寄主与病原物互作中小RNA转运机制及应用

灰霉病菌与拟南芥互作中会分泌小RNA进入植物细胞,通过与拟南芥Argonaute 1(AGO1)蛋白相结合,利用寄主的RNA干扰(RNA interference,RNAi)机制沉默寄主的免疫相关基因,从而抑制拟南芥的免疫反应。相反,寄主也会将小RNA转移到病原菌中,从而抑制病原菌的致病力。最近研究发现拟南芥可以通过类似于外泌体的胞外囊泡(extracellular vesicles,EV)将小RNA分泌到真菌细胞中。这些含有寄主小RNA的胞外囊泡在侵染部位积累并被真菌细胞吸收,并转运寄主小RNA诱导沉默真菌关键的致病因子,降低灰霉病菌的致病力。因此,在与病原菌的相互进化中,拟南芥通过外泌体介导的跨界RNA干扰抑制病原菌的侵染。本综述回顾了在多种植物-病原物互作体系中开展的小RNA穿梭转运研究,总结了可能的转运机制,讨论了以跨界RNA干扰技术为基础研发的新型环境友好型"RNA杀菌剂"的可靠性和局限性,对于读者了解新型作物病害防治技术具有重要意义。     

根围促生细菌(PGPR)蜡质芽胞杆菌AR156对番茄的诱导耐旱性研究

根围促生细菌(PGPR)蜡质芽胞杆菌(Bacillus cereus)AR156是具有很高应用前景的生防菌剂,为了研究其对番茄(Lycopersicon esculentum)的诱导耐旱机理,本研究通过检测干旱胁迫条件下叶片相对含水量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、叶绿素含量和根系还原能力,抗氧化酶活性以及胞质抗坏血酸还原酶基因(cAPX)、单脱氢抗坏血酸还原酶基因(MDHAR)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)小亚基基因(rbcS)的表达情况,从表型、生理水平和分子水平上进行阐释.研究发现,干旱胁迫条件下AR156培养上清诱导后,番茄叶片相对含水量为82％,与对照组相比提高了44％;MDA含量为2.2x10-3μmol/g FW,降低了21.4％,相对电导率为56.0％,降低了28.2％;叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别增加了16％、20％和20.2％;根系还原强度为0.336 mg/g/h,是对照组的两倍;另外,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性也显著提高;同时,分子水平的检测发现rbcS在干旱处理过程中—直保持较高水平,cA PX和MDHAR的表达在干旱处理后期也显著高于对照组;并且干旱胁迫处理20 d后重新浇水24 h,番茄存活率达到90.91％,比对照组高1.6倍.结果表明,AR156培养上清可以通过保护细胞膜的完整性、维持较高水平的光合效率和提高抗氧化酶活性来提高番茄的系统耐旱性,初步阐释了PGPR AR156的诱导耐旱机理,为AR156作为优良生物类耐旱诱导因子提供了理论依据.     

水稻纹枯病生防细菌筛选及其与病原菌侵染垫形成的关系

为筛选对立枯丝核菌Rhizoctonia solani具有拮抗作用的生防细菌,利用稀释涂布平板法,从吉林省水稻纹枯病样中分离筛选出对立枯丝核菌AG-1A具有高拮抗活性的生防菌株,通过gyrB基因序列分析鉴定其分类地位,并采用离体侵染试验和温室防治试验测定筛选生防菌株对水稻纹枯病的防效,在显微镜下观察生防菌株预处理后接种...     

小RNA介导蜡质芽胞杆菌AR156激活MAPK通路诱导拟南芥系统抗病性研究

 蜡质芽胞杆菌AR156是一种根围促生细菌,可以诱导拟南芥产生对丁香假单胞番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000,Pst DC3000)的系统抗性(Induced Systemic Resistance,ISR)。本研究发现,AR156预处理植物后接种病原菌Pst DC3000后的0 min~60 min内,能够迅速激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)MPK3和MPK6的表达。同时,AR156可诱导mpk3和mpk6单突变体对Pst DC3000的抗性,而在mpk3mpk6双突变体中则丧失诱导抗病的能力,表明MPK3和MPK6在AR156介导的诱导抗病中具有重要调控功能,且存在功能冗余。进一步研究发现,和对照相比,在接种72 h后,AR156可以诱导野生型拟南芥PR1蛋白的表达,但双突变体中并没有诱导作用。接种48 h后,过氧化氢的积累和胼胝质沉积也表现出相似结果。此外,通过对野生型和mpk3mpk6双突变体进行小RNA高通量测序发现,MAPK能够影响miRNA的表达,并通过qRT-PCR证实了部分小RNA的差异表达水平,表明MPK3/6可以调控植物miRNA的积累。研究表明MAPK在AR156激发ISR中发挥重要作用,并参与调控植物miRNA的表达水平。     

3株内生菌对棉花枯萎病菌拮抗效果研究

[目的]探究3株棉花内生菌对棉花枯萎病菌的拮抗效果。[方法]以棉花枯萎病菌为试材,采用平板对峙法将3株内生菌菌悬液、上清液、菌挥发物分别对峙棉花枯萎病菌研究3株内生菌拮抗效果。[结果] 3株内生菌菌悬液对棉花枯萎病菌的拮抗效果为O>T>DG3-1;3株内生菌上清液对棉花枯萎病菌的拮抗效果为T>O>DG3-1;3株内生菌菌挥发物对棉花枯萎病菌拮抗效果为DG3-1>T>O。并对抑制过的枯萎病菌菌丝形态进行显微观察,结果显示,菌丝出现空腔、断裂以及细胞壁部分溶解。重新培养抑制过的枯萎病菌,枯萎病菌可以正常生长,但生长较慢。[结论] 3株内生菌对枯萎病菌生长有不同程度的影响。