茄链格孢菌侵染马铃薯叶片过程的细胞学观察

采用光学显微镜和电镜技术系统研究了茄链格孢菌对马铃薯叶片的侵染过程及超微结构特征。结果表明：接种2 h后,分生孢子开始萌发,分生孢子各个位置都可萌发产生芽管|接种6 h后,菌丝顶端出现附着孢|接种8 h后,菌丝从细胞间凹陷处直接侵入感病品种东农303叶片表皮细胞内|接种24 h后,受侵染寄主细胞中的菌丝向相邻细胞扩展蔓延,感病品种细胞内含物及各类细胞器基本完全消解。在抗病品种克新1号上,茄链格孢菌的侵染情况与感病品种基本一致,但发生时间明显较感病品种推迟,寄主细胞内的菌丝数量明显少于感病品种|并且在接种24 h后出现细胞壁加厚的防卫反应,在感病品种上没有观察到防卫反应现象。说明抗病品种对茄链格孢菌具有一定的抗侵入和抗扩展能力。     

油菜菌核病发生流行与菌源量、气候因子关系分析及病情预测模型的建立

为探究油菜菌核病田间发生流行的影响因子并建立病情预测模型,采用田间调查法测定油菜田菌核密度、子囊盘密度、花朵带菌率,并分析了2008—2014年各气候因子与病叶率、成熟期茎秆病株率、病情指数之间的关系。结果显示,田间菌核密度、子囊盘密度、花朵带菌率与病叶率及成熟期茎秆病株率均呈极显著正相关;2月下旬至5月上旬日均气温及2月下旬至4月上旬日均相对湿度、降雨量及降雨天数与各年度成熟期病株率及病情指数均呈显著正相关,而日照时数与各年度成熟期病株率及病情指数均呈极显著负相关。以油菜盛花期花朵带菌率作为指标,可预测其田间成熟期病株率;以降雨量(x_2)、降雨天数(x_3)及日照时数(x_4)与各年度成熟期病株率(y_1)及病情指数(y_2)分别建立了预测模型y_1=15.47+0.07x_2+0.42x_3-0.03x_4和y_2=10.36+0.07x_2+0.38x_3-0.03x_4,其拟合度均最高,分别为99.07%和98.43%,可作为油菜成熟期茎秆发病株率及病情指数的预测模型。表明油菜菌核病菌源量和气候因子是影响病害发生流行的关键因子。     

苹果树腐烂病菌根皮苷水解酶基因Vmlph1的功能

为明确根皮苷降解酶在苹果树腐烂病菌侵染过程中的作用,从苹果树腐烂病菌基因组序列中鉴定出候选根皮苷降解酶基因Vmlph1,利用Double-joint PCR和PEG介导的原生质体转化技术构建Vmlph1敲除突变体,观察突变体营养生长状况、产孢情况以及致病力的变化;利用HPLC方法检测基因敲除对根皮苷降解速率的影响。结果发现,经PCR及Southern blot验证后获得Vmlph1基因的敲除突变体;与野生型菌株相比,突变体菌落颜色变白,生长速率和产孢能力显著降低;接种到叶片和枝条上,突变体致病力显著降低;突变体根皮苷降解能力与野生型没有显著差异;在根皮苷诱导下,野生型菌株黑色素合成调控转录因子Cmr1基因的表达量显著上调,但突变体Cmr1基因的上调倍数显著低于野生型菌株。表明,根皮苷降解酶基因Vmlph1与苹果树腐烂病菌营养生长、致病力、分生孢子的产生及黑色素合成有关。     

筒鞘蛇菰内生真菌的分离及拮抗菌筛选

为了考察筒鞘蛇菰（Balanophora harlandii Hook. f.）内生真菌的类群组成,寻找高活性的抗菌物质,用组织块分离法和杯碟法筛选出能产生高抑菌活性的蛇菰内生真菌菌株。从神农架野生筒鞘蛇菰不同组织内共分离、纯化得到49株内生真菌,对其中生长良好的28株内生真菌归属于半知菌亚门丝孢纲的2目2科7个属,分别是丝核菌属（Rhizoctonia）、曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）、地霉属（Geotrichum）、小孢霉属（Microsporum）、从梗孢属（Monilia）和粉孢属(Oidium)。这28株内生真菌对于3种供试靶标细菌表现不同的抑菌活性,其中SG47菌株的抑菌作用较强。这些内生真菌能够产生丰富的抑菌活性物质,极具从中寻找新型杀菌剂或药物先导化合物的潜力。     

玉米南方锈病菌的超微结构研究

认识玉米南方锈菌的超微结构特征和侵染过程的细胞学特征,可为南方锈菌致病机理和玉米抗锈机制研究提供重要依据。本研究采集玉米品种‘郑丹958’和‘先玉335’自然发病的南方锈病病叶,4%戊二醛固定液抽气固定,采用扫描电镜和透射电镜技术进行观察。结果表明,玉米南方锈病菌的胞间菌丝呈丝状,胞间菌丝和胞内菌丝细胞核在不同感病玉米品种之间具有单核或者双核的差异;胞间菌丝与寄主细胞接触诱导吸器母细胞的分化,吸器母细胞穿透寄主细胞壁在细胞内形成吸器;寄主细胞质膜在吸器的侵入部位内陷,随着吸器的发育,在吸器颈部周围形成胼胝质并将吸器颈部完全包围起来;夏孢子表面具密致、交错排列的刺突,刺突基部外围存在圆形凹陷的脊。本研究揭示了玉米南方锈菌基本超微结构特征和侵染机构(吸器)细胞学特征,并对其在不同品种细胞内的核相进行了分析,为玉米南方锈菌组织病理学研究奠定重要基础。     

7种杀菌剂对抑制油菜菌核萌发及子囊盘的杀灭效果

为探讨不同杀菌剂对抑制油菜菌核萌发及子囊盘的杀灭效果,采取室内测定和田间试验的方法,对7种常用杀菌剂的药效以及不同外部条件对菌核萌发、子囊盘数量及其存活率的影响进行试验研究。结果显示,供试7种杀菌剂均能显著抑制菌核萌发,并对子囊盘有显著的杀灭效果,田间防效均达到70%以上;不同外部条件对菌核萌发、子囊盘数量及其存活率有显著影响,在潮湿状态下菌核萌发率达到64.4%,干燥状态下能够存活但不能萌发,水淹状态下菌核死亡率达到90%以上,在药剂处理条件下虽能存活但萌发率较低;杀菌剂处理对不同深度土壤中的菌核萌发的抑制效果存在明显差异,埋土深度大于7cm很少萌发子囊盘,小于4cm能够较好萌发;使用杀菌剂土表喷雾处理能显著抑制菌核萌发产生子囊盘,其抑制率达到66.7%以上,但随埋土深度增加对菌核萌发抑制率明显降低。说明多菌灵、百菌清、菌核净及甲基托布津均可作为今后抑制油菜菌核萌发及杀灭子囊盘的较理想药剂,同时采取稻-油轮作、播栽前土壤深翻或土表药剂处理,能显著降低田间菌源量,是控制病害的有效措施。     

油菜菌核病内生拮抗细菌的筛选及防病作用研究

以油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum为靶标菌,测定了63株内生细菌对其菌丝生长、菌核形成及萌发的抑制作用。结果表明:在所有供试菌株中,除1株未表现出抑菌活性外,其余菌株均有抑菌作用,其中有6.3％的菌株抑菌带大于10 mm,7株细菌可完全抑制病原菌的菌核形成,1株细菌可完全抑制菌核萌发;此外,结合生物测定结果,从中筛选到1株对油菜菌核病的高效生防菌株Em7,其无菌培养滤液对温室苗期油菜菌核病的防治效果可达97.5％。通过形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析,认为该菌株属于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。于接种病菌前后不同时间喷施菌株Em7无菌培养滤液,对油菜菌核病均有防治效果,但防效之间差异显著,以接种病菌前24 h喷施防效最高。原液及不同稀释度无菌培养滤液对菌丝生长、菌核萌发及病害防治的效果明显不同,随着稀释度的增加,其抑菌效果降低。显微观察结果表明,菌株Em7对油菜菌核病菌菌丝的生长与发育会产生明显影响,可致使菌丝畸形、皱缩及细胞质外渗。     

植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌株对葡萄灰霉病菌的抑菌活性

通过室内皿内对峙抑菌试验、分生孢子萌发抑制试验、离体果实接种试验以及电镜技术,研究测定了分离自小麦根部的植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌液对葡萄灰霉病菌Botrytiscinerea Pers.的抑制作用及抑菌机理。结果表明:用Em7菌液处理葡萄灰霉病菌后,在PDA培养基上形成了明显的抑菌圈,直径达2.81 cm;菌液对分生孢子萌发的抑制率达到88.65%;经Em7菌液处理后,离体果实病情指数明显低于空白对照,相对防治效果达到78.92%。电镜观察发现,处理组菌丝生长异常,体表凹凸不平,局部膨大成结或缢缩,分枝变多,菌丝体内液泡增多,细胞壁增厚,细胞膜透性发生变化。表明植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌株对葡萄灰霉病菌有良好的抑制作用,并且可以有效控制葡萄灰霉病的发生。     

芪合酶基因转化小白菜

利用质粒pBin438构建了含有NPTⅡ基因和葡萄芪合酶(RS)基因的芪合酶组成型植物表达载体EHA105/pBinRS。用根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)介导法将RS基因导入纯合系小白菜(Brassicacampestrisssp.chinensis)品种中,经Kan抗性筛选、PCR及RT-PCR检测,RS基因已整合到小白菜基因组中并得到了表达,共获得了7株转基因植株。     

甜菜-甜菜坏死黄脉病毒互作过程中过氧化氢的积累与分布

以甜菜抗、感丛根病品种与甜菜坏死黄脉病毒互作体系为研究对象,检测不同体系间H₂O₂的产生和积累,并利用电镜细胞化学标记技术在亚细胞水平上对H₂O₂的空间分布定位,探讨H₂O₂积累和分布与甜菜抗丛根病性的关系。结果表明, 甜菜抗、感丛根病体系均出现大量H₂O₂,其中抗病体系的H₂O₂产生量明显高于感病体系。H₂O₂在抗病和感病体系中的分布位置基本相似,多分布在块根、叶脉细胞的液泡膜和质膜上,叶脉细胞间隙也有H₂O₂的分布,但不同体系间H₂O₂含量有着明显差异,感病体系H₂O₂沉积量明显弱于抗病体系。研究结果说明,H₂O₂产生量和分布与甜菜抗丛根病性有密切联系,H₂O₂参与了甜菜对病毒侵染的防御反应。