生物及非生物诱导因子对水稻白叶枯病的诱导抗性及其与活性氧代谢的关系

 以对白叶枯病高抗的水稻品种余水糯和高感的水稻品种浙辐802为材料,于2叶期用Tiron、Paraquat(PQ)和稻白叶枯病菌弱毒株75-1进行诱导处理,测定诱导处理后3、24、48、72 h叶中超氧化物歧化酶(SOD)活性、O2-产生速率及丙二醛(MDA)含量的动态变化,并于3叶期用白叶枯病菌强毒株76-25进行挑战接种,结果表明：75-1和PQ均诱导两品种产生了系统抗性,并使诱导叶中O2-产生速率和MDA含量增加。75-1使O2-产生速率在24 h达峰值,比对照升高30.6%(余水糯)和25.3％(浙辐802);而PQ使O2-产生速率在24～72 h维持较高水平,比对照升高49.4％(余水糯) 和39.7％(浙辐802)。MDA含量的变化晚于O2-产生速率的改变,在72 h达最高值。75-1使SOD活性降低,并在24 h达最大降幅;而PQ使SOD活性升高,并在48 h达峰值。Tiron使PQ和75-1的诱导效果减弱,并使75-1对余水糯和浙辐802的互作由非亲和性互作转变为类似亲和性互作,导致侵染斑的形成。     

钕诱导小麦抗白粉病的效应

为探讨稀土元素Nd^3＋诱导小麦抗白粉病的效应,采用盆栽试验方法研究了Nd^2＋对小麦生长、白粉病发生情况、细胞膜透性、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、氧自由基（O2^-.）产生速率和木质素含量的影响。结果表明，在不接种病原菌的情况下，Nd^3＋诱导使小麦生物量和木质素含量分别比喷清水处理高5．53％和19．87％，细胞膜透性、PAL、POD、PPO活性和O2^-.产生速率分别降低10．28％、9．95％、7．57％、4．50％和19．76％。在接种情况下，Nd^3＋诱导使小麦白粉病病情指数降低,相对防效达33．3％,小麦生物量、木质素含量、POD、PPO活性分别比接种病原菌处理（E．g．）高20．05％、3．21％、12．88％、19．65％，细胞膜透性和O2^-.产生速率分别降低17．31％和37．29％。Nd^3＋诱导小麦抗白粉病的主要原因是降低了细胞膜透性和O2^-.产生速率，提高了PPO和POD活性。     

内生解淀粉芽孢杆菌TB2菌株活性物质诱导辣椒果抗疫病的生化机理

利用内生解淀粉芽孢杆菌TB2菌株的活性物质喷施辣椒果后0、24、48、72 h接种辣椒疫霉病菌进行防治辣椒疫病试验,结果表明,TB2菌株的活性物质对辣椒果疫病的发生有一定控制作用,活性物质处理间隔24 h后再接种病菌,其防病效果得到显著提高。生化机制研究表明,TB2的活性物质处理可使辣椒果的可溶性蛋白含量、丙二(MDA)含量、超氧阴离子自由基(O.-2)产生速率及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性发生显著变化。病菌处理的辣椒果,可溶性蛋白含量、MDA含量和O.-2产生速率及POD、SOD、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸氨解酶(PAL)活性均会显著升高,且其最大值高于活性物质处理果的相应最大值。活性物质和病菌共同处理的辣椒果,POD和PAL的活性可上升到高于病菌单独处理的峰值,但MDA含量和O.-2产生速率及SOD和CAT活性均较低,与对照的接近,表现出相对稳定状态。由此推断,TB2的活性物质诱导辣椒果抗疫病与POD、PAL等酶的活性相关。     

水稻半矮杆突变体‘双辐矮糯’的农艺性状与遗传分析

倒伏是影响水稻（Oryza sativa L.）生产的重要因素,半矮杆是协调高产和抗倒性的理想资源。前期通过辐射诱变‘湘辐糯1号’获得了半矮杆突变体‘双辐矮糯’。本研究分析了‘双辐矮糯’的茎节配置特点、基本农艺性状及其遗传规律。结果表明：‘双辐矮糯’株高较‘湘辐糯1号’（133.13 cm）降低了24.88 cm,穗、第1节和第2节长度显著缩短,降幅分别达到18.10%、23.06%和19.13%,而第3、4、5节长度缩短程度不明显,表明其株高突变基因主要控制穗和高位茎节的伸长。‘双辐矮糯’的单株有效穗为10.4个,是‘湘辐糯1号’（5.2个）的2.04倍,其强分蘖能力确保了在每穗总粒数下降20.24%和千粒重下降7.51%情况下单株产量仍表现出25.26%的增长。品质分析发现,‘双辐矮糯’的粒长、粒宽、长宽比等外观品质指标及直链淀粉含量、胶稠度等食味品质指标与‘湘辐糯1号’无显著差异,说明‘双辐矮糯’株高的下降未对外观品质与食味品质产生不利影响。遗传分析发现,48对SSR标记在‘双辐矮糯’与‘湘辐糯1号’间扩增出了完全一致的基因型,二者遗传背景相似度达到了100.00%,证实了‘双辐矮糯’是源于‘湘辐糯1号’的真实变异。利用‘双辐矮糯’与‘湘辐糯1号’构建了2个正反交F₂群体,分析发现群体中半矮杆植株与野生型植株理论分离比符合1∶3,表明半矮杆性状受一个隐性细胞核基因控制。本研究明确了‘双辐矮糯’的株高表型和遗传特点,为深入挖掘其育种价值奠定基础。     

寡糖诱导向日葵活性氧代谢的变化

为了解寡糖诱导对活性氧代谢的效应,本研究通过寡糖喷雾处理向日葵叶片,测定诱导后不同时间的向日葵叶片O2-•产生速率和H2O2含量,并且进行了活性氧的原位检测,结果显示：在寡糖诱导后一段时间活性氧O2-•产生速率、H2O2含量明显上升,O2-•在3 h 达到高峰;H2O2在3 h到6 h均处于较高水平,6 h达到最高峰。原位染色反应也显示O2-•和H2O2在3 ~6 h积累明显。说明寡糖诱导可以导致向日葵植株早期活性氧的积累。     

水稻受稻瘟病菌侵染后过氧化物酶定位的超微观察

 利用联苯胺蓝（3，3'-diaminobenzidine, DAB）染色法原位检测了水稻 稻瘟病菌互作过程中H2O2和过氧化物酶被诱导产生和积累的过程。结果表明在病原菌接种后，水稻叶鞘内表皮细胞在伤口、气孔保卫细胞及病菌侵染点等3种情况下可以检测到染色反应。在水稻-稻瘟病菌非亲和性互作中，H2O2产生和过氧化物酶活性上升快，并逐渐积累到较高的水平；而在亲和性互作反应中，H2O2产生和过氧化物酶活性上升被延迟，积累水平较低。超微结构研究表明，在非亲和性互作反应中，过氧化物酶主要定位于被侵染寄主细胞的细胞壁、细胞质、细胞膜、侵染菌丝周围及由膜系统构成的囊泡膜上；而在亲和性互作反应中，早期（接种后16 h）几乎难以观察到过氧化物酶的聚集，后期（接种后30 h）过氧化物酶聚集增多，但仍明显低于非亲和性互作反应。     

利用水稻糯与非糯(近)等基因系探讨WX基因对成熟胚培养力的影响

 采用6对糯与非糯(近)等基因系（3籼3粳）研究了基因对成熟胚培养力的影响。糯与非糯(近)等基因系之间愈伤组织诱导率和生长速率存在极显著差异，并且这种差异高于籼粳类型造成的差异；糯与非糯(近)等基因系的绿苗分化率与上述两种性状呈相反趋势，差异也达到显著水平。直链淀粉的含量与愈伤组织诱导率、生长速率、绿苗分化率的相关均未达到显著水平。表明wx 基因不仅控制直链淀粉含量，而且还具有提 提高愈伤组织诱导率和生长速率、降低绿苗分化率的多效作用。     

苎麻属全雌型无融合生殖种雄花诱导研究

以苎麻属（BoehmeriaJacq）五个全雌无融合生殖种为材料，采用叶面喷施GA3、AgNO3、CuSo4等处理，比较其诱导雄花的效果。试验表明：只有喷施GA3处理才能使其发生性别转变，产生滩荒。诱导性别转变的较适时期为花芽分化至雌蕊原基分化之前，GA3的浓度以100mg／l左右为宜。每周喷施一次，喷施1－2次即可诱导卢生少量雄花，喷施8次以上则整株开雄花；诱导雄花花药枚数少于花被数，花粉外观及杂色活力正常，而人工测定其萌发率较低。五个种诱导雄株率均可达100％，但是其雄花诱导综合效果差异明显，大叶芝麻＞赤麻、悬铃木叶三麻＞海岛三麻＞细野麻。     

浙江省1997年审定的水稻新品种

（1）浙农921：系浙江农业大学选用高产早舢中浙1号与优质舢稻K125－3杂交后代为母本，再与中渐1号多次回交选育而成。该品种株高75cm，青秆黄熟，无芒。每德总粒10o粒左右，结实率70％～80％，千粒重27．5g。1994、1995年在浙江省早稻区试中，平均单产分别为6144和5500．5kg／hm‘，比对照渐852分别增产5．2％和9．3％；1996年省生产试验平均单产5910kg／hm’，比斯852增产282％。该品种分自中等，丰产性好，较抗猪瘟病，中抗纹枯病，米质中等，全生育期比浙852长1．5～2天，为110天，属中熟早舢稻。适宜在浙江省中部、南部作早稻种植。（…     

外源EBR对低温胁迫下火龙果苗抗氧化系统及脂肪酸不饱和度的影响

低温是限制火龙果生长发育和产量的重要因素。2,4-表油菜素内酯（2,4-epibrassinolide, EBR）能够增强植物对低温等多种逆境的抗性。为提高火龙果的耐寒性，缓解低温对其造成的伤害，以‘台湾6号’红心火龙果扦插苗为材料，外源喷施0.5 mg/L的EBR，在低温胁迫下（4℃/0℃，12 h/12 h）处理7 d，测定火龙果苗活性氧（ROS）含量、抗氧化酶活性、相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）含量、脂肪酸组分及含量等，明确EBR对火龙果苗耐寒性的调控作用，进一步研究低温胁迫下抗氧化系统与膜脂脂肪酸不饱和度之间的关系，阐明EBR的作用机理。结果表明：（1）低温胁迫使火龙果苗ROS含量增加，不饱和脂肪酸含量显著下降，脂肪酸不饱和度（UFA/SFA）和双键指数（DBI）分别降低了32.1%和32.4%，导致膜稳定性降低，膜透性增大，MDA含量及REC显著升高，植株出现明显的水渍状斑点与轻微萎焉，寒害指数达0.60。（2）低温下，外源EBR处理提高了火龙果苗超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性，有效清除了过量积累的ROS，超氧阴离子产生速率、过氧化氢含量显著降低，从而缓解...     

苯并噻二唑诱发水稻对白叶枯病的系统获得抗性

用苯并噻二唑（benzothiadiazole, BTH)(0.5 mmol/L）、水杨酸（1 mmol/L）、硝酸镍(0.5 mmol/L)、多效唑（300 mg/L）和烯效唑（40 mg/L）处理4叶1心期稻苗后接种白叶枯病菌,病斑长度明显降低。BTH对白叶枯病病菌生长无明显抑制作用。BTH诱发稻苗对白叶枯病抗性的最佳浓度为0.5~1 mmol/L;在诱发处理和接种之间至少需要2 d才能诱导抗性,间隔7 d的诱导抗性效果最好,诱导抗性的持久期至少15 d。BTH处理稻苗第2叶,可使未处理的第3和第4叶上也表现出诱导抗性,但处理后至少需要24~36 h上部叶片才表现出诱导抗性。结果表明,BTH诱导对白叶枯病的抗性是一种系统获得抗性反应。     

四个籼稻品种对细菌性条斑病的抗性遗传研究

 对水稻细菌性条斑病表现高抗的 Dular、IR26、IR36和IR1545-339 等4个籼稻品种与感病品种金刚30杂交并分别与双亲回交，获得F₁、F₂、BC₁和BC₂。在隔离网室用细菌性条斑病菌株RS-68接种不同世代群体，根据其抗感反应推断：IR36的抗病性是由一对隐性主效基因控制的，Dular、 IR26和IR1545-339三个品种的抗病性分别由一对显性基因控制，Dular和IR1545 339的抗病基因呈非等位关系     

美国稻品种对白叶枯病和细菌性条斑病的抗性鉴定

对美国南部和西部地区广泛种植和将要推广的水稻品种42个,孕穗期接种白叶枯病和细菌性条斑病病菌,以抗病品种IR26,感病品种金刚30和南京11作为对照品种进行抗性鉴定。白叶枯病Z173和GD1358两个菌株在所有42个品种上均能侵染发病,未发现高抗或免疫品种,对Z173表现抗病或中抗水平的品种约占85％以上,表现感病的只有1个。而用GD1358接种时,表现抗病或中抗水平的品种仅占总品种数的28％左右,多数抗Z173的品种对GD1358表现中抗或中感。对GD1358表现抗病的Gulfrose, Bellmont和IR36M4三个品种对Z173也表现抗病,具有较宽的抗谱。与白叶枯病菌相仿,两个细菌性条斑病菌菌株在所有美国稻品种上均能侵染形成典型病斑,未发现高抗和免疫品种。对强毒菌株BS93表现抗病和中抗的品种分别占总品种数的19.1%和38.1%;而对中等毒力菌株BS39表现抗病和中抗的品种分别占总品种数的52.4%和31.0%,其中22个抗病品种中, 只有8个品种抗强毒菌株BS93,其余的品种对BS93均表现中抗或中感。其中Lebonnet和LA2168甚至表现感病。比较同一品种对两种不同病害的抗性表现,可以看出一些对白叶枯病有较好抗性的品种,如Gulf rose,IR36M4等对细菌性条斑病也有很好抗性,对白叶枯病表现感病的品种如Lacassine、Jasmine等对细菌性条斑病菌也呈感病反应。在测定的42个品种中未发现对白叶枯病表现抗病,而对细菌性条斑病表现感病的品种,或对细菌性条斑病表现抗病,而对白叶枯病表现感病的品种。研究结果表明,美国水稻品种对白叶枯病的抗性和其对细菌性条斑病的抗性有一定的相关性。     

美国稻品种对白叶枯病和细菌性条斑病的抗性鉴定

 对美国南部和西部地区广泛种植和将要推广的水稻品种42个，孕穗期接种白叶枯病和细菌性条斑病病菌，以抗病品种IR26，感病品种金刚30和南京11作为对照品种进行抗性鉴定。白叶枯病Z173和GD1358两个菌株在所有42个品种上均能侵染发病，未发现高抗或免疫品种，对Z173表现抗病或中抗水平的品种约占85％以上，表现感病的只有1个。而用GD1358接种时，表现抗病或中抗水平的品种仅占总品种数的28％左右，多数抗Z173的品种对GD1358表现中抗或中感。对GD1358表现抗病的Gulfrose, Bellmont和IR36M4三个品种对Z173也表现抗病,具有较宽的抗谱。与白叶枯病菌相仿，两个细菌性条斑病菌菌株在所有美国稻品种上均能侵染形成典型病斑，未发现高抗和免疫品种。对强毒菌株BS93表现抗病和中抗的品种分别占总品种数的19.1%和38.1%；而对中等毒力菌株BS39表现抗病和中抗的品种分别占总品种数的52.4%和31.0%，其中22个抗病品种中, 只有8个品种抗强毒菌株BS93，其余的品种对BS93均表现中抗或中感。其中Lebonnet和LA2168甚至表现感病。比较同一品种对两种不同病害的抗性表现，可以看出一些对白叶枯病有较好抗性的品种，如Gulf rose,IR36M4等对细菌性条斑病也有很好抗性，对白叶枯病表现感病的品种如Lacassine、Jasmine等对细菌性条斑病菌也呈感病反应。在测定的42个品种中未发现对白叶枯病表现抗病，而对细菌性条斑病表现感病的品种，或对细菌性条斑病表现抗病，而对白叶枯病表现感病的品种。研究结果表明，美国水稻品种对白叶枯病的抗性和其对细菌性条斑病的抗性有一定的相关性。     

OsDUF500基因沉默提高水稻对白叶枯病的抗性

 以编码HarpinXoo 的hrf1转基因水稻NJH12的cDNA为模板,克隆到了DUF500的保守功能区。序列分析表明,OsDUF500是DUF500家族成员,功能未知。构建OsDUF500的沉默载体,用土壤根癌农杆菌介导的方法转化粳稻 R109,用Hpt抗生素做抗性筛选,获得9个再生株系。经分子鉴定,8个为沉默株系（ABD 2~9）。与野生型相比, ABD株系株高变矮,叶片变短,出现白色空秕谷。白叶枯病抗性鉴定结果表明,OsDUF500沉默株系对水稻白叶枯病的抗性存在差异,病斑长度比野生型明显缩短,病斑面积均在30%以下,株系ABD 3和ABD 5病斑面积分别为12.3%和15.7%,显示出较好的抗性。推测在稻瘟病抗性中上调表达基因OsDUF500对水稻白叶枯病抗性起负调控作用。     

水稻抗病基因介导的抗白叶枯病反应中蛋白质表达谱的比较分析

采用双向电泳 质谱分析技术,比较分析了水稻在接种白叶枯病菌 （Xanthomonas oryzae pv. oryzae）1、4、8、24、72 h 后蛋白质表达谱的差异。通过比较接种白叶枯病菌和对照之间、接种不同白叶枯病菌生理小种之间的表达差异,鉴定了72个差异表达的抗病相关蛋白点,对其中部分点的蛋白质进行了电离子喷雾二级质谱学分析鉴定,确定了11个抗病反应中差异表达的蛋白质。     

水稻珍汕97不育胞质与白叶枯病菌早期互作中的活性氧反应

 测定了珍汕97不育胞质和正常胞质的稻苗与白叶枯病菌在早期的互作反应,结果表明,互作体系刚建立时,稻叶内立即产生大量的超氧阴离子(O₂^-),从而激发超氧物歧化酶(SOD)和脂肪氧合酶(LOX)活性的增高,导致脂质过氧化物丙二醛(MDA)含量的提高。当特异性菌株Ah28接种在不育系材料(亲和组合)上,上述反应的变化幅度和产生量均小于与正常胞质的组合(非亲和组合),非专化性菌株Os14对活性氧代谢的诱导作用在两种胞质之间差异不明显。这说明不育胞质对白叶枯病较低的抗性和专化性菌株的特异致病性均与较低的活性氧代谢水平有关。     

Pathogenicity of Rice Blast Fungus Magnaporthe oryzae on Brachypodium distachyon

Inoculation methods for rice blast fungus Magnaporthe oryzae to Brachypodium distachyon were developed to investigate the infection process and symptom development in comparison with those on rice (Oryza sativa) and barley (Hordeum vulgare).M.oryzae could infect leaves,sheathes,stems and panicles of B.distachyon and cause blast disease.Spraying conidial suspension on either intact seedlings or leaf segments induced typical symptoms on B.distachyon.During the intact seedling inoculation,the symptom developed on B.distachyon leaves closely resembled that on rice;but the lesions on B.distachyon had better uniformity in shapes and sizes than those on rice or barley.In the leaf segments inoculation,only initial and low-developed lesions could be found on rice,while normal symptoms on B.distachyon and barley.Inoculated with low-virulent mutants of M.oryzae,B.distachyon produced low-level symptoms.The symptom level of each mutant on B.distachyon corresponded well to that on rice.In addition,typical infection processes presented on B.distachyon leaves:forming melanized appressoria,penetrating into host epidermis and then forming hyphae in epidermal cells.According to these results,B.distachyon can be used as a candidate for studying fungus-plant interactions and as a probable source of disease resistance.     

白叶枯病菌xopXoo基因在致病性中的作用

辣椒斑点病菌(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria,Xcv)在非寄主烟草上的过敏反应与xopX基因有关,但在白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)基因组中并未标注xopX同源基因的功能。为研究白叶枯病菌中xopX同源基因在致病性中的作用,对白叶枯病菌的xopXoo基因进行了克隆和突变,并对xopXoo突变体在非寄主烟草上的过敏反应、水稻苗期的水浸症状以及成株期的致病性和病菌生长能力进行了分析。测定结果显示,xopXoo基因突变并不改变白叶枯病菌在烟草上激发过敏反应和在水稻上产生水浸症状能力,但突变菌株在成株期水稻上的致病性和菌体生长能力显著下降。遗传互补能够恢复xopXoo突变体的致病性和菌体生长能力,表明xopXoo是白叶枯病菌的致病性基因。还对白叶枯病菌激发非寄主烟草产生过敏反应的可能基因进行了讨论。