Identification of ALS inhibitor‐resistant Amaranthus biotypes using polymerase chain reaction amplification of specific alleles

Summary Polymerase chain reaction (PCR) amplification of specific alleles (PASA) was adapted as a molecular marker‐based method for the rapid detection of point mutations in Amaranthus retroflexus and Amaranthus rudis leading to ALS inhibitor resistance. Two pairs of primers were designed for the specific amplification of alleles of the ALS gene of susceptible and resistant biotypes. The allele‐specific primer matched the desired allele, but mismatched the different allele at its 3′ end. Differentiation was carried out by comparison of the amplified DNA fragments in gel electrophoresis after PASA‐PCR. In A. rudis, differentiation was possible with one PCR and genomic DNA as probe. A ‘nested’ PCR was necessary for the differentiation of sensitive and resistant A. retroflexus. PASA is useful for the identification of resistant weed biotypes and also as a monitoring tool to map resistance occurrence and distribution. Advantages include the fast and clear separation of those plants with and without mutations at an early stage of development, its easy and consistent performance and quick results compared with existing resistance detection tests. These advantages, when combined with management strategies, enable further activities to reduce herbicide resistance.     

甘蓝型油菜花序长发夹ｌｈＲＮＡｉ文库的构建

异源四倍体油菜含有大量多拷贝基因及冗余基因,难以通过T-DNA插入、物理及化学诱变等常规突变体库创制方法发掘功能基因。为开发适应于油菜的简单高效的突变体库创制方法,本研究通过滚环复制方法构建了甘蓝型油菜的花序lhRNAi文库,并对这种新型的干扰文库进行质量评估;然后将该花序lhRNAi文库对甘蓝型油菜进行遗传转化,获得763株T0植株,从中鉴定分离出74株具有可见表型变异的花发育相关突变体,包括花瓣减少、形状异常,柱头卷曲,雄蕊退化萎缩,雄性不育（不能产生花粉）、死蕾或花蕾闭合等。说明通过滚环复制介导的lihRNAi文库的构建方法可以成功应用到油菜中,这将为油菜花序发育相关基因功能的研究提供重要的研究平台。     

安化县澄坪村“7·16”泥石流形成机理及其动力学特征

[目的]对湖南省益阳市安化县澄坪村"7·16"泥石流灾害成因机理及力学特征进行分析,为类似灾害的防灾减灾研究提供科学参考。[方法]通过灾后野外调查开展相关分析。[结果]湖南省安化县马路镇澄坪村梨树坪让家沟流域在地形地貌,地层岩性以及气象水文方面具备良好的孕灾条件;由于2014年7月16日的持续性强降雨作用,沟道上游一侧形成了一个约5.20×10~4 m~3的滑坡堰塞湖,随后堰塞湖迅速溃决并形成了强大的溃决型泥石流,冲溃了下游的两道拦砂坝,并形成了高达190.65m~3/s的峰值流量。[结论]安化县澄坪村"7·16"泥石流灾害是一次典型的滑坡灾害转换成泥石流的灾害链,而下游两道堵塞坝的堵溃过程进一步放大了泥石流的峰值流量及规模,具有典型的堵溃放大效应。     

嘧啶硫酮缓蚀剂的合成及其性能评价

以苯甲酸为催化剂,以三乙、硫脲、3-吡啶甲醛为原料制备了4-(3-吡啶基)-6-甲基-5-乙氧羰基嘧啶-2-硫酮(简称嘧啶硫酮),用1 H NMR表征其结构.采用失重法、Tafel极化法评价了嘧啶硫酮在1 mol/L HCl中对X70钢的缓蚀性能.结果表明,嘧啶硫酮在酸性环境中对X70钢的腐蚀具有较好的抑制作用,缓蚀率随温度的升高而降低,缓蚀率最大可达93.2%.在低温303K时,ΔG00,表明吸附过程是自发进行且符合Langmuir吸附等温式;ΔH00,说明嘧啶硫酮在吸附过程中放热,升高温度不利于吸附.并用SEM对X70钢表面型态做了表征.     

不同有机物料的Cd2+吸附特性及其对Cd污染土壤的修复效果研究

为探究经济有效的农田土壤重金属污染修复技术,首先通过等温吸附试验明确了废烟末、甘蔗滤泥和油菜籽油枯对Cd~(2+)的吸附特性,其次通过土培试验和盆栽试验研究了3种有机物料添加对土壤有效态Cd含量、小白菜Cd含量和小白菜生物量的影响。结果表明,3种有机物料对Cd~(2+)的吸附量大小顺序为:甘蔗滤泥油菜籽油枯废烟末,甘蔗滤泥的最大吸附量(Qmax)可达2 106.20mg·kg-1;废烟末、甘蔗滤泥、油菜籽油枯的施用均显著降低土壤有效态Cd含量,降幅分别为39.79%、48.81%、47.77%。施用甘蔗滤泥和油菜籽油枯可显著降低小白菜对Cd的吸收量,降幅分别为35.93%和34.43%。施用甘蔗滤泥和油菜籽油枯也可显著增加小白菜的鲜重和干重,鲜重分别增加了81.42%、96.88%,干重分别增加了131.75%、128.91%。因此,以甘蔗滤泥降低农田土壤有效态Cd含量的效果最好。     

腐殖酸对低浓度百菌清的缓释增效作用

【目的】 明确腐殖酸对低浓度（5 mg·L ^-1）百菌清（chlorothalonil）的缓释增效作用,为减少农药使用量、延长农药药效提供新的科学思路,为选择新的农药增效剂提供理论依据。【方法】 将腐殖酸（50 mg·L ^-1）添加至低浓度百菌清中,进行尖镰孢（Fusarium oxysporum）的体外平板及液体培养,通过菌丝体生长试验及血球计数板、等温微量热技术,测定相应的抑菌率（inhibition rate,IR）、孢子体数量以及生长代谢过程中的热量排放。【结果】 将对照抑菌率设定为0,腐殖酸-百菌清复配处理较百菌清处理的IR显著提高了10.29%（P<0.05）,相对增效达到25.33%。液体摇菌培养过程中,摇菌培养的第3天,百菌清处理与腐殖酸-百菌清复配处理的孢子数无显著差异;摇菌培养第7天,百菌清处理的孢子数极显著低于其他处理（P<0.01）;摇菌培养的第14天,腐殖酸-百菌清复配处理的孢子数显著低于其他处理（P<0.05）,而百菌清处理与对照之间无显著差异,表明腐殖酸延长了低浓度百菌清对尖镰孢孢子数增加的抑制效应。各处理的热功率-时间曲线图显示,腐殖酸-百菌清复配处理热量排放曲线在监测的72 h内未检测到热排放峰;而单独添加百菌清的处理在试验的后期重新出现热排放峰;单独添加腐殖酸处理的热排放曲线与对照曲线接近。对热功率-时间曲线相关参数进一步分析,结果显示百菌清处理的P_max（最大热功率）显著低于对照和腐殖酸处理（P<0.05）,而T_max（最大热功率时间）显著高于对照和腐殖酸处理（P<0.05）;腐殖酸-百菌清复配处理的P_max、Q（整体发热量）、k（生长速率常数）均显著低于其他处理（P<0.05）,表明该处理病原菌的生长代谢活性显著低于其他处理,即病原菌生长代谢受到抑制的程度最大;腐殖酸处理与对照曲线各参数之间无显著差异,表明病原菌的生长代谢活性没有受到抑制,同时说明腐殖酸-百菌清复配处理中生长代谢受到的抑制作用与腐殖酸本身无关。【结论】 添加腐殖酸可以显著提高低浓度百菌清对尖镰孢菌丝体生长、孢子体数量增加以及生长代谢过程中能量排放的抑制能力。将腐殖酸作为低浓度百菌清的农药增效剂,是降低百菌清用量及延长百菌清药效的有效措施。     

向日葵茎溃疡病菌RPA检测方法的建立

向日葵茎溃疡病菌(Diaporthe helianthi)是我国进境植物检疫性病原真菌。本研究针对D.helianthi的cal基因保守序列设计特异性引物,建立该病菌的重组酶聚合酶扩增检测技术(RPA)方法,并对其特异性、灵敏度及适用性进行评价。结果显示,建立的RPA方法特异性强,只有3个D.helianthi样品能够检测到234 bp的目的片段;方法灵敏度达到0.1 ng/μL;从模拟带菌的种子中也能够成功检测到目标扩增片段。本研究建立D.helianthi的RPA检测方法具有较高的特异性和灵敏度,能够直接应用于种子带菌检测,适用于口岸进境向日葵籽的现场快速检测。     

Detection of the root lesion nematode Pratylenchus penetrans in potato tubers

The root lesion nematode Pratylenchus penetrans parasitizes a wide range of economically important crops, including potato (Solanum tuberosum). Damage by P. penetrans impacts not only the potato yield but can also reduce the tuber quality. Detailed information on tuber infection by P. penetrans is scarce for most cultivars and molecular detection of nematodes from infected tubers is needed. The objective of this study was to assess tuber symptomatology due to P. penetrans infection in 10 potato cultivars and to provide an accurate molecular methodology for nematode detection using tuber peels. Sprouts of certified potato seed from cultivars Agata, Agria, Camel, Désirée, Dirosso, Kennebec, Laura, Picasso, Royata, and Stemster were planted in 2 L pots, and soil was inoculated with 4 P. penetrans/g of soil. Sixty days after inoculation, tubers were harvested, inspected for lesions, and the number of nematodes/g of potato peel assessed. Observations of tubers with symptoms showed the presence of P. penetrans in superficial layers of peels around the lenticels and injured necrotic tissue. Different nematode stages were detected in tubers of all inoculated cultivars, varying from 4 to 46 nematodes/g of potato peel. Species-specific primers showed suitable sensitivity and reproducibility for the detection of P. penetrans in tuber potato peel samples. The molecular detection of P. penetrans directly from tuber peels can facilitate routine nematode inspections of potato seed tubers or cull potatoes for nematode detection, and prevent further dissemination of this species.     

油菜黑胫病菌和茎基溃疡病菌的LAMP检测方法的建立

 油菜黑胫病和油菜茎基溃疡病分别由子囊菌Leptosphaeria biglobosa和L. maculans引起。我国油菜产区仅发现L. biglobosa,未发现L. maculans。因而, L. maculans是我国的对外检疫性对象。这两种真菌形态相似,引起的病害症状相似,给田间快速准确鉴定带来难度。本研究基于环介导等温扩增技术(Loop-Mediated Isothermal Amplification, LAMP),建立了快速检测L. biglobosa和L. maculans的方法。根据ITS-rDNA序列设计了5条检测L. biglobosa的LAMP引物和6条检测L. maculans的LAMP引物,检测L. biglobosa和L. maculans的最适温度为65℃,反应时间分别为40 min和50 min。两组引物检测特异性高,检测的模板DNA极限达到fg级,与常规PCR检测相比,LAMP检测L. biglobosa和L. maculans灵敏度分别提高了100倍和1000倍。在病害样品实际检测中,采用两种LAMP体系,分别检测了9株罹病油菜茎秆中的病原菌。结果表明:所有茎秆中的病原菌均为L. biglobosa,没有检测到L. maculans,与特异性PCR检测结果一致。本研究建立的LAMP检测方法为快速高通量检测L. biglobosa和L. maculans奠定了基础。     

重组酶聚合酶扩增技术在植物病原快速检测中的应用

植物病原的快速检测对于植物病害防控具有重要意义。重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)是近年建立的等温核酸扩增技术,具有灵敏度高、特异性强、适用于现场快速检测等特点,已在多个领域广泛应用。本文对重组酶聚合酶扩增技术的原理、特性、检测方法及其在植物病原体检测领域的应用进展加以综述。