东北春玉米区大斑病菌生理小种鉴定

对2005年采自东北玉米主产区的大斑病叶标样进行分离,经单孢纯化后获得56个菌株。通过Ht单基因鉴别寄主接种鉴定,结果表明:东北地区玉米大斑病菌生理分化已呈现复杂化,0号生理小种和1号生理小种分别占35.7%和17.9%,为优势小种,其次为123号生理小种,占12.5%,另外还存在2、3、23、123N、12和23N号生理小种。     

玉米大斑菌Ht-毒素组分分析

 对分别属于玉米大斑病菌(Helminthosporium turcicum)1号和2号生理小种的致病毒素进行硅胶TL层析、薄层扫描和生物监测的结果发现,两个小种的毒性组分不同。2号小种可分离到I(Rf0.50)、Ⅱ(Rf0.36)、Ⅲ(Rf0.67)、Ⅳ(Rf0.80)、Ⅴ(Rf0.13)、Ⅵ(Rf0.25)6种组分,而1号小种最多可分离到除Ⅳ以外的其它5种组分,这些组分均有不同程度的紫外吸收。对在200~360nm有明显紫外吸收的4种组分(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的生物监测结果表明,只有组分Ⅲ对带Ht₁基因和不带Ht₁基因的Oh43和B372对玉米自交系不具任何致病活性,组分Ⅰ、Ⅱ对不带Ht₁基因的玉米自交系具有致病活性,而对带Ht₁基因的玉米自交系却无毒性。值得重视的是组分Ⅳ的致病特性与组分Ⅰ、Ⅱ正好相反,即对带Ht₁基因的玉米自交系具有致病活性,却对不带Ht₁基因的玉米自交系没有致病作用。结论指出,Ht-毒素的TLC组分Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ玉米斑菌诱致玉米发病的主要活性成份,其中组分Ⅳ是2号小种与Ht₁基因玉米互作的特异性因子。     

中国玉米大斑病菌生理分化及新命名法的初步研究

 在分别含Ht1、Ht2、Ht3和HtN的单基因玉米鉴别寄主上测定了全国玉米各产区的百余份大斑病菌标样。结果表明,按传统方法命名的1号(或称0号)生理小种仍然是优势小种,占供试菌株的73.0%;2号(1号)生理小种占1.9%。虽然未出现已报道的3号(23号)、4号(23N号)和5号(2N号)小种,但特别值得注意的是出现了25.1%的未定名的新类群。为克服传统命名方法的局限性及指导抗病育种及品种布局,本文初步提出用毒力频率法分析玉米大斑病菌的生理分化状况,并进一步指明了不同致病类群在我国的分布频率及Ht基因的可用范围。     

小麦白粉菌的联合致病性分析

 根据传统应用的生理小种研究方法存在着因鉴别品数的不同及其数目的改变而引起小种命名的混乱;同小种不同菌株致病性不同及有限的鉴别寄主不能及时区分出危险性小种等问题,本文改用病菌群体对品种的毒力频率和联合致病性方法,用河南各地的90个小麦白粉菌株分别接种9个已知抗性基因的品系和8个推广或区试品种所得到的侵染型资料,分别计算菌株群体对各对品种的联合致病性系数和联合毒性系数.结果表明本省小麦白粉菌群体中的V₁和V₃c、V₁和V₅及V₃b和V₃C等毒性基因是联合的;花培28和周80—48及周80—48和郑州831等品种组合搭配种植可有效地控制小麦白粉病.因此这套方法对生产和抗病育种的作用是直接的.文中提出应根据研究对象和研究目的不同,选择适当的研究方法,以提高病原物致病性研究结果的有用性.     

2004—2008年东北春麦区小麦白粉病菌种群毒性动态分析

采用全国统一的9个鉴别寄主离体叶片法鉴定侵染型和Gilmour八进制法命名小种,对2004--2008年采自东北春麦区的辽宁、黑龙江等省不同县市的298个小麦白粉病菌标样进行生理小种及毒力频率分析,并利用已知抗白粉病基因的22个小麦品种(系)对参试菌株进行毒力频率测定.结果表明:2004--2006年优势小种为生理小种15号,出现频率分别为13.7%、15.6%和20.3%;2007年优势小种为17号小种,出现频率为10.2%;2008年411号小种上升为优势小种,频率达20.6%;2004--2008年毒性基因V4b、V2+6、V4+8、V12、V16、V18、V20、V21、V22和V23毒力频率较低,在0～28.0%之间,其对应抗性基因Pm4b、Pm2+6、Pm4+8、Pm12、Pm16、Pm18、Pm20、Pm21、Pm22和Pm23抗性较强,可作为有效的抗病基因加以利用.     

三个小麦新品系抗白粉病基因分析

 用4个具有不同毒力的小麦白粉菌生理小种,分别接种5个小麦品种(系)半双列杂交的F₁、F₂和BC₁F₁群体的幼苗离体叶段,初步鉴定出野二燕3号具有1对抗1号和11号小种的显性抗病基因;JYP-2具有2对独立的显性抗病基因,其中1对基因抗1、11和311号小种,另1对基因只抗1和11号小种;贵农21号具有2对显性抗病基因,其中1对抗311和313号小种,另1对只抗1和11号小种,这对基因与JYP-2具有的抗1和11号小种的基因是相同的。3个小麦新品系共鉴定出4对不同的抗病基因。本文还讨论了采用幼苗离体叶段接种,同一批单株接种2个以上小种,定单株编号,记载和统计的方法,在抗白粉病基因分析中的作用。     

甘肃省玉米大斑病菌生理小种结构组成与交配型测定

为了明确甘肃玉米大斑病菌生理小种与交配型的结构组成,采用单基因鉴别寄主测定了甘肃4个典型生态区57株玉米大斑病菌的抗、感反应型,对峙培养显微观测法测定了它们与标准菌株杂交是否产生有性态子囊壳。结果表明,甘肃玉米大斑病菌生理小种结构组成十分复杂,57株病菌中共发现0、1、12、23、123、N、1N、2N、3N、123N共10个生理小种,0号以61.40%分布频率成为优势生理小种,1号以17.54%分布频率成为次优势生理小种,23号生理小种出现频率仅为5.26%、123和N号生理小种出现频率仅为3.51%,12、1N、2N、3N、123N生理小种出现频率仅为1.75%,4个典型生态区中河西灌溉绿洲生态区生理小种结构组成最为复杂,15株病菌中共检出0、1、N、12、1N、2N、3N、123N 8个生理小种,中部干旱雨养、陇东半湿润半干旱和南部湿润生态区生理小种结构组成相对简单,42株病菌共检出0、1、23、123和N号5个生理小种。相对而言,甘肃玉米大斑病菌交配型结构组成简单,57株病菌中共检出A型22株、a型24株, Aa型11株,分布频率分别为38.6%、42.1%和19.3%;其中河西灌溉绿洲、中部干旱雨养和陇东半湿润半干旱生态区45株病菌共检出18株A型、18株a型和9株Aa型,A∶a比例完全符合1∶1,南部湿润生态区12株病菌共检出4株A型、6株a型和2株Aa型,A∶a比例小于1∶1。     

小麦条锈菌鉴别寄主Heines peko抗性遗传分析及SSR标记

 用中国条锈菌生理小种对欧洲鉴别寄主Heines peko进行抗条锈性遗传机制研究,将为挖掘新的抗条锈基因、培育优良抗条锈性品种奠定基础。用Heinespeko与小麦感病品种铭贤169杂交、自交获F₁、F₂和F₃代群体。对亲本及其后代分别在苗期接种条中30号、条中31号、条中32号和水-4,进行遗传分析。结果表明,Heines peko对条中30号小种的抗性由1对隐性基因控制。对条中31号、水-4的抗性均由1显1隐2对基因互补或抑制作用控制,Heines peko对2个小种的抗性可能由相同基因控制。对条中32号的抗性是由2对隐性基因相互抑制控制。利用分组分析法(BAS)对抗条中30号小种的遗传群体进行分子作图,筛选到1个位于2AS与抗条中30号小种基因连锁的SSR标记Barc212,用Barc212对170个F₂代单株分析表明,该基因与Barc212引物扩增位点的遗传距离为10.6cM。Barc212可作为抗条中30号基因的SSR标记。     

我国玉米小斑病菌的生理小种

 根据当前我国玉米生产中大面积种植的是以正常细胞质自交系配制的杂交种为主,和各地正在加速研究和发展雄性不育细胞质利用的实际情况,三年来我们用来自国内16个省、市、自治区的181个小斑病菌的标样,通过接种试验,从77个包括T、C、S型细胞质的雄性不育系和正常细胞质的自交系中,初步选出8个自交系建议作为我国玉米小斑病菌生理小种试用的鉴别寄主:T单412-2,TC103,CVa35,C二南二四,MS344,MS05,辽马43,二南二四,应用这套鉴别寄主,可以区分16个生理小种。目前用这套鉴别寄主测试来自国内不同地区的98个标样的结果,已出现12个生理小种。     

玉米大斑病菌菌丝蛋白电泳分析及抗体检测

 研究表明,玉米大斑病菌1号小种(原命名法为2号小种)产生的毒素对带有Ht1基因的玉米具有高度的致毒活性,且与0号小种(原命名法为1号小种)毒素的成分不同,1号小种毒素含有一种克服Ht1基因玉米的特异性毒性组分。     

来自簇毛麦抗条锈病新基因的SSR标记

 用小麦条锈菌条中30号生理小种,对小麦抗病种质小麦-簇毛麦易位系V9128-1和铭贤169的杂交后代进行抗条锈性遗传分析,小麦-簇毛麦易位系V9128-1的抗病性符合1对显性抗条锈病基因控制。并根据F₂抗、感病单株分离比例组建抗感池,用SSR技术寻找与抗病基因连锁的分子标记。从121个SSR引物组合中筛选到2个与抗病基因YrV1(暂命名)紧密连锁的微卫星标记Xgwm566和Xgwm376,遗传距离分别为3.6和5.5cM;因此,该抗条锈病基因位于小麦3B染色体短臂上。这2个标记不仅能在小麦-簇毛麦易位系V9128-1中检测到,而且在抗病基因供体亲本簇毛麦中也能检测到。综合抗病基因来源和分子生物学试验结果,可以推断,YrV1很可能是1个来自簇毛麦并与已知抗条锈病基因不同的新基因。     

玉米大斑病菌特异性毒素组分的分离与纯化

 玉米大斑病菌的2号小种菌株用改良Fries培养液进行体外培养,培养滤液经-40℃冷冻干燥,加等体积甲醇去除沉淀后用乙酸乙酯提取,粗提物经HPLC C₁₈柱可以分离出8个组分(峰3~10)。经生物测定发现,7号峰和10号峰的纯品对玉米叶片有明显的毒性,其中7号峰对带有Ht1基因的玉米表现出了一定的特异性。制备所得毒性组分分别进行红外光谱扫描,发现2个毒性组分的红外吸收光谱基本一致,吸收峰形状基本相同,只是其波数稍有变动。     

2012年部分麦区小麦白粉菌群体对三唑酮敏感性及其与毒性的关系

 抗病品种和化学防治是控制植物病害最有效的两种措施,病原菌在长期选择压下可改变其群体结构,以逐步适应品种抗性和杀菌剂压力。本研究采用拌种离体叶段法对 2012年采自我国9个省(市)的129个小麦白粉病菌Blumeria graminis f. sp. tritici单孢堆分离物进行了三唑酮敏感性检测,同时采用31个已知抗病基因品种(系)对其进行苗期毒性测定,并对二者之间的相关性进行分析结果表明:129个供试菌株对三唑酮的EC₅₀为 109.97 mg/L,平均抗药性水平达到52.62倍,变异系数为 107.2。所有供试菌株中,99.22% 的菌株产生了抗药性,其中高抗菌株占58.91%,中抗菌株占37.98%。北京菌株的抗药性水平明显高于其他8个省市。利用Popgen1.32软件对9个省(市)小麦白粉病菌群体的毒性多样性分析结果表明,四川群体毒性基因多样性水平最高,Nei基因多样性H值为0.224 1,浙江群体最低,H值为0.096 8。小麦白粉菌群体对三唑酮的敏感性和毒性的相关性分析表明,EC₅₀或EC₅₀变异系数与毒性多样性之间均不存在显著的相关性,但EC₅₀与毒性基因数目之间的关系符合对数方程。此结果可为杀菌剂和抗性品种的合理利用提供依据。     

南方根结线虫Me3毒性与非毒性群体对寄主趋向性和侵染能力的比较

 探究南方根结线虫Me3毒性与非毒性群体对抗感寄主趋向性和侵染能力,为揭示毒性群体致病机理及防治根结线虫策略提供理论依据。使用以水琼脂为介质的研究方法,通过对比分析辣椒抗病品种HDA149和感病品种茄门根尖附近聚集的2龄幼虫(J2)数量,来揭示南方根结线虫对抗感辣椒品种根尖的趋向性效应,并利用实时荧光定量 PCR 检测侵入到辣椒根系的毒性与非毒性线虫数量,对其侵染能力进行比较。J2 趋向性试验结果显示,在相同的时间点,HDA149 和茄门辣椒根尖处附近聚集的毒性群体 J2 数量总是显著多于非毒性群体的 J2数量;J2 对抗感辣椒的选择性结果表明,不论是毒性群体还是非毒性群体的 J2,在相同的时间点,茄门根尖附近聚集的线虫数量显著多于HDA149根尖附近的线虫数量;荧光定量 PCR 检测线虫侵染结果显示,毒性群体 J2侵入到辣椒根系的数量相对非毒性群体的 J2 更多。总之,相比南方根结线虫Me3非毒性群体,毒性群体的 J2 对寄主根系有较强的趋向性,并且侵染效率更高;相比于抗性寄主,Me3毒性群体和非毒性群体的 J2 对感病寄主有更强的选择性。     

小麦持久抗条锈性品种N.strampelli苗期抗性遗传分析

 小麦条锈病是世界范围内小麦上发生最为普遍的重要病害之一,种植抗病品种是防治该病的首选。N.strampelli是1974年我国从意大利引进的,在甘肃省陇南小麦条锈病常发易变区大面积种植30余年仍然保持良好抗病性,是一个典型的持久抗条锈性品种。为了测定其遗传特性,利用小麦条锈菌生理小种CY29、CY30和菌系Su-14在温室对N.strampelli与铭贤169及其杂交F₁、F₂和BC₁代接种进行遗传分析。结果表明:N.strampelli对CY29的抗病性由2对隐性基因独立或重叠作用控制,不受胞质效应的影响,属核遗传;对CY30的抗病性由1对显性基因和1对隐性基因互补控制,属核遗传;对Su-14菌系的抗病性由2对隐性基因累加作用控制,属核遗传。研究结果表明,N.strampelli应做为抗源用于小麦的抗病育种中。     

源于柔软滨麦草抗小麦条锈病基因YrElm的遗传分析与SSR标记

 M852-1是由柔软滨麦草和普通小麦7182经杂交和回交培育的易位系。苗期抗病性鉴定结果表明,M852-1对CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4、Su11-7和V26等7个中国小麦条锈菌主要生理小种或新的致病类型均表现免疫至高抗,是一个较好的抗条锈资源材料。用条锈菌流行小种CYR33对M852-1与铭贤169杂交F₁、F₂、F₃和BC₁代进行抗性鉴定与遗传分析,发现M852-1对CYR33的抗条锈性由1对隐性基因控制,暂定名为YrElm。以F₂代分离群体构建作图群体,利用集群分离分析法,筛选到与YrElm连锁的5个SSR标记:Xcfd35、Xgwm161、Xwmc630、Xgwm533和Xcfd34,并将YrElm定位于小麦染色体3DS上。YrElm两侧最近2个SSR标记Xcfd35与Xgwm161的遗传距离分别为6.5 cM和4.2 cM。抗锈性鉴定、系谱分析以及分子标记检测结果表明,该抗病基因来源于柔软滨麦草。综合基因来源、分子检测及染色体位点等方面的分析,认为YrElm可能是一个新的抗条锈病基因。用该基因两侧最近两个标记Xcfd35和Xgwm161 检测68个甘肃和黄淮麦区小麦品种(系),10个(14.7%)品种能扩增出与M852-1相同的条带。进一步进行抗病性及系谱分析表明,这10个品种均不含YrElm。本研究结果为利用YrElm进行分子标记辅助育种和进一步的精细定位奠定了基础。     

Phage sensitivity in relation to pathogenicity and virulence of the cotton bacterial blight pathogen of Sudan

At least two pathotypes of Xanthomonas campestris pv. malvacearum are now known to exist in Sudan. The pre-Barakat (race 1) and post-Barakat (race 2) pathogens have been shown to exhibit different host specificity. The former is pathogenic and highly aggressive on only cultivars with no resistance genes or with the B₂ and/or B₃ resistance factors, while the latter can infect the B₆ cultivars also. Race 2 in Sudan, which was previously reported to infect all the standard differentials, produced milder angular leaf spot symptoms and occasionally restricted vein infection. Moreover, it exhibited reduced growth in planta compared with race 1.
Bacteriophage studies revealed that the two races are quite distinct in their phage sensitivity. Race 1 can be lysed by only three, or rarely four, of the six phages used for typing, while race 2 is sensitive to all of them. The present study suggests that phage 7 may be the type-determining phage for race 2. Race 2 strain mutants resistant to phage 3 or 4 were found to be sensitive to phage 7 and pathogenic to both Acala and Barakat, although showing marked attenuation of virulence. However, mutants resistant to phage 2 or 7 were insensitive to all the phages and although they retained their pathogenicity to Acala, they either lost the ability to infect Barakat or produced a hypersensitive reaction. The resistance of all mutants was found to be due to failure to adsorb the homologous phage, indicating a change in the cell wall. The association of this with the attenuation of virulence suggests that bacterial wall components may function as virulence determinants in Xanthomonas campestris pv. malvacearum.     

青枯菌GMI1000效应蛋白RipQ对致病力的作用研究

 青枯菌通过Ⅲ型分泌系统向寄主植物细胞分泌100多种效应蛋白,对寄主植物的抗感病性产生影响。青枯菌效应蛋白RipQ启动子区存在典型的HrpB识别序列PIP box (5′-TTCGG-N15-TTCGC-3′),但其功能尚未明确。本研究分析了RipQ在青枯菌4种演化型菌株中的分布情况。以青枯菌GMI1000为出发菌,构建ripQ缺失突变体和过表达菌株,研究效应蛋白RipQ在青枯菌-番茄植物互作中的功能。结果显示,ripQ广泛分布于除演化型IV的不同青枯菌类群中。与野生型菌株相比,ripQ突变体在番茄上的致病力有一定程度的增强,而ripQ过表达菌株的致病力显著降低。突变体和过表达菌株在培养基中的生长与野生型没有区别,但过表达菌株在番茄体内的繁殖能力下降。RipQ过表达菌株侵染番茄后hrpB、hrpG和epsA基因表达量显著下调,且能够诱导番茄叶片H₂O₂的大量累积,过敏性坏死反应标志基因hin1和水杨酸信号通路标志基因PR1a的诱导表达。另外,在番茄上瞬时表达ripQ也可以观察到H₂O₂积累及叶片细胞坏死,伴随着hin1和PR1a的上调表达。这些结果表明效应蛋白RipQ具有诱导番茄抗性的作用,从而影响青枯菌在番茄植物上的致病力。