棉花黄萎病抗性机制与抗病育种研究进展

棉花黄萎病是为害我国棉花生产的主要病害。对棉花黄萎病的致病机理、抗病机制以及抗病育种的研究进展进行了综述,指出解决棉花黄萎病为害的最有效途径是抗病品种的选育,并对今后的育种研究方向进行了展望。     

大丽轮枝菌（Verticillium dahliae VdLs.17）分泌组预测及分析

 【目的】预测并分析大丽轮枝菌基因组范围内的分泌蛋白,为大丽轮枝菌分泌蛋白致病机理的研究奠定基础。【方法】利用已公布的大丽轮枝菌全基因组序列,组合使用生物信息学软件SignalP、TargetP、TMHMM、Big-pi和PROSITE,预测大丽轮枝菌基因组范围内所有分泌蛋白,定义为分泌组。统计分析分泌组中蛋白N-端信号肽特点;应用碳水化合物活性酶类数据库和病原菌-寄主互作蛋白数据库对分泌组蛋白进行注释,预测分泌组中潜在果胶酶、纤维素酶和病原菌寄主互作蛋白;利用真菌激发子的保守结构域,预测分泌组中潜在的激发子蛋白集;应用BLASTP程序比较分析大丽轮枝菌和黑白轮枝菌分泌组,获得大丽轮枝菌相对于黑白轮枝菌特异的分泌蛋白。【结果】大丽轮枝菌分泌组共有922个蛋白。信号肽分析表明,以19个氨基酸为信号肽的蛋白数目最多,非极性氨基酸丙氨酸的出现频率最高,而有带电侧链的氨基酸天冬氨酸和谷氨酸的出现频率最低,信号肽的-3和-1位置上的氨基酸相对保守。大丽轮枝菌分泌组含有158个潜在的碳水化合物活性酶类,其中,包括10个果胶水解酶和14个果胶裂解酶;190个潜在的病原菌-寄主互作蛋白、97个含有RxLx[EDQ]模体的蛋白和52个富含半胱氨酸的小分子量分泌蛋白;58个相对于黑白轮枝菌分泌组特异的蛋白。【结论】本文建立了预测大丽轮枝菌分泌组蛋白的方法。分泌组蛋白信号肽长度具有高度的变异性,氨基酸组成多为脂肪族氨基酸,序列在C-端结构域较为保守。分泌组中包含大量潜在的果胶降解酶、病原菌-寄主互作蛋白、RxLx[EDQ]模体蛋白和富含半胱氨酸的小分子量蛋白等致病相关蛋白。     

嫁接对棉花抗黄萎病的影响

 【目的】探讨不同嫁接类型对棉花黄萎病抗性的影响,研究棉花黄萎病发病机理和抗病机制,为深入分析棉花抗病机理、培育抗黄萎病棉花品种提供理论基础。【方法】选取6个不同黄萎病抗性的海岛棉和陆地棉品种,每个品种均设自身嫁接和相互嫁接2种嫁接方式和不嫁接的直播对照;田间试验鉴定比较直播材料与自身嫁接材料、相互嫁接材料的发病程度。【结果】自身嫁接材料与直播材料发病情况相同;以海岛棉抗病品种做接穗的嫁接组合的病情指数与发病率显著低于陆地棉抗病品种为接穗的嫁接组合;以陆地棉抗病品种为砧木的病情指数与发病率显著低于海岛棉抗病品种为砧木的组合。【结论】嫁接操作本身对棉花黄萎病的抗性没有显著影响。海岛棉和陆地棉的抗黄萎病机制不同,海岛棉抗病品种的关键抗病部位为茎部;而陆地棉抗病品种的关键抗病部位为根部。     

棉花新种质鲁HB22黄萎病抗性的遗传和生理研究

通过接种鉴定,研究了棉花新种质鲁HB22黄萎病抗性的遗传规律和生理变化。结果表明,鲁HB22的苗期抗病性表现为显性单基因遗传。接种黄萎病菌后,与感病对照冀棉11相比,叶片PAL活性迅速升高及较长的保持时间可能是鲁HB22黄萎病抗性的重要生理机制之一。接种黄萎病菌后,叶片MDA含量变化趋势尤其是接种3天后MDA含量显著低于感病对照,可以作为鉴定鲁HB22黄萎病抗性的生化指标之     

棉花抗黄萎病分子育种的现状、问题与展望

黄萎病是棉花生产上的重要病害,极大地影响了棉花的生产。概述了棉花黄萎病病菌的分类及其致病机理,棉花黄萎病抗性的QTL定位及分子育种进展,探讨了黄萎病抗性育种存在的问题和发展方向,为今后棉花黄萎病育种研究提供参考。     

蜡蚧轮枝菌MZ041024菌株对甜菜夜蛾二龄幼虫的致死中浓度测定

[目的]探索蜡蚧轮枝菌MZ041024菌株对甜菜夜蛾二龄幼虫的致病性,为该菌株在农业害虫防治中的开发应用及后续研究奠定基础。[方法]采用浸渍法,测定蜡蚧轮枝菌MZ041024菌株不同孢子浓度对甜菜夜蛾2龄幼虫的致病性。[结果]在4.5×10^5、4.5×10^6、4.5×10^7、4.5×10^8个/ml浓度下蜡蚧轮枝菌MZ041024菌株对甜菜夜蛾2龄幼虫的LC50分别为1.367×10^7、3.245×10^6、3.202×10^5和7.803×10^4个/ml。[结论]用蜡蚧轮枝菌MZ041024菌株对甜菜夜蛾有较强的致病性,因而对甜菜夜蛾有较好的防治效果。     

三重PCR检测草莓灰霉病菌、炭疽病菌和黄萎病菌

【目的】探索和优化检测条件,建立同时检测草莓灰霉病菌Botrytiscinerea,炭疽病菌Colletotrichum gloeosporioides和黄萎病菌Verticillium dahliae的三重PCR检测体系,为3种病害的早期快速诊断和鉴定提供技术和方法。【方法】选择可以组合的3种病原菌特异引物,研究多重PCR的影响因素,优化PCR退火温度,采用正交试验方法,以3个引物组、TaqDNA聚合酶、dNTP和Mg2+六因素三水平优化多重PCR体系。【结果】建立并验证适合上述草莓主要病原菌的三重PCR最佳检测体系,可分别扩增出729、539和450bp的特异条带,最适退火温度为50℃,25μL的反应体系中含有0.32μmol·L-1C729+/-、0.032μmol·L-1DB19/DB22、0.32μmol·L-1CgInt/ITS4、1.5UTaq聚合酶、0.15mmol·L-1dNTP、1.6mmol·L-1MgCl2。【结论】利用上述引物组合和反应体系进行三重PCR检测,能够快速从田间发病植株和土壤中将草莓灰霉病菌、草莓炭疽病菌和草莓黄萎病菌检测出来,灵敏度可以达到10pg菌丝DNA。     

我国棉花抗枯、黄萎病育种研究进展

利用抗病品种防治棉花枯萎病和黄萎病,是国内外成功经验。50年代育成了川52-128等第一批5个抗源品种。60-70年代有较大发展,育成陕401、86-1等42个抗枯萎病品种,奠定了我国棉花抗病育种的基础。80年代有很大突破,育成48个抗病品种,以中棉12为代表,使抗病、丰产、优质等性状较好地结合起来。此外,在育种目标的确定、抗源筛选、抗性遗传规律及育种方法等方面积累了有益的经验,使我国棉花抗病育种进入一个新阶段。1990年我国种植棉花抗病品种3540万亩,占全国棉田面积的44.1%,年增加收益15.9亿元。     

新疆陆地棉转基因抗病品系材料的获得

天麻抗真菌蛋白(gastrodia antifungal protein 简称GAFP)是从我国传统中药天麻(Gastrodia elata Bl.)中分离得到的一种具有广谱抗真菌活性的蛋白质,它对许多植物真菌病的致病菌离体具有很强的抑制作用.研究将所获得的转GAFP基因的陆地棉经Southern点杂交,证实得到了2株高抗枯、黄萎病的转基因植株.其后代经过进一步的抗病性筛选、PCR鉴定、选育和扩繁,发现转基因陆地棉后代具有稳定的、较强抗枯、黄萎病能力.研究为新疆陆地棉通过植物抗病基因工程的方法进行抗病品种选育提供了一条新的途径.     

棉花对黄萎病的抗性遗传模式及抗(耐)病品种的选育技术

本文系统总结了本研究室从1982年起开展棉花黄萎病抗性遗传育种所取得的一些研究结果。 18年4个轮次的研究证明, 棉花黄萎病抗性表现为多个显性单基因的遗传模式, 从而基本 上澄清了国际上长期争论的难题。 通过我国黄萎病病原菌的遗传变异和致病力分化分析, 提出了棉花抗黄萎病育种中鉴别菌株的选择, 抗源的合理利用,