国内橡胶树主要种质对棒孢霉落叶病的抗性评价

棒孢霉落叶病是近年来我国橡胶树新发病害, 发生面积和危害程度有逐年加重的趋势, 已经成为相关产业发展的潜在限制性因素。培育和种植抗病种质是防治该病最经济有效的控制措施, 而育种材料的抗性评价是相关工作的前提。在前期工作基础上, 本研究通过4种方法对国内46份橡胶树主要种质进行了抗病性评价。结果发现, 不同接种方法获得的抗病性评价结果基本一致, 且抗感种质间的差异达到了极显著水平。在供试的46份橡胶种质中, 高抗(HR)种质3份, 占6.52%, 中抗(MR)种质13份, 占28.26%, 轻感(S)和中感(MS)种质各11份, 分别占23.92% , 高感(HS)种质8份, 占17.40%。     

中国木薯白点病发生调查及病原生物学特性研究

2007—2018年,本课题组在对中国木薯主栽区的病害调查中发现了一种国内尚未记载的叶斑病。病害主要危害叶片,形成圆形或不规则形、常密集分布的白色至黄褐色的病斑,故命名为白点病。该病在云南、海南、广西等地区均有发生,绝大多数主栽品种和部分新育成种质均受害。经病菌分离和回接实验以及病菌形态观察、核糖体基因间隔区和β-微管蛋白基因序列分析,将该病病原鉴定为链格孢(Alternaria alternata)。病菌离体培养实验表明,菌丝生长最适条件为V9、OA、CA或CMA培养基,28℃,D-麦芽糖、D-山梨醇或D-乳糖,硝酸钠,光暗交替,pH8。分生孢子萌发最适温度为28℃,而致死温度为60℃处理5min。杀菌剂敏感性测定结果表明,在所测试的10种药剂中,10%苯醚甲环唑WG和25%吡唑醚菌酯WG的EC50值分别为0.12、0.47 mg/L,对菌丝生长抑制率最高。     

木薯MeNAC29、MeNAC30基因的克隆及表达分析

NAC(NAM/ATAF/CUC)基因家族是广泛分布于陆生植物的一类转录因子,在植物生长发育和胁迫应答的调控中发挥重要作用。本文对该基因家族在木薯抗细菌性萎蔫病方面的作用机制进行了初步研究。采用RT-PCR技术从木薯cDNA中克隆了MeNAC29和MeNAC30基因,并采用qRT-PCR技术对抗、感种质受木薯萎蔫病菌(Xanthomonas axonopodispv.manihotis,Xam)侵染后2个基因的表达变化进行了定量分析。结果表明,2个基因均含有3个外显子和2个内含子,且均有保守的NAM结构域。MeNAC29基因的开放阅读框全长888 nt,编码295 aa。MeNAC30基因的开放阅读框全长870 nt,编码289 aa。接种木薯萎蔫病菌后,抗病种质中MeNAC29和MeNAC30基因的表达量显著高于感病品种,表明这2个基因参与了木薯对细菌性萎蔫病菌的抗性反应。     

橡胶树多主棒孢病菌Cassiicolin基因条形码数据库构建及分子检测技术

多主棒孢（Corynespora cassiicola）是为害我国主要热带作物的植物病原真菌,其寄主范围广、形态差异显著、症状类型多样,且含有一种寄主专化性毒素Cassiicolin,存在6种毒素类型。本研究利用已公布的Cassiicolin毒素基因（Cas1~Cas6型）,构建了含287个菌株的国内橡胶树和部分热带作物多主棒孢Cassiicolin基因条形码数据库,建立了一套特异性强、灵敏度高的分子检测技术,可检测100 pg/μL的目标基因组DNA,系统分析了我国橡胶树、木薯、番木瓜、瓜菜等主要热带作物的919株多主棒孢的毒素类型,发现国内仅存在Cas2和Cas5这2种毒素类型,其中Cas5型的菌株占94.8%,为橡胶树多主棒孢的优势种群和特有毒素类型。而Cas2型是橡胶树和其他作物多主棒孢共有的毒素型。系统发育分析发现,不同毒素类型的多主棒孢菌株与寄主来源密切相关,但与地理来源没有明显的相关性,且Cas5型多主棒孢具有明显的寄主专化性。通过构建多主棒孢Cassiicolin基因条形码数据库,为明确我国主要热带作物多主棒孢病菌的种群结构和优势种群情况,发掘、保存多主棒孢菌种资源以及制定病害的防治策略上具有重要的指导意义。     

橡胶树多主棒孢病菌毒素的纯化

利用海南橡胶树多主棒孢培养液,通过透析、冷冻干燥浓缩、硫酸铵沉淀以及离子交换层析等方法对粗毒素进行了浓缩与提纯,获得的粗毒素通过生物测定和聚丙烯酰胺凝胶电泳验证。结果显示,该方法能获得较纯的具有活性的蛋白毒素,其在凝胶电泳中显示分子量约为14.4ku。     

一株拮抗香蕉枯萎病菌内生细菌的抑菌机制研究

采用生物化学方法,分析了一株香蕉内生细菌BEB99发酵液的乙酸乙酯粗提物对香蕉枯萎病菌4号小种(FOC4)的抑菌机制,结果表明,其对香蕉枯萎病菌菌丝脂质过氧化、麦角甾醇含量、蛋白质含量及果胶酶活性均有一定的影响,但不能产生几丁质酶。     

木薯新发藻斑病在中国的发生调查及病原鉴定

2010~2015年,笔者在对中国木薯主栽区的病害调查中发现了一种新的叶斑病。该病在云南、海南、广西、江西、福建等地区均有发生,生长中后期爆发流行,初步分析低温是该病成灾的关键因子。病原在叶片上形成黄褐色或黑褐色、近圆形、中央灰白色毛毡状的病斑,发病叶片大量脱落,严重影响木薯的长势和产量。对来自不同地区的病样进行显微观察。结果表明:病原在寄主组织上均形成有隔的孢囊梗,单生或丛生,其上着生数个圆形、黄色的孢子囊,表明其为寄生性头孢藻。     

臂形草内生真菌HND5的GFP标记及其抑菌作用

臂形草Brachiaria brizantha内生真菌HND5及其产生的挥发性气体对多种植物病原真菌均有拮抗作用。本研究通过原生质体转化将绿色荧光蛋白（GFP）表达载体质粒pPKNTG转入HND5菌株中,获得了带绿色荧光且遗传稳定的转化子;PCR鉴定结果表明绿色荧光与外源质粒的插入相关。随机选取7个荧光转化子进行拮抗活性评价,发现其中5个转化子及其产生的挥发性气体对多主棒孢Corynespora cassiicola的拮抗活性与野生型菌株HND5相当。该结果为深入研究HND5菌株内生性及生防作用机理奠定了基础。     

温度对木薯单爪螨生长发育与繁殖的影响

为了解木薯单爪螨的生态适应性,解析其入侵、扩散机制,研究了温度对木薯单爪螨生长发育与繁殖的影响。结果表明,温度对木薯单爪螨生长发育及繁殖存在显著影响。在21~42℃温度范围内,木薯单爪螨的发育历期在21℃条件下最长,为(370±12)h,39℃下最短,仅为(224±24)h;42℃高温下,木薯单爪螨卵不能孵化,是木薯单爪螨生长发育的极端高温,在此极端高温下,木薯单爪螨各龄螨最多仅存活66 h,不能进一步发育;在36℃和39℃高温下,木薯单爪螨发育历期较短,发育速率较快,但产卵量低,卵的孵化率显著降低,仅分别为32.1%和13.4%;24～27℃为木薯单爪螨生长发育与繁殖的最适应温度范围。     

内生真菌HND5分子鉴定及其生物学特性研究

HND5具有内生性并且对多种病原真菌有拮抗作用,是一株很有应用潜力的生防菌株。本研究对该菌株核糖体内转录间隔区和β微管蛋白基因内转录间隔区进行了分析,其序列和紧密枝顶孢同源性最高。生物学特性研究表明其生长最适培养基为PDA,最适温度为28℃,最适pH为7,最适碳氮源分别为蔗糖和硝酸钠,菌株对重铬酸钾具有耐受性。