棉花抗黄萎病性与叶片保护酶活性和丙二醛含量的关系

通过研究棉花抗黄萎病性与超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量的关系,为棉花黄萎病的抗性鉴定提供依据。采用在室内用棉花黄萎菌孢子悬浮液对不同抗性的4个海岛棉（Gossypiumbarbadence）品种和10个陆地棉（Gossypiumhisutum）品种进行接菌,苗期发病后测定叶片s0D、POD、CAT活性和MDA含量的变化,并与未接菌的对应品种叶片进行比较试验。结果表明,经过棉花黄萎病菌的诱导,棉花叶片中SOD活性比未接菌时下降,其中耐病、感病品种（In〉20）的降低幅度大于高抗、抗病品种（0〈In≤20）;MDA含量比未接菌上升,耐病、感病品种（In〉20）的增加远大于高抗、抗病品种（0〈In≤20）;棉苗叶片中POD、CAT活性在棉花黄萎菌的诱导下产生的差异比未接菌的酶活性差异要明显,对生理生化产物的测定效果比未接菌时测定的效果好。SOD活性和MDA含量可以作为鉴定棉花抗黄萎病性的生理生化指标。     

棉花黄萎病菌毒素对棉花生化代谢的影响

为明确棉花黄萎病菌毒素对棉花生化代谢的影响,采用棉花黄萎病菌毒素处理棉花黄萎病抗病和感病品种的棉苗后,测定棉株体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性以及丙二醛(MDA)和木质素含量的动态变化。结果表明,抗病品种陕7191对病菌毒素的抗性显著高于感病品种中棉19;接种毒素后2品种棉苗叶片SOD活性都降低,感病品种降幅高于抗病品种;感病品种POD活性升高较快,到达峰值后迅速下降,而抗病品种POD活性持续上升;2品种PAL活性变化趋势相似,接种后抗病品种活性始终高于感病品种;2品种MDA和木质素含量均增多,感病品种MDA含量的增幅和增量高于抗病品种。     

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     

嫁接棉苗对黄萎病的抗性及相关生理指标的变化

以海岛棉海7124(R1)和Pima 90(R2)为砧木,以冀棉11(S1)和鄂棉22(S2)为接穗,利用贴接法得到嫁接苗(S1/R1,S2/R1,S1/R2和S2/R2),成活率均在60%以上,S2/R2的则达85%,表明选用的海岛棉品种与陆地棉品种具有良好的亲和性。抗性鉴定结果表明,S1/R1、S2/R1对黄萎病表现为抗病;S1/R2、S2/R2表现为高抗,说明利用合适的抗病砧木与感病的陆地棉嫁接,能有效地防治黄萎病。接种黄萎病菌3d后,叶片中SOD、POD活性均有加强,MDA含量均有提高。且砧木叶片中SOD、POD活性最高,接穗叶片中SOD、POD活性最低;4种组合的嫁接苗介于二者之间。而叶片中MDA含量则相反,以接穗中最高,砧木中最低,嫁接苗介于二者之间。表明嫁接增强植株的抗病性可能是通过增强防御自由基和活性氧伤害的酶系统、降低叶片细胞膜脂的过氧化作用、使膜的损伤程度减小而实现的。棉苗感染病原菌后PAL活性明显升高并表现出规律性的变化,即在侵染的第1天,酶活性上升较缓,随后急剧上升,酶活高峰出现在侵染后第3天,之后迅速下降,到第5天后与初始水平接近。不同抗性品种的PAL活性变化有显著差异。鄂棉22(S2)的PAL活性上升缓慢,峰值较小,Pima 90(R2)的PAL活性上升快,峰值最高。S2/R2嫁接棉苗的PAL活性介于两者之间,且峰值与Pima 90(R2)的接近。     

稻瘟病诱导水稻幼苗叶片氧化还原系统的特征谱变化

为了探究水稻幼苗叶片受稻瘟病菌侵染后氧化还原状态的影响,以水稻感病种质日本晴、抗病种质武运粳7号为材料,接种本区域稻瘟病菌混合小种,测定水稻叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等活性氧清除酶系的活性,以及丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量。结果表明,稻瘟病菌侵染后水稻抗病材料、感病材料幼苗叶片内SOD、POD、CAT等活性氧清除酶系活性均增强,且MDA含量、可溶性蛋白含量都呈增加趋势。感病材料日本晴活性氧清除酶系活性的增加幅度明显大于抗病材料。     

药剂处理对棉花可溶性蛋白质含量及过氧化物酶活性影响

研究了不同药剂处理885(黄萎病带菌种)棉花品种对棉苗可溶性蛋白含量和POD活性的影响。结果表明:15%JDQ、45%黄枯净、品星、70%精甲托处理带菌棉籽显著提高棉苗的可溶性蛋白含量和POD活性,有效地降低活性氧对植物的伤害,维持活性氧代谢平衡,提高棉株的抗病能力。     

抗·感棉花品种体内棉花黄萎菌的动态分布研究

[目的]检测接种后不同时间抗、感棉花品种体内棉花黄萎菌的分布情况。[方法]应用双抗体夹心酶联免疫吸附测定（DAS-ELISA）方法监测棉花黄萎菌在较抗棉花黄萎病的海岛棉品种海7124和较感棉花黄萎病的陆地棉品种鄂荆1号体内的传导情况。[结果]棉花黄萎菌可以有效侵入抗、感棉花品种的根部,但病原菌很少再向抗病品种海7124的上部茎和叶部传导,而感病品种鄂荆1号向上传导的菌量很大。[结论]初步确定海7124的抗病特性表现为不抗侵入但可有效抑制病原菌在体内的传导,感病品种鄂荆1号既不抗侵入也不抗传导。     

AM真菌对棉花根内防御性酶活性的影响

在温室盆栽条件下研究了丛枝菌根(AM)真菌聚生球囊霉菌(Glomusfasiculatum,Gf)和珠状巨孢囊霉菌(Gigasporamargarita,Gim)对棉花根内棉花黄萎病(Verticilliumdahliae)防御性酶活性的影响。结果表明,感病陆地棉花(GossypiumhirsutumL.)品种李台8号和86-1于播种时接种AM真菌、30d后接种黄萎病菌安阳菌系,可诱导棉花根内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、过氧化物酶(POD)等酶的合成,提高了这些防御性酶的活性,并且其活性上升速度和活性峰值均高于接种黄萎病菌的处理,下降速度低于接种黄萎病菌的处理。说明AM真菌激活了棉花的防御反应,使棉花植株对黄萎病菌的侵染产生强烈而快速的反应,从而抑制了病原菌的侵染。     

串珠镰刀菌诱导玉米活性氧及保护酶系变化研究

以不同抗病品种(BT-1)、感病品种(N6)的玉米幼苗为材料,研究了在串珠镰刀菌诱导下玉米幼苗POD、SOD活性、O2·-产生速率以及MDA的含量变化。结果表明,接种后O2·-产生速率和MDA的含量增大,抗病品种均高于感病品种,抗病品种的O2·-产生的速率峰值出现早且高,接种36 h达到高峰,且是对照的5.8倍;抗病品种SOD酶活性变化明显,且高于感病品种;接种后POD活性增加,感病品种活性增幅高,高于抗病品种。说明抗感玉米品种接种串珠镰刀菌后,相关酶活性的变化与活性氧的产生存在着明显的差异,这种变化在一定程度上反映了抗感玉米植株在病原菌胁迫下其不同的调节机制。     

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.     

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。     

黄萎病菌侵染下陆地棉Dirigent-like蛋白基因表达差异分析

目的发掘陆地棉Dirigent-like蛋白基因家族,明确不同黄萎病抗性品种间该基因家族成员的多态性及表达差异。方法利用Illumina Hiseq 2000测序平台,通过RNA-Seq测序技术,获得黄萎病菌侵染陆地棉抗病品种和感病品种的Dirigent-like蛋白基因家族成员Unigene序列;采用生物信息学软件对其进行核苷酸序列及编码蛋白的多重比对和系统进化分析;针对该家族成员设计特异的quantitative real-time PCR引物,在Applied Biosystems 7500 Real Time PCR System上使用SYBR green PCR试剂盒标记反应产物,棉花Gh ACTIN为内标,采用2-ΔΔCt法分析抗病品种冀79、感病品种TM-1中该基因家族成员在0 h及受侵染1、8、24、48、72和96 h后的表达差异。结果获得12个陆地棉Dirigent-like蛋白基因家族成员;该家族成员分属3个进化群,基因间存在4个保守结构域。其同源基因在D5基因组染色体上,主要集中于第2、3、6、7、9、10、13染色体。陆地棉受黄萎病侵染后,Dirigent-like蛋白基因抗病、感病品种间差异表达,抗病品种冀79受黄萎病菌侵染1 h时上调2倍以上的有Gh DIR4、Gh DIR6、Gh DIR7、Gh DIR9、Gh DIR10和Gh DIR11,其中,Gh DIR9上调6.5倍;侵染8 h时Gh DIR1、Gh DIR4、Gh DIR7和Gh DIR11上调,有2个上调2倍以上;侵染24 h时仅Gh DIR4上调2倍以上;侵染48 h时Gh DIR1、Gh DIR4、Gh DIR7和Gh DIR11上调达到2倍以上;侵染72 h时仅Gh DIR9上调2倍以上,达到6.4倍;侵染96 h时仅Gh DIR4上调2倍以上。感病品种TM-1受侵染1 h时仅Gh DIR7上调2倍以上;受侵染8 h时Gh DIR7上调325倍,Gh DIR10上调2倍以上;侵染24和48 h时Gh DIR4、Gh DIR5、Gh DIR6、Gh DIR7、Gh DIR9、Gh DIR10急剧上调,Gh DIR7、Gh DIR9、Gh DIR10上调10倍以上;受侵染72 h时Gh DIR4和Gh DIR7还保持较高的表达量;侵染96 h时Gh DIR5、Gh DIR6、Gh DIR7、Gh DIR9、Gh DIR10和Gh DIR11保持较高的表达量。由此看出,受黄萎病侵染时抗病种质冀79 Dirigent-like蛋白基因家族成员上调表达要早于感病品种,但是,该基因家族成员在感病品种受侵染8 h后上调倍数远远高于抗病品种,而且到96 h时其表达量还较高;抗病品种上调的Dirigent-like蛋白家族成员Gh DIR4、Gh DIR7、Gh DIR9和Gh DIR11值得关注;Gh DIR6、Gh DIR7、Gh DIR9和Gh DIR10在感病品种TM-1中上调显著。此外,抗病、感病品种间Gh DIR1、Gh DIR3、Gh DIR5、Gh DIR8、Gh DIR10和Gh DIR12存在核苷酸多态性。结论 Dirigent-like蛋白与黄萎病菌侵入后棉花植株的抗性反应相关。     

茄子感染萎病菌前后酶活性的动态反应和同工酶变化

研究了不同茄子品种接种黄萎病前后过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、超氧化物岐化酶（SOD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）酶活性的动态反应及同工酶变化，结果表明在测定的大多数时间内，POD、PPO、PAL酶活性越大，抗性越强，供试的3个茄子品种酶都出现一个高峰，而且抗病品种酶活性上升的比较。无论感病植株还是抗病植株，接种黄萎病菌后POD、PPO同工酶都出现新带，SOD同工酶没有出现新带，但酶量有所增加 。这可为抗病育种提供理论依据。     

棉花黄萎病菌系不同组合对致病力的影响

为探讨黄萎病菌系对棉花的侵染规律,以陆地棉耐病品种冀棉20和感病品种邯208为鉴别寄主,在人工培养条件下鉴定和比较了不同培养方式、不同接种方法对6个黄萎病菌系致病力的影响。结果表明:单独培养单独接种时,6个供试菌系的致病力可划分为强、中、弱3种类型,其中V2和V6致病力最强,V1和V3中等,V4和V5最弱。混合培养后接种时,除个别菌系组合在邯208上略有增强外,其余菌系组合的致病力都存在不同程度的减弱;单独培养后混合接种时,其致病力较相应单菌系接种时致病力呈现一定程度的波动,但大部分接种菌系在2个鉴别寄主上的致病力,表现出增强的趋势。     

新疆主要棉区棉花黄萎病菌致病力分化及其遗传多样性分析

测定了源于新疆棉区的22个棉花黄萎病菌单孢菌株和3个落叶型棉黄萎病菌菌株T9、VD8和V151对4个棉花品种上的致病力.采用随机引物聚合酶链反应(RAPD)技术分析了这些菌株的遗传多样性.结果表明:供试的25个棉花黄萎病菌之间的致病力存在显著差异(P<0.05).在各棉花品种上,22个新疆菌株中都有与T9、VD8或V151的致病力差异不显著的菌株,说明新疆存在较强致病力的棉花黄萎病菌菌系.RAPD分析表明,供试的8个随机引物中6个可以从25个菌株的基因组DNA中稳定地扩增出多态性DNA片段.对扩增片段统计结果表明,供试菌株间遗传相似系数变化幅度为0.57～1.00.聚类分析表明,在阈值0.625处可将25个菌株分为4个RAPD群(命名为RG1、RG2、RG3和RG4),RG1包括2个菌株,即B、BL-19菌株; RG2 包括5个菌株,即BL-17、BL-13、N-5、H、N-16;RG3为最大一个亚群,包括T9、SL等16个菌株;RG4包括2个菌株,即VD8和V151.综合分析表明新疆棉花黄萎病菌的致病力强弱和菌株的采集地等遗传背景存在一定的差异,这可能与各主产棉区的频繁引种有着直接的联系.     

湖北省棉花黄萎病菌致病力分化和遗传多样性分析

测定了源于湖北省棉区的15个棉黄萎病菌单孢菌株（简称湖北菌株）和2个落叶型棉黄萎病菌菌株T9和V991对4个棉花品种上的致病力。采用随机引物聚合酶链反应（RAPD）技术分析了这些菌株的遗传多样性。结果表明：供试的17个棉黄萎病菌之间的致病力存在显著差异（P〈0．05）。在各个棉花品种上,15个湖北菌株中都有致病力与T9或V991的致病力差异不显著的菌株。综合分析表明：菌株T9的致病力最强,6个湖北菌株的致病力相当或强于菌株V991,7个湖北菌株的致病力中等,2个湖北菌株的致病力较弱。4个供试棉花品种中中棉12较耐黄萎病。RAPD分析表明供试的27个随机引物（10碱基）中10个可以从17个菌株的基因组DNA中稳定地扩增出多态性DNA片段。对扩增片段统计结果表明,供试菌株间遗传相似系数变化幅度为0．37～1．00。聚类分析表明,在阈值0．68处,17个黄萎病菌菌株可划分为2个RAPD群（RAPD group,简称RG）,湖北省的9个菌株和V991属于RG1,另外6个菌株和T9属于RG2。综合以上结果可以看出湖北省的棉黄萎病菌种群存在着明显的致病力分化和丰富的遗传多样性。     

根系分泌物影响黄瓜枯萎病抗性的机理研究

以黄瓜品种津研4号(感枯萎病)、津春4号(抗枯萎病)和云南黑籽南瓜为试验对象,探讨根系分泌物影响黄瓜枯萎病发生的生理机制。结果表明:经感病品种根系分泌物处理的植株根系活跃吸收面积低于其他处理,而伤害度高于其他处理。未经根系分泌物处理的对照植株接菌后10 d内根系可溶性糖含量明显高于根系分泌物处理植株。接菌后,以抗病品种根系分泌物处理的过氧化物酶和多酚氧化酶活性上升较明显。对照植株的苯丙氨酸解氨酶活性于接菌后48~60h出现一较明显的活性峰。对照植株、经抗病品种根系分泌物处理的植株超氧化物歧化酶活性于接菌后12 h出现一小的活性峰,比感病品种根系分泌物处理早12 h。试验结果与不同处理枯萎病发生轻重存在相关性,说明不同抗性品种的根系分泌物是影响黄瓜抗病性的原因之一。