土壤大丽轮枝菌微菌核的快速定量检测

 微菌核是大丽轮枝菌在土壤中的主要存活结构和黄萎病的初侵染来源。对土壤中大丽轮枝菌微菌核进行定量是黄萎病监测和预警的基础。本研究以大丽轮枝菌Internal Transcribed Spacer (ITS)区特异性引物对P1/P2扩增产物的重组质粒为标准品,构建SYBR Green I实时荧光定量PCR反应的标准曲线,结合土样水筛法建立了土壤大丽轮枝菌微菌核定量检测体系。同时,建立了土壤中微菌核数量与棉花黄萎病发病率的关系模型。结果表明,实时定量PCR检测灵敏度比常规PCR高10倍,检测下限为1个微菌核/克土,在5.54×10²～5.54×10⁷copies范围内,DNA拷贝数的对数值与Ct值具有良好的线性关系。建立的土壤中微菌核个数n与Ct值之间的关系为n=e^7.3-Ct/3.905。温室人工接种微菌核数量与棉花黄萎病发病率间的线性关系为y=2.710n+0.251。     

甜菜黄萎病病原菌(Gibellulopsis nigrescens)的快速分子检测

甜菜黄萎病是由变黑轮枝菌(Gibellulopsis nigrescens)引起的一种土传真菌病害.快速、准确地检测出变黑轮枝菌(G.nigrescens),对该病害的监测以及防治十分必要.根据变黑轮枝菌(G.nigrescens)的内转录间隔区,设计了一对引物GNS-F/GNS-R并验证该对引物的特异性和灵敏度.结果...     

向日葵黄萎病病原菌轮枝菌的多重DPO-PCR检测方法

为建立可同时快速检测引起向日葵黄萎病害的2种检疫性病原菌大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.和黑白轮枝菌V.albo-atrum Reinke et Berthold的方法,根据2种病原菌的β-tubulin基因分别设计特异性DPO引物,建立多重DPO-PCR检测方法,并对其特异性和灵敏度进行评价。结果表明,所设计的DPO引物特异性强,仅大丽轮枝菌和黑白轮枝菌可分别扩增出225 bp与151 bp的特异性条带,其它向日葵病害的7种病原菌及阴性对照均无目的条带;反应体系中引物终浓度为0.2μmol/L、退火温度为60℃时,30个扩增循环的检测灵敏度均可达0.05 ng菌丝DNA量;在45~65℃退火温度范围内均可高效扩增靶基因片段,表明该方法退火温度范围宽。所建立的检测方法能够准确、高效地检测引起向日葵黄萎病的大丽轮枝菌和黑白轮枝菌,可用于向日葵种子带菌筛查及田间病害诊断检测。     

新疆棉花黄萎病菌的培养特性及致病力分化

新疆是我国最主要的棉花生产基地,产量占全国的85％左右.由大丽轮枝菌引起的黄萎病严重阻碍了新疆棉花产业的可持续发展.因此,本研究针对新疆棉区采集分离的140个菌株进行研究,结果发现不同地域菌株的生长速度和产孢量差异显著,新疆棉区以菌核型、落叶型菌株为主;与此同时,建立了一种苗期棉花黄萎病抗性快速鉴定新方法——育苗块定量...     

北疆棉花黄萎病发病率调查及土壤中黄萎病菌微菌核数量与种群类型分析

为了解北疆棉花黄萎病的发生情况及发病与土壤中黄萎病菌微菌核数量的关系和病原菌种群类型, 2021年对北疆石河子?奎屯?博乐等8市(县)棉田棉花黄萎病发病率?土壤中黄萎病菌的微菌核数量?菌株种群类型进行了抽样调查?结果表明, 北疆未发生棉花黄萎病的棉田占49.2%, 0%<发病率<5.0%的棉田占32.7%, 发病率≥5.0%的棉田占18%?与2013年?2015年相比, 2021年无病田率分别增加17.7和12.7百分点, 发病率≥5%的棉田分别减少15.7和21.6百分点?从棉田黄萎病发病率与土壤中微菌核数量的关系来看, 整体上北疆棉田棉花黄萎病发病率与微菌核数量相关性不显著(r=0.119 1); 分区域看, 石河子-沙湾片区?奎屯-乌苏片区?精河-博乐片区棉田黄萎病发病率与微菌核数量的相关系数分别为0.033 2?0.007 6?0.062 3, 均无显著相关性; 而呼图壁-玛纳斯片区棉田黄萎病发病率与微菌核数量的相关系数为0.635 7, 呈中度正相关?土壤中的黄萎病菌菌株以菌核型为主, 占57.9%, 菌丝型占23.2%, 中间型占18.9%?用特异性引物进行PCR检测表明, 土壤中黄萎病菌落叶型菌株占97.6%, 占绝对优势?本研究将为北疆棉区棉花黄萎病的综合防控提供理论依据?     

棉花黄萎病菌同工酶电泳研究

 棉花黄萎病是世界性的危险性病害,也是遍布我国棉花产区的重要病害。经鉴定我国棉花黄萎病菌为大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)。棉花黄萎病菌存在明显的生理分化现象,对此国内外学者各持不同观点。本文根据棉花黄萎病菌的超氧化物歧化酶和酯酶电泳图谱,分析了棉花黄萎病菌的生理分化问题。     

棉秆生物炭对大丽轮枝菌生长及毒素作用的影响

棉花黄萎病难以防治的根源在于大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb在土壤中形成的微菌核能抵抗不良环境,并在土壤中长期存活,将棉秆加工成生物炭施入棉田,可克服棉秆直接还田的缺点,从源头上防止黄萎病菌进入土壤。为探索棉秆生物炭还田对棉花黄萎病原菌的影响机理,采用液态摇床培养及平皿固态培养法研究生物炭对大丽轮枝菌菌丝生长及微菌核萌发的影响;通过平皿内棉花和甜瓜种子发芽试验研究生物炭对大丽轮枝菌毒素的减毒作用。结果表明:液态培养条件下,棉秆生物炭对大丽轮枝菌菌丝生长抑制作用不明显,在固态培养下对菌丝体生长有一定促进作用;生物炭能减慢微菌核的萌发速率,但对最终萌发率无影响;液态培养中加入棉秆生物碳对大丽轮枝菌毒素有较强的减毒作用。在摇床培养中期,加入2.0 g·L-1生物炭处理与对照棉种在培养12天时的发芽率分别为53.3%与33.3%(P0.05);前期、中期及后期加入0.5 g·L-1生物炭处理的棉花幼苗总长度分别为对照的4.9、2.1倍及3.2倍;加入棉秆生物碳处理甜瓜种子发芽率、胚根长度、胚轴长度及总苗长较对照均有不同程度增加。表明棉杆生物炭对棉花黄萎病菌大丽轮枝菌菌丝生长、微菌核萌发的抑制作用较弱,对大丽轮枝菌毒素危害有较强的减毒作用。     

棉花黄萎病落叶型菌系检测新技术

在３０ｇ／ＬＫＣｌＯ３浓度下，可诱导较多不能还原利用硝酸盐作为氮原生长的营养缺陷型突变体。对棉黄萎病分离菌株的亲和性测定，能正确划分出落叶型和非落叶型菌系。中国的落叶型菌系ＶＤ８与美国落叶型菌第Ｔ９同可作标准菌系用，经测定，ＪＣ１（常熟溪９大队），ＪＣ４（常熟徐市１５大队），ＪＣ５（常熟徐市１３大附），ＳＹ１１（南通三余镇北队），ＳＹ１２（南通新垦２队）５个分离菌株突变体均能与ＶＤ８和Ｔ９菌株突变     

韭菜等几种植物根系分泌物对棉花黄萎病菌的影响

通过水培法收集韭菜、大葱、野薄荷、藿香和薰衣草的根系分泌物,研究其对大丽轮枝菌菌丝生长、孢子萌发的影响,并通过室内盆栽试验研究了植物根系分泌物对大丽轮枝菌微菌核萌发的影响。结果表明,5种植物根系分泌物对大丽轮枝菌菌丝生长和孢子萌发均表现为抑制作用;随着浓度的升高,抑制作用增强,而在同一浓度下,随着处理时间的延长,根系分泌物对孢子萌发的抑制作用逐渐减弱。盆栽试验表明,植物根系分泌物对大丽轮枝菌微菌核的萌发均表现为抑制作用,且微菌核对韭菜根系分泌物最为敏感。5种植物中,韭菜根系分泌物的抑制作用最强,野薄荷次之,藿香最弱。     

环介导等温扩增技术检测大丽轮枝菌

 本研究基于环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP),通过比对分析大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)与其相近种不同靶标序列间的差异,选取Gpd(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,甘油醛-3-磷酸脱氢酶)基因作为靶标基因,设计并筛选了四条特异性强、灵敏度高的LAMP引物和两条环引物,建立了一种基于颜色判定的简单、快速和灵敏的大丽轮枝菌的检测方法,并进行了特异性、灵敏度实验及田间发病组织的检测。该方法在62 ℃等温条件下进行核酸扩增反应70 min,扩增前加入染料HNB(羟基萘酚蓝),反应后根据染料颜色变化判定扩增结果。特异性试验中,仅含有大丽轮枝菌菌株DNA的反应管扩增后呈天蓝色的阳性反应,而其他供试菌株均呈紫色的阴性反应。该方法的最低检测限为100 pg·μL^-1,在土壤中检测的灵敏度为10个孢子/0.25g土壤。该技术能够检测出棉花发病组织中的目标菌,对采自江苏和山东的24份疑似病害样本进行检测,11份为阳性。该方法的建立为大丽轮枝菌的检测及其所致病害的诊断提供了新的技术。     

大丽轮枝菌侵染抗感棉种的组织学过程观察

 棉花黄萎病是一种极难防治的土传性真菌病害,研究病原菌侵染棉花的组织学过程对致病机理解析和抗病资源利用具有重要意义。本研究利用绿色荧光蛋白标记的大丽轮枝菌系统研究了其对抗病棉种海岛棉7124和三裂棉、感病棉种军棉1号和戴维逊棉的侵染过程。结果表明,大丽轮枝菌对抗/感棉种的初始侵染没有明显差异,接菌5 h后,分生孢子均能吸附在感病和抗病棉种的根表面。但侵染过程存在显著差异,侵染感病棉种中病原菌3~5 d到达皮层,5~7 d达到维管束,随后迅速扩展繁殖,侵染14 d后即完成系统侵染,并开始产生黄萎病症状;而病原菌侵染抗病棉种,5~7 d才侵入皮层,7~10 d到达维管束,14 d后仍无法扩展,病原菌的定殖与发展受到限制,无法形成系统侵染,较少形成黄萎病症状。本研究通过绿色荧光蛋白标记大丽轮枝菌对抗/感棉种的侵染过程研究,为大丽轮枝菌致病机理研究和抗性资源利用提供了强有力的理论依据。     

大丽轮枝菌蛋白激发子PevD1诱导棉花抗病性及作用机理

 PevD1是一种大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)分泌蛋白,具有激发烟草过敏反应(HR)和系统获得性抗病(SAR)的功能。为明确蛋白PevD1诱导棉花抗病性及其作用机制,本文利用大肠杆菌表达、纯化的PevD1诱导棉苗植株,检测棉苗对大丽轮枝菌的抗性及免疫应答反应。结果表明,大肠杆菌表达的PevD1重组蛋白不是棉花品种“新陆早42号”的致萎因子,叶片注射8 μg/mL PevD1蛋白诱导3 d后根部接种大丽轮枝菌,15 d后PevD1处理组病害减轻率达35.04%。PevD1能诱导棉花叶片抗性早期信号分子H₂O₂产生和NO积累,维管束细胞壁加厚、木质素和酚类物质的积累。另外,PevD1处理能提高防御酶PAL、POD和PPO活性,提高棉花抗性基因和木质素合成相关基因PAL、C4H1、4CL的转录水平。说明PevD1通过激发棉花免疫系统而提高抗病性,该研究不仅为利用PevD1蛋白激发子控制棉花黄萎病提供了科学依据,同时也为阐明棉花与大丽轮枝菌互作机理提供了理论基础。     

Tolerance to a non-host isolate of Verticillium dahliae in tomato

Tolerance to Verticillium spp. is a condition in which a host plant develops few symptoms despite substantial colonization by the pathogen. In the present paper we have shown that Craigella tomatoes are tolerant to a non-host isolate of V. dahliae, Dvd E6. Symptom expression was used to quantify disease and quantitative PCR to assess the amount of fungus in the stems. The classical incompatible and compatible interactions between Craigella resistant or Craigella susceptible near isolines and V. dahliae, race 1 were used for comparative purposes. Additional experiments using cytological assessment and quantitative PCR showed that in the tolerant interactions one plant defence response, vascular coating, was deployed as effectively as in resistant plants, limiting pathogen distribution. However, a second defence response, which causes the cyclical elimination of fungus from the stem in the classical interactions either does not occur or is substantially delayed in tolerant plants. Thus, the Verticillium population remains stable and substantial throughout the studied time course.     

三重PCR检测茄子青枯病菌、黄萎病菌和白绢病菌

为快速、准确对田间茄子发病植株和土壤中3种土传病害的病原菌青枯病菌Ralstonia solanacearum、黄萎病菌Verticillium dahliae和白绢病菌Sclerotium rolfsii进行检测,筛选这3种病菌的特异性引物,建立这3种病菌的三重PCR检测体系,对其退火温度、引物浓度、10×PCR Buffer(Mg2+plus)、dNTP和Taq DNA聚合酶进行优化,对优化后体系的特异性和灵敏度进行检测,并利用优化体系对田间采集的病害样品和土壤样品进行检测。结果表明,在优化后的50μL三重PCR检测体系中,RS-1-F/RS-3-R、dllz1/dllz2和SRITSF/SRITSR引物的最佳浓度分别为0.16、0.16和0.28μmol/L,10×PCR Buffer(Mg2+plus)、dNTP和Taq DNA聚合酶体积分别为6、5和1μL,检测体系的最佳退火温度为54℃。按照优化后的反应条件能分别扩增出青枯病菌、黄萎病菌和白绢病菌3种病菌的特异条带,分别为716、350和500 bp,其他对照病菌无条带。该体系对病菌DNA检测灵敏度达到0.1 ng/μL。该...     

向日葵黄萎病菌突变体库的建立及其阳性转化子的鉴定

为揭示向日葵大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.的致病机理,利用农杆菌介导法将带有潮霉素抗性标记和绿色荧光蛋白报告基因的双元载体转入大丽轮枝菌的分生孢子中并获得阳性转化子,以野生型菌株为对照,对随机挑取的阳性转化子的菌落形态、菌丝生长速率、产孢量、粗毒素分泌量和致病力进行了研究。结果表明,共获得800株阳性转化子,随机选取的40株阳性转化子中有2株的菌落只产生白色气生菌丝,不能形成黑色微菌核。与对照相比,40株转化子的生长速率均有不同程度降低,其中转化子A1生长速度降低最显著,菌落直径仅为3.28 cm,比对照下降了38.92%。40株转化子中有3株的产孢量高于对照,其中转化子A9的产孢量最高,为3.50×10~7个/mL,比对照提高1.10倍;转化子A1的产孢量最低,仅为1.35×10~7个/mL,比对照下降了19.16%。40株转化子中有4株的粗毒素分泌量较对照显著升高,占测定菌株的10%,有24株较对照显著降低,占60%,其余12株与对照无显著差异。40株转化子中有3株的致病力较对照显著增强,占测定菌株的7.5%;有7株的致病力较对照显著降低,占17.5%;其余30株与对照无显著差异。     

新疆棉花黄萎病的发生现状及其病原菌的分子鉴定与ISSR分析

为掌握新疆主要植棉区棉花黄萎病的发生现状及其病原菌大丽轮枝菌Verticillium dahliae的落叶型菌系分布以及遗传变异情况,于2015年对26个新疆主要植棉区棉花黄萎病的发生情况进行了随机调查,统计新疆大丽轮枝菌的培养性状,利用大丽轮枝菌落叶型特异引物D1/D2、INTD2F/INTD2R与非落叶型特异性引物ND1/ND2、INTNDF/INTNDR对新疆大丽轮枝菌菌系进行互补鉴定,并对部分菌系的遗传变异进行简单序列重复区间(inter simple sequence repeat,ISSR)分析。结果表明:2015年新疆棉花黄萎病发病田比例为54.0%,其中病情指数在10.0以上的发病田与2013年持平,而病情指数在20.0以上的严重发病田比例为10.8%,比2013年增加3.8个百分点;新疆大丽轮枝菌的培养性状以菌核型为主,比例为70.1%,菌丝型与中间型比例分别为13.4%和16.5%;新疆大丽轮枝菌落叶型菌系比例为53.2%,26株菌株的来源地全部检出落叶型菌系;聚类分析结果显示,当遗传相似系数为0.66时,新疆大丽轮枝菌落叶型与非落叶型菌系聚为2个谱系,菌系地理来源、培养性状与大丽轮枝菌的遗传分化无明显相关性。     

大丽轮枝菌效应蛋白VdSRP2的功能分析

为明确效应蛋白VdSRP2在大丽轮枝菌Verticillium dahliae中的生物学功能,从大丽轮枝菌落叶型菌株V592中克隆VdSRP2基因并进行生物信息学分析,利用酵母转化酶分泌系统对其信号肽活性进行测定,采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qPCR)技术分析VdSRP2基因在大丽轮枝菌中的表达模式,并以V592菌株为材料获得VdSRP2基因的敲除突变体和过表达体菌株,通过表型分析和致病性测定确定VdSRP2基因的生物学功能。结果显示,VdSRP2基因编码232个氨基酸,含有5个半胱氨酸残基,N-端信号肽具有分泌活性,为真菌的典型效应蛋白;VdSRP2基因主要在大丽轮枝菌菌丝和微菌核中表达,其中经棉花根系诱导培养24 h时表达量最高;与野生型菌株V592相比,VdSRP2基因敲除导致大丽轮枝菌的产孢量和孢子萌发率显著下降,不能形成微菌核,对棉花的致病力明显减弱;但VdSRP2基因敲除不影响大丽轮枝菌的穿透能力;VdSRP2基因在本氏烟和棉花叶片瞬时表达不会诱导细胞死亡。表明VdSRP2是大丽轮枝菌微菌核形成必需...     

雪松疫霉(Phytophthora lateralis)的快速分子检测

由雪松疫霉(Phytophthora lateralis)引起的疫病是一类植物检疫性病害。为建立该病原菌的快速检测技术,本文比较分析了雪松疫霉和其他疫霉的tRNA序列,在此基础上设计了一对检测雪松疫霉的特异性引物T1/T2,该对引物从雪松疫霉中扩增得到1条192 bp的条带,而其他15种疫霉和其他真菌菌株均无扩增条带,表明该对引物对雪松疫霉具有特异性。在25μL PCR反应体系中,引物T1/T2检测灵敏度为10 pg基因组DNA;而以引物T3/T4和T1/T2进行巢式PCR扩增,能够检测到1 fg基因组DNA,使检测灵敏度提高了10 000倍。该检测体系对灭菌水中游动孢子的检测灵敏度可达0.5个游动孢子,对人工接种发病的植物组织能够特异性地检测到该病原菌。此外,进一步建立了该病原菌的实时荧光定量PCR检测体系。