广西北海蔗区甘蔗白条病发生情况调查

[目的]对广西北海蔗区疑似发生甘蔗白条病的样本进行PCR检测鉴定,明确甘蔗白条病在广西北海的发生情况,为甘蔗白条病的防控提供科学依据.[方法]2016年11月,在广西北海合浦县、银海区和铁山港区采集疑似甘蔗白条病样本372份,涉及19个甘蔗品种/系,采用甘蔗白条病病原白条黄单胞菌[Xanthomonas albilineans(Ashby) Dowson]特异引物XAF1和XAR1对采集样本的DNA进行PCR检测.对部分有阳性条带的PCR产物进行切胶回收,并送样测序,然后在NCBI上进行BLAST比对分析.[结果]所采集的372份样本中,有78份样本扩增出目的条带,阳性检出率为20.97%;19个甘蔗品种中,有13个品种检测出阳性条带,检出率为68.42%,其中白叶病检出率较高的是柳城07-95、桂糖46号、桂糖42号和柳城07-536,检出率分别为75.00%、68.75%、48.15%和33.33%.部分阳性条带经克隆后测序,在NCBI上进行BLAST比对分析,发现其与广西白条病分离物KY315212.1的同源性为99%,表明它们均属于甘蔗白条病基因片段序列.[结论]甘蔗白条病已在广西北海蔗区发生危害,今后需加强检疫工作,防止从疫区调运感病蔗种,以控制病害进一步扩散蔓延.     

甘蔗黑穗病及其防治研究进展

甘蔗是世界上重要的糖料和生物质能源作物,由甘蔗鞭黑粉菌（Sporisorium scitamineum）引起的 甘蔗黑穗病是甘蔗生产上的主要病害 , 严重影响甘蔗产量和质量 , 对我国乃至世界甘蔗生产和蔗糖产业的可持续 发展构成了严重威胁。在分子水平上甘蔗鞭黑粉菌致病机理和甘蔗抗病机理研究已成为当前研究的热点,深入 的机理研究为甘蔗黑穗病的有效防治和抗病育种提供科学依据。目前,选育和推广抗黑穗病新品种是防治甘蔗 黑穗病最经济有效的措施,而我国在抗病育种的研究基础比较薄弱。综述了甘蔗黑穗病发生与危害、病原特征、 遗传多样性、致病机理、抗病育种及防治对策,并对甘蔗黑穗病研究中存在的问题与今后的研究思路进行了探 讨与展望。     

基于iTRAQ技术的甘蔗受黑穗病菌侵染蛋白组分析

黑穗病已成为影响甘蔗产量和含糖量的重要病害。为从蛋白质水平探讨甘蔗应答黑穗病菌的分子机制,本实验选用抗黑穗病品种桂糖29号和感黑穗病品种崖城71-374,处理组用浸渍法接种黑穗病菌,对照组用无菌水模拟接菌,在接种180 d后采取甘蔗叶片,使用iTRAQ技术对蛋白质组进行研究。结果显示,桂糖29号中有定量信息蛋白1429个,差异表达蛋白290个,其中上调表达蛋白153个,下调表达蛋白137个;崖城71-374中有定量信息蛋白1576个,差异表达蛋白125个,其中上调表达蛋白55个,下调表达蛋白70个。抗病品种桂糖29号中差异表达蛋白数多于感病品种崖城71-374,且桂糖29号在KEGG富集到的代谢通路也更多,可能被侵染后抗病品种的免疫调节机制更为复杂,涉及的调控通路网更广。经对光合作用、抗氧化系统、钙信号、苯丙烷类代谢、激素相关差异表达蛋白及共有差异表达蛋白分析,发现光合作用通路、ROS、ABA、钙信号通路相关蛋白在2个品种中多为上调表达,且桂糖29号的上调表达蛋白数多于崖城71-374,可能参与甘蔗后期对黑穗病的应答。植物抗病是一个复杂的过程,需要多种功能与途径参与调控。在本实验中没有发现苯丙烷类代谢途径及一些酶(谷胱甘肽过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽硫转移酶、过氧化氢酶)、激素(生长素、乙烯、赤霉素)参与甘蔗的抗病过程,可能与采样时间有关。     

2008—2017年甘蔗品种‘新台糖22号’在广西蔗区的消长分析

本研究通过调查2008—2017年广西甘蔗新品种区域试验中‘新台糖22号’（‘ROC22’）的农艺性状,结合分析同期该品种在广西蔗区的生产性状表现,以及种植面积、经济效益变化等情况,结果表明,‘ROC22’的分蘖能力和宿根发株能力随年份增加而逐渐减弱,株高和茎径则在一定范围内波动。2012年之后,平均甘蔗单产持续下降,蔗糖分也出现一定程度下降,以11月蔗糖分下降较为显著;黑穗病发病率迅速上升,从2.94%上升至9.02%,已成为广西甘蔗生产的最主要病害;螟虫危害程度逐年加重,枯心苗率从2.29%上升至4.27%。该品种种植面积于2011年达到顶峰,之后迅速下降,从756.4×10³ hm²下降至255.9×10³ hm²,占比从69.5%下降至31.6%。广西蔗农种植该品种所获取的原料蔗经济收入从2011/2012榨季的340.4亿元下降至2017/2018榨季的115.2亿元。可见,‘ROC22’在广西作为主栽品种多年,为广西蔗糖产业发展作出了巨大贡献,但随着种植年限的增加,其种性已明显退化,病虫对该品种为害加重,甘蔗产量和蔗糖分显著下降,被其他优良新品种替代已不可避免。     

甘蔗白条病及其病原菌黄单胞杆菌致病性的研究进展

甘蔗白条病是由白条黄单胞杆菌(Xanthomonas albilineans)引起的一种细菌性维管束病害,在全球主要甘蔗种植国家或地区普遍发生并对甘蔗产量和糖分造成很大损失.主要综述白条病病原菌的生物学特性,系统侵染甘蔗后的病症表现、发生和危害、病原的鉴定及检测技术、传播途径和防控措施以及病原菌的致病性分析等方面的研究进展,并提出研究中尚未解决的研究难题和今后的研究方向.     

甘蔗NBS-LRR类抗梢腐病基因的筛选及定量表达分析

本文旨在探讨核苷酸结合位点和富含亮氨酸重复(NBS-LRR)类基因参与甘蔗抗梢腐病菌侵染应答机制,为后续克隆关键抗病基因以及研究抗病机理提供理论依据。试验利用Illumina高通量转录组测序技术检测高抗梢腐病品种‘粤糖94-128’和高感梢腐病品种‘桂糖37号’接种前后NBS-LRR类抗梢腐病基因的表达情况,然后设计引物对显著差异表达基因进行不同接种时期下的荧光定量PCR验证。结果表明,16个NBS-LRR类基因在甘蔗叶片受到梢腐病菌侵染后持续上调表达,但表达趋势存在两种情况,13个基因在诱导后7 d显著或极显著上调表达,3个基因在诱导7 d后上调表达不显著,在诱导14 d后才显著上调表达。据此可将其分为瞬时基础防御基因(0~7 d)和滞后特异性防御基因(14~21 d),确定NBS-LRR类基因参与甘蔗防御梢腐病菌的侵染。     

宿根矮化病菌诱导甘蔗差异表达基因的cDNA-SCoT分析

宿根矮化病是危害严重的世界性甘蔗主要病害之一,为了探究甘蔗在该病胁迫下的抗病分子机制,本研究以甘蔗品种新台糖22健康植株为材料,利用含有宿根矮化病病原菌的蔗汁诱导其抗性,分别在接种后2、4、6、8和10 d取样,构建宿根矮化病侵染处理与对照的RNA混合池,利用cDNA-SCoT法进行差异显示研究。结果表明,80条SCoT引物扩增出500多条带,长度在100~1800 bp之间。从中筛选出30个差异明显的条带,测序后序列拼接,获得22条高质量的EST序列。生物信息学分析显示,对甘蔗宿根矮化病的差异基因主要涉及能量代谢、防卫反应、信号转导、蛋白质类代谢等方面。进一步基因功能分析显示,油菜素内酯合成蛋白、NBS-LRR类抗性蛋白、茉莉酸诱导蛋白、α-微管蛋白、ABA胁迫成熟蛋白、富含脯氨酸蛋白、翻译起始因子eif-2b α亚族等可能参与了甘蔗宿根矮化病病原菌互作的过程。     

甘蔗白叶病研究概况

甘蔗白叶病(Sugarcane white leaf disease,SCWL)是一种由植原体寄居甘蔗韧皮部筛管引起并对甘蔗生产造成毁灭性破坏的检疫性病害.文章综述了SCWL的病症、致病植原体、传播途径和发病规律等;阐述了几种病原检测方法的应用前景,指出DNA生物传感器将发展成最简便高效且能实现大田实时评价的诊断方法;重点介绍了SCWL几种防控措施的应用情况和防控效果,指出利用传播虫媒体内共生微生物进行基因改造的共生控制方法将成为未来阻断SCWL病源传播研究的新方向.提出加强蔗区间引种、调种时对SCWL的检疫监测工作,并应根据各地气候环境条件采取有效的综合防控措施等建议,以避免SCWL植原体在蔗区间扩散蔓延,确保蔗糖产业的可持续稳定健康发展.