小麦抗根腐病突变体的获得及其鉴定

 本研究利用细胞工程技术将根腐病菌分生孢子定量直接接种在筛选出的小麦抗根腐病菌培养滤液的植株上进行连续抗病性鉴定,并在根腐病严重发病地区进行多年多点的抗病性鉴定,并在愈伤组织阶段和再生植株的幼苗阶段进行早期鉴定。     

小麦抗白粉病基因Pm13及Pm4累加体的分子标记辅助选择

 利用Pm4的STS-PCR标记及Pm13的SCAR标记,检测含Pm4b的YW243与含Pm13抗性基因品系杂交的F₃代的抗感单株,初步筛选到累加了Pm4b及Pm13两个抗性基因的植株R1、R4;并分别对R1和R4自交后代(F₄代)的15个抗病单株进行跟踪检测,得到13株累加体,而另外2株仅具Pm4b基因。本研究说明分子标记是检测抗病基因累加体、辅助育种的有效手段。     

AT毒素胁迫的再生烟草及后代对赤星病的抗性

从4个烤烟品种幼苗心叶叶碟产生的愈伤组织(CA)在含AT毒素的培养基上经两轮筛选,获得的抗毒素CA用于产生了抗病的一次再生植株。用来自抗病性提高50％以上的一次再生株的二代CA产生了抗病的二次再生植株,品种NC89的二次再生抗病植株被称为NC89—TT。获得种子后,NC89—TT二代苗显示出抗毒素损伤、抗病菌侵入、抗病斑扩展的能力,与NC89比,毒素引起的根和叶部病变至少晚8小时、轻64％,病菌孢子侵染率低60％以上,病斑面积减小92％。     

花椒根腐病的病原鉴定与防治药剂筛选

 近几年,根腐病在我国花椒产区大面积发生,严重影响了花椒的产量和质量。为明确引起花椒根腐病的病原,本研究从陕西省凤县花椒示范基地采集花椒根腐病标本,采用组织分离法和致病性检验获得花椒根腐病菌。通过对花椒根腐病菌的形态学观察及ITS、 β-tubulin和TEF1-α序列分析,将花椒根腐病菌鉴定为腐皮镰刀菌(Fusarium solani)。杀菌剂室内抑菌活性筛选结果表明,选用的十种杀菌剂对F. solani的菌落生长均表现出一定的抑制作用,其中以6%丙唑·多菌灵悬乳剂、30%苯甲·丙环唑悬乳剂、50%多菌灵可湿性粉剂和80%代森锰锌可湿性粉剂对花椒根腐病菌的抑制作用较强,EC₅₀值分别为0.48、0.66、1.40和1.61 mg·L^-1。本研究结果为花椒根腐病的有效防控提供了科学依据。     

小麦抗根腐病变异体细胞选择技术探讨

作者于1985—1989年进行小麦抗根腐病(Bipolaris sorokiniana)变异体细胞选择研究。试验中发现病菌毒素对小麦愈伤组织的形成和再生植株的分化有明显的抑制作用,抗毒素再生苗子代中,3.6%的植株有耐病表现。但尚未发现遗传性稳定的抗病材料。     

烟草抗苯磺隆变异体的筛选及变异体种子活力测定

采用组织培养技术,将烟草(NC-82)叶片诱导产生的胚性愈伤组织转移到加有半致死浓度苯磺隆的Murashige-Skoog(MS)培养基上,经3代筛选,获得抗苯磺隆愈伤组织。抗性愈伤组织在加有苯磺隆的分化培养基上分化出植株。再生植株移栽成活后,对获得的再生植株种子与对照种子活力及抗性指数进行检测。结果表明:苯磺隆诱导再生植株种子与对照种子的简化活力指数分别为10.81和9.53;过氧化物酶活力分别为47.36和29.44 U·g-1·min-1,酸性磷酸酯酶活力分别为2.927和2.447 nmol·g-1·min-1。潜在抗性趋势检测表明,再生植株种子对苯磺隆的抗性显著提高,抗性指数为3.18。再生种苗和对照种苗的乙酰乳酸合成酶活力分别为10.41和6.67 nmol·h-1·mg-1。     

dsRNA分解酶PAC 1对4种植物病毒、3种类病毒dsRNA的降解活性检测及转pac 1基因烟草的获得

 将来自粟酒裂殖酵母的pac 1基因,导入原核表达载体pET-5a中,并转入大肠杆菌BL21(DE3)pLysS,经IPTG诱导,其表达产物能够降解4种植物病毒Cucumber mosaic virus(CMV)、Tobacco mosaic virus(TMV)、Rice black-streaked dwarf(RBSDV)和Rice dwarf virus(RDV)和3种类病毒Apple scar skin viroid(ASSVd)、Coleus blumei viroid(CBVd)和Hopstunt viroid(HSVd)的dsRNA。将pac 1导入双元载体pBI121,并转入根癌农杆菌LBA4404,以烟草(品种NC89)组培苗的叶片为受体材料进行转化,经过诱导愈伤、分化、再生和筛选培养,获得了50株Kan抗性植株,收获T₁种子分别播种,对这些转基因植株进行分子生物学检测。PCR、PCR-Southern和RT-PCR检测结果表明,pac 1基因已整合到受体基因组中。     

雪腐格氏霉粗毒素导致小麦叶组织膜渗透性和超微结构的变化初报

 雪腐格氏霉[Gerlachia nivalis,异名:雪腐镰刀菌(Fusarium nivalis)]是引致小麦雪霉叶枯病的病原菌,国内外学者均有该菌能够产生毒素(Gn-毒素)的报告。本试验就该菌毒素对不同抗性小麦品种叶组织细胞膜渗透性和组织超微结构的影响进行了初步研究,为进一步研究该病菌的致病机理奠定了基础。     

防风根腐病拮抗真菌的筛选鉴定及生防作用研究

从防风根际土壤中筛选得到1株对根腐病具有良好防治效果的拮抗菌株MR-47,基于形态学、ITS序列分析方法对菌株MR-47进行鉴定,确定该菌株为桃色顶孢霉Acremonium persicinum（GenBank No. OK287149.1）。通过对峙培养、显微镜观察,探究了菌株MR-47对木贼镰刀菌Fusarium equiseti的抑菌机理;基于盆栽试验,明确菌株MR-47的定殖能力及防病促生效果。结果表明,菌株MR-47对木贼镰刀菌抑菌率达69.26%,病原菌菌丝出现缢缩、膨大、扭曲、畸形等现象;对尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌等多种病原真菌表现出了良好的广谱抑菌活性;在土壤中定殖35 d内,最大定殖量为8.38×10⁶ CFU/g,最低为5.57×10⁶ CFU/g;MR-47对防风根腐病防效达75.05%。因此,桃色顶孢霉MR-47在防风根腐病的病害管理方面具有较好的开发价值及应用潜力。     

辣椒根腐病菌对咯菌腈的敏感性及其抗性突变体的生物学性状

为明确辣椒根腐病致病菌腐皮镰孢Fusarium solani对咯菌腈的抗性风险,采用菌丝生长速率法测定了采自未使用过咯菌腈的5个省份的102株腐皮镰孢对咯菌腈的敏感性。结果表明：咯菌腈对102株腐皮镰孢的EC₅₀范围为0.029 0～0.183 4 mg/L,平均EC₅₀为(0.106 2±0.031 5)mg/L,敏感性频率分布为连续单峰曲线,所以可将其作为供试5个省份腐皮镰孢对咯菌腈的敏感基线。通过药剂驯化和紫外诱导并结合抗性遗传稳定性最终共获得4株腐皮镰孢抗咯菌腈突变体,抗性水平在6.94～32.43倍之间,突变频率分别为3.51×10^-4(SDWF1914-Y336和SDWF1914-Y017)和7.41×10^-9(SDWF1914-ZR717和JSXZ1906-ZR496)。腐皮镰孢抗咯菌腈突变体生物学性状的研究表明,抗性突变体在菌丝生长速率、产孢量与致病力方面与亲本菌株不存在显著差异。交互抗性测定结果显示,腐皮镰孢对咯菌腈与嘧菌酯、醚菌酯、多菌灵和福美双均无交互抗性。结果表明,供试腐皮镰...     

番茄叶霉病高抗基因Cf-9、Cf-11和Cf-19的分子标记

 本研究以9个含不同叶霉病抗病基因的番茄品种为试材,通过接种鉴定表明,Cf-5、Cf-9、Cf-11和Cf-19基因对我国目前的2个叶霉菌优势生理小种均具有较强的抗性。根据Cf-9基因设计引物,扩增Cf-9基因的片段,含Cf-9、Cf-11和Cf-19基因的3种番茄均获得了2.7kb的扩增片段。但用限制性内切酶TaqⅠ对PCR产物酶切可以将3种材料明显区分开来,Cf-9的2个差异酶切片段为1170和460bp;Cf-11的2个差异酶切片段为1100和410bp;Cf-19的2个差异酶切片段为1210和300bp,从而建立了3个基因的分子标记。在F₂分离群体中验证表明,3个基因的分子标记鉴定结果与抗性接种鉴定结果是一致的,用这些标记可以进行分子标记辅助选择。     

抗白叶枯病菌水稻体细胞无性变异系离体筛选后代的生理生化特性

 对离体筛选的抗白叶枯病的粳稻105R、粳稻3037R后代植株功能叶的生理生化特性进行测定,结果表明:与未筛选的粳稻105S、粳稻3037S相比,筛选后代植株中可溶性蛋白质含量低,而酚类物质和木质素含量、过氧化物酶(PO)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均明显高于未经筛选的对照(感病)品种。由此说明离体筛选抗病品系的抗病机制与一般抗性品种类似。     

多菌灵、三环唑对大丽轮枝菌微菌核、黑色素形成及致病力的影响

 在离体和活体条件下测定了多菌灵、三环唑对大丽轮枝菌的微菌核黑色素形成的影响,以及经2种杀菌剂处理产生的形态变异菌株对棉苗的致病力。结果表明:多菌灵在培养基内含量超过0.1μg/ml时,即可抑制大丽轮枝菌微菌核的形成,随着培养基内多菌灵浓度的增加,微菌核形成时间逐渐延长,形成量逐渐减少;三环唑浓度为0.5μg/ml时,可抑制微菌核的黑色素形成,微菌核从黑色变为浅红至红褐色。三环唑对微菌核黑色素形成呈可逆抑制,变色的微菌核菌落移入不含药的培养基后,大多可恢复形成黑色素。培养基内三环唑浓度的提高,也可抑制大丽轮枝菌微菌核的形成;因2种杀菌剂的抑制而丧失形成微菌核的白色菌丝体移入不含药的培养基,微菌核形成能力也不能恢复。多菌灵和三环唑经棉株吸收后均能抑制植株内大丽轮枝菌微菌核的形成,但对微菌核色素的形成未见有明显影响。2种杀菌剂处理产生的形态变异菌株的致病力与野生型菌株致病力差异不显著。     

苏云金杆菌Bt-59菌株Cry/Cyt毒素蛋白鉴定及杀虫活性

苏云金杆菌以色列亚种（Bacillus thuringiensis subsp.israelensis，Bti）是防治蚊幼虫的重要病原细菌，不同菌株间毒素蛋白种类和分布不尽相同。本研究利用苏云金杆菌以色列亚种Bt-59菌株的全基因组数据，对潜在的毒素基因种类、分布及菌株杀虫活性进行了分析。结果表明，Bt-59菌株除了含有Bti标准菌株主要毒素基因外，还含有Cry4-like基因，且Cry10Aa和Cyt1Ca基因在质粒4上发生了易位。质粒5上的Cry60Aa和Cry60Ba基因编码的毒素蛋白含有ETX_MTX2结构域，并与苏云金杆菌jegathesan亚种的同源蛋白一致性为100%。Cyt1Ca蛋白除了含有Bac_thur_toxin结构域外，还含有2个串联的RicinB_lectin_2结构域。菌株Bt-59对蚊幼虫具有较高的杀虫活性，对白纹伊蚊Aedes albopictus和淡色库蚊Culex pipiens pallens的LC₅₀分别为1.239 μL/L和0.341 μL/L。研究结果明确了菌株Bt-59毒素蛋白的种类和特征，为菌株遗传改良提供理论基础。     

RxLR效应因子Avr3a、Avr4和IPI-O在中国致病疫霉菌株中的组成

 由致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的马铃薯和番茄的晚疫病是一种世界范围内的重要病害。在致病疫霉与寄主的互作过程中,效应因子对于病原物能否成功入侵与定殖起到了关键作用。本研究检测了来自中国马铃薯主产区的37株致病疫霉菌中编码Avr3a, Avr4和IPI-O三种效应因子的基因组成,研究发现来自国内的所有供试菌株中只有1株分离自马铃薯的和2株分离自番茄的致病疫霉含有无毒基因Avr3a(编码Avr3a^KI),其余菌株均含有avr3a(编码Avr3a^EM);所有菌株中都仅含有编码截断蛋白的avr4;从37株国内菌株中共检测到了25种ipiO变异型,其中20种为新变异型,聚类分析的结果表明这些变异型仍属于已报道的三类ipiO,而且大部分ipiO变异型为无毒型,可以被抗性基因Rpi-blb1识别。该研究结果表明avr3a和avr4普遍存在于中国致病疫霉菌株中,推测大部分菌株可以克服R3a和R4抗性基因;而ipiO的无毒变异型仍然普遍存在于国内致病疫霉群体中,可以被马铃薯含有的抗性基因Rpi-blb1识别。     

黑龙江省83份小麦品种抗秆锈病基因的分子检测

 为了明确黑龙江省小麦品种(系)对中国秆锈菌的抗性水平和了解抗秆锈病基因在该区域的分布情况,本研究选用中国小麦秆锈菌流行小种21C3CTHQM、34MKGQM和34C3RTGQM对从该区域征集到的83份主要小麦品种(系)进行了苗期抗秆锈病的评价,并利用与抗秆锈病基因Sr2、Sr24、Sr25、Sr26、Sr31和Sr38紧密连锁的分子标记分别进行了分子检测,结合苗期表型及系谱,推测这些品种(系)可能含有的抗病基因。结果表明,83份小麦品种(系)对供试秆锈菌小种均表现抗性,对21C3CTHQM、34MKGQM和34C3RTGQM表现免疫或近免疫的分别为57、53和60份,各占供试材料数量的68.68%、63.85%和72.29%,其他剩余材料对3个供试秆锈菌小种表现中抗或高抗。分子标记分析表明,83份主要小麦品种(系)中有12份可能含有Sr2;克旱3号可能含有Sr25;6份小麦品种可能含有Sr31;19份小麦品种可能含有Sr38;没有检测出含有Sr24和Sr26的品种。因此,黑龙江省小麦品种对中国小麦秆锈病抗性水平相对较高,含有抗秆锈病基因Sr2以及对我国小麦秆锈病表现良好抗性的基因Sr31和Sr38,可能含有其他未知抗秆锈病基因,这些优良抗源材料可作为未来小麦生产育种的种质资源。     

陕西省115个小麦品种(系)抗条锈病基因的分子检测

 为掌握陕西省主栽与后备小麦品种对我国条锈菌的抗性水平,明确其抗锈基因分布,本研究选用条锈菌流行小种CYR32和新毒性小种V26对115份陕西省主栽和后备小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定,并分别利用抗条锈病基因Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr10、Yr18和Yr26的紧密连锁分子标记对这115份材料进行了分子检测。结果表明,供试小麦品种(系)中,抗CYR32的有61份,占53.04%;抗V26的有84份,占73.04%;对2个小种均抗病的有50份,占43.48%。分子检测发现115份材料均不含有Yr10;可能携带Yr9基因的有41份,占35.65%;可能含有Yr5、Yr18和Yr26的材料分别为3份、3份和2份,占2.61%、2.61%和1.74%。因此,当前陕西省主栽与后备小麦品种(系)对CYR32和V26的抗性整体水平还有待进一步提高,Yr9分布频率较高,而Yr5、Yr10、Yr18和Yr26分布频率较低,建议在以后小麦育种中减少Yr9的使用,加强利用Yr5和Yr18与其他有效基因聚合培育持久抗条锈病品种。     

对细交链孢菌在培养基上抗多氧霉素B与异菌脲变异体的分离及其特性鉴定

 将多氧霉素B感性细交链孢菌置于含100μg/ml多氧霉素B的PDA平板上培养时,从长出的菌落边缘菌丝体中可分离到抗多氧霉素B的变异体,而将其异菌脲感性菌株接种在含100 μg/ml异菌脲的PDA平板上培养时,只有约半数供试菌株能稳定地分离出抗异菌脲变异体。在多氧霉素B存在下分离的抗多氧霉素B变异体对异菌脲的敏感性通常大于其母本菌株。相比之下,在异菌脲存在下分离的抗异菌脲变异体对多氧霉素B的敏感性没有发生明显变化。对多氧霉素B与异菌脲均为感性的野生型菌株不能在这2种药剂共存的PDA平板上生长,且其分生孢子对多氧霉素B与异菌脲分别呈感性集中型及抗感分散型分布。     

甘蔗优良新品种(系)抗褐锈病基因Bru1的分子检测及自然抗性评价

甘蔗褐锈病是目前中国蔗区发生最普遍、危害最严重的病害之一,选育和种植抗病品种是防治该病最为经济有效的措施。为明确近年国家甘蔗体系育成的50个新品种(系)对甘蔗褐锈病的抗性,确定其应用潜力,本研究通过在甘蔗褐锈病高发蔗区云南德宏、保山2个区域化试验站,采用田间自然抗性调查与分子标记辅助鉴定抗性基因的方法,于2014年和2015年对中国近年选育的50个优良新品种(系)及2个主栽品种进行抗褐锈病基因Bru1的分子检测及自然抗性评价。田间自然发病调查结果表明,50个优良新品种(系)及2个主栽品种中,高抗至中抗的有34个,占65.38%。其中15个材料表现高抗,占28.85%,16个材料表现抗病,占30.77%,3个材料表现中抗,占5.77%;分子检测结果显示,共29个抗病材料含有抗褐锈病基因Bru1,出现频率为55.77%,表明中国近年选育的优良新品种(系)中抗褐锈病性主要由Bru1控制;其余5个抗病材料均不含抗褐锈病基因Bru1,暗示除了Bru1外,可能还有其他抗褐锈病基因存在。不同系列品种田间感病品种的频率和含抗褐锈病基因Bru1的频率不同,粤糖系列品种感病品种的频率最高达到60%,含Bru1的频率最低,只有30%,抗性最弱;云蔗系列品种感锈病品种的频率最低只有12.5%,含Bru1的频率最高,达到81.25%,抗性最好。本研究结果为深入开展甘蔗抗褐锈病育种,选育和推广优良抗病品种,有效防控甘蔗褐锈病提供了科学依据和优良抗性新品种(系)。     

掘氏疫霉卵孢子萌发研究

 掘氏疫霉(Phytophthora drechsleri)种内菌株直接交配产生的卵孢子分别用0.1% KMnO₄处理20分钟和0.3% H₂O₂处理2分钟在S+L培养基上(26℃)培养7天萌发率>70%。H₂O₂是本研究首次报道的一种刺激掘氏疫霉卵孢子萌发的处理剂,其效果略优于KMnO₄。用KMnO₄和H₂O₂处理均可有效地抑制卵孢子悬浮液中菌丝片段及菌丝膨大体的萌发生长。在一定时期内卵孢子萌发率随卵孢子保存时间的增加而增加,保存30天和45天的卵孢子分别用KMnO₄和H₂O₂处理萌发率最高。卵孢子保存期间有无光照对萌发率无显著影响,但卵孢子荫发时给予光照对萌发有明显的促进作用,保存30天的卵孢子在光照下萌发率为60-70%,在黑暗中仅0-16%。卵孢子萌发过程中的光照条件以黑光灯8小时,日光灯16小时交替连续照射7天效果最好,其次为黑光灯单独连续光照,以日光灯单独照射效果较差。所测定的6种培养基中以S+L培养基对卵孢子萌发的效果最好,其次为V₈+L和WA+L。蜗牛酶、纤维素酶、土壤浸出液和黄瓜果提取液对掘氏疫霉卵孢子萌发无明显刺激作用。