病程相关蛋白在采后果蔬诱导抗病性中的研究进展

果蔬受到真菌、细菌或病毒侵染时,自身能诱导产生病程相关蛋白(Pathogenesis-related proteins,PRs)。根据它们的结构亲缘关系和生物活性,PRs被分为17个功能家族。在控制果蔬采后病害的研究中,利用激发子诱导产生果蔬抗性已逐渐成为果蔬采后病害防治中一种安全、高效的保鲜方法,这也成为果蔬采后抗病研究的热点和发展趋势。本文综述了果蔬病程相关蛋白的分类、功能、诱导表达,以及蛋白组学技术在果蔬采后PRs表达水平上的应用,以期为果蔬病程相关蛋白的研究提供借鉴和参考。     

寄生橡胶树叶上的头孢藻

由头孢藻引起的藻斑病在世界各国热带和亚热带地区的很多植物物种上均有报道。弄清寄生橡胶树叶上寄生藻的种类、为害症状以及不同橡胶树品系和环境对寄生藻发生为害的影响，为橡胶树藻斑病防治提供参考依据。通过田间调查、观察其为害特性症状；采集藻斑病标本，切片显微观察寄生藻在宿主组织内和表面的寄生习性；提取寄生藻的DNA，分析比对其核糖体小亚基基因序列。结合寄生藻的形态和核糖体小亚基(18S rRNA)基因序列分析结果，将本研究发现的橡胶树藻类叶斑病原物鉴定为茂盛头孢藻，这是首次在我国大陆橡胶树上发现由该寄生藻引起的橡胶树叶斑病。结果表明，种植于不同坡向、相同品系的橡胶树受害程度不一样，种植在阴坡的病害级别要高于阳坡的；同一株橡胶树上层树冠叶受害最轻，下层树冠叶受害最重；相比较而言橡胶树品系云研272较为抗病。     

Ray blight of pyrethrum in Australia: a review of the current status and future opportunities

Ray blight caused by Stagonosporopsis tanaceti is one of the most important diseases of pyrethrum (Tanacetum cinerariifolium), a perennial herbaceous plant cultivated for the extraction of insecticidal pyrethrins in Australia. The disease is responsible for complete yield loss in severe outbreaks. Infected seed is considered as the principal source of S. tanaceti. Infection hyphae remain only in the seed coat and not in the embryo, resulting in pre- and post-emergence death of seedlings and latent infection. Therefore, quantification of the level of infection by S. tanaceti within seed using a qPCR assay is important for efficient management of the disease. Stagonosporopsis tanaceti completes its life cycle within 12 days after leaf infection through production of pycnidia and can infect every tissue of the pyrethrum plant except the vascular and root tissues. Ray blight epidemics occur in pyrethrum fields through splash dispersal of pycnidiospores between adjacent plants. Besides steam sterilization, thiabendazole/thiram and fludioxonil are effective seed-treating chemicals in controlling S. tanaceti before planting begins. Ray blight is currently managed in the field through the foliar application of strobilurin fungicides in the first 1–2 years of crop establishment. Later on, difenoconazole and multisite specific fungicides in the next 2–3 years during early spring successfully reduce ray blight infestation. Avoiding development of resistance to fungicides will require more sustainable management of ray blight including the development and deployment of resistant cultivars.     

Hormetic UV-C seed treatments for the control of tomato diseases

Hormesis is a dose response phenomenon in which low, non-damaging doses of a stressor bring about a positive response in the organism undergoing treatment. Evidence is provided here that hormetic UV-C treatments of tomato seed can control disease caused by Botrytis cinerea, Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (FOL) and f. sp. radicis-lycopersici (FORL) on tomato (Solanum lycopersicum). Treating seeds with a 4 kJ m⁻² dose of UV-C significantly reduced both the disease incidence and progression of B. cinerea, with approximately 10% reductions in both on cv. Shirley. Disease severity assays for FOL and FORL on cv. Moneymaker showed dose-dependent responses: UV-C treatments of 4 and 6 kJ m⁻² significantly reduced the disease severity scores of FOL, whilst only the 6 kJ m⁻² showed significant reductions for FORL. To determine the effects of treatment on germination and seedling growth, UV-C doses of 4, 8 and 12 kJ m⁻² were performed on cv. Shirley. No negative impacts on germination or seedling growth were observed for any of the treatments. However, the 8 kJ m⁻² treatment showed significant biostimulation, with increases in seedling, root and hypocotyl dry weight of 11.4%, 23.1% and 12.0%, respectively, when compared to the control. Furthermore, significant increases in the root-mass fraction (10.6%) and root:shoot ratio (13.1%) along with a decrease in shoot-mass fraction (2.0%) indicates that the 8 kJ m⁻² treatment stimulated root growth to the greatest extent. There was no effect on hypocotyl and primary root length or the number of lateral roots, indicating no adverse effects to basic root architecture or seedling growth.     

芋疫病空间分布格局及其抽样技术研究

为了进一步提高对芋疫病预测预报,科学指导生产上的防治,应用最小二乘法、频次分布、聚集度指标、m^*-m回归分析和Taylor幂法则等对病株的空间分布型进行了分析。结果表明:当田间芋疫病病株率在0.427~0.513时,病株田间分布属聚集分布;当田间芋疫病病株率在0.720~0.820时,病株田间分布属均匀分布。此外其病株空间分布的基本成分是个体群,病株个体间相互吸引,病株在大田中存在明显的发病中心,且病株个体的空间格局随着病株密度的提高越趋均匀分。在此基础上,提出了Iwao最适理论抽样模型N=232.3783/m-87.9438,并建立序贯抽样模型T₀(N)=0.3689N±1.7177$\sqrt{N}$,即:调查株数N时,若累计病株率超过上界可定为防治对象田,若累计病株率未达到下界时,可定为不防治田,若累计病株率在上下界之间,则应继续调查,直到最大样本数m₀=0.3689时,也即病株率15%,所需抽样数542株止。     

茶用菊苗期枯萎病抗性鉴定技术研究

为了建立茶用菊枯萎病抗性鉴定的方法,了解茶用菊种质资源对枯萎病抗性的差异,筛选抗性种质用于抗病育种,本研究以茶用菊为试验材料,通过枯萎病病原菌分离、形态学和真菌18S rDNA/ITS鉴定和致病力研究,开展茶用菊资源苗期枯萎病人工接种鉴定,并筛选优异抗病种质。结果表明,从发病的福白菊植株上分离到M15和M16 2株枯萎病病原菌菌株,经鉴定,这2株菌株均属于尖孢镰刀菌,致病力检测发现M15为强致病力菌株。通过枯萎病抗性鉴定,筛选到七月白1份高抗品种,杭白菊、苏菊7号等9份抗病品种,滁菊、亳菊等17份中抗品种,福白菊、苏菊6号等3份感病品种以及皇菊1份高感品种。本研究建立了一种高效的茶用菊品种抗枯萎病的鉴定方法,为茶用菊抗枯萎病品种改良奠定了基础。     

甜瓜VQ家族基因鉴定及白粉病菌响应分析

VQ家族基因是植物特有的一类基因,其编码蛋白主要与WRKY蛋白相互作用协同调控下游基因表达,在植物生长发育及抵御各种外界环境胁迫中起重要作用。为揭示甜瓜VQ家族基因在抗白粉病中的功能,本研究采用生物信息学方法从甜瓜基因组中鉴定到26个VQ家族基因,这些基因不均匀地分布在甜瓜11条染色体上。系统进化分析表明,该家族成员分布于不同的分支中,分别与拟南芥VQ家族蛋白不同成员聚在一起。基因结构分析表明,甜瓜VQ家族基因序列均无内含子,只有1个外显子。组织表达分析表明,1个甜瓜VQ家族基因组成性表达,23个甜瓜VQ家族基因组织特异性表达。此外,白粉病菌侵染之后,6个VQ家族基因呈现不同程度的响应。本研究结果为进一步研究甜瓜VQ家族基因在甜瓜抗白粉病中的功能奠定了理论基础。     

基于机器视觉的马铃薯晚疫病快速识别

晚疫病是马铃薯的一种严重病害,可造成减产甚至绝收。因此马铃薯晚疫病的识别与控制对提高其产量有非常重要的意义。该文基于机器视觉技术对马铃薯叶部晚疫病进行检测,根据马铃薯叶片上晚疫病斑的颜色、纹理和形状特征参数的不同,提取叶片表面的特征参数,并建立数学模型对病害程度做出评价。在RGB、HSV颜色空间中,根据马铃薯叶片在患病早期叶片颜色发生变化且与健康叶片不同,利用颜色特征,建立马铃薯晚疫病的无病和患病模型,该模型对马铃薯患病早期的识别率为67.5%。利用灰度共生矩阵,采用纹理统计参数进行病害等级评价,用熵值和能量值描述晚疫病的严重程度,纹理特征对患病程度的识别率比较稳定,对患病中期与后期的识别率分别为72.5%与80%。利用形状特征的相对特征,根据病斑面积比进行晚疫病诊断,该方法对马铃薯叶片晚疫病患病后期的诊断取得较好效果,识别率为90%,但由于叶片患病早期的病斑面积小且分散,识别难度大,识别率仅为50%。针对颜色、纹理及形状特征在识别马铃薯叶片晚疫病时的优势与局限性,提出颜色纹理形状特征结合的识别方法,对患病中期与后期的识别率分别为90%和92.5%。通常马铃薯晚疫病的理化值检测法耗时数天,但利用机器视觉识别马铃薯晚疫病患病情况非常快速,根据颜色特征进行病害识别的时间约为4 s,纹理特征识别的时间为7 s,形状特征特征识别的时间为3 s,综合颜色纹理形状特征的识别由于计算量较大,识别时间为9 s。该研究可为基于机器视觉的马铃薯晚疫病的快速检测提供理论依据。     

广东梅州柑橘黄龙病和病毒病的发生调查及其黄龙病菌原噬菌体多样性

【目的】调查柑橘黄龙病（Huanglongbing,HLB）和病毒病在广东省梅州市柑橘主产区的危害情况,分析该地区柑橘黄龙病菌（CLas）的原噬菌体多样性。【方法】以16S rDNA为模板设计引物,利用实时荧光定量PCR（qPCR)检测梅州市不同抽检地在2017—2019年3年间柑橘黄龙病的发病情况;同时分别采用已报道的柑橘衰退病毒（Citrus tristeza virus,CTV）、柑橘裂皮病毒（Citrus exocortis viroid,CEVd）、柑橘褪绿矮缩病毒（Citrus chlorotic dwarf-associated virus,CCDaV）、柑橘碎叶病毒（Citrus tatter leaf virus,CTLV）和柑橘黄脉病毒（Citrus yellow vein clearing virus,CYVCV）的特异性检测引物,提取样品的RNA,反转后以样品的cDNA为模板,通过普通PCR的方法分析梅州市抽检地区柑橘病毒病的发生情况。此外,以基于2种原噬菌体类型（SC1和SC2）对应的超变异基因区域设计的2对引物（Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2）,运用普通PCR方法分析该地区CLas菌株原噬菌体的遗传多样性。【结果】除2018年9月梅州大浦顺兴公司蜜柚基地的抽检样品外,梅州市其他被检地区均发现CLas。总体来说,梅州市的脐橙CLas检出率为55.3%,蜜柚为61.5%,沙田柚为61.7%。其中2017年采集自平原县大拓镇的蜜柚和沙田柚样品CLas检出率为100%,兴宁市白马镇的蜜柚为100%,沙田柚为80%;其他抽检地区的样品CLas检出率在16.7%—83.3%。虽然梅州市部分地区的检出率较高,但其病原菌的含量并不高,大部分处于柑橘黄龙病发病初、中期,属可防可控阶段;此外,梅州市柑橘病毒的总检出率不高,CTV、CTLV和CYVCV为梅州的主要病毒,CEVd和CCDaV没有检测到。CTV、CTLV和CYVCV在脐橙上的检出率依次为78.9%、7.9%和21.1%,蜜柚为15.4%、25.0%和9.6%,沙田柚为6.4%、2.1%和4.3%。基于Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2来研究CLas原噬菌体多样性的PCR扩增条带共有4种类型（SC1-1、SC1-2、SC2-1和SC2-2）,经过PCR电泳和测序得出,来自梅州市脐橙和沙田柚的CLas菌株以SC2-1型为主,蜜柚上以SC1-1型为主。【结论】梅州柑橘产区的柑橘黄龙病目前属于可防可控阶段,其病原菌菌株的原噬菌体在不同品种上具有其独特性;由于在抽检时发现有柑橘病毒病的存在,因此在种植过程中需加强种苗监管,同时应采取有效措施对柑橘黄龙病和柑橘木虱（Diaphorina citri）进行绿色防控。