洛夫林10常温致病新菌系的发现

洛夫林10小麦品种是我国近年来应用最多的抗病亲本材料,它被引入陇南后,于1979年开始发生抗锈性丧失现象,引起了广泛关注。据考察,该品种的抗锈性丧失现象首先发生在山区,逐渐向平川地区发展。作者等自1983年5月至1984年7月,在过去工作基础上对陇南地区洛夫林10品种抗锈性变异的发展情况和原因进行了进一步研究,发现1983年夏季在陇南以川道地区为主洛夫林10品种上已出现了在常温下能正常侵染的新菌系,暂定名为“洛10常温致病菌     

小麦条锈菌洛夫林13菌系的初步研究

小麦品种洛夫林13是我国近年来广泛应用的抗源材料之一。它被引入陇南后,于1979年开始其抗条锈性发生变异,随后病情逐年加重。据作者调查,1984和1985年陇南洛夫林13田块已出现典型的高感植株。我国现有的条锈菌生理小种对小麦洛夫林13均无致病性,为此作者于1982—1985年对洛夫林13上的条锈菌系进行了分离培养和回接筛选,并对发现的洛夫林13菌系进行了初步研究。现将结果简报如下。     

基因组学在植物病理学中的应用

基因组学研究开创了一个新的生物学世纪,特别是在农业领域。随着遗传模式植物的利用,农业上重要生物的序列测定以及生物信息学和功能基因组学的结合使用促进了农业领域基因组学的发展。笔者就利用基因组学研究方法在植物病理学学科中所取得的一些进展进行了综述。这些研究对深入了解植物-病原菌的互作关系,最终提高植物对有害生物的抗性提供参考。     

青杨叶锈病菌在落叶松上发育过程中的电子显微镜观察

采用电子显微镜技术对青叶锈病（Melampsora larici-populina Kleb.）菌在华北落叶松（Larix principis-rupprechtii Mayr.）上的发育过程进行了初步观察。结果表明：胞间菌丝呈丝状、单核或双核，单核胞间菌丝直接穿透寄主细胞壁侵入寄主细胞形成吸器，吸器菌丝状。性孢子产生为环痕式产胞，锈孢子器疱状、锈孢子串生，具疣突。     

洛夫林10抗条锈性与过氧化物酶活性关系初探

用条锈菌(Puccinia Striiformis West)的不同菌系接种小麦洛夫林_(10)后,接种叶片内的过氧化物酶活性的增长因菌系——寄主组合不同而异。在抗病反应的组合中,过氧化物酶活性增长十分显著。而在感病反应组合中,酶活性增长不显著。由此表明:洛夫林_(10)叶片内过氧化物酶活性的迅速增长与其抗条锈性密切相关。     

小麦品种对条锈病低反应型抗性的组织学和超微结构研究

 采用荧光显微镜、微分干涉显微镜和电子显微镜技术 ,系统研究了非亲和组合中小麦对条锈病低反应型抗性的组织学和超微结构特征。非亲和组合分别由小麦品种牛朱特与条中 2 8号小种、杂种 4 6与条中 2 9号小种、天选 882与条中 2 9号小种组成 ,对照亲和组合由小麦品种辉县红与条中 2 9号小种组成。观察结果表明 ,小麦条锈菌在感病品种和抗病品种上发育的组织学和超微结构特征有明显差异。病菌在抗病品种上表现为菌丝生长受抑 ,菌落形成延迟或败育 ,病菌吸器母细胞和吸器数量明显减少。寄主细胞的坏死与条锈菌的发育受阻密切相关 ,免疫组合中病菌的受抑程度高于近免疫组合的。电镜观察发现 ,在抗病品种上 ,病菌胞间菌丝、吸器母细胞、吸器在细胞和亚细胞水平 ,均发生了一系列异常变化 ,其中包括原生质的电子致密度加深、液泡增多变大、菌丝细胞壁不规则增厚、细胞器排列紊乱及解体、吸器母细胞及吸器丧失其生理功能、病菌最终畸形坏死。同时发现抗病品种受病菌侵染时可迅速产生结构防卫反应 ,新形成胞壁沉积物和吸器鞘等结构 ,以阻碍病菌进一步的扩展与发育。就小麦品种与条锈菌非亲和组合中表现出的组织学和细胞学特征与小麦抗锈性表达的关系进行了讨论。     

小麦条锈菌与寄主交界面的超微结构和细胞化学

用电镜技术和细胞化学方法研究结果发现,小麦条锈菌吸器颈部和吸器体壁均由两层构成,即染色较深的外层和染色较浅的内层,但是,具邻位羟基多糖物质的分布模式和糖基的种类在颈部壁和吸器体壁并非一致。在颈部处凹陷的寄主细胞质膜紧贴于其外壁,而在吸器体部位,它与吸器体始终保持一定距离。吸器外间质中存在有多糖物质,α-葡萄糖或α-甘露糖,乙酸半乳糖胺,半乳糖等糖基。此外,在吸器外围的寄主原生质中存在有呈管状的复合体。     

中国小麦条锈菌4个流行小种的RAPD标记

以210条随机引物,对目前中国小麦条锈菌(Pucciniastriiformisf.sp.Tritici)的主要优势菌系进行了RAPD片段的规模筛选,寻找到了条中31号、条中29号、条中23号、水源类型4个流行生理小种的特异性RAPD标记。此结果表明,通过寻找小麦条锈菌生理小种的特异性RAPD片段,能够建立起中国小麦条锈菌生理小种的分子检测体系。     

不同小麦品种组合条件下条锈病流行的时间动态

为了明确条锈病在小麦混合群体中的发展规律,采用人工接种方法研究了不同抗性小麦品种混播条件下条锈病的流行动态。结果表明,混播群体中条锈病的病情和流行速率降低;在2~4个抗性小麦品种组合中,其混合效应随混合群体中小麦品种组合数目的增多而增强,当组分数目增加到5个时,混合效应不再继续增加;在小麦品种搭配上,以抗感搭配效果显著。     

小麦TaCTSB基因在小麦-条锈菌互作中的功能研究

为明确小麦组织蛋白酶B基因TaCTSB在小麦与条锈菌互作中的功能,采用PCR技术扩增获得TaCTSB基因的完整编码区序列;通过qRT-PCR技术检测TaCTSB基因的表达情况;利用农杆菌介导瞬时表达体系在烟草叶片上进行亚细胞定位,并验证其是否能够诱导细胞坏死;利用VIGS技术瞬时沉默TaCTSB,解析其对小麦与条锈菌互作的影响。结果表明,TaCTSB基因编码344个氨基酸,N端含有1~19 aa的信号肽,无跨膜结构;qRT-PCR结果显示,TaCTSB基因在小麦与条锈菌非亲和互作早期上调表达。瞬时表达分析发现,烟草叶片上瞬时表达TaCTSB基因能够诱导细胞坏死,且质壁分离后TaCTSB分泌到细胞外。在TaCTSB瞬时沉默植株上接种条锈菌毒性小种CYR31,产孢量变化不显著;而接种条锈菌无毒性小种CYR23,产孢量升高;组织细胞学观察发现,在小麦叶片中瞬时沉默TaCTSB,其活性氧面积和坏死面积显著下降,菌丝面积及菌丝长度均有所增加,表明沉默TaCTSB减弱了小麦对条锈菌的抗性。