基于毒性表型与微卫星标记的云南省条锈病菌群体遗传分析

为明确云南省条锈菌群体结构和遗传多样性水平,利用19个中国鉴别寄主和11对微卫星(simple sequence repeat,SSR)标记引物对采自云南省大理、曲靖、文山、昭通4个市的88个菌系进行了毒性表型分析和分子基因型分析。毒性表型分析结果表明,云南省条锈菌群体Nei’s基因多样性指数为0.17,Kosman指数为0.22,云南省条锈菌群体毒性结构复杂;菌系以Hybrid 46类群(77.3%)和贵农22类群(17.0%)为主,并且均不能侵染鉴别寄主中四和Triticum spelta album。分子基因型分析结果表明,云南省条锈菌整体上香农信息指数为0.63,分子遗传多样性比较丰富;大理市菌系香农信息指数为0.64,分子遗传多样性最丰富;文山市菌系香农信息指数为0.35,分子遗传多样性最低。聚类分析结果表明,云南省西部大理市菌系明显不同于云南省东部曲靖市、昭通市、文山市的菌系,昭通市菌系和曲靖市菌系毒性结构和基因型结构基本相同,表明云南省东、西部条锈菌群体遗传分化程度较高,是2个相对独立的流行区域。     

小麦抗源南农790成株期抗条锈性遗传分析与分子作图

为明确小麦抗锈种质南农790条锈病抗性特征和抗病遗传规律,以5个条锈菌生理小种CYR23、CYR29、CYR31、CYR32和CYR33对其进行苗期抗谱鉴定,并以CYR32和CYR33混合小种对南农790、Avocet S及南农790与Avocet S正交所获得的F1代、F2代和F2∶3群体进行混合小种成株期抗条锈性鉴定及遗传分析。抗病鉴定结果显示,南农790苗期对CYR32和CYR33表现为中度感病(IT:6~7),对其余小种表现为抗病(IT≤2),成株期对混合小种表现为近免疫(IT≤2,S≤5%),表明南农790具有成株期抗条锈性;各世代抗病遗传分析结果表明,其成株期抗病性由一个显性单基因控制,暂命名为YrNan;采用集群分离分析法(BSA),以SSR分子标记对F2代分离群体进行分子作图,发现了6个与YrNan连锁的SSR标记(Xgwm11,Xbarc187,Xbarc181,Xgwm273,Xwmc419和Xwmc216),并将其定位于小麦的1BL染色体,两侧最近的标记分别为Xbarc181(1.3cM)和Xgwm273(6.3cM)。研究结果为南农790抗条锈病基因的分子标记辅助选择及在育种上的应用提供了依据。     

2002—2014年陕西省小麦条锈菌生理小种变化动态和小麦品种(系)的抗病性

为明确陕西省小麦条锈菌的群体结构、变异动态和新育成小麦品种(系)的抗病性,为病害流行预测、防治以及抗病育种提供依据,本研究于2002—2014年从陕西省8个市(区)的28个县(区)和毗邻的甘肃省、四川省和湖北省部分地区共采集鉴定小麦条锈菌标样2 779份,监测到条锈菌生理小种和致病类型45个,其中,CYR33和CYR32为目前陕西省小麦条锈菌主要流行小种,新致病类型G22-9和G22-14虽然目前出现频率不高,但对贵农系列、92R系列以及Moro均有毒性,且出现频率呈上升趋势。目前小麦条锈菌群体中Hybrid46致病类群和水源11致病类群占绝对优势,这与我国小麦品种抗病基因单一化有较大关系,应加强开发和利用新的、多元化的抗源材料。对2 952份陕西省新育成小麦品种(系)抗病性测试结果表明,其整体抗性水平呈上升趋势。综合条锈菌生理小种监测和抗病性分析结果,目前小麦抗条锈病育种应以抗CYR33和CYR32为主,同时注意对G22-9和G22-14的抗病性研究。     

小麦航天诱变抗条锈病突变体的筛选与鉴定

航天诱变后代遗传变异评价和表型鉴定对航天诱变育种材料的筛选具有重要意义。为了从小麦品种兰天15和郑麦9023的航天诱变后代中筛选出抗条锈病突变体,采用21对核心引物对其航天诱变后代与亲本的遗传相似性进行评估,用条锈菌菌株CYR32、CYR33和V26/G22对航天诱变后代进行苗期和成株期抗病性鉴定。结果表明,兰天15的航天诱变衍生系与亲本间差异标记数量较多,且抗条锈性和芒的有无等性状发生了遗传分离,推测可能存在异花授粉导致的遗传重组;郑麦9023的航天诱变衍生系与亲本差异标记数量均不超过2个,且苗期抗病性等绝大部分性状均与亲本相同,仅成株期抗病性较其亲本有明显提高,推测成株期抗病性变异可能来自航天诱变。结果表明,郑麦9023部分具有成株期抗病性的优良选系,可用于小麦抗条锈育种。     

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。     

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。     

含CBS结构域的小麦TaCDCP1基因的克隆及其表达分析

利用电子克隆和RT-PCR技术,在本实验室前期构建的非亲和互作的SSH文库基础上,从条锈菌侵染的小麦水原11叶片中首次分离出一个含CBS结构域蛋白的基因,暂命名为TaCDCP1(Triticum aestivum CBS domain containing protein 1)。TaCDCP1包含一个完整的654 bp的开放阅读框,编码217个氨基酸。推测该基因拟编码的蛋白具有2个CBS保守结构域,不含跨膜区且无信号肽,定位在叶绿体基质内;经过同源比对,小麦TaCDCP1氨基酸序列与大麦、水稻和玉米等的同源序列的相似性较高;该基因表达量在小麦叶中显著高于在根和茎中;在小麦与条锈菌的非亲和、亲和组合中,TaCDCP1基因均受到条锈菌诱导,分别在接种后18 h和96 h达到表达高峰,非亲和组合表达量在侵染前期(接种后18~48 h)高于亲和组合,而在侵染后期(接种后96~120 h)低于亲和组合;外源植物激素脱落酸诱导该基因上调表达,苄基腺嘌呤,乙烯,赤霉素,茉莉酸甲酯和水杨酸处理后其表达量在不同程度上受到抑制;TaCDCP1在低温和干旱条件下表达量上升,在机械伤害和高盐处理下表达量无明显差异。表明TaCDCP1可能通过脱落酸等信号途径参与小麦对条锈菌的防御反应,同时参与低温和干旱环境下的信号转导途径。这些结果对于明确CBS结构域的功能以及CBS结构域蛋白尤其是TaCDCP1在小麦与条锈菌互作中的作用奠定了基础。     

内生枯草芽孢杆菌E1R-J对萝卜、白菜促生作用

通过萝卜、白菜的种子萌发试验、幼苗盆栽试验以及小区试验,对小麦内生枯草芽孢杆菌E1R-J菌株的促生作用进行了研究.结果表明:E1R-J无菌滤液不同浓度稀释液及菌悬液可促进白菜种子的萌发,使萌芽整齐、萌发率增高.其无菌滤液10倍稀释液浇灌处理的盆栽白菜幼苗,株高、鲜质量、干质量分别比清水对照增长53%、200%和700%.同时发现,浇灌处理的盆栽萝卜幼苗与清水对照相比,株高、鲜质量、干质量也分别增长24.4%、215%和159%.田间小区试验结果也证明内生枯草芽孢杆菌E1R-J具有促生作用,但促生效果低于盆栽试验.利用丙酮直接浸提法测定盆栽白菜叶片中的叶绿素含量,发现无菌滤液10倍稀释液和菌悬液10倍稀释液处理的叶绿素含量增高2倍左右.     

陕西关中地区猕猴桃溃疡病调查及其生物防治研究

[目的]掌握陕西关中地区猕猴桃溃疡病发病特点,筛选出对猕猴桃溃疡病有防治作用的植物内生放线菌。[方法]对陕西关中地区(杨陵、周至、眉县)13个村65个猕猴桃园中猕猴桃溃疡病发病特点进行调查分析,同时在242株植物内生放线菌中筛选猕猴桃溃疡病菌拮抗菌株并进行田间病害防治试验。[结果]陕西关中地区猕猴桃溃疡病的平均发病率达7.95%;猕猴桃品种与发病率密切相关。对猕猴桃溃疡菌有抑制活性的菌株有76株,其中35株的发酵液对猕猴桃溃疡菌的抑菌圈直径≥20 mm,TIASA5菌株对4种靶标细菌均具有抑制活性,而gCLA4菌株不仅对4种靶标细菌具有抑制活性,还对10种植物病原真菌有较强的抑制活性。田间试验结果表明,gCLA4菌株发酵液对猕猴桃溃疡病具有明显防效,21 d的相对防效可达66.7%。[结论]gclA4菌发酵液的抑菌谱广,gclA4菌具有开发成为一种广谱农用杀菌剂的潜力。     

小麦抗白粉病菌侵染乳突反应的超微结构与细胞化学(英文)

利用透射电镜对小麦白粉病菌与不同抗性寄主相互作用中乳突反应的超微结构进行了系统研究．结果表明，在超微结构上乳突反应是所有侵染位点的共有特征；线粒体、多聚核糖体、高尔基体及各种小囊泡参与了小麦乳突的形成；进入乳突沉积区的大量小囊泡首先形成一个个结构致密的小颗粒，然后堆积起来形成乳突的内部主体和核心，其外围是细胞器解体后沉积的一层染色淡而均匀的无定形物质．乳突沉积开始的早晚及其沉积速度和持续时间决定乳突最终的形态结构、大小及其抗性强弱．乳突抗性的决定因素是乳突沉积的早晚与速度，而不是最终沉积量．乳突抗性强的材料如ＫｈａｐｌｉｘＣｃ８总是在入侵栓进入前已形成较完整的半圆形乳突；而高感寄主如高加索的绝大部分乳突物质是在病菌入侵栓进入后沉积的，所形成的多是沿吸器颈部沉积的筒状无抗性乳突．病菌侵染时寄主细胞壁上过氧化物酶活性显著增强，但与乳突抗性无关