假禾谷镰孢侵染小麦后3种植物激素相关基因的差异表达分析

假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)是我国近年新发现的小麦病原真菌,本研究目的是揭示植物激素信号传导途径中相关基因表达对假禾谷镰孢侵染的响应。利用假禾谷镰孢野生菌株WZ2-8A侵染小麦品种周麦24,对接种后5 d和15 d样品进行转录组测序,分析差异表达基因,并对候选基因进行q RT-PCR验证。假禾谷镰孢侵染后,小麦幼苗生长受到明显抑制,根长、株高、根重和地上部分鲜重均显著降低。转录组分析结果表明,植物激素信号传导途径中有29个基因差异表达,涉及到生长素、细胞分裂素和脱落酸3种植物激素。在接种后5 d有11个差异表达基因,其中2个上调,9个下调;在接种后15 d共有25个差异表达基因,其中8个上调,17个下调。在生长素信号传导途径中,生长素输入载体AUX1差异表达,影响生长素的极性运输,从而影响小麦根部的细胞伸长。在细胞分裂素信号传导途径中,起正调控作用的B-ARR上调表达,推测其促进细胞分裂素的信号传导,从而抑制细胞分裂,与生长素协同作用,造成小麦的长势减弱。在脱落酸途径中,脱落酸受体PYR/PYL下调表达;起到负调控作用的PP2C相关基因均上调表达。脱落酸使植物对真菌和细菌的抗性起到负调控作用,其信号传导途径与茉莉酸/乙烯途径相互拮抗,脱落酸信号传导途径的阻遏可能会使茉莉酸/乙烯途径信号通路打开。q RT-PCR结果基本能够和转录组测序结果相拟合,说明在假禾谷镰孢侵染胁迫下,脱落酸的信号传导被抑制可能是中抗品种周麦24对假禾谷镰孢产生一定的抗性的生理基础。     

拟轮枝镰孢菌毒素粗提液对玉米种子发芽及幼苗生长的影响

为建立玉米杂交种和自交系利用拟轮枝镰孢菌毒素抗性筛选的试验方法,制备拟轮枝镰孢菌毒素粗提液,测定不同稀释倍数毒素粗提液对2个玉米杂交种和4个玉米自交系处理4和6 d后的种子发芽抑制率、胚根生长抑制率以及幼苗致萎效果,分析不同抗性玉米种质、毒素稀释倍数和处理时间对玉米种子发芽、胚根和幼苗生长的影响。结果表明,易感杂交种豫玉22与抗性杂交种农大108的种子发芽抑制率和胚根生长抑制率均存在极显著差异(P<0.01);在处理后4、6 d时,前者的种子发芽抑制率、胚根生长抑制率分别比后者高7.2%、11.3%、12.7%、11.8%。在对玉米杂交种幼苗致萎蔫试验中,用稀释2倍和5倍的毒素粗提液处理,豫玉22与农大108杂交种幼苗间的萎蔫程度也存在显著差异(P<0.05)。拟轮枝镰孢菌毒素粗提液对不同抗性玉米种质种子发芽、幼苗生长的影响存在显著差异,为利用拟轮枝镰孢菌毒素粗提液对玉米品种进行苗枯病抗性鉴定和筛选提供理论依据。     

河南省玉米茎腐病病原菌分离与致病性测定

连续两年从河南省主要玉米产区采集玉米茎腐病病害标本进行分离,对病原菌的种类和致病性进行鉴定与测定。结果表明,河南省玉米茎腐病的病原菌为禾谷镰孢(Fusarium graminearumSchwabe)、轮枝镰孢(F.verticillioides)和腐霉菌(Pythiumsp.),其中,禾谷镰孢的分离频率最高,平均分离频率为43.12%;轮枝镰孢次之,平均分离频率为23.13%;腐霉菌的分离频率较低,平均分离频率为6.25%。禾谷镰孢的致病性最强,腐霉菌次之,轮枝镰孢的致病性最弱。禾谷镰孢是河南省玉米茎腐病最主要的病原菌。     

棉花黄萎病菌致病的分子机理

阐述了大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)产生的细胞壁降解酶、蛋白酶和毒素在致病中的作用及微菌核形成机制,全面分析了基因组学途径、RNA干涉和农杆菌介导的转化等真菌功能基因组学技术在大丽轮枝菌致病分子机理研究上的进展.     

普通小麦–簇毛麦种质对菲利普孢囊线虫的抗性分析

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是在我国新发现的一种小麦病原线虫, 已严重威胁我国小麦的安全生产。小麦近缘种属具有改良小麦所需的许多目标性状, 是丰富小麦遗传变异、选育抗病品种的重要基因资源。采用室内接种鉴定法, 从20份小麦近缘属种材料中发现簇毛麦(Dasypyrum villosum)高抗H. filipjevi。分别对3套普通小麦–簇毛麦染色体附加系和6VS易位系进行接虫抗性鉴定, 结果6V染色体附加系高抗H. filipjevi;含6VS的易位系则表现感病。据此推测, 簇毛麦6V染色体上可能含有抗H. filipjevi基因, 且可能位于6VL上。     

不同小麦品种(系)叶枯病田间发病情况及抗性评价

在自然发病条件下,系统调查了河南省主栽小麦叶枯病在2005年-2007年的田间发病情况,并采用自然病圃法鉴定了49个小麦品种对叶枯病的抗性.结果表明:供试小麦品种(系)叶枯病都有不同程度的发生,多数供试品种田间发病相对较轻,但在不同年份间,发病程度存在差异,2006年度所有供试品种均发病轻,而2005年和2007年则发病较重.抗性评价结果表明,49个小麦品种(系)中,没有对叶枯病的免疫品种;表现抗病的品种有40个,占供试品种的81.63%,其中高度抗病品种11个,中度抗病品种29个;表现感病的品种有9个,占供试品种的18.37%,其中,中度感病品种6个,高度感病品种3个.综合3年试验数据表明,河南主栽或新选育小麦品种(系)中,多数品种对叶枯病表现抗病,但也有少数品种表现高度感病.     

玉米穗粒腐病的发生和防治

全面地综述了近年来玉米穗粒腐病的研究现状,主要包括玉米穗粒腐病的发生危害、症状类型、病原类型、发生流行规律及防治现状。     

河南小麦黑胚病优势病原菌及其近似种rDNA-ITS序列分析

从河南省具有地域代表性的5个不同地区分离小麦黑胚病原菌Alternaria spp.菌株17株,经形态鉴定主要为链格孢属两个近似种A.alternata和A.tenuissima.通过与GenBank中登录的链格孢属中的9个种的rDNA-ITS序列比较分析,发现所有供分析菌株具有很高的同源性,其中与6个小孢子种A.alternata、A.tenuissima、A.mali、A.gaisen,A.citri、A.arborescens同源性为98%～100%,在聚类图上成为一支,而3个大孢子种A.radicina、A.porri和A.solani聚为另外一支,可明显地与其它小孢子种区分开.通过对Alternaria 58个菌株的rDNA ITS序列分析发现,同一个种或相似种内不分地域范围和寄主都有很高的保守性.与小孢子种相比,3个大孢子种在位点97-171、365-402、443-490处具有各自的特异位点,所以这些序列有可能作为它们分类鉴定、分子标记及系统发育的重要依据.分析结果表明,ITS1-5.8S-ITS2序列分析只能验证小麦黑胚病菌形态学鉴定的结果,但不能用于链格孢近似种的分类鉴定.     

多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)K18-5不同悬浮液处理对黄瓜枯萎病抑制作用的影响

本试验考察了多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)K18-5对尖孢镰孢菌黄瓜专化型的抑制作用,研究了K18-5不同悬浮液处理对定殖能力、防治效果、促生作用及根际微生物的影响。结果表明,在皿内试验,K18-5显著抑制尖孢镰孢菌的菌丝生长和分生孢子萌发;在盆栽试验,K18-5对黄瓜枯萎病具有明显的防治效果,芽孢悬浮液处理的防治效果更为显著,防效达到67.45%;K18-5在黄瓜根际具有良好的定殖能力,在芽孢悬浮液处理后的黄瓜根际基质和根系中的定殖密度较高而且稳定;K18-5促进黄瓜植株生长,提高叶绿素含量和根系活力;同时,K18-5悬浮液处理显著增加黄瓜根际基质中细菌和放线菌数量,减少真菌数量,其中镰孢菌数量明显减少。     

小麦品种太空6号对Heterodera avenae郑州群体的抗性遗传分析

通过多年接虫和田间病圃抗性鉴定,发现普通小麦品种太空6号对燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)郑州群体具有较好的抗性。以抗病品种太空6号为父本、感病品种豫麦47为母本配置杂交组合构建遗传分离群体,通过田间病圃鉴定和室内接虫鉴定对太空6号进行了抗性遗传分析,发现豫麦47×太空6号杂种F₂代单株孢囊量为连续分布,具有数量性状特征;F₂代群体单株孢囊量分布图呈偏态分布,说明存在明显的主效基因。应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型单个分离世代分析方法,分析豫麦47×太空6号杂种F₂代群体在室内接种二龄幼虫和田间病圃中对H. avenae郑州群体的抗性遗传效应均符合B-2模型,推测太空6号对H. avenae的抗性由2对主基因+多基因控制,主基因表现为加性-显性效应,在室内人工接种和田间病圃鉴定条件下主基因的遗传率分别为73.54%和86.90%,说明太空6号对燕麦孢囊线虫郑州群体的抗性是主效基因起主要作用。