苹果树腐烂病菌T-DNA插入突变体的筛选及Vmzfp3基因的功能分析

本研究采用接种离体枝条的方法,对150个苹果树腐烂病菌的T-DNA插入突变体库中的突变体进行了致病性的筛选,经过多次试验得到了3个致病力明显减弱的突变体,编号为X4379,X4368,X4468。基因组重测序结果显示,突变体X4379有2个T-DNA插入位点,分别是锌指蛋白3(Vmzfp3)和跨膜蛋白42(Vmtme42)。以苹果树腐烂病菌的全基因组序列为依托,设计引物,构建敲除载体以及互补表达载体。运用PEG的方法转化苹果树腐烂病菌,分别获得Vmzfp3和Vmtme42的敲除转化子和互补转化子。对Vmzfp3和Vmtme42基因敲除转化子、互补转化子以及野生型苹果树腐烂病菌菌丝形态和致病力进行分析。与野生型菌株03-8相比,Vmzfp3的敲除转化子的菌丝生长速率明显减慢,致病力也明显下降,其互补转化子使得这些功能缺陷均得以恢复。Vmtme42的敲除转化子无明显区别。由此证明基因Vmzfp3对病菌的菌丝生长,病菌的致病力具有调控作用。     

不同种植方式对糜子干物质积累及产量的影响

为明确种植方式对糜子产量的影响,以抗旱高产糜子品种‘陕糜1号’为材料,常规等行距条播为对照(CK),研究等行距穴播(CX)、宽窄行条播(KT)和宽窄行穴播(KX)3种不同种植方式对糜子地上部干物质积累、顶三叶叶绿素含量及产量的影响。结果表明,糜子抽穗后,不同种植方式的地上部分干物质积累量均呈现先上升后随植株衰老下降的趋势;叶片、叶鞘和茎秆干物质积累呈单峰变化趋势,在抽穗后14d达到最大值;籽粒随着生育期推进呈"S"型增长趋势;顶三叶叶绿素相对含量(SPAD值)在抽穗14d后总体呈下降趋势。CX、KT和KX 3种种植方式的干物质积累量、顶三叶叶绿素含量均显著高于CK;KX、KT 2种种植方式下的产量显著高于CX、CK,但CX与CK的产量差异不明显。综合分析显示,因地制宜选择宽窄行种植方式是糜子增产增效的关键栽培措施。     

葡萄活性赤霉素合成关键基因VvGA3ox家族的克隆和表达分析

在植物赤霉素合成代谢中,GA3ox可将几种非活性赤霉素转化为具生理活性的赤霉素。以葡萄有核品种‘黑比诺’和无核品种‘无核白’为材料,克隆葡萄的VvGA3ox基因家族成员,分析基因结构、进行染色体定位和系统发育树构建,检测其组织器官表达特性和在胚珠（幼种子）发育过程的表达变化。结果表明,葡萄基因组VvGA3ox家族有3个成员,cDNA长度分别为1 313、1 225和1 480 bp,都包含2个外显子和1个内含子结构。组织器官特异性表达分析表明,VvGA3ox1在胚珠中的表达很低,在根中高表达;VvGA3ox2和VvGA3ox3在花和胚珠中的表达较高。在受精后胚珠（幼种子）发育过程中,VvGA3ox家族基因的表达趋势存在差异,其中VvGA3ox1在‘黑比诺’与‘无核白’中均是在盛花后30 d时上调之后下降;VvGA3ox2在‘黑比诺’中20 ~ 30 d极速上调之后下降,相应地‘无核白’中是先缓慢下降之后上升;VvGA3ox3在‘黑比诺’中逐渐下降,对应地‘无核白’中是在10 ~ 15 d先上升后在20 ~ 45 d呈下降趋势并逐渐与‘黑比诺’中的表达持平。VvGA3ox在有核和无核葡萄品种中表现较大差异表达,与葡萄无核性状有一定关系。     

2002—2014年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态和小麦品种(系)的抗病性

为明确陕西省小麦条锈菌的群体结构、变异动态和新育成小麦品种(系)的抗病性,为病害流行预测、防治以及抗病育种提供依据,本研究于2002—2014年从陕西省8个市(区)的28个县(区)和毗邻的甘肃省、四川省和湖北省部分地区共采集鉴定小麦条锈菌标样2 779份,监测到条锈菌生理小种和致病类型45个,其中,CYR33和CYR32为目前陕西省小麦条锈菌主要流行小种,新致病类型G22-9和G22-14虽然目前出现频率不高,但对贵农系列、92R系列以及Moro均有毒性,且出现频率呈上升趋势。目前小麦条锈菌群体中Hybrid46致病类群和水源11致病类群占绝对优势,这与我国小麦品种抗病基因单一化有较大关系,应加强开发和利用新的、多元化的抗源材料。对2 952份陕西省新育成小麦品种(系)抗病性测试结果表明,其整体抗性水平呈上升趋势。综合条锈菌生理小种监测和抗病性分析结果,目前小麦抗条锈病育种应以抗CYR33和CYR32为主,同时注意对G22-9和G22-14的抗病性研究。     

生防菌株SC11的鉴定、定殖及对棉花枯萎病防治效果研究

 通过生物学特性观察和16S rDNA基因序列分析鉴定菌株SC11为壮观链霉菌(Streptomyces spectabilis)。该菌可在棉花根际土壤以及棉花根部长期定殖,30 d的定殖密度分别为1.38×10⁵ CFU/g和2.95×10³ CFU/g。2011年和2012年的大田防治试验显示,SC11菌粉对棉花枯萎病防效分别为42.51%和36.70%,与对照50%多菌灵(WP)的防效相比无显著差异,施用90~150 d的防效分别显著高于多菌灵(P<0.05)。与清水对照相比,田间施用SC11菌粉棉花倒三叶面积显著提高52.6%,籽棉和皮棉产量分别增加21.9%和23.0%(P<0.05)。研究结果表明,壮观链霉菌SC11是一株对棉花枯萎病具有应用前景的生防菌株。     

防治糜子丝黑穗病的杀菌剂筛选及田间防治效果研究

为筛选防治糜子丝黑穗病的高效药剂,采用琼脂平板孢子萌芽法测定了6种杀菌剂对糜子丝黑穗病菌的室内毒力,并通过两年田间小区试验评价了杀菌剂对糜子丝黑穗病的药效及糜子植株生长的影响。室内毒力测定结果表明,戊唑醇对丝黑穗病菌的毒力最强,EC₅₀值为0.1127 μg/mL,其次为烯唑醇、苯醚甲环唑、甲基硫菌灵和多菌灵,EC₅₀值分别为1.0634,6.1775,12.4969和54.4021 μg/mL,福美双的毒力最弱,EC₅₀值为1169.6448 μg/mL。药剂处理与对照相比,发芽率均有显著降低,随浓度的增高,种子活力下降,其中烯唑醇对种子萌发抑制作用最大,发芽率和发芽势均最小。田间药效试验结果与室内毒力测定结果一致,戊唑醇防效最好,其次为烯唑醇、甲基硫菌灵、多菌灵,苯醚甲环唑仅在浓度高时防效较好,福美双防治效果最差。植株生长影响评价结果表明,多菌灵显著降低主茎倒二叶面积、主茎倒三叶面积、叶干重和分蘖数。与对照相比,各药剂处理下的单株粒重均有不同程度的减少,但产量均增加,其中戊唑醇处理下的产量两年均最高,而福美双在2014年没有显著增产效果。因此,在6种供试药剂中,戊唑醇能以最低浓度获得最好的防治效果,可在实际生产中推广利用。     

节节麦、鬼蜡烛——燕麦孢囊线虫的两种新寄主

禾谷孢囊线虫病(cereal cyst nematode,CCN)是由燕麦孢囊线虫Heterodera avenae Wollen.引起的一种重要的小麦病害,在世界上40多个国家均有发生[1].我国于1987年首次发现燕麦孢囊线虫[2],至2012年,已传播到湖北、河南、河北、北京、山东、山西、安徽、江苏、青海、内蒙古、陕西、甘肃、宁夏、天津、西藏、新疆等16个省市自治区[3],危害程度与范围呈逐年加重和扩大的趋势,已对我国小麦生产构成严重威胁.该病造成小麦平均减产20％～40％,严重时高达73％～89％[4].因此,CCN是制约小麦和大麦生产的主要因素之一.     

小麦抗源武汉2号和品冬34的抗条锈性遗传分析

为明确小麦品种武汉2号和品冬34对小麦条锈菌流行小种的抗病性及抗病遗传规律,用小麦条锈菌生理小种CYR29、CYR31、CYR32、CYR33以及致病类型Su11-4、Su11-5、Su11-11、PST-Ch42在苗期接种小麦品种武汉2号和品冬34进行抗病性鉴定,并用武汉2号和品冬34分别与感病亲本铭贤169进行杂交,对F₂群体和F_2：3家系在温室进行苗期遗传分析。结果表明：武汉2号对CYR29和CYR32表现感病,对其它小种和致病型均表现抗病,且对CYR31的抗性由1对隐性基因控制;品冬34对所测试的小种和致病类型均表现高抗,且对CYR32的抗性由1对显性基因控制。     

GFPuv标记猕猴桃溃疡病菌的生物学特性 及其在土壤、根系中的定殖

【目的】获得具有荧光标记的猕猴桃溃疡病菌（Pseudomonas syringae pv. actinidiae）菌株,为进一步揭示其侵染致病过程奠定基础。【方法】电击法对病菌进行GFPuv基因标记,应用荧光显微镜和平板稀释法研究标记菌株在土壤和根部的定殖情况。【结果】GFPuv标记的猕猴桃溃疡病菌菌株在荧光显微镜下发出强烈的绿色荧光,8株标记菌基因组DNA中均扩增出约700 bp的目的片段。标记菌株PSAmx7-GFPuv1的菌体形态、生长曲线、最适温度、最适pH、致病性均与野生型无显著差异,其绿色荧光可稳定遗传。标记菌在灭菌土壤中可存活3个月左右,在未灭菌土壤中也能存活3周;灌根1 d检测,根表、根内组织中可分离到目标菌落,随后标记菌株数量呈现“先增后降”的趋势。【结论】电击法成功地将GFPuv基因转入猕猴桃溃疡病菌;导入的GFPuv 基因对宿主菌的生物学特性没有影响;标记菌可在灭菌土壤中长期存活,并在根部定殖和增殖。     

小麦NBS-LRR类抗病基因类似片段分离和定位

【目的】利用同源序列法分离小麦NBS-LRR类抗病基因类似片段,并验证其与小麦抗条锈病基因Yr26之间的关系。【方法】根据已克隆R（抗病）基因的保守结构域（NBS-LRR）设计简并引物,采用巢式PCR（Nested PCR）技术对小麦Yr26近等基因系材料Nan137的基因组DNA进行扩增;同时利用中国春缺失系对获得的抗病基因类似片段进行染色体定位分析,利用Yr26载体品种92R137和感病品种Avcoet S（AvS）创制的F2:3后代群体验证获得的片段与小麦抗条锈病基因Yr26的关系。【结果】通过巢式PCR方法,获得了4个通读的小麦抗病基因NBS-LRR 类抗病基因同源片段R105、R181、R326和R405,长度分别为369、589、528、618 bp;这4个片段均具有典型的NBS-LRR类的保守结构域,其核苷酸相似性为24.35%—38.36%。中国春缺失系定位结果显示片段R405被定位于Yr26所在的小麦缺失系C-1BL-6-0.32区段内,同时通过含196个单株的小群体检测结果表明该片段与Yr26共分离。【结论】从小麦近等基因系材料Nan137中获得了4个RGAs片段,其中片段R405可能是小麦抗条锈病基因Yr26的候选片段,但需进一步验证该候选片段的真实性。