15%苯乙锡·井可湿性粉剂防治稻曲病和稻瘟病试验与研究

近几年来,稻曲病和稻瘟病有流行加剧趋势,长期使用稻瘟灵、三环唑等常规药剂防治药效有所下降。江苏金凤凰农化有限公司研制的15%苯乙锡·井可湿性粉剂(瘟曲必克)经试验能有效地控制穗期稻曲病和稻瘟病的危害。     

稻瘟菌糖原合成酶激酶MoGSK3功能探究

【目的】观测稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）糖原合成酶激酶基因MoGSK3敲除突变体表型,明确MoGSK3在稻瘟菌中的潜在生物学功能,为挖掘防治稻瘟菌新型药剂的潜在靶标提供参考。【方法】基于同源重组原理,用split-PCR方法获得稻瘟菌MoGSK3敲除突变体菌株,将MoGSK3基因克隆到pFL2载体上得到MoGSK3-C融合载体,并将其通过PEG介导的原生质体转化法导入MoGSK3突变体中得到回补菌株。培养观察野生型菌株Guy11、突变体菌株G3-9及回补菌株GC-1的菌落形态和生长状况,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测稻瘟菌产孢相关基因的表达量;观察稻瘟菌不同菌株的分生孢子形态,通过附着胞洋葱表皮穿透试验及接种水稻叶片,研究其致病力;通过KI-I-2染色对野生型菌株Guy11及突变体菌株G3-9分生孢子和附着胞中的糖原运输能力进行观测。【结果】稻瘟菌MoGSK3突变体存在多个表型缺陷,与野生型菌株Guy11相比,MoGSK3突变体菌株G3-9菌落直径显著变小,生长缓慢,产孢相关基因表达量下降且分生孢子出现末端伸长畸形的状态。MoGSK3基因缺失还会导致稻瘟菌菌丝末端无法形成正常的分生孢子梗,附着胞无法穿透洋葱表皮形成侵染菌丝,接种划伤水稻叶片也无法形成褐色病斑。对MoGSK3突变体菌株G3-9分生孢子及附着胞进行糖原染色后发现,突变体菌株G3-9在糖原转运能力方面存在明显缺陷。【结论】MoGSK3基因参与稻瘟菌的生长、分生孢子形成及形态建成、侵染、糖原转运等过程,是稻瘟菌重要的毒力因子。     

利用绿色荧光蛋白GFP研究稻瘟病菌与水稻的互作

稻瘟病菌Magnaporthe oryzae严重威胁水稻的产量与质量,明确稻瘟病菌与水稻互作过程及机理,对防治稻瘟病具有重要意义。本研究利用稻瘟病菌常用致病菌株GUY11和ZB25,构建了绿色荧光蛋白GFP的过量表达菌株,并通过荧光显微观察菌株侵染寄主水稻过程中侵染结构的形成与发育,包括孢子萌发、附着胞形成、侵染钉形成、侵染菌丝增殖、坏死斑形成及产孢。另外,通过比较过量表达菌株对稻瘟病高抗水稻和易感水稻的侵染过程,发现侵染过程的差异主要集中于侵染钉的穿透和侵染菌丝的定殖。本研究为分析稻瘟病菌对寄主水稻的定殖规律提供了一种有效工具。     

水稻白叶枯病菌在离体培养条件下生物膜形成的检测

分析了不同培养和测试条件(塑料和玻璃表面、培养时间、培养温度和培养基)对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)生物膜形成的影响,并测定了不同地区来源的Xoo野生型菌株、基因缺失突变体的生物膜形成。结果表明,在聚苯乙烯表面生长、用M210培养基在23 ℃下静止培养24 h是Xoo生物膜形成比较适宜的条件;不同地区来源的菌株生物膜形成能力不同;鞭毛相关基因fleQxoo、fliExoo和rbfCxoo以及H2O2降解调控基因oxyRxoo的缺失突变均影响生物膜形成。     

水杨酸诱导水稻幼苗抗瘟性的生化机制

 以0.01mM水杨酸(SA)喷雾处理或稻瘟菌孢子悬浮液接种稻苗后,叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)和定位于细胞不同部位的过氧化物酶(POD),特别是与细胞壁结合的POD和细胞间隙POD的活性迅速升高,但没有明显的新POD同功酶带出现。同时叶片中木质素含量迅速增加。在SA处理后的稻叶中提取到能抑制稻瘟菌分生孢子萌发、含有Momilactone A的抑菌物质,并检测到分子量分别为48、52、59、106.5KDa的碱性病程相关蛋白(PRs)。这些生化指标的时序变化与SA诱导抗瘟性的表现相吻合。对SA诱导水稻幼苗抗瘟性的可能生化机理作了归纳。     

一个与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik~m连锁的SCAR标记的分离

 本研究将以前在稻瘟病菌菌株S1522获得的与决定对水稻品种梅雨明无毒性的基因(AVR-Pik^m)相连锁的1个RAPD标记OPO12₁₀₀₀进行了克隆和鉴定。核苷酸序列测定与分析结果表明:OPO12₁₀₀₀的大小为946个碱基,不含有与已报道的稻瘟病菌Mg-SINE、Fosburry、Magyy、Grasshopper、Pot2以及Pot3等同源的重复序列。根据OPO12₁₀₀₀的核苷酸序列,设计了1对24个核苷酸的特异引物,对无毒表型亲本S1522和毒性表型亲本S159、无毒表型群体基因池、毒性表型基因池以及有性杂交后代108个菌株进行了PCR扩增,所有无毒表型的菌株均能特异性地扩增出1条与OPO12₁₀₀₀大小相同的DNA条带,而毒性表型的菌株除5个重组个体外,均不能扩增出这条特异带。此结果表明,与稻瘟病菌无毒基因AVR-Pik^m连锁的RAPD标记OPO12₁₀₀₀被成功地转化为SCAR标记,为进一步通过染色体步移克隆该无毒基因奠定了基础。     

2-硝基-1-芳乙烯类化合物的设计合成及其对稻瘟病菌的抑制活性

为了筛选得到对稻瘟病菌Magnaporthe grisea具有较高抑菌活性的新型化合物,根据稻瘟病菌中1,3,8-三羟基萘酚还原酶（3HNR）的结构信息,设计合成了系列2-硝基-1-芳乙烯（2a~2e）和2-溴-2-硝基-1-芳乙烯（3a,3b）目标化合物,并测试了其对3HNR和稻瘟病菌的抑制活性,同时运用分子对接方法对目标化合物与3HNR可能的结合模式进行了分析。结果表明:大部分目标化合物对3HNR都有很好的抑制作用（IC503的抑制活性最好,IC50值为0.53 μmol/L。在50 μg/mL下,目标化合物对稻瘟病菌的生长具有不同程度的抑制作用,其中2e、3a和3b的抑制率高于96%;3a和3b的EC50值分别为16.4和11.6 μg/mL。分子对接方法分析结果表明,硝基苯乙烯骨架结构与稻瘟病菌的3HNR活性空腔的氨基酸残基有较好的相互作用,其中化合物3中的溴原子可与3HNR中Tyr223和Tyr178的羟基形成氢键,从而解释了化合物3对3HNR有较好抑制作用的原因。     

用免疫分离法检测稻种上的白叶枯病菌

 免疫分离法是一种新型的、高度灵敏和准确的种菌带菌检验法,它结合了利用专化性抗血清的选择法吸附作用和活细菌可形成菌落的两方面的优点,从种苗材料中分离到目标细菌,用纯菌测试它的回收率为50~70%,最低检出率为50~100个菌/ml,人工喷接种和病田收获的病种带菌率达87%,平均每粒自然病种上的细菌数在100个左右。免疫分离所得菌落经致病性测定,大多数为白叶枯菌。     

稻瘟菌激发子CSB I专化性及相关性质研究

 以一套水稻抗稻瘟病近等基因系为材料,接种稻瘟菌(Magnaporthe grisea)细胞壁来源的糖蛋白激发子CSB I,其诱导植保素的积累在高度非亲和性互作水稻远高于亲和性互作水稻;研究同时表明,CSB I可专化性诱导完全非亲和性互作和高度非亲和性互作水稻的过敏性坏死反应;表明该激发子具有小种-品种专化性。经热、胰蛋白酶和过碘酸钠处理后的生物活性检测结果表明,CSB I的活性位点为糖基部分。经pH稳定性检测,CSB I在酸性及相对弱碱性条件下较稳定;而在强碱性条件下,激发子活性下降较多,甚至完全丧失。对CSB I诱导活性的有效浓度测定表明,激发子诱导水稻叶片酶活性升高的最低有效浓度为0.07~0.70 nmol/L。