WRR4C基因正调控拟南芥对橡胶树白粉菌和豇豆白粉菌的抗病性

橡胶树白粉菌(Oidium heveae)与拟南芥野生型Col-0是一种非亲和相互作用,激发依赖于EDS1(ENHANCED DISEASE SUSCEPTIBILITY 1)和PAD4(PHYTOALEXIN DEFICIENT 4)的抗病性,推测TIR-NB-LRR(TOLL INTERLEUKIN 1 RECEPTOR NUCLEOTIDE-BINDING LEUCINE-RICH REPEATS)类抗病基因参与对O.heveae的抗病性。本研究通过筛选针对O.heveae的TIR-NB-LRR类差异表达基因,发现WRR4C(white rust resistance 4 C)基因受O.heveae的诱导上调表达。经过表型分析鉴定,O.heveae可以在2个wrr4c单突变体上形成浓密的菌丝网络和少量的分生孢子。同时,O.heveae在wrr4c突变体上激发的细胞死亡、胼胝体沉积和致病相关基因PR1(Pathogenesis related 1)的表达都显著降低,暗示着WRR4C基因正调控拟南芥对橡胶树白粉菌的抗病性。然而,通过白粉菌细胞进入率测定,WRR4C基因并不参与拟南芥对...     

东北春麦区小麦白粉菌的侵染循环

 小麦白粉菌(Blumeria graminis DC.Speer)可以在我国东北的南部冬麦区以菌丝垫形态潜伏在小麦苗基部叶片和叶鞘上越冬,以混在干燥保存的小麦种子中的闭囊壳越夏。自生麦苗和白粉病的野生寄主在侵染循环中不起作用。小麦白粉菌的毒力频率(Vf)分析表明,公主岭、沈阳、海城、大连和烟台的小麦白粉菌同属于一个群体。东北春麦区小麦白粉病初发日期和高空天气图分析表明,东北春麦区小麦白粉病的初侵染菌源来自胶东半岛冬麦区。在一定的天气系统控制下,小麦白粉菌的分生孢子随夏初的偏南气流,在700毫巴高度层向北传播,进入东北春麦区。随降雨沉降,并侵染小麦植株。     

白粉菌侵染后的拟南芥酵母双杂交cDNA文库构建及其利用

 拟南芥广谱抗病基因RPW8对拟南芥白粉病菌、霜霉病菌和烟草花叶病毒等均具有抗性。为了深入研究其广谱抗病机制,筛选鉴定与RPW8具有直接相互作用的蛋白,我们以含有RPW8的拟南芥纯合转基因系S5为材料,接种拟南芥白粉菌系UCSC1,36 h后取样,构建了白粉菌侵染初期的拟南芥cDNA文库。为了提高文库对长片段基因5′端的覆盖率,分别使用含有oligo(dT)和oligo(dN)的接头引物反转录cDNA第一链,PCR扩增双链cDNA。将纯化后的双链cDNA与线性化载体pGADT7-Rec混合,利用同源重组技术在酵母菌株Y187中构建cDNA文库。经检测,文库转化效率为5.0×10⁶/3 μg pGADT7-Rec,滴度为2.5×10⁸ CFU·mL^-1,插入片段长度在350～2 000 bp之间,平均插入片段大小为750 bp。用RPW8.1和RPW8.2构建诱饵载体,分别获得11和12个候选互作蛋白。结果表明此cDNA文库质量较好,适用于互作蛋白的筛选。     

橡胶树白粉菌侵染过程转录组学分析

为明确橡胶树白粉菌Erysiphe quercicola参与致病过程相关基因的表达情况,基于RNA-Seq测序技术对橡胶树白粉菌侵染过程进行转录调控研究,通过对病原菌孢子（0 h）及3个侵染时期（接种1、3和30 d）的转录组进行比较,筛选差异表达基因并对其进行功能注释分析,同时对不同侵染阶段的基因表达趋势进行聚类分析。结果表明,相比于病原菌孢子,3个侵染时期（接种后1、3和30 d）分别有198、458和27个差异表达基因。基因功能富集分析发现氧化还原酶相关基因在侵染1 d阶段显著富集,可能参与病原菌侵染前期对活性氧的防御。基因表达趋势聚类分析显示不同侵染阶段的基因共分为51种表达类型,其中编码候选效应蛋白基因集中分布在侵染1 d后上调表达的6个类型当中。表明橡胶树白粉菌侵染过程相关基因具有明显的功能倾向性和表达趋势特征。     

小麦白粉菌有性时期闭囊壳在侵染循环中作用的初步研究

通过对陕西省和河南省小麦白粉病越夏期间场院麦秸垛中闭囊壳发育、存活情况及场院附近自生麦苗发病情况的调查,结果发现闭囊壳保湿培养7~8 d后,子囊孢子形成达到高峰;自生麦苗发病率与闭囊壳存活率之间存在极显著的正相关性,且闭囊壳存活率与海拔高度之间存在显著的负相关性,采自海拔500~900 m的闭囊壳有较高的存活率,海拔超过1 000 m的存活率较低或为零。此结果说明小麦白粉菌有性时期闭囊壳可能是通过侵染自生麦苗在侵染循环中起作用。     

橡胶树与白粉病菌Oidium heveae亲和互作组织细胞学研究

白粉病是橡胶树生产中最重要的病害之一,是由粉孢属病菌Oidium heveae Steinm.引起。目前,对该病原菌在寄主中侵染行为及其与寄主互作的组织细胞学尚缺乏系统研究。本文利用显微技术,结合多种染色方法,观察了橡胶树白粉菌侵染橡胶树叶组织的细胞学变化及寄主的抗性反应。O. heveae在寄主上发育要经历5个关键发育时间点,即分生孢子萌发高峰（4 hpi）、附着胞形成高峰（8 hpi）、侵入结构（初生吸器）形成高峰（15 hpi）、次生菌丝形成高峰（24 hpi）、分生孢子梗形成高峰（5 dpi）;分生孢子萌发侵入寄主前,其能量来自自身贮存的能量物质。在互作过程中,病原菌初生吸器形成之后,橡胶树叶组织开始出现明显的氧暴发、胼胝质和乳突等抗性反应,活性氧在橡胶树与病原菌互作中起到了重要的作用,当橡胶树叶片中活性氧积累较低时,有利于O. heveae的发育及入侵,活性氧积累较高时,则引发寄主氧暴发等以阻止病原菌进一步扩展。O. heveae在寄主上发育的5个关键发育时间点分别属于病原菌侵染前期、潜育期和侵染后期,橡胶树叶组织早期亲和互作与中后期非亲和互作保持了专性寄生菌与寄主间发育平衡的进化关系。     

蛇床子素对南瓜白粉病菌侵染的影响

采用室内离体叶片法,发现蛇床子素(osthol)处理能显著降低南瓜白粉病菌侵染的病情指数,接菌6 d后对照的病情指数为68.89,经100 μg/mL蛇床子素处理组的病情指数仅为15.56。显微观察发现蛇床子素可有效降低南瓜白粉病菌对寄主的入侵,并可有效抑制菌丝的生长。接菌后48 h,对照菌丝的平均长度接近400 μm,蛇床子素处理组菌丝平均长度仅有122 μm。苯胺蓝染色后显微观察发现蛇床子素还可降低白粉病菌的产孢量。     

白粉寄生孢寄生黄瓜白粉菌的特性研究

采用白粉寄生孢（Ampelomyces quisqualis Ces.AQ）接种离体条件下赛璐酚上黄瓜白粉菌［Sphaerotheca fuliginea (Schlecht)Poll.］和活体条件下黄瓜白粉菌后,通过棉兰染色和显微观察分析,初步明确了白粉寄生孢的侵染寄生过程。白粉寄生孢分生孢子产生芽管可入侵黄瓜白粉菌的分生孢子、菌丝、分生孢子梗;有时黄瓜白粉菌串生的分生孢子、分生孢子梗可被2~3条白粉寄生孢的菌丝寄生,随着寄生过程的进一步发展,黄瓜白粉菌的分生孢子梗基部膨大成无色的椭圆形或球形,其上逐渐产生由黄色至褐色的白粉寄生孢的分生孢子器,器内含有大量的分生孢子。     

江西壳斗科植物白粉菌小考

本文报道江西壳斗科植物上的白粉菌5属7种，其中江西首次记录2种．     

重寄生菌白粉寄生孢的致病性研究

 在离体条件下,选择了6种白粉菌和49个白粉寄生孢(Ampelomyces quisqualis)菌株进行致病性测定,结果表明,白粉寄生孢菌株之间存在致病性分化且差异极显著,致病性分化主要与寄主真菌和寄主植物有关,而与地理来源相关性不大。研究同时表明,白粉寄生孢有一定的寄生专化性。     

Elucidation of defence responses and signalling pathways induced in Arabidopsis thaliana following challenge with Phytophthora cinnamomi

Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) Col-0 was inoculated with Phytophthora cinnamomi to assess the interaction and defence responses involved. Pathogen ingress and asexual reproduction occurred on root tissue but not leaf tissue. The colonisation of root tissue did not cause disease symptoms or plant death, indicating that Arabidopsis Col-0 was tolerant of the infection. The induction of several plant defence responses including the expression of defence-related genes were found, with differences displayed between inoculated root and leaf tissue. Arabidopsis defence-related gene mutant/over-expressing lines were also inoculated with P. cinnamomi but none of the lines tested exhibited a marked increase in susceptibility to the pathogen.     

南方根结线虫MiV901基因在拟南芥中的异源表达及其表型分析

为明确南方根结线虫Meloidogyne incognita效应蛋白MiV901在其寄生过程中的生物学功能,通过构建MiV901基因的植物表达载体,利用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的花序浸染法将其转化拟南芥Arabidopsis thaliana,并采用室内人工接种法测定转基因植株对灰葡萄孢 Botrytis cinerea侵染及南方根结线虫寄生的影响。结果显示：经Southern blot检测,MiV901基因以不同的拷贝数插入到转基因拟南芥株系901-6、901-8和901-12的基因组中,且qPCR检测结果证实 MiV901基因能够正常表达。3个转基因拟南芥株系901-6、901-8和901-12叶部接种灰葡萄孢3 d后,叶片上形成的病斑平均直径分别为1.00、1.06、1.05 cm,比野生型对照扩大了9.9%~16.5%。相比野生型对照,转基因拟南芥株系901-12、901-6和901-8接种南方根结线虫2龄幼虫后根系上产生了更多的雌虫和卵块,雌虫数分别显著增加了45.4%、34.4%和23.7%,卵块数分别显著增加了51.2%、 46.3%和31.7%。表明异源表达MiV901基因能够抑制植物免疫,增加拟南芥对灰葡萄孢和南方根结线虫侵染的敏感性。     

拟南芥转录因子IDD4不同突变体对灰葡萄孢菌的抗性分析

为明确IDD家族IDD4基因在拟南芥Arabidopsis thaliana抵抗灰葡萄孢菌Botrytis cinerea侵染过程中的作用,通过统计病情指数检测拟南芥野生型（wild type,WT）植株、过表达植株IDD4-OE和缺失突变体idd4植株感染灰葡萄孢菌情况,利用组织染色检测叶片细胞死亡和H₂O₂的积累情况,采用实时荧光定量PCR（real-time quantitative-PT-PCR,qRT-PCR）技术分析灰葡萄孢菌肌动蛋白基因Bc. ACTIN在3种植株叶片中的表达情况,并施加0.1 mmol/L外源水杨酸（salicylic acid,SA）后测定IDD4-OE植株的病情指数。结果显示,不同株系对灰葡萄孢菌的抗性由高到低依次为idd4＞WT＞IDD4-OE,IDD4-OE植株中病原菌感染部位的寄主细胞死亡程度比idd4植株严重。染色结果表明,病原菌侵染拟南芥后4 h,接种部位已有H₂O₂积累。qRT-PCR反应结果显示,Bc. ACTIN在IDD4-OE中比在idd4植株中的表达水平更高,表明灰葡萄孢菌在IDD4-OE植株中的繁殖速率更快。对IDD4-OE植株外源施加SA后,其病情指数、Bc. ACTIN表达量与WT植株间均无显著差异,说明SA能将感病植株的抗性提高至WT植株的水平,表明IDD4作为负调控因子参与了拟南芥对灰葡萄孢菌的抗性调控,SA在其中发挥着重要作用。     

疏水表面诱导橡胶树炭疽菌侵染结构的发育分化过程

为了解橡胶树2种炭疽病菌的侵染结构发育分化过程,采用平板菌落生长速率法测定了3株胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides和3株尖孢炭疽菌C.acutatum的菌丝生长速率,测量其分生孢子大小,显微观察2种炭疽菌在疏水表面诱导下侵染结构的发育分化过程。结果表明,胶孢炭疽菌菌丝生长速率为0.96~1.36 cm/d,显著高于尖孢炭疽菌的菌丝生长速率0.72~0.89 cm/d,但二者分生孢子大小无显著差异。在疏水表面诱导下,2种炭疽菌分生孢子在接种2~6 h后开始萌发,12 h孢子萌发率为71.70%~88.05%,13~16 h开始分化附着胞,24 h附着胞形成率为48.99%~70.74%,36 h菌丝诱发形成大量附着枝,48 h后分生孢子产生的次生菌丝也可诱发形成附着枝,附着枝呈圆形、姜瓣形、梨形或不规则形。分生孢子极易产生,可在菌丝顶端成簇或菌丝侧面排列产生,也可由分生孢子形成的芽管产生,或在芽管分化附着胞过程分枝形成分生孢子;附着胞多着生于芽管顶端,少数附着胞顶端可继续萌发类似短芽管结构,再次分化形成可黑色化的次级附着胞。表明橡胶树2种炭疽菌不同菌株间分生孢子萌发时间、孢子萌发率、附着胞形成时间和形成率有一定差异,但种间无明显差异;橡胶树炭疽菌分生孢子极易形成,在疏水表面容易分化形成附着胞和附着枝,说明具有极强的适生性。     

MPK4甲基化调控水杨酸信号介导的拟南芥对齐整小核菌菌株SC64的抗性机制

为提升齐整小核菌Sclerotium rolfsii菌株SC64作为生物除草剂的应用潜力,解析植物对其的防御机制,通过比较6种生态型拟南芥Arabidopsis thaliana(Col-0、Ms-0、Gr-1、Se-0、Tu-0和Wa-1)被菌株SC64侵染后病理特征、茎秆木质素水平以及抗病相关基因表达的差异,筛选出抗性最高和抗性最弱的典型生态型拟南芥,通过施加0.1 mmol/L外源水杨酸来验证其在拟南芥防御菌株SC64侵染过程中对木质素代谢及病理的调节作用,并比较分析6种生态型拟南芥水杨酸上游调控通路基因MPK4启动子区域的甲基化差异。结果显示,6种生态拟南芥中Col-0的木质素化程度最高,被菌株SC64侵染时木质素代谢通路基因CAD4和PAL3表达上调最显著,与其抗病能力最强相吻合,而Ms-0的病理表型和抗病能力最弱。外源水杨酸预处理使具典型抗性的生态型拟南芥Col-0受菌株SC64侵染后发病程度加重,木质素化程度减弱,同时木质素代谢通路基因MYB46、LAC17、PAL3和CAD4被菌株SC64侵染后的表达上调程度均显著减弱。另外,6种生态型拟南芥MPK4基因启动子区域CHH...     

辣椒疫霉侵染拟南芥的酵母双杂交cDNA文库构建及其应用

正辣椒疫霉(Phytophthora capsici)是一种重要的植物病原卵菌,其寄主范围较广,可引起辣椒、番茄、黄瓜、南瓜等多种重要蔬菜作物的疫病。辣椒疫病是一种毁灭性病害,在田间发病经常造成幼苗猝倒、茎秆枯死和果实腐烂,危害相当严重,每年给全世界蔬菜产业造成的损失就高达10亿美元~([1])。辣椒疫病1918年在美国首次发生,之后在世界范围内迅速扩展。20世纪50年代我国最早在江苏     

A functional gene-for-gene interaction is required for the production of an oxidative burst in response to infection with avirulent Pseudomonas syringae pv. tomato in Arabidopsis thaliana

An early event correlated with the gene-for-gene hypersensitive response (HR) is the accumulation of active oxygen species (AOS), also known as the oxidative burst. We present data that genetically demonstrates that the oxidative burst is a downstream component of the RPS2- avrRpt2gene-for-gene signal cascade. An in planta AOS assay using the fluorescent probe 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA) was modified for use with the Arabidopsis thaliana / Pseudomonas syringae pv.tomato (P. syringae pv. tomato) model system. An oxidative burst occurred between 8 and 15 hpi with avirulent P. syringae pv. tomato(avrRpt2), but not with virulent P. syringae pv. tomato. This burst preceded cell death and was not observed in the RPS2 Arabidopsis mutantsrps2-101C and rps2-201 inoculated with avirulent P. syringae pv. tomato. An HR-like response has been observed when plants undergoing a systemic acquired resistance (SAR) response are challenged with a normally virulent pathogen (manifestation stage of SAR), however an HR-like oxidative burst was not detected by the in planta AOS assay during this stage of SAR.