锈菌效应子的研究现状与展望

锈菌是最大的一类植物病原真菌,由其引起的病害严重威胁着全球农业生产安全。锈菌作为活体营养寄生菌,在其与寄主互作过程中会分泌大量效应子以促进其侵染。开展病菌效应子调控寄主免疫机制的研究将为锈病持久绿色防控提供理论依据。该文主要针对锈菌效应子的功能及其调控寄主免疫机制方面的研究进行了概述,并对锈菌效应子今后的研究方向进行了展望。     

陇南不同区域内两个小麦品种上条锈菌群体的毒性分析

为了解陇南越夏区内小麦品种铭贤169和小偃22上条锈菌的毒性组成及遗传多样性,利用19个中国小麦条锈菌鉴别寄主对陇南4个越夏区内两个小麦品种上采集分离的236个单孢菌系进行毒性分析。结果表明,陇南越夏区小麦条锈菌群体毒性结构复杂,不同区域间毒性多样性存在显著差异。在236个菌系中,198个被鉴定为13个已知小种(致病型),其中CYR32和CYR33为优势小种,频率分别高达30.51%和29.24%;其他11个小种(致病型)主要是水源11类群和Hybirde 46类群,频率较低,不足5%。另外38个菌系是能稳定侵染贵农22的新菌系,可归为两类,分别具有CYR32和CYR33致病特点,频率分别为7.20%和8.90%。所以当前抗病育种应以CYR32和CYR33为主,兼顾水源11、Hybirde 46、V26等其他致病类群。在铭贤169上,条锈菌群体毒性Nei’s基因多样性指数和香农信息指数分别为0.20和0.33,在小偃22上分别为0.17和0.28,说明铭贤169上的条锈菌群体毒性多样性高于小偃22,这种差异可能是寄主的定向选择作用和环境条件共同作用的结果。     

小麦品种对条锈病的高温成株抗性

本文对小麦高温成株抗条锈性表达的生育阶段，接种前后温度与高温成株抗秀锈性的关系，高温成株抗条锈性的遗传机制、小种专化性，、保产效果及应用前景进行了综述，并提出了小麦高温成株抗条锈性以我国小麦抗条锈育种及条锈病防治的重要价值。     

小麦与条锈菌亲和互作的差减文库构建及初步分析

 【目的】构建小麦与条锈菌亲和互作的差减文库,分离条锈菌侵染小麦过程中的差异表达基因。【方法】以小麦品种水源11和条锈菌相应毒性小种CY31号为材料,构建条锈菌侵染阶段的SSH-cDNA文库,挑选250个阳性克隆测序并进行生物信息学分析。【结果】聚类后得到149条非冗余EST（unigene）。经Blast X比对和功能分类分析,其中50条unigene（33.6%）未找到同源性匹配,25条（16.8%）与未知功能蛋白同源性较高;其余74条功能已知的unigene中,与初级代谢、能量相关的基因分别有13条和10个,占8.7%和6.7%,感病及防御相关的基因有6个约占4.0%;此外,获得两个与病原菌有较高同源性的基因。随后,进一步利用RT-PCR对6个基因的表达模式进行了分析。【结论】成功构建了小麦与条锈菌亲和互作的差减文库,分离出一部分与小麦条锈病发病相关的基因,可用于进一步研究条锈菌侵染过程中特异基因的功能。     

白粉菌诱导的小麦类萌发素蛋白的克隆、定位及表达分析

 【目的】克隆受白粉菌诱导的小麦类萌发素蛋白基因,分析其在感、抗病单株中的表达模式,探讨其在小麦抗白粉病过程中的作用机制。【方法】根据基因芯片结果,结合电子克隆与RT-PCR方法,克隆到一个受白粉菌诱导的小麦类萌发素蛋白基因。通过中国春缺体-四体系对获得的基因片段进行定位。运用荧光定量PCR方法分析了该基因片段在抗病植株、感病植株白粉菌诱导的时空表达模式。【结果】获得了一个具有完整开放阅读框的小麦类萌发素蛋白基因片段,命名为TaGLP5(GenBank 登录号为FJ594470)。系统进化分析表明该基因片段与已知的来自禾本科的萌发素蛋白分属不同的进化分支,很可能是新的小麦萌发素蛋白成员。通过中国春缺体-四体系将该基因片段定位在小麦的5A染色体上。定量PCR分析结果表明,该基因的表达受白粉菌诱导,且在接菌后的24 h以前抗病中的表达量高于同期感病株。【结论】本实验获得的类萌发素蛋白是一个新的成员。该类萌发素蛋白在感、抗植物受白粉菌诱导上调表达,但是表达量、表达时间上存在差异。推测该基因参与了小麦对白粉菌的防御反应。     

陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性SSR分析

 【目的】甘肃陇南地区是小麦条锈菌最主要和最大的越夏区,本研究的目的是分析该地区的小麦条锈菌自然群体的遗传结构,探索其分子遗传变异规律。【方法】采用TP-M13-SSR 荧光标记技术,对甘肃省陇南地区8个种群409个小麦条锈菌分离株基因组DNA进行SSR标记分析。【结果】陇南地区小麦条锈菌的观察等位基因数（Na）为1.95,有效等位基因数目（Ne）为1.43,Nei's (1973)基因多样性指数（H）为0.27,Shannon 信息指数(I)为0.41。武都、文县和秦城种群遗传多样性较高,徽县、成县和西和种群相对较低。AMOVA分析结果表明,小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的12.5%,群体内遗传变异占87.5%。地区间的基因流Nm =1.83。【结论】陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性很丰富,但地区之间有一定的差异;群体遗传变异主要存在于群体内部,不同地区间存在基因的交流和病原菌的移动。     

小麦多品种混播控制条锈病的效果和机理研究

 【目的】研究多品种混播对条锈病的控制效果及其机理,为利用品种混播这种生态控制条锈病的方法应用提供理论依据。【方法】在田间分别设计6个品种单播及其9个组合的混播小区,比较研究条锈病的发生情况和产量差异;并采用TP-M13-SSR技术分析自然发病条件下条锈菌群体的遗传多样性。【结果】多品种混播小区苗期发病中心较少,且发病中心的扩展速度明显受到抑制,在春季流行阶段病情指数显著降低;品种混播以抗-感组合较好,2007年其相对防效平均为73.27%,相对增产率平均为13.26%;混播中组分数目对病害和产量的影响无明显差异;混播小区条锈菌的遗传多样性高于单播小区。【结论】多品种混播对小麦小麦条锈病有较好的控制效果,并可明显降低产量损失;品种多样化有利于条锈菌群体结构的稳定;品种混播可作为生态防病措施之一。     

小麦农家种红蚰麦抗白粉病遗传分析及SSR分子标记

 为明确小麦农家种红蚰麦抗白粉病的遗传基础,对红蚰麦和豫麦13的杂交F₂代群体进行了遗传分析,结果表明红蚰麦携带1对显性的抗白粉病基因(暂命名为Pmhym)。利用SSR标记和F₂代分离群体分组分析法,将该基因定位在7B染色体的长臂上,与3个微卫星标记Xwmc232、Xgwm577和Xwmc526连锁,遗传距离分别是14.3、25.6和57.2cM。分子标记分析表明该基因不同于已有被定位在7BL上的Pm5系列复等位基因,因而推测Pmhym是1个新的抗白粉病基因。上述结果将为开展Pmhym基因的精细定位奠定基础。     

向日葵与锈菌互作过程中活性氧的积累

为了探讨向日葵品种与锈菌互作中活性氧的产生和积累与向日葵抗锈病性的关系,采用分光光度计法及联苯胺蓝(DAB)、氮兰四唑(NBT)染色法对过氧化氢(H2O2)及超氧阴离子自由基(O2-)诱导积累的过程进行了检测.结果表明:接种后抗、感病品种均出现H2O2和O2-双峰,侵染早期积累明显,最高峰出现在16 h,在抗病品种中活性氧产生和积累明显高于感病品种;在抗病品种中侵染位点活性氧的产生及积累较明显,接种后16h,侵染位点周围的染色范围较大,染色较深,H2O2及O2-的染色比例均达到最高,分别为65.5%和41%;而在感病品种的侵染位点没有检测到明显的活性氧积累.     

防治苹果树腐烂病杀菌剂的室内筛选

 The inhibitory effects of 10 fungicides on apple tree valsa canker were compared on dishes and twigs. The results showed that conidia germination and mycelial growth were inhibited by all fungicedes tested. The EC₅₀ value of Difenoconazole was 6. 1×10^-3μg·mL^-1, the lowest among tested fungicide in inhibiting conidia germination. Tebuconazole and Imazalil also showed obvious inhibition effect. Thiophanatemethyl was the least efficient with the EC₅₀ value 2.6×10¹ μg·mL^-1. Difenoconazole also showed the highest activity for inhibiting mycelial growth with ECho value of 2.3×10^-2 μg·mL^-1. Tebuconazole was better than other fungicide. Thiophanate-methyl and Propineb were the least efficient with quite high EC₅₀ value. Furthermore, the size of the lesion after inoculation on excised twigs also revealed that Difenoconazole was most efficient because it showed the smallest lesion of 394 mm² compared with other tested fungicides. So Difenoconazole and Tebuconazole could be used to control apple tree valsa canker in field to subsititute forbided fungicides such as asomate.