质,其中7个分别与能量代谢、基因调控、防卫和稳定蛋白质相关,参与了增强能量代谢、基因调控、抗氧化、细胞壁加厚和木质化等抗病生理反应。【结论】抗白粉病基因Pm21转入后,材料对白粉菌侵染响应发生变化,脯氨酸富集蛋白等胁迫反应蛋白得到增量表达,这些蛋白可能与小麦抗白粉病有一定相关性。     

5种植物免疫诱导剂在黄瓜上应用效果

【目的】 研究5种植物免疫诱导剂对黄瓜光合生理变化和抗病性的影响,为植物免疫诱导剂在黄瓜上应用提供科学依据。【方法】 采用盆栽试验,测定5种植物免疫诱导剂对黄瓜光合生理变化、抗病性和防御酶活性的影响。【结果】 那氏齐齐发诱导剂可提高叶绿素含量、促进黄瓜植株花期提前,产量相比对照提高3.5倍;植物免疫诱抗蛋白提高黄瓜植株光合性能,防治黄瓜白粉病效果达99.07%;蛋白免疫制剂提高了POD和CAT活性,是CK值的1.8和2.5倍,对黄瓜白粉病的防效为70.68%。【结论】 植物免疫诱抗蛋白和那氏齐齐发诱导剂可显著促进黄瓜增产且可提高黄瓜植株对白粉病抗病性,适宜在黄瓜生产中应用。     

5种杀菌剂对温室黄瓜白粉病的防治试验

[目的]黄瓜白粉病(Erysiphe achoracearam,Sphaerotheca fuliginea)是塔城地区温室黄瓜生长中后期的主要病害之一.筛选出对温室黄瓜白粉病防治效果较好的杀菌剂,对该病进行有效控制.[方法]选择成标、翠贝(醚菌酯)、阿米西达、多菌灵和百菌清药剂,采取喷雾法对黄瓜白粉病进行防治试验.[结果]施药2次防治黄瓜白粉病较为有效,防治效果60;以上.[结论]80;成标和5086翠贝能有效防治黄瓜白粉病,并有较强的保护作用.     

BTH诱导黄瓜幼苗对霜霉病的抗性与细胞壁HRGP和木质素含量的关系

【目的】苯并噻二唑（BTH）对黄瓜幼苗霜霉病的诱导抗性与苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、过氧化物酶（POD）活性、木质素和富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量的关系。【方法】用比色法对BTH诱导或接种霜霉菌的植株进行PAL和POD活性以及木质素和HRGP含量的测定。【结果】BTH不仅能提高黄瓜幼苗对霜霉病的抗性，而且明显提高了PAL和POD的活性以及木质素和HRGP的含量。BTH诱导处理和霜霉菌侵染黄瓜叶片，细胞壁中HRGP的积累与木质素的沉积在时间进程中表现出明显的同步性。【结论】HRGP的积累和细胞壁的木质化与黄瓜对霜霉病的抗性反应有关，是寄主抗病反应的生化机制之一。     

黄瓜白粉病抗性基因的QTL定位

 【目的】对黄瓜高抗白粉病材料K8进行研究,明确其抗性遗传规律,并完成抗性基因的QTL定位分析,为探索抗病机理和分子标记辅助选择（MAS）育种提供理论依据。【方法】利用黄瓜白粉病致病菌Podosphaera xanthii (syn. Sphaerotheca fuliginea）对K8×K18（感白粉病）杂交后代F2:3家系人工接种鉴定,进行抗白粉病遗传分析。以完成抗病性鉴定的F2和F2:3家系组成的抗感分离群体为研究对象,应用BSA法和2360对黄瓜SSR引物进行SSR分析,采用JoinMap 4.0作图软件和MapInspect软件构建连锁群并完成连锁群与染色体的对应。利用MapQTL4.0软件对白粉病抗性基因进行QTL定位分析。【结果】试材K8所含有的黄瓜白粉病抗性基因符合数量性状遗传的特点。本研究共检测到4个白粉病抗性基因的QTL位点pm5.1、pm5.2、pm5.3和pm6.1,其中,pm5.1、pm5.2、pm5.3在两年中被重复检出,pm5.2位点的贡献率最大,在其所在区域预测到了4个NBS类抗病基因。pm6.1位于黄瓜Chr.6上,是个微效的QTL位点。【结论】位于Chr.5上的pm5.2是黄瓜白粉病抗性基因的主效QTL位点,该抗性基因可能属于NBS类抗病基因。本研究结果为抗性基因主效QTL的精细定位和克隆及MAS抗病育种奠定了良好基础。     

白粉病对小麦光合特性的影响及病害严重度的定量模拟

【目的】明确白粉病胁迫对小麦光合特性的影响规律,构建白粉病胁迫下小麦光合生产的模拟模型。【方法】以小麦为试验材料,分别于拔节期和孕穗期进行不同接种程度的小麦白粉病试验,明确白粉病对小麦光合特性的影响规律;在此基础上构建小麦白粉病严重度预测模型,量化白粉病对小麦的生理影响;基于单叶净光合速率(P_n)和叶面积指数(LAI),实现小麦白粉病严重度预测模型与作物生长模型(WheatGrow)的耦合。【结果】白粉病胁迫下,小麦单叶P_n和LAI均呈现下降趋势,与对照(CK)相比分别平均下降18.81%和23.41%,且与初始接种程度相比,发病时期对小麦P_n和LAI的影响更为严重;小麦白粉病田间病情发展具有明显的平缓期、指数爆发期和稳定期,总的来说各处理下小麦白粉病流行的时间动态变化特征符合Logistic函数,基于白粉病胁迫对小麦影响的拟合结果,构建小麦白粉病病害胁迫因子,用以反映白粉病对小麦生理指标影响的胁迫效应;基于WheatGrow模型的光合生产子模型,结合小麦白粉病病害胁迫因子,提出模拟白粉病对小麦叶片P_n     

黄瓜CC-NBS-LRR家族基因鉴定及在霜霉病和白粉病胁迫下的表达分析

【目的】对黄瓜全基因组的CC-NBS-LRR（CNL）基因家族进行生物信息学和表达模式分析,为深入研究CNL基因家族在黄瓜生长、发育和病害胁迫响应中的功能提供参考。【方法】以拟南芥CNL为参考序列,利用本地Perl语言和Pfam等软件检索黄瓜‘9930’基因组并确定黄瓜CNL基因家族成员。通过ExPASy、GSDS2.0、MEGA、MEME、Tbtools、Mev等工具对黄瓜CNL家族基因进行生物信息学分析。根据转录组数据库、霜霉病菌（Pseudoperonospora cubensis）、白粉病菌（Podosphaera xanthii）接种处理和实时荧光定量PCR技术分析该类基因的表达模式。【结果】从黄瓜全基因组中鉴定得到17个CsCNL,这些基因分布在除1号染色体外的6条染色体上,其编码蛋白与其他植物CNL结构相似,均含有CC、NBS和LRR保守结构域,蛋白质大小介于197—1 148 aa,分子量在22.6—131.3 kD,等电点在5.71—8.38。共线性分析表明其中不存在片段重复和串联重复基因,多物种系统进化关系表明,CsCNL基因家族成员在葫芦科植物之间具有较高的结构和功能相似性。CsCNL启动子中存在多种与抗病相关的顺式作用元件。CsCNL表达具有组织特异性。在接种霜霉病菌2 d和5 d后,Csa3G815400、Csa3G822360和Csa7G420890在抗性品种中均显著上调表达,Csa4G015850在抗性品种中下调表达,在敏感品种中显著性表现不一;在接种白粉病菌2 d和5 d后,Csa2G008000和Csa3G684170在敏感品种中显著上调表达,在抗性品种中显著下调表达;Csa4G016360、Csa7G420890和Csa7G425940在抗性品种中显著上调表达,在敏感品种中表达量无变化或显著下调。【结论】CsCNL家族成员具有组织表达特异性并且多数基因能够响应霜霉病菌和白粉病菌的胁迫。推测Csa3G815400、Csa3G822360和Csa7G420890表达量增加,Csa4G015850表达量减少可诱发抗病黄瓜品种的霜霉病抗病反应;Csa4G016360、Csa7G420890和Csa7G425940表达量增加,Csa2G008000和Csa3G684170表达量减少可诱发抗病黄瓜品种的白粉病抗病反应;而Csa7G420890表达量的增加能同时诱发抗病黄瓜品种的霜霉病和白粉病的抗病反应。     

黄瓜白粉病抗性基因定位及候选基因分析

【目的】通过对黄瓜白粉病抗性基因的精细定位,明确抗性基因的候选区段,为进一步克隆基因及解析基因功能奠定基础。【方法】本研究选用高抗白粉病资源(自交系‘74’)和感白粉病资源(自交系‘80’)配制杂交组合,构建F_1、F_2群体,利用单囊壳白粉菌鉴定亲本及群体白粉病抗性并进行遗传分析;采用BSA-seq的方法对黄瓜白粉病抗性基因进行初步定位,在此基础上在候选区段开发分子标记,进一步精细定位白粉病抗性基因。【结果】分离群体单株表型鉴定结果表明,自交系74的抗性是由不完全隐性基因控制的。BSA-seq技术初步将抗性基因定位于5号染色体15—25 Mb位置,命名为PM 74。最终,利用分子标记将抗性基因定位于SSR15321和SSR07531之间,遗传距离为3.06 c M,物理距离为238 444 bp,可解释41.95%的表型变异。生物信息学分析表明在候选区段内包含有17个候选基因,其中Cucsa.275630为TIR-NBS-LRR类基因。【结论】本研究将黄瓜白粉病抗性基因精细定位到约238 kb的候选区段内,区段内包含有一个TIR-NBS-LRR基因,该基因将是今后研究的重点候选基因。     

酸黄瓜对南方根结线虫抗性的光合响应

 【目的】酸黄瓜对南方根结线虫具有高度抗性,明确其抗性的光合响应特性,为进一步抗性基因的分离及功能鉴定提供理论依据。【方法】采用温室盆栽苗期人工接种技术,研究线虫侵染对抗、感黄瓜叶片光合作用、叶绿素荧光参数及相关生理指标的影响。【结果】线虫侵染使抗病材料酸黄瓜叶绿素（Chl）含量降低幅度显著小于感病材料北京截头,酸黄瓜Chl随氮素含量降低较北京截头平缓;抗、感材料净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）下降,酸黄瓜胞间CO2浓度（Ci）下降,而北京截头Ci上升,酸黄瓜Gs对叶片相对含水量（RWC）持续下降的反应较北京截头敏感;实际光化学效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）降低幅度酸黄瓜小于北京截头,非光化学猝灭系数（qN）升高幅度酸黄瓜显著高于北京截头;酸黄瓜Pn/Ci初始斜率变化不大,而北京截头Pn/Ci急剧降低。【结论】酸黄瓜叶绿素含量下降较小,从而保持了较高的净光合速率,使线虫侵染对酸黄瓜植株生长造成的影响不大。     

植物油乳油对黄瓜白粉病的防治作用

[目的]探讨植物油乳油对黄瓜白粉病的室内活性和田间防治作用。[方法]以长春密刺黄瓜苗为材料,接种田间自然发生黄瓜白粉病菌,进行室内保护试验和田间试验,观察不同植物油乳油对黄瓜白粉病菌的防治效果。[结果]棉籽油、豆油、花生油、玉米油、芝麻油和葵花油6种植物油乳油稀释至10、5ml/L对黄瓜白粉病具有较好的防治作用;室内的保护效果,植物油乳油与对照药剂三唑酮乳油相当,田间防治效果植物油乳油防效多数都在60%～75%,与对照药剂三唑酮乳油稀释1ml/L的防治效果69%～70%也相当。[结论]试验结果表明,所有植物油乳油对黄瓜白粉病的防治效果都很显著。