“稻细菌性短条斑病”、水稻细菌性条斑病和李氏禾条斑病病原细菌的比较研究

 致病性试验结果表明:细菌性条斑病菌RS68、RS105对李氏禾没有致病性,但另一个弱毒菌株RS05能在李氏禾上引起水浸状半透明条斑症状。李氏禾条斑、"稻细菌性短条斑"病菌能在李氏禾上形成条斑症状,在水稻上形成短条斑症状。供试菌株的血清学反应、全细胞蛋白质电泳图谱也表明:RS05、"稻细菌性短条斑"病菌以及李氏禾条斑病菌是同一种病菌,与两个真正的水稻细条斑病菌(RS68、RS105)不同。     

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。     

Misidentifications of Echinochloa crus‐galli var. formosensis as Echinochloa oryzicola as a result of similar cpDNA sequences

Echinochloa crus‐galli (L.) Beauv. var. formosensis Ohwi (2n = 6x = 54, AABBCC genomes) and Echinochloa oryzicola (Vasinger) Vasinger (2n = 4x = 36, AABB) are major paddy weeds in East and Southeast Asia. E. oryzicola has been generally considered to be a paternal genome donor of E. crus‐galli s. l., which includes E. crus‐galli var. formosensis based on cpDNA sequences. Thus, molecular characterization using polymerase chain reaction‐restriction fragment length polymorphism analysis of cpDNA has been proposed as a reliable method for discriminating between the two species. In this study, we report that four accessions of E. crus‐galli var. formosensis from Okinawa, Nagasaki, Shizuoka and Tokyo had similar cpDNA sequences to E. oryzicola and had been misidentified as E. oryzicola using molecular methods. In addition, our results demonstrated that these accessions likely inherited their chloroplast genomes from E. oryzicola and not from an anonymous diploid species during polyploidization. Our findings provide new insights into the evolution of E. crus‐galli s. l. and suggest that identification using the cpDNA molecular method alone is not an appropriate approach to differentiate E. crus‐galli var. formosensis and E. oryzicola.     

水稻上三种条斑病细菌DNA的多态性初析

 试用40个引物对我国水稻条斑病菌、"稻短条斑病菌"和李氏禾条斑病菌等14个代表菌株进行RAPD分析,其中11个引物的扩增产物表现明显的多态性,共扩增出158条谱带,多态性为89.74%。聚类分析结果显示14个菌株可区分为3个类群,第1群包括LLS2、LLS3、LLS4、RS05、R1008、TAS和TAX;来自不同稻区水稻条斑病菌的群体结构差异明显,分属于第2群(如RS-Hai等)和第3群(如RS105等)。菌株DNA-RAPD指纹分析和致病性测定结果证明:李氏禾条斑病菌、"稻短条斑病菌"在水稻和李氏禾上不仅可相互侵染,而且遗传背景的相似性较高,确认是同一种病菌,其与小麦黑颖病菌亲缘关系较近,但与水稻细菌性条斑病菌具有明显差异。     

水稻细菌性条斑病种子带菌检测技术研究——Ⅰ.免疫放射分析法

免疫放射分析法(IRMA)集放射性同位素的灵敏性与抗原-抗体反应的特异性为一体。该方法应用于水稻细菌性条斑病种子带菌检测,经三年试验表明这一方法具有灵敏度高(最小检测浓度为10~3细菌/ml),特异性强,稳定性好,快速(4～5小时内可得出结果)。通过402份样品的检测,经与常规的浓缩接种法比较,证明该方法应用于带菌稻种的检测前景广阔。     

水稻细菌性条斑病种子带菌检测技术研究——Ⅱ.离体检测法

经3年研究建立了一套用离体稻叶检测稻种带细条病菌的方法.应用该方法成功地将44份自然发病的细条病病种接种到离体稻叶上并产生菌脓.用1%水琼脂加90 ppm元毒苯?咪唑,在30℃下可使水稻幼苗的离体叶保持15～20 d,可满足细条病接种发病的时间需要.应用纯菌测定该方法的灵敏度,最低可检测浓度为5×10~3Cells/ml.由于选择了最佳的温度、湿度、光照、苗龄及其它有关环境条件,使1.2～4.0g的病种经研碎浸泡后浓缩针刺接种于离体稻叶上在3 d后出现病斑,5.5～8.5 d后产生菌脓.与其它血清学检测方法相比,离体检测法具有直观、可靠、简便、稳定等优点,特别可避免由于种子携带丧失活性的细条病菌或其它病菌而引起的误诊.     

安徽省水稻条斑病菌群体遗传结构分析

 水稻条斑病菌是近年来影响安徽水稻生产的主要有害生物。本研究利用rep-PCR指纹技术分析了来自安徽11个不同县市的水稻条斑病菌群体遗传结构。用引物BOX、REP和ERIC分别对94个菌株的基因组DNA进行了PCR扩增,结果表明3组引物共扩增出了49条指纹条带,且所扩增出的DNA条带均为多态带。在群体平均水平上,安徽省水稻条斑病菌群体Nei’s基因多样性指数(H)为 0.32,Shannon 信息指数(I)为 0.49,表明安徽省水稻条斑病菌的遗传多样性丰富,但病菌的遗传多样性在地区间存在差异。UPGMA聚类分析表明,来自毗邻地区的水稻条斑病菌种群大都聚为一类,水稻条斑病菌种群遗传谱系与地理区域分布呈现一定相关性。同时,安徽省水稻条斑病菌群体存在一定的遗传分化,遗传变异主要来源于群体内部。     

A Non-Marker Mutagenesis Strategy to Generate Poly-hrp Gene Mutants in the Rice Pathogen Xanthomonas oryzae pv.oryzicola

Xanthomonas oryzae pv.oryzicola (Xoc),the critical pathogen causing bacterial leaf streak in rice,possesses a hrp cluster that is responsible for triggering hypersensitive response (HR) in non-host tobacco and pathogenicity in host rice,and is considered to be one of the model pathogens in the rice model plant.Here,we developed a high-throughput mutagenesis system using a two-step integration mediated by a novel suicide vector pKMS1.It was used to generate single or poly-gene mutants of hpa1,hpa2,hrcV,hrpE,hpaB,and hrpF gene for functional analysis.In total,five single,four double,and two triple hrp gene mutants were constructed.The double and triple hrp gene deletion mutants triggered novel phenotypes in planta.Our data suggest that pKMS1 is a useful tool for non-marker mutagenesis of multiple genes in Xoc.     

HrcJ参与了Ⅲ型分泌装置的形成从而决定条斑病菌在非寄主上的过敏反应和在水稻上的致病性

 【目的】水稻条斑病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xooc）的hrp（hypersensitive response and pathogenicity）基因编码形成的Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system,T3SS）,将致病性效应分子注入水稻细胞中,但Xooc的hrcJ基因在致病性中的作用以及其如何参与形成T3SS分泌装置,并不明确。【方法】本研究根据标记交换原理对Xooc的hrcJ基因进行了敲除。【结果】发现hrcJ突变体丧失在水稻上的致病性和在烟草上的HR激发能力。酵母双杂交显示,HrcJ蛋白N端脂蛋白结构域可与HrcC互作,HrcJ蛋白C端跨膜结构域可与HrcV互作,提示HrcJ蛋白联接于T3SS装置的内膜和外膜之间。功能互补结果显示,缺失脂蛋白结构域和跨膜结构域的hrcJ基因均不能恢复hrcJ突变体在烟草上的HR激发能力和在水稻上的致病性。RT-PCR结果显示,hrcJ的表达受hrpX基因调控,hrcJ基因突变后不影响效应分子hpa1的表达。【结论】hrcJ基因是水稻条斑病菌致病性和非寄主上激发HR的关键因子,其基因产物参与了T3SS装置的形成。