橡胶树多主棒孢病菌原生质体转化体系的建立

由多主棒孢病菌侵染引起的棒孢霉落叶病是严重危害橡胶生产的一种世界性病害,近年来在中国也有发ⅱ生.在菌龄、细胞壁酶种类、酶作用浓度、作用时间、酶解温度、渗透压稳定剂等因素对橡胶树多主棒孢原生质体制备和再生影响分析的基础上,笔者首次建立了PEG介导的多主棒孢病菌遗传转化体系,并获得了多主棒孢病菌绿色荧光转化子.该体系中,多主棒孢病菌的原生质体再生率为19.12%,转化率为10.34个/μgDNA.     

橡胶树尖孢炭疽菌绿色荧光蛋白（GFP）标记转化株的获得

建立了根癌农杆菌介导转化橡胶树尖孢炭疽菌(Collectotrichum acutatum)获得T-DNA插入突变体的体系:在尖孢炭疽菌孢子浓度10~6个/mL、农杆菌浓度OD_(600)=0.15～0.2后在200μmol/mL的乙酰丁香酮(AS)诱导6 h,共培养48 h.转化效率可达150～300个/10~6个分生孢子.获得的转化子通过PCR检测绿色荧光蛋白基因、Southern 杂交验证、分生孢子的荧光观察,结果表明:被测转化子基因组中确实整合了目的片段,成功获得了橡胶树尖孢炭疽菌菌株CHY-1绿色荧光蛋白标记转化子.     

不同来源橡胶树多主棒孢病菌致病性及基础生物学特性的比较

对已在我国海南、云南、广西等省区橡胶树上发生为害的3株多主棒孢病菌(Corynespora cmssiicola)和来自印度的橡胶树多主棒孢病菌进行了致病性及基础生物学特性的比较研究.结果表明,印度HCcYD01菌株的致病力最强;基础生物学特性测定结果表明,参试的3株国内菌株与印度菌株问除分生孢子大小、孢子萌发和致死温度相似外,在菌落形态、最适培养基、光照条件、碳氮源利用、最适生长温度和pH等方面存在一定差异.由多主棒孢引起的橡胶树棒孢霉落叶病业已成为影响天然橡胶产量的主要限制因素,本研究旨在了解我国橡胶树棒孢霉落叶病的最初发病病原,为该病发生规律的研究及防控措施的制定提供理论依据.     

不同寄主多主棒孢对橡胶树叶片组织防御酶活性的影响

以分离自4种寄主的5株多主棒孢菌株接种橡胶树叶片，均得到成功侵染。并按时间顺序测定了来自不同寄主的多主棒孢侵染橡胶树叶片后，细胞防御系统相关的4种酶活性的变化。结果表明，接种来自不同寄主的多主棒孢后，对橡胶树叶片4种防御酶活性的影响不同。其中分离自橡胶树的HCCGD01和HCCHN42两个菌株侵染后，橡胶树叶片组织4种防御酶活性变化最大，均有明显增强；来自木薯的MaCCGD02侵染橡胶树叶片后，酶活性变化次之；分离自番木瓜的CpCCYN01和黄瓜的PaCCSD04多主棒孢菌株侵染后，除PAL外，β-1,3-葡聚糖酶、POD、PPO活性变化很小。     

香蕉棒孢霉叶斑病菌的分离与鉴定

从广西南宁市采集香蕉棒孢霉叶斑病样本,用常规组织分离法获得3个菌株,经柯赫氏法则验证确定其为香蕉叶斑病的病原菌。该菌的形态特征在分离培养前后变化较大,自然病斑上的分生孢子和分生孢子梗均较短,经PDA培养基分离培养后显著变长,培养后的病原菌形态特征与前人对Corynespora cassiicola的描述一致。根据形态特征及rDNA-ITS区序列比对结果,确定该病原菌株为多主棒孢菌[Corynespora cassiicola(Berk&Curt)Wei]。     

巴西橡胶树主要种质对棒孢霉落叶病抗性评价

由多主棒孢(Corynespora cassiicola)引起的橡胶树棒孢霉落叶病已成为影响天然橡胶产量的主要限制因素。本实验对从我国海南、云南和广西等地分离得到的17个橡胶树多主棒孢病菌菌株进行了致病性测定,获得强致病力菌株HC-10。分别用该菌株菌丝体接种鉴定、粗毒素叶片穿刺接种和叶片萎蔫生物鉴定等3种方法对我国选育的45个巴西橡胶树品种进行抗病性评价。结果表明,不同橡胶树品种对棒孢霉落叶病的抗性水平存在明显差异。在供试的45个品种中,不同抗性评价方法的鉴定结果基本一致,抗病品种占13.3%~17.8%;轻感病品种占66.7%~73.4%;易感病品种占11.1%~17.8%。     

橡胶树多主棒孢病菌Cassiicolin基因条形码数据库构建及分子检测技术

多主棒孢（Corynespora cassiicola）是为害我国主要热带作物的植物病原真菌,其寄主范围广、形态差异显著、症状类型多样,且含有一种寄主专化性毒素Cassiicolin,存在6种毒素类型。本研究利用已公布的Cassiicolin毒素基因（Cas1~Cas6型）,构建了含287个菌株的国内橡胶树和部分热带作物多主棒孢Cassiicolin基因条形码数据库,建立了一套特异性强、灵敏度高的分子检测技术,可检测100 pg/μL的目标基因组DNA,系统分析了我国橡胶树、木薯、番木瓜、瓜菜等主要热带作物的919株多主棒孢的毒素类型,发现国内仅存在Cas2和Cas5这2种毒素类型,其中Cas5型的菌株占94.8%,为橡胶树多主棒孢的优势种群和特有毒素类型。而Cas2型是橡胶树和其他作物多主棒孢共有的毒素型。系统发育分析发现,不同毒素类型的多主棒孢菌株与寄主来源密切相关,但与地理来源没有明显的相关性,且Cas5型多主棒孢具有明显的寄主专化性。通过构建多主棒孢Cassiicolin基因条形码数据库,为明确我国主要热带作物多主棒孢病菌的种群结构和优势种群情况,发掘、保存多主棒孢菌种资源以及制定病害的防治策略上具有重要的指导意义。     

橡胶树多主棒孢拮抗细菌BACYitc8-7的分离鉴定及其挥发性抑菌物质组分分析

多主棒孢菌（Corynespora cassiicola）是为害橡胶叶片的一种重要病原真菌,目前生产上普遍使用化学农药防治该病害,给植胶区的生态环境带来很多负面影响,从橡胶树根际土壤中筛选对橡胶树多主棒孢菌具有高拮抗活性的细菌,可为橡胶树棒孢霉落叶病生防药剂的研发提供理论依据。本研究通过稀释涂布、平板对峙法从发病橡胶树根际土壤中分离筛选到1株对橡胶树多主棒孢菌具有高拮抗活性的细菌,抑菌带为(57.68±0.66)mm,且该菌株对9种重要的植物病原真菌均具有抑制作用;经过形态观察、生理生化检测及16S rRNA基因序列分析,结果发现其与铜绿假单孢菌基本相符,命名为BACYitc8-7;以LB、NA、高氏、金氏B和PDA为营养来源,评定不同营养条件下菌株BACYitc8-7挥发性物质对多主棒孢菌的抑制作用,发现菌株BACYitc8-7在金氏B和LB培养基上的拮抗作用最强,抑菌率达43.47%~48.69%;利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法（HS-SPME-GC-MS）收集并检测菌株BACYitc8-7挥发性物质的抑菌组分,获得包括胺类、醇类、烯类、酚类、酯类、吡嗪类等35种物质,其中含量前5的物质为胺、硼烷二甲硫醚络合物、异戊醇、1-十三烯和2-甲基-3-甲硫基呋喃。     

我国热带作物多主棒孢种群多样性及致病力分化分析

多主棒孢（Corynespora cassiicola）是一种全球分布的重要植物病原真菌,寄主范围十分广泛。近年来,该病原菌侵染危害多种热带作物,并在局部地区大面积暴发流行,造成巨大的经济损失。本研究利用核糖体转录间隔区（Internal transcribed spacer, ITS）、翻译延伸因子（translation elongation factor 1 alpha, EF-1α）、β微管蛋白（β-Tubulin, TUB）,对来自橡胶树、木薯、番木瓜和瓜菜等多种热带作物的70株多主棒孢进行种群多样性分析。结果发现,利用最大似然法,在相似系数为0.97时可将供试菌株划分为两大遗传类群：类群Ⅰ为国内和一些国外橡胶树的多主棒孢;类群Ⅱ为其他寄主多主棒孢,遗传类群与寄主来源具有显著的相关性。致病力测定表明,多主棒孢种内致病力分化明显,类群Ⅰ的橡胶树多主棒孢仅能侵染橡胶树,不能侵染其他寄主,具有明显的寄主专化性,且不同地理来源的菌株致病力差异不显著。类群Ⅱ的多主棒孢在不同寄主间可以相互侵染,但菌株在致病力和发病症状上存在一定差异,表现出对其原寄主的高度致病力。多基因序列聚类分析与致病力分化分析结果具有较好的一致性,这为研究我国热带作物多主棒孢的种群结构、主要致病型以及为多主棒孢病害的发生、流行和防治提供了理论依据。     

国内橡胶树多主棒孢Cassiicolin毒素多样性及致病性分析

由多主棒孢引起的棒孢霉落叶病是橡胶树的主要叶部病害,cassiicolin毒素是病菌的主要致病因子。本研究通过ITS序列分析对供试多主棒孢菌株进行了准确鉴定,利用cassiicolin毒素不同亚型编码基因特异引物对不同地理来源和寄主来源的49个多主棒孢菌株毒素类型进行了分析,并利用生物萎蔫法对不同亚型毒素进行了致病性分析。结果显示,78%供试菌株含有cassiicolin基因,其中Cas2亚型有10个菌株,Cas5亚型有28个菌株,其它为Cas0型(未检测到cassiicolin毒素基因)。含有Cas5亚型的菌株均来源于橡胶树,并且为橡胶树上的优势群体;Cas2亚型菌株则来源于橡胶树、黄瓜、番木瓜和木薯等不同作物;Cas2和Cas5毒素对不同橡胶树品种的致病性存在明显差异。     

小麦抗病基因Lr68和Sr2/Yr30的遗传特性分析

为深入了解小麦抗病基因的遗传规律,以亲缘关系较远的小麦品种西农979和RL6077为亲本,构建其BC1F1和F2群体,用特异性标记csGS和WMS533分别对抗叶锈病基因Lr68、抗秆锈病和条锈病基因Sr2/Yr30进行检测,同时进行农艺性状分析。结果表明,后代群体抗病基因分布广泛,F2群体抗病基因传递率(65.41%、74.53%、48.91%)较BC1F1(44.27%、55.11%、23.66%)高,Lr68基因在两群体中的传递频率均比理论值低,不符合一对显性基因的遗传规律,Sr2/Yr30基因在BC1F1中的传递率比理论值高,在F2群体中正常,且后代群体中Sr2/Yr30基因的分布较广。后代群体在有效分蘖数、株高、穗粒数、千粒重等农艺性状上与西农979无显著差异,有效小穗数与RL6077一致,茎部指标处于两亲本之间。总体来看,后代群体保留了西农979分蘖力较强、成穗率较高、穗型中等偏大、产量稳定等优良性状,且在分蘖数、成穗率、穗粒数上还有进一步提升的空间。     

Involvement of Plasma Membrane Ca2+/H+ Antiporter in Cd2+ Tolerance

Cation exchangers(CAXs) belong to the cation/Ca2+ exchanger superfamily which have been extensively investigated in plant tonoplasts over the last decade.Recently,the roles of CAXs involved in heavy metal accumulation and tolerance in plants have been studied for phytoremediation and food security.In this mini review,we summarize the roles of the Ca2+/H+ antiporter in Ca2+ signal transduction,maintaining ion homeostasis and sequestering heavy metals into the vacuole.Moreover,we present a possible role of the plasma membrane Ca2+/H+ antiporter in heavy metal detoxification.     

玉米大斑病菌StSte12基因对H_2O_2氧化胁迫的应激调节

通过比较野生型菌株Wt01-23与StSte12基因RNAi沉默突变体菌株StRNAi9-10和StRNAi3-6在H_2O_2胁迫下生长和发育方面的差异,分析转录因子基因StSte12对玉米大斑病菌氧化胁迫的调节能力。在不同浓度H_2O_2胁迫条件下,测定野生型菌株和突变体菌株的菌落生长速度、菌丝形态、产孢量和菌丝萌发率。结果表明,随着H_2O_2浓度的增加,玉米大斑病菌野生型菌株和突变体菌株的菌落生长速度、产孢量和菌丝萌发率均显著降低,但突变体菌株的降低程度显著高于野生型菌株,表明StSte12基因对玉米大斑病菌的氧化应激调节具有重要的调控功能。     

重铬酸钾对黑麦的细胞遗传毒性及硅的缓解作用

为了解K2Cr2O7的细胞遗传毒性及硅对铬毒害的缓解作用,采用常规染色体压片技术,观察不同浓度的K2Cr2O7(20、40、60、80、100、120mg.L-1)对黑麦根尖细胞有丝分裂的影响以及硅对铬胁迫缓解效应。结果表明,细胞有丝分裂指数、微核率和染色体畸变率均随K2Cr2O7浓度的升高呈先升后降趋势,在K2Cr2O7浓度为40.0mg.L-1时均达到最大值。与蒸馏水对照相比,6个不同浓度K2Cr2O7胁迫处理的微核率和染色体畸变率均有显著升高。对40mg.L-1 K2Cr2O7胁迫的黑麦根尖分别进行60、120和180mg.L-1的Na2SiO3处理,细胞有丝分裂指数、微核率和染色体畸变率均显著降低,且随硅浓度的增加呈下降趋势。说明K2Cr2O7对黑麦根尖细胞有丝分裂在低浓度时促进,高浓度时抑制,高低浓度处理均对染色体具有明显的致畸效应。外源硅可有效缓解K2Cr2O7对黑麦根尖细胞有丝分裂的不利影响。     

L*a*b*表色系统与绿茶汤色的相关性分析

以福建省制得的39个绿茶为研究对象,探讨L*a*b*表色系统与绿茶感官审评的汤色得分的相关性。结果表明,色度值(L*、a*、b*)对茶汤冲泡条件(茶水比、冲泡时间)的变化有较为灵敏的反应,能反映汤色品质的变化趋势;外形相近的炒青绿茶,其各色度值与汤色得分的相关性较高;不同外形的炒青绿茶之间,各色度值与汤色得分的相关性质不同;不同类型绿茶间色度值的差异仅是茶样汤色的特点表现,而用色度值比较同类型绿茶汤色品质的高低更为准确和客观。     

铵硝配比对巴西香蕉生长和氮素营养的影响

采用水培法,在等氮条件下设置5种不同铵硝配比处理,探讨不同铵硝配比对巴西香蕉幼苗生长及其氮素营养特性的影响。结果表明,等氮条件下,适当地提高铵态氮比例可以提高香蕉的生物量;铵硝比为10∶90最适合香蕉的生长;增铵促进根系的生长,根系中铵、硝含量分别与培养液中铵态氮和硝态氮的含量有关。香蕉幼苗中氮的含量、累积量与铵硝配比有关,增加铵的比例地上部分氮含量和累积量高于全硝处理,促进氮的吸收和利用;铵硝配比影响香蕉叶绿素含量、光合速率以及硝酸还原酶活性,光合速率与叶绿素含量、硝酸盐含量与硝酸还原酶活性没有明显的正相关关系。在香蕉生长早期适当增加铵态氮供应可以促进香蕉根系的生长,有利于香蕉的早发、稳长。     

盐胁迫下钾吸收途径的抑制对小麦叶片K~+、Na~+含量的影响

为研究盐胁迫下小麦维持钾、钠平衡的生理机制,以耐盐小麦沧麦6005和盐敏感小麦矮抗58为材料,利用TEA、NEM、Ba(NO_3)_2三种药物分别抑制钾离子通道、钾载体及非选择性阳离子通道,测定正常及盐胁迫下小麦叶片K~+、Na~+含量,比较耐盐性不同的小麦品种在K~+、Na~+吸收中的差异。结果显示,盐胁迫下,沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量下降,Na~+含量增加;沧麦6005叶片Na~+含量低于矮抗58,K~+/Na~+比值高于矮抗58。正常条件下,NEM、TEA处理均可降低沧麦6005和矮抗58叶片K~+含量,NEM处理较TEA处理效果更为明显;TEA处理显著降低了盐胁迫下矮抗58叶片K~+含量,而NEM处理则明显降低了盐胁迫下沧麦6005的叶片K~+含量;TEA、NEM、Ba(NO_3)_2处理降低了盐胁迫下矮抗58叶片Na~+含量,仅NEM处理降低了沧麦6005叶片Na~+含量。综上所述,正常条件下,钾载体是小麦K~+吸收的主要方式;盐胁迫下,耐盐品种和盐敏感品种K~+吸收途径不同,耐盐品种的NSCCs和钾离子通道具有更强的"拒钠"能力。     

农杆菌介导的CyMV-CP基因对石斛遗传转化研究

以本实验室构建的含有建兰花叶病毒外壳蛋白基因(CyMV-CP)的pBI121为表达载体,以继代培养2～3次的石斛类原球茎为转化受体,用农杆菌介导法转化石斛,建立并优化了石斛的遗传转化体系。结果表明:类原球茎经农杆菌菌液(OD600值为1.0)侵染30 min后,24℃培养4 d,用头孢霉素(500 mg/L)脱菌后转接到卡那霉素(150 mg/L)筛选培养基中进行筛选培养;对获得的转CyMV-CP石斛进行PCR和实时荧光定量RT-PCR检测,表明目的基因已经整合到石斛基因组中,并得到表达。所建立的转化体系,受体材料来源丰富、转化过程简单,可重复性强、转化效率高、假阳性少,适合于石斛的遗传转化研究。     

小麦质膜Na+/H+逆转运蛋白TaSOS1的表达分析

为探讨小麦质膜Na⁺/H⁺逆转运蛋白TaSOS1在逆境条件下的生物学功能,采用荧光定量PCR（RTPCR）方法,对 TaSOS1基因在4种不同胁迫条件下（200 mmol·L^-1 NaCl、4℃低温、100 μmol·L^-1 ABA和15% PEG6000）的表达水平进行了定量分析。结果表明,在正常条件下,小麦根中 TaSOS1的mRNA表达量要高于叶中的表达量。盐胁迫处理下,根中 TaSOS1特异性上调表达,说明 TaSOS1基因在根中的功能更强,其表达与盐胁迫有关且具有组织特异性;在4℃低温处理下, TaSOS1在叶中上调表达;而在ABA和PEG6000两种处理条件下, TaSOS1的表达没有规律性,推测 TaSOS1的表达途径可能为非ABA依赖型且与盐离子的特异性有关。生物信息学分析的结果表明,小麦质膜Na⁺/H⁺逆转运蛋白TaSOS1与拟南芥和水稻的质膜Na⁺/H⁺逆转运蛋白AtSOS1和OsSOS1具有高度的同源性,由此可以推测小麦TaSOS1具有与AtSOS1和OsSOS1类似的功能,可以把植物体内Na⁺排出体外,以减轻Na⁺对植物的毒害。     

Evaluation of A1, A2, A3, A4(M), A4(G) and A4(VZM) cytoplasms in iso-nuclear backgrounds for grain mold resistance

Breeding for resistance to grain mold, an economically important disease of sorghum, has been only partially successful. Hybrid technology is well developed in sorghum due to availability of the cytoplasm male sterility (CMS) system and at present almost all commercial hybrids are based on the A₁ CMS system. To compare the available alternate CMS systems for grain mold resistance, 72 hybrids were produced by crossing 36 A-lines (six CMS systems; A₁, A₂, A₃, A_4(M), A_4(G), A_4(VZM) each in six nuclear backgrounds) with two common restorers, and were evaluated during the 2006 and 2007 rainy seasons in grain mold nursery at ICRISAT. Data analyses indicated influence of cytoplasm on the responses of hybrids to grain mold infection as measured by panicle grain mold resistance (PGMR) score. The A₁ cytoplasm seemed to contribute to grain mold resistance followed by A_4(VZM) and A₂ cytoplasms. The A_4(M) cytoplasm had superior general combining ability (GCA) effects while the A₁ and A_4(VZM) cytoplasm based hybrids had superior specific combining ability (SCA) effects on the PGMR score. Almost all hybrids had significant mid-parent heterosis. The A₁ cytoplasm is the best suited for the development of sorghum hybrids for the rainy season adaptation with grain mold resistance. However, use of alternate cytoplasms (A₂ and A_4(VZM)) for hybrid development will not increase susceptibility to grain mold in commercial grain production.