小麦矮腥黑粉菌侵染小麦子房的激光共聚焦显微观察方法

本试验利用碘化丙啶(propidium iodide)和Alexa Flour 488(AF 488)标记的麦胚凝集素(WGA)分别对小麦子房细胞和小麦矮腥黑粉菌进行染色,结合激光共聚焦显微镜成像系统获取小麦子房的三维立体图像。该技术可获得清晰的小麦子房细胞图像,并观察小麦矮腥黑粉菌在小麦子房中的侵染状况。该方法将为研究病原菌在寄主体内的分布提供可参考依据。     

甘肃、青海地区小麦条锈菌监测及群体遗传多样性分析

【目的】了解甘肃和青海小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）春季流行传播路线、群体遗传多样性和生殖模式,明确春季流行期两省小麦条锈菌的传播关系及菌源交流规律,进而为两省小麦条锈病的预测预报、确定越夏初始菌源来源和有效治理提供理论依据。【方法】选择条锈病常发生的地区作为调查和研究区域。甘肃省4个试验点：陇南市文县、陇东平凉市崆峒区、中部麦区定西市临洮县、临夏州临夏县;青海省2个试验点：西宁市城北区、海东市互助县。2017年秋季,在甘肃和青海省6个试验点内根据当地小麦播种适期依次种植82份变异观察圃材料。2018年4—8月,对试验点82份变异观察圃材料进行田间病害调查,并采集到551份小麦条锈菌标样,使用15对引物进行SSR分子标记分析。利用GenAlEx和POPPR v2.5.0软件对数据进行相关分析, 不显著的rbarD值表示连锁平衡,用于推断群体是否发生有性重组。【结果】82份变异观察圃材料在甘肃地区发病比青海地区严重。15对引物组合共扩增出81个位点,每对引物组合产生的多态性位点为2—12个。551份样本克隆矫正后,共鉴定出505个多位点基因型（MLG）,其中仅有32个MLG被克隆并进行了2—6次重新采样。甘肃和青海群体总的基因型多样性（G=0.917）较高,其中,甘肃平凉群体的最高,青海互助群体次之,甘肃临洮群体最低。小麦条锈菌的遗传变异主要在各群体内部个体之间。春季流行期,菌源在各群体之间交流频繁,青海东部（互助和西宁）群体与甘肃（平凉和临夏）群体之间的基因流高于青海（互助和西宁）群体与甘肃文县群体之间的基因流。最小时空网络图（MSN）和非参数主成分分析（DAPC）表明青海互助和西宁的群体与来自于甘肃平凉和临夏的群体之间菌源关系最密切,差异最小;与临洮群体遗传距离相对较远且临洮群体相对独立;文县群体则是一个完全独立的群体,与其他5个群体之间的差异最大。连锁不平衡分析表明,甘肃文县、临夏和青海西宁群体存在不显著的rbarD值表示连锁平衡,是有性生殖群体,其中文县群体（rbarD=0.0139,P=0.186）显示出明显的有性重组特征。【结论】小麦条锈病春季流行期,甘肃地区与青海东部地区的传播路线以甘肃平凉、临夏到青海的传播为主,甘肃文县到青海的传播为辅。甘肃文县、临夏和青海西宁3个群体存在有性生殖现象,对甘肃、青海地区条锈菌丰富的遗传多样性的形成具有一定作用。     

2016年北京地区玉蜀黍黑粉菌遗传多样性分析

 2016年从北京市10个区采集317份玉米瘤黑粉病样品,选择核糖体RNA内转录间隔区的ITS rDNA和28S rDNA基因作为持家基因,通过单核苷酸多态性技术(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)分析北京市10个区玉蜀黍黑粉菌的遗传多样性。ITS rDNA基因分析表明,有3个菌株的序列存在1个颠换突变位点,产生两种单倍型,采用邻接法构建的系统发育树将317个菌株分为2个群体;28S rDNA基因分析表明,有54个菌株的序列存在1个颠换突变位点,产生两种单倍型,采用邻接法构建的系统发育树将317个菌株分为2个群体。中性检测表明北京市10个区的玉蜀黍黑粉菌符合中性进化模型。试验结果表明北京市10个区的玉蜀黍黑粉菌遗传多样性不高,遗传分化不明显。     

小麦矮腥黑粉菌原生质体的制备与再生

本文优化了小麦矮腥黑粉菌原生质体的制备与再生条件。结果表明:小麦矮腥黑粉菌的冬孢子在土壤浸提液固体培养基中萌发后转接入T19液体培养基,培养45d,以菌丝作为酶解初始材料,用1.5%崩溃酶+1.5%溶壁酶+1.5%蜗牛酶复合酶液28℃酶解2.5h原生质体的获得率最高;以1.2mol/L的氯化钾为渗透压稳定剂,所得原生质体数量最多,且释放的原生质体能均匀分散分布,不聚集成堆;小麦矮腥黑粉菌的原生质体在TB3培养基上能长出较多的单菌落。     

小麦光腥黑粉菌转化子最适固体培养基的筛选

为了筛选小麦光腥黑粉菌转化子最适培养基, 以提高小麦光腥黑粉菌转化子生长速度, 选取了3个菌落形态不同的转化子(ZHZ-1, ZHZ-2, ZHZ-3)进行培养试验?用6 mm打孔器打取菌饼, 将菌饼置于9种培养基上16℃避光培养?观察?测量小麦光腥黑粉菌转化子的菌丝生长情况?菌落直径等主要指标, 结果表明, 9种培养基中, 3种转化子都是在完全培养基(complete medium, CM)上生长状况最好, 菌丝生长速度最快?ZHZ-1转化子在CM培养基上菌落圆形, 有褶皱, 产生大量白色菌丝, 生长速度快?ZHZ-2转化子菌落圆形, 产生大量白色菌丝, 生长速度快?ZHZ-3转化子菌落云纹状, 有褶皱, 产生大量白色菌丝, 生长速度快?     

小麦矮腥黑粉菌g9890基因编码效应蛋白的生物信息学分析及亚细胞定位

为明确小麦矮腥黑粉菌Tilletia controversa g9890基因编码效应蛋白的生物学功能,根据小麦矮腥黑粉病菌转录组测序结果,筛选出效应蛋白g9890,通过PCR技术获得g9890基因cDNA的全长序列,并对其进行生物信息学以及亚细胞定位分析。多种生物信息学数据库分析表明,g9890基因全长为1 038 bp（包括终止密码子）,共编码345个氨基酸,相对分子质量为37 353.32,理论等电点为5.02。g9890效应蛋白不稳定系数为15.94,疏水性指数为-0.312,是一种亲水性且稳定的蛋白。将g9890基因与pbin-GFP载体重组,利用冻融法转化至根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens GV3101中,将其注入烟草进行瞬时表达分析,并通过共聚焦激光显微镜观测该基因的定位状况,结果显示,g9890定位在细胞膜和细胞核上。     

我国小麦茎基腐病菌致病力比较分析

为明确我国不同种、地理来源和毒素化学型小麦茎基腐病菌的致病力分化情况,采用纸塔法对来自全国9个省市80个采样点分离的224株小麦茎基腐病菌进行致病力分析。结果表明,不同种镰刀菌的致病力不同,黄色镰刀菌Fusarium culmorum,禾谷镰刀菌F.graminearum,假禾谷镰刀菌F.pseudograminearum及亚洲镰刀菌F.asiaticum致病力强于其他种。F.culmorum致病力显著高于F.pseudograminearum和F.asiaticum,而F.pseudograminearum,F.graminearum及F.asiaticum三者之间无显著性差异。中华镰刀菌F.sinensis,木贼镰刀菌F.equiseti,锐顶镰刀菌F.acuminatum致病力较弱,三者间苗期致病力无显著性差异;多数省份F.pseudograminearum群体间致病力无显著差异,仅山东F.pseudograminearum群体的致病性显著低于河南群体;此外,产毒类型为3ADON的F.pseudograminearum群体致病力显著高于15ADON群体。     

2019—2020年苏浙皖三省小麦叶锈菌群体的致病类型鉴定及毒性结构分析

为持续控制小麦叶锈病及促进小麦的抗叶锈病育种工作,2019—2020年自江苏、浙江和安徽3个省采集自然感叶锈病的小麦病叶,经分离获得小麦叶锈菌单孢分离物,利用43个小麦叶锈病鉴别寄主材料对其致病类型进行鉴定,并对其毒性结构进行分析。结果显示,从170份小麦叶锈菌单孢分离物中共鉴定出67个致病类型,主要致病类型为THS、SHJ、PHS和SHS,出现频率分别为8.8%、7.6%、5.9%和5.9%。江苏、浙江和安徽3个省的单孢分离物对携带抗叶锈基因Lr10、Lr12、Lr22a、Lr22b、Lr29、Lr33、Lr35和Lr36的鉴别寄主材料的苗期毒性频率均超过90.0%,而对携带抗叶锈基因Lr9、Lr24、Lr25、Lr28、Lr38、Lr40、Lr41、Lr42、Lr43和Lr13+3ka的鉴别寄主材料的苗期毒性频率均小于10.0%。卡方检验及Fisher精确检验显示,3个省小麦叶锈菌群体对抗叶锈基因Lr1、Lr2a、Lr3、Lr14b、Lr18、Lr21、Lr26、Lr27+31、Lr32和Lr37的毒力存在显著分化。浙江省小麦叶锈菌群体具有较少的毒性因子（4.73）和毒性值（600...     

小麦条锈菌冬孢子生物学特性研究进展

由小麦条锈菌引起的小麦条锈病是我国广大麦区的严重病害,研究其冬孢子产生原因与作用对于解析该病菌的生活史及遗传变异机制至关重要.通过对国内外相关研究成果的整理,综述了小麦条锈菌冬孢子的形态特征、生物学特性、寄主范围及其作用与功能等方面的研究进展.     

小麦秆锈菌新型小种Ug99的研究进展

Ug99(TTKS)为1999年在乌干达首次发现的秆锈菌新小种,对小麦抗秆锈病基因Sr31具有强毒力.此小种致病性极强,传播迅速,给全球小麦生产带来威胁.在肯尼亚用Ug99对我国118个小麦生产品种和材料进行抗病性鉴定结果表明,高感品种占98.3%.该小种一旦传入我国,将对小麦生产造成严重损失.笔者对国内外关于小麦抗Ug99遗传研究、抗病基因分子标记研究现状及我国应对措施进行了概述.