向日葵锈菌转录组SNP位点挖掘及所在基因功能注释

为了解向日葵锈菌基因组中SNP所在基因功能及其致病性,使用SOAPsnp软件对向日葵锈菌330小种不同萌发阶段(0,4,8 h)的转录组测序结果拼接得到的59 409条Unigene序列进行SNP检测,计算其发生频率并对其进行Nr、Nt注释、GO分类、COG分类、KEGG代谢通路注释与PHI比对。结果发现,共有29 966个SNP位点分别分布在8 321条Unigene上,SNP发生的频率为1/2 764 bp,其中转换19 599个,颠换10 367个。在所有变异类型中,A/G和C/T发生频率最高,分别达32.80%和32.60%。注释结果表明,分别有79.46%,43.00%的序列被注释到Nr、Nt数据库中,基因中涉及最多的为遗传信息过程通路,以翻译为主;最后将这些含SNP Unigene与病原菌寄主互作数据库PHI比对,共筛选到961条可能与向日葵锈菌致病性相关的含SNP的序列,因而认为,锈菌的致病性是由真菌细胞壁修饰蛋白和潜在的致病效应蛋白所致。结果可为以后进一步开发SNP遗传多态性、遗传图谱的构建提供理论依据,为研究向日葵锈菌毒力与功能奠定基础,并对向日葵的抗病育种研究具有重大意义。     

向日葵锈菌弹性金属蛋白酶基因克隆及生物信息学分析

为了研究向日葵锈病的致病机制,将向日葵锈菌转录组中表达量较高的一个基因(KU994904)中成熟部分进行生物信息学分析及基因克隆。利用Interpro对蛋白ORF区域进行分析,确定其成熟区域,通过生物信息学相关软件对其进行结构预测及预测分析,从向日葵锈菌中提取总RNA,并利用RT-PCR方法扩增此蛋白酶成熟基因并克隆。结果显示:该蛋白酶成熟基因序列全长1 335 bp,编码445个氨基酸,分子质量49.5 ku,其与M36家族中5条序列具有较高相似性,并发现同胞外金属蛋白酶基因序列相似度达到53.77%。因此,推断其为弹性金属蛋白酶。     

不同向日葵品种对黄萎病的抗性*

采用浸根接种法鉴定不同向日葵种质资源对黄萎病的抗性差异。结果表明：40份供试向日葵品种依据抗性划分标准共分为3类,其中中抗品种有5份如：‘118’、‘新葵杂5号’等;低抗品种有8份如‘767’、‘KJ003’等;其余27份供试材料均呈现感病;没有鉴定出免疫和高抗的向日葵品种。     

向日葵品种资源对菌核病抗性室内鉴定

利用两种不同的培养基培养核盘菌,用离体叶片接种方法对40个不同向日葵品种进行室内抗性鉴定,结果表明:在Minimal medium培养基上生长的核盘菌和PDA培养基相比,菌丝的生长速度大大降低。菌株经PDA培养基培养接种向日葵叶片后,不同向日葵品种之间抗性水平没有显著差异;而用Minimal medium培养基培养的菌株接种供试的向日葵不同品种叶片后,品种间表现出一定的抗性水平差异。依据接种后不同品种抗性水平的差异将供试向日葵品种划分为三组,即:抗病品种如食葵765、油葵KS7等,共3份;耐病品种如3146、新葵杂5号等,共9份;感病品种如LD1093、新葵杂6号等,共28份。     

寡糖对向日葵锈菌侵染的影响

为了明确寡糖对向日葵锈菌侵染的影响,在向日葵苗期用寡糖处理并接菌后对锈菌夏孢子的萌发率和侵入率以及气孔开闭进行了观察,并用甲苯胺蓝染色法对入侵位点酚类化合物的积累进行了检测。试验结果表明,与对照相比寡糖处理后锈菌夏孢子的萌发率和侵入率均显著降低,而气孔关闭率显著升高。同时,在接种后12 h时,大量的侵入位点产生了酚类化合物的积累,说明寡糖处理可以有效抑制向日葵锈菌的侵染。     

向日葵品种叶片组织结构与抗锈病的关系

向日葵锈病是向日葵的重要病害之一,在世界向日葵生产地区普遍发生,给向日葵产业带来巨大的经济损失。本研究通过比较向日葵抗、感锈病品种叶片组织结构的差异,以揭示此类病菌与寄主间的相互作用及其寄主抗病机理,研究结果表明：抗病品种叶片蜡质含量高于感病品种,且栅栏组织双层,排列整齐、紧密,可以抵抗病菌的侵入和扩展,而气孔密度与抗病性没有相关性。     

寡聚糖对几种植物病原菌的抑制作用

运用培养基加药法进行了寡聚糖对向日葵菌核病病菌(Sclerotinia sclertiorum),甜瓜黑斑病病菌(Alternaria spp.),番茄灰霉病病菌(Botrytis cinerea),番茄早疫病病菌(Alternaria solani),番茄叶霉病菌(Cladosporium fulvum),小麦纹枯病病菌(Rizoctonia cerealia),苹果腐烂病病菌(Valsa mali),茄子黄萎病病菌(Verticillium dahliae),葡萄白腐病菌(Coniothyrium diplodiellas),蒜白腐病菌(Sclerotium cepivorum)等10种植物病原菌抑菌试验,结果表明寡聚糖对这些病原菌均有一定程度的抑制作用,其作用大小因寡聚糖的浓度和病原菌种类而异.     

油菜遗传转化体系中卡那霉素浓度的筛选及抑菌剂的选择

利用根癌农杆菌(Agribacteriumtumefaciens)介导的下胚轴转化方法,将一抗病基因转化甘蓝型油菜.在遗传转化体系的建立过程中进行了卡那霉素(Km)浓度的筛选及抑菌剂的选择,以确定合适的选择压力及适宜的杀菌剂.试验结果表明:选择培养基中附加25 mg/L Km较适宜;抗性苗筛选过程中羧苄青霉素(Cb)对芽苗分化影响较小,且在500 mg/L时能够很好的抑制农杆菌的过度生长.生根培养基中添加头孢霉素(Cef)和Cb对根分化的影响没有明显差异.     

浇水频率对向日葵黄萎病严重度和向日葵产量的影响

本试验通过对接种黄萎病的地块进行不同浇水次数的处理来调查分析浇水次数对向日葵黄萎病发生程度及产量的影响.结果表明随着浇水次数的增多,向日葵黄萎病的发病严重度也随之增加,且向日葵的产量呈现降低的趋势.在接种的地块中浇水1次的病情病指由29.0递增到浇水3次51.5;产量则由浇水1次的4690.95kg/公顷降低至浇水3次的3815.55kg/公顷.     

内蒙古7种向日葵品种苗期抗锈病性的鉴定

本试验用室内幼苗接种的方法,对内蒙古地区栽培的的7个向日葵品种进行抗锈病性的鉴定,结果表明:益民大白花葵、迪卡.杂交油葵、S40(Hyole ic40)油葵、S31(HySun33)油葵呈抗锈病反应型;益民星火花葵、益民大青花葵、益民花葵二号呈感锈病反应型。其中益民花葵二号最感病,S31(HySun33)油葵最抗病。