刺角瓜对南方根结线虫的抗性及特征分析

采用温室盆栽人工接种鉴定技术,对刺角瓜（Cucumis metuliferus）‘CM3’品系进行了抗南方根结线虫的鉴定,并且对其根结线虫的发育进行了观察。结果表明,刺角瓜‘CM3’对南方根结线虫具有稳定的抗性,根结数量、大小与对照栽培黄瓜（C. sativus）‘9930’存在显著差异。通过南方根结线虫发育状态观察证实,南方根结线虫在侵染栽培黄瓜21 d 后就能产卵完成其生活史,而侵染刺角瓜后发育缓慢或停止,28 d 也不能完成其生活史,只有少量的能够在42 d 时发育到成虫阶段。试验结果为黄瓜抗根结线虫育种提供了有力依据。     

4个甜瓜野生近缘种对南方根结线虫的抗性评价

为了确定4个甜瓜野生近缘种抗南方根结线虫的水平,采用盆栽幼苗人工接种的方法,测定了南方根结线虫侵染后幼苗各器官相对生长量及相关抗性指标,并进行了聚类分析和隶属函数分析。结果表明,南方根结线虫侵染后幼苗不同器官的相对生长量、抗性指标及其变异系数不同。利用变异系数较大的根结指数进行聚类分析,结果与4个抗性指标聚类分析的结果一致。通过综合鉴定评价,将4个甜瓜野生近缘种分为中抗和低抗2个类群,抗性由强到弱依次为:角瓜、西印度瓜、刺瓜、无花果叶瓜。     

4个甜瓜野生近缘种对南方根结线虫的抗性评价

为了确定4个甜瓜野生近缘种抗南方根结线虫的水平,采用盆栽幼苗人工接种的方法,测定了南方根结线虫侵染后幼苗各器官相对生长量及相关抗性指标,并进行了聚类分析和隶属函数分析。结果表明,南方根结线虫侵染后幼苗不同器官的相对生长量、抗性指标及其变异系数不同。利用变异系数较大的根结指数进行聚类分析,结果与4个抗性指标聚类分析的结果一致。通过综合鉴定评价,将4个甜瓜野生近缘种分为中抗和低抗2个类群,抗性由强到弱依次为：角瓜、西印度瓜、刺瓜、无花果叶瓜。     

番茄木虱取食对含Mi-1.2番茄抗氧化酶活性及防御反应相关基因表达的影响

Mi-1.2基因编码CC-NBS-LRR家族抗病蛋白,对线虫及刺吸式昆虫具有广谱抗性。以番茄木虱和携带Mi-1.2基因的番茄品系‘Motelle’作为研究体系,研究番茄木虱取食对番茄叶片抗氧化酶活性及防御反应相关基因表达的影响。结果表明：番茄木虱的取食显著提高了番茄叶片抗氧化酶POD、CAT、APX等的活性,同时诱导Mi-1.2基因表达;番茄木虱的取食上调SA合成有关基因PAL、SA信号途径标志基因PR-1（P4）及与Mi-1.2功能相关基因WRKY70、WRKY72a、WRKY72b的表达。JA/systemin信号途径和伤害有关的PinII、TPI-1、PR-6、PR-7、PR-5等及Prosystemin编码基因Psy的表达未发生变化;JA合成途径相关酶编码基因AOS2、LoxD下调表达,AOC的表达没有变化。SA信号途径可能参与Mi-1.2介导的番茄对于刺吸式昆虫番茄木虱的防御反应。另外,Mi-1.2的RNAi沉默不会改变上述基因的mRNA水平,说明Mi-1.2基因产物对这些基因的表达无调控作用。     

红光处理西瓜植株对南方根结线虫抗性的影响

为了研究红光诱导西瓜对南方根结线虫系统抗性的效果,将2个对南方根结线虫抗性存在明显差异的西瓜材料(感病材料‘中科1号’与抗病材料‘红籽瓜’)接种南方根结线虫后,夜间进行红光补光处理,然后分别测定根结指数、生长情况及抗性相关酶活性等指标。结果表明,在红光处理后,2个西瓜材料的根结指数与对照相比均显著降低,植株株高、地上部鲜质量、根鲜质量均显著增加,达到正常植株水平;2个材料的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性比对照均显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低,但‘红籽瓜’的PAL、POD、SOD活性变化幅度均比‘中科1号’大;多酚氧化酶(PPO)活性没有明显变化。综上所述,表明红光夜间补光处理能诱导西瓜对南方根结线虫的抗性,同时也表明,红光夜间处理有可能是控制线虫侵染西瓜的潜在方法,尤其适用于设施栽培中。     

野生番茄LA2157中热稳定抗根结线虫基因Mi-9候选基因的分离与过表达载体构建

根结线虫是番茄上的重要土传病害,选育抗根结线虫品种是最有效的防治方法,但是目前转育到栽培番茄中的抗根结线虫基因Mi-1在土温高于28℃时就丧失了抗性。本试验利用热稳定抗根结线虫野生番茄材料LA2157,根据Mi-1基因的序列信息,对其中热稳定抗根结线虫Mi-9基因进行同源克隆,在LA2157中共获得2个候选基因片段;通过In-Fusion克隆技术,将候选基因与过表达载体p BI121进行连接,经电泳检测和测序分析,最终构建Mi-9候选基因的过表达重组载体。     

转新疆野生樱桃李psoRPM1 基因烟草抵抗南方根结线虫

 从新疆野生樱桃李（Prunus sogdiana）抗南方根结线虫单株中分离克隆得到一个能响应南方 根结线虫侵染的抗病基因psoRPM1,利用农杆菌介导方法将其导入烟草中,并对其抗性进行了鉴定。结 果显示,构建的pCAMBA1305.1 表达载体能成功地将psoRPM1 基因导入高度感病的烟草‘W38’中,并 获得了9 株转基因单株。对转基因单株进行抗性鉴定,结果显示转入psoRPM1 基因后使烟草‘W38’对 南方根结线虫的抗性由高度感病变为中度抗病。这一结果预示着psoRPM1 基因可能是一个新的与抗根结 线虫相关的基因。     

辣椒CaSn 基因超表达增强转基因烟草对南方根结线虫的抗性

 CaSn 基因是在辣椒（Capsicum annuum）‘Santaka’中发现的新型抗菌肽Snakin 家族基因。 通过RT-PCR,将CaSn 基因从辣椒中分离并构建到pBI-121 植物表达载体,通过农杆菌EHA105 介导转 化白肋烟（Nicotiana tabacum‘White burley’）,筛选到10 个独立的转基因株系,并对T1 代植株进行抗 南方根结线虫（Meloidogyne incognita）鉴定及靶标基因表达分析。结果表明CaSn 已转入白肋烟,能够进 行超量表达,并且转CaSn 基因白肋烟上的根结数量比转空载体对照和非转基因对照减少70%,同时不同 转基因烟草株系间对南方根结线虫的抗性也存在着一定差别。通过试验证明了辣椒中的抗菌肽基因CaSn 具有抗南方根结线虫作用,对于植物抗线虫资源的挖掘及利用提供了重要理论依据。     

根结线虫与植物的分子互作

 根结线虫(Meloidogyne spp. ) 与植物的互作, 包括一系列的分子信号识别、调节及表达。在感病寄主中, 根结线虫通过分泌独特的食道腺分泌物来改变寄主植物基因的正常表达, 刺激植物根尖细胞形成高度专化的巨型细胞, 以满足自身生长和繁殖的需要; 在抗性植物中, 根结线虫能够引发植物抗性反应, 使植物抵抗线虫进一步侵染、转移或是防止其建立寄生关系。线虫的分泌物和寄主防御基因的表达产物在信号识别中起着重要的作用, 这种分子互作决定着寄主植物的抗、感性, 对于抗线虫育种和防治根结线虫具有重要的意义。根结线虫侵染早期植物的分子表达、线虫诱导的根部特异表达转录启动子, 以及线虫毒性基因与非毒性基因等方面将成为线虫与植物互作的研究方向。     

辣椒Me3基因介导抗根结线虫相关基因的SSH分析

以辣椒（Capsicum annuum L.）双单倍体HDA149为试验材料,接种南方根结线虫（Meloidogyne incognita）12、24、36 h的根尖材料作为测验方(Tester),相应的未接种根尖材料作为驱动方(Driver),构建一个南方根结线虫诱导Me3 基因表达早期的抑制消减杂交cDNA文库,通过高密度点阵膜杂交差异筛选,获得了309条表达序列标签(EST)。通过测序,除去重复序列共得到259条EST序列,在GenBank上进行BLAST分析,30个EST片段未发现同源性基因,229个为具有同源性的已知基因,其中71个为功能未知的基因。在显微观察和抗性相关EST表达谱分析的基础上,推测在Me3基因介导的不亲和互作中,编码NBS-LRR结构的抗病基因参与了寄主对根结线虫的识别,激发了过敏性坏死反应的信号基因, 同时多种抗性相关的转录因子基因表达, 使以代谢为基础的防御反应和保护机制发挥抗线虫作用。     

黄瓜及其近缘种对南方根结线虫的抗性及酶响应变化的研究

 选取6份黄瓜品种和2份近缘种(非洲角和酸黄瓜) 进行了南方根结线虫病抗性鉴定, 2份 近缘野生种高抗南方根结线虫病, 6份黄瓜品种为感病类型。接种前后根系酶活性与病情指数相关性分析表明, 超氧化物歧化酶( SOD) 、过氧化物酶( POD) 、苯丙氨酸解氨酶( PAL) 活性变化与其病情指数分别呈显著正相关( r = 0.8278*) 、极显著负相关( r = - 0.9679** ) 和显著负相关( r = - 0.8499*) 。POD同工酶电泳分析表明, 抗病材料酸黄瓜较未接种对照增加了3 条酶带(相对迁移率Rf = 0.126, 0.188,0.944) , 而感病材料北京截头只增加了1条弱带(Rf = 0.396) 。SOD、POD及PAL活性水平可作为甜瓜属作物抗根结线虫病鉴定的生化指标及常规抗性鉴定方法的补充。     

番茄抗根结线虫病基因(Mi)分子标记的评估

利用前人研究获得的2对与番茄根结线虫病基因（Mi）连锁的分子标记，对15份番茄材料进行苗期抗根结线虫病鉴定，以检测其在育种实践中的有效性。结合室内分子标记鉴定和苗期人工接种鉴定，筛选出对番茄根结线虫病免疫的材料1份，高抗根结线虫病的材料3份，感根结线虫病的材料11份。结果表明，引物SCAR1和SCAR2均能检测出抗根结线虫病的特异条带，但SCAR1标记与苗期人工接种的病情指数表现出更大的相关性。说明SCAR1标记更适合应用于番茄抗根结线虫病的辅助选择中。     

黄瓜南方根结线虫病的根结大小与线虫各虫态数量间的关系

以黄瓜品种千秋1号为试材,采用室内试验方法,按南方根结线虫（Meloidogyne incognita）侵染千秋1号引起根系根结的大小统计线虫虫态及数量,并找出三者之间的关系。结果显示：日光温室栽培120 d的黄瓜根系中,直径2～3 mm的根结内有2～3条雌成虫,几乎100％根结表面附着1个卵块;直径4 mm以上的根结内有1～5条2龄幼虫,根结表面附着2～8个卵块;长径16～20 mm的根结内,成虫平均数量高达每根结42条。培养箱内接种线虫（每穴120条）45 d的黄瓜根系中,直径5 mm以上的卵块平均孵化出2龄幼虫807条,卵块在第3天和第7天孵化出的线虫数量最多。田间可根据根结大小和虫态的关系预测根结线虫的发生量和时期,建议在根结直径小于5 mm时进行防治;试验所需线虫可在接种45 d时取卵块,分别在第3天和第7天收集2龄幼虫。     

观赏羽衣甘蓝抗寒性评价

在5~-15℃不同低温处理下对观赏特征不同的5个羽衣甘蓝品系叶片的细胞膜透性、MDA含量、CAT、POD、SOD活性进行了研究。结果表明:各品系的细胞膜在-10℃时开始受到损伤;过氧化氢酶和过氧化物酶在整个处理范围内总体活性上升,尤其在-10℃时增加明显;超氧化物歧化酶在-10~-15℃变化不明显。综合各生理指标的结果,温度低于-10℃,羽衣甘蓝自身抗寒调节能力开始逐渐丧失。     

A SCAR marker linked to the N gene for resistance to root knot nematodes (Meloidogyne spp.) in pepper (Capsicum annuum L.)

The root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) are important nematode pests and cause serious diseases in pepper in the world. No molecular markers linked to the nematodes resistance N gene have been reported. In this paper, ‘Carolina Wonder’ (Capsicum annuum L.), a sweet pepper line resistant to root-knot nematode with N gene, ‘20080-5-29’ (C. annuum L.), an inbred line susceptible to root-knot nematode with good horticultural characteristics, and their F₂ progeny with 320 individuals were used as materials. Evaluation of resistance and susceptibility of parental lines, F₁ and F₂ progeny inoculated with root-knot nematodes (Meloidogyne incognita) were carried out. ‘Bulked segregant analysis’ method was used to search for polymorphic markers from 512 pairs of AFLP primers. Based on the assessment of resistance and susceptibility and polymorphism of the AFLP marker in F₂ population, the genetic linkage distance between the AFLP marker and the N gene was estimated. One AFLP marker E39/M41-339 was obtained and transferred to a SCAR marker amplifying a 315 bp DNA fragment linked to the N resistant allele and a 331 bp fragment linked to the N⁺ susceptible allele. The distance between the molecular marker and the nematodes resistance N gene is 6.3 cM. This research delivered a valuable tool for the marker assisted selection of nematodes resistance in pepper.     

嫁接番茄抗根结线虫砧木筛选及抗性研究

通过盆栽番茄自根苗和嫁接苗接种南方根结线虫（Meloidogyne incognita）二龄幼虫的试验,观察了接种后不同嫁接苗和自根苗对根结线虫的感染情况与抵御能力。结果表明：以北农茄砧与粘毛茄为砧木,彩虹101为接穗,嫁接后植株对根结线虫的抗性增强,可以达到免疫的程度。通过根系石蜡切片观察,根结线虫二龄幼虫不能侵染两种砧木的根系,因此不能形成根结;但接穗自根苗根系感染根结线虫,并在虫体周围形成巨型细胞。接种根结线虫刺激了保护酶系统的协调反应,对根结线虫抗性强的砧木嫁接苗的保护酶活性也较高     

枯草芽孢杆菌Bs-18菌株分离与鉴定及对根结线虫的防治效果

从植物的根际土壤中分离到1株芽孢杆菌菌株Bs-18,通过16SrDNA序列分析鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilus)。在室内,通过浸泡法用Bs-18菌株发酵液处理南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的2龄幼虫,发现其对线虫具有显著的致死作用,发酵原液及10倍稀释液在6h时致死率均高于95%。在温室试验中,Bs-18菌株发酵液及10倍稀释液对根结线虫的减退率达到81.8%和76.5%,表现出较高的防治效果,为进一步的田间应用奠定了基础。