基于标准菌株Vd076的棉花黄萎病抗性快速分子评价方法初报

本研究旨在探索能够在病原菌侵染寄主的早期快速、准确、高效鉴定棉花品种对黄萎病抗性的方法。以标准菌株Vd076和28个不同抗病性的陆地棉品种为研究对象,通过人工病圃鉴定及实时荧光定量聚合酶链式反应检测苗期根部黄萎病菌DNA含量,建立快速鉴定棉花品种黄萎病抗性的新方法。利用标准品的Ct值和DNA含量绘制标准曲线,计算标准曲线方程,通过对未知样品的实时荧光定量分析,计算出棉花根部所检测Vd076的DNA含量,确定接菌后1 d为最佳取样时间。28个棉花品种根部Vd076的DNA含量检测结果表明,它与病圃鉴定的相对病情指数呈显著正相关（R2＝0.958 8）。确定接种后1 d棉花根部Vd076的DNA含量在0～0.3 mg·g^－1为高抗品种,0.3～1.0 mg·g^－1为抗病品种,1.0～3.0 mg·g^－1的为耐病品种,＞3.0 mg·g^－1的为感病品种。该方法具有准确、快速、高效的特点,为大批量棉花材料的黄萎病抗性快速鉴定奠定了基础。     

我国棉花黄萎病研究十年回顾及展望

棉花黄萎病是影响我国棉花生产可持续发展的主要障碍之一。近年来,国内外在棉花黄萎病菌的遗传多样性及致病机制、棉花抗病机制、棉花黄萎病的预警技术及综合防控等方面均取得新的研究进展,尤其是进一步明确了棉花黄萎病菌的侵染过程和分子调控机制;系统研究了我国主产棉区棉花黄萎病菌的遗传多样性与致病力和地理来源的关系,首次建立了病原菌的信息档案库。并对我国棉花黄萎病未来的研究方向进行了展望。     

棉花内生蜡状芽孢杆菌YUPP-10对棉花黄萎病的防治作用及机制

【目的】棉花黄萎病(Verticillium wilt)是世界性难以防治的病害,筛选有效的生防微生物资源成为解决棉花黄萎病的重要途径之一,本研究旨在分离一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为生物防治棉花黄萎病提供技术支持。【方法】用葡甘聚糖作为碳源筛选一株能够降解β-1,4糖苷键的棉花内生细菌YUPP-10,通过平板对峙培养、平板对扣培养和悬滴法等测定YUPP-10对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)菌丝生长和孢子萌发的抑制效果;用YUPP-10无菌滤液培养大丽轮枝菌微菌核,检测其对微菌核萌发的影响;利用基质接种法进行盆栽试验探究其对棉花黄萎病的防治效果;通过胚根、叶片接种病原菌,木质化和活性氧爆发研究YUPP-10诱导抗病能力;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测防御相关基因的表达。【结果】成功获取一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)YUPP-10,其整体代谢产物在7 d时对大丽轮枝菌的抑菌带宽为0.73 cm,挥发性代谢产物在10 d时对大丽轮枝菌菌落的抑制率为77.03%;YUPP-10无菌培养液对大丽轮枝菌孢子和菌核萌发的抑制率分别为17.22%—71.25%和10.69%—26.62%,且抑制率与无菌滤液的浓度呈正相关。在用YUPP-10玉米蛭石培养物拌土处理的盆栽试验中,其对棉花黄萎病的最高防效达到80.60%。诱导抗性试验发现YUPP-10诱导了胚根和叶片抗大丽轮枝菌的侵染,诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。qRT-PCR检测结果显示YUPP-10成功激活了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CHI)和病程相关基因(PR10)的表达,对大丽轮枝菌在棉花体内的扩散和生长起到了抑制作用。【结论】YUPP-10通过直接抑制病原菌的生长,同时诱导植物防御反应来抵抗病原菌的侵染和扩展,其具有良好的应用前景。     

白芨种子共生及非共生萌发的研究进展

综述了白芨(Bletilla striata)种子共生萌发的过程与机制、种子的采集与保存、种子的消毒与预处理、非共生萌发的培养基、培养条件及组培苗移栽技术等的研究进展,并对白芨种子萌发研究及白芨工业化生产进行了展望。     

棉花内生细菌YUPP-10及其分泌蛋白CGTase对棉花枯萎病的防治作用及机理

【目的】棉花枯萎病（Fusarium wilt）是棉花种植中较为严重的土传病害之一,主要采用化学方法进行防治,但对环境和人畜安全造成一定影响。生物防治因其专一性强、安全性高的特点,成为防治棉花枯萎病的重要途径。本研究旨在获得一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为棉花枯萎病生物防治提供技术支持。【方法】前期获得一株能够破坏β-1,4糖苷键的棉花内生蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）YUPP-10,通过平板对峙培养、共培养法和悬滴法分别测试其对棉花枯萎病菌（尖镰孢,Fusarium oxysporum）菌丝生长、产孢和孢子萌发的影响;利用YUPP-10菌液浸种处理,研究其对棉花生物量的影响;以尖镰孢菌土为基质种植棉花,生长1周后,用LB液体培养基培养的YUPP-10制成不同浓度（分别为1×10⁸、1×10⁷和1×10⁶ cfu/mL）的生防菌剂灌根处理棉苗,于温室中进行棉花枯萎病的防治效果研究;通过Fosmid文库筛选到了YUPP-10关键抑菌物质为环糊精糖基转移酶（CGTase,EC 2.4.1.19）,研究其对尖镰孢菌丝生长、产孢和孢子萌发的影响;利用拟南芥花序侵染法将其转化拟南芥,获得能够稳定表达CGTase的转基因株系,研究转基因拟南芥对枯萎病的抗性,以及在病原胁迫下部分防御基因的转录。【结果】YUPP-10菌株发酵液对尖镰孢菌丝生长、产孢和孢子萌发具有显著的抑制作用,随着发酵液浓度的升高,对尖镰孢产孢量和孢子萌发的抑制率越高,最高抑制率分别为98.41%和51.65%。低浓度的YUPP-10菌液能促进棉花种子发芽、出苗和地上部分的生长。YUPP-10发酵液灌根处理后,棉苗的病情指数和病株率显著降低,其中,1×10⁷ cfu/mL的YUPP-10发酵液对棉花枯萎病的防治效果最高,达到45.11%。YUPP-10菌株的关键抑菌物质CGTase能够水解羧甲基纤维素和葡甘聚糖,表明其具有破坏β-1,4糖苷键的能力,进而检测了其对尖镰孢的抑制效果,结果表明CGTase对尖镰孢的菌丝生长、产孢和孢子萌发具有显著的抑制作用,对产孢和孢子萌发的最高抑制率分别达到62.63%和30.83%。转CGTase的拟南芥提高了对枯萎病的抗性,过表达CGTase的拟南芥在病原胁迫下部分防御基因的转录水平升高。【结论】蜡状芽孢杆菌YUPP-10菌株能抑制尖镰孢的生长、促进棉花部分生物量指标的增长并控制枯萎病的危害,CGTase能够抑制尖镰孢的生长,转CGTase拟南芥对枯萎病的抗性增强。     

新壮态植物生长促进液对棉花枯萎病的防治作用

2015-2016年于室内采用菌丝生长速率法、凹玻片法等方法测定新壮态对棉花枯萎病菌的抑制作用;并于河南安阳枯萎病人工病圃和温室研究了新壮态对棉花枯萎病的防治效果。结果表明:新壮态能显著抑制棉花枯萎病菌菌丝生长和分生孢子萌发,当新壮态浓度为10.0%时,抑制率分别为100.0%和93.1%;4.0%~8.0%的新壮态能显著抑制枯萎病菌产孢量。0.25%和0.5%的新壮态浸种能显著增加棉花的株高和芽长。在棉花枯萎病人工病圃,叶面喷施10.0%的新壮态稀释液5次对棉花枯萎病的防治效果最好,达68.8%;在温室内,用1.75%的新壮态灌根5次,防治效果达64.5%。本研究表明,在棉花枯萎病发生前用新壮态喷施或灌根对棉花枯萎病具有较好的防治效果。     

轧花废弃物发酵菌剂筛选

为了筛选出适合轧花废弃物发酵的腐熟剂，以仅添加自来水为空白对照，比较6种腐熟剂进行轧花废弃物的发酵效果试验。6种腐熟剂处理分别为在50 g轧花废弃物中加入推荐用量的“沃宝”腐熟剂0.05 g、“君德”腐熟剂0.167 g、“人元”腐熟剂0.167 g、“欧克”粉剂0.05 g、“欧克”液剂0.05 m L、“发粪宝”腐熟剂0.025 m L。结果：添加腐熟剂能显著提高轧花废弃物的腐熟率，其中“欧克”粉剂(枯草芽孢杆菌和哈茨木霉有效活菌数≥5.0亿·g^-1)、“人元”腐熟剂(枯草芽孢杆菌和米曲霉有效活菌数≥0.5亿·g^-1)处理在发酵后21 d的腐熟率分别达到59.84%和59.46%，与空白对照相比腐熟率提高了24.44和24.06百分点。试验结果表明“欧克”粉剂、“人元”腐熟剂更适用于轧花废弃物发酵。     

温度对棉花黄萎病发生及寄主防御反应的影响

【目的】解析不同温度对棉花黄萎病发生的影响以及调控寄主防御反应的机理，揭示温度对病原菌和寄主的双重作用，为该病害的绿色防控和温度调控研究提供理论依据。【方法】以棉花抗病品种中植棉2号(ZZM2)、感病品种冀棉11(JM11)为试验材料，采用室内实验与病圃实验相结合，设置恒定温度(22、25、28和32℃)、自然变温两个处理，检测温度对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)生长、侵染定殖、棉花黄萎病发生的影响；通过调查活性氧(ROS)爆发、过氧化氢(H₂O₂)含量、胼胝质积累、防御相关基因表达水平等植物防御相关指标，解析温度调控棉花寄主防御反应的机制。【结果】在培养基上，25℃是大丽轮枝菌菌丝生长最适温度，22—28℃范围内适宜产孢；与培养基相比，不同棉花品种的叶片提取液对大丽轮枝菌生长均有促进作用，感病品种JM11促进作用更强；当温度为25—28℃时，ZZM2和JM11植株黄萎病发生均较重，低温22℃、高温32℃均不利于黄萎病发生。同时，在25℃处理下，棉花中大丽轮枝菌侵染定殖能力强，感病品种JM11比抗病品种ZZM2更易受到...