不结球白菜过氧化还原蛋白基因Brc2-Cys Prx的克隆和表达分析

[目的]双半胱氨酸型硫氧还蛋白过氧化物酶Brc2-Cys Prx是过氧化还原蛋白Peroxiredoxins(Prxs)的亚家族。Prxs是植物抗氧化酶防御系统的成员,对清除植物体内活性氧具有重要作用。本文旨在克隆和研究Brc2-Cys Prx基因在不结球白菜处于不同胁迫条件下的表达模式。[方法]以不结球白菜霜霉病抗病自交系‘苏州青’和霜霉病感病自交系‘矮脚黄’为试验材料,利用RACE技术克隆得到不结球白菜Brc2-Cys Prx基因。利用生物信息学方法对该基因进行信息学分析。采用qRT-PCR技术对不结球白菜叶片Brc2-Cys Prx基因在霜霉病菌侵染及NaCl、CdCl_2、PEG6000和ABA等非生物胁迫处理条件下的表达模式进行研究。[结果]Brc2-Cys Prx基因的c DNA全长为999 bp,其中开放阅读框长度为810 bp,共编码270个氨基酸。该蛋白不存在信号肽序列,预测相对分子质量为28.15×10~3,理论等电点为5.87。不结球白菜Brc2-Cys Prx蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成。该蛋白含有1个PRX_Typ2cys结构域,属于硫氧还蛋白超家族。系统进化分析表明:不结球白菜Brc2-Cys Prx蛋白与同属植物的进化关系相近,其中与大白菜和甘蓝型油菜进化关系最近。霜霉病菌侵染条件下,Brc2-Cys Prx基因表达呈逐渐上调趋势,在‘矮脚黄’中的表达与‘苏州青’相比上调迟钝,且该基因在‘矮脚黄’中的表达量一直低于‘苏州青’。0.2 mol·L~(-1)NaCl和200 g·L~(-1)PEG6000处理抑制Brc2-Cys Prx基因的表达;150μmol·L~(-1)CdCl_2处理促进Brc2-Cys Prx基因的表达,在24 h达到最大值;100μmol·L~(-1)ABA处理后,Brc2-Cys Prx基因表达上调,而12 h后,表达受抑制。[结论]霜霉病菌侵染条件下,Brc2-Cys Prx在抗性系‘苏州青’和感病系‘矮脚黄’中的表达存在差异,并且在抗病系中的表达量较高,推测Brc2-Cys Prx基因的高转录水平是抗病品种较之感病品种对霜霉病菌侵染具有更高抗性的原因之一。在非生物胁迫条件下,Brc2-Cys Prx基因具有不同的应答模式,推测可能是涉及到不同的物质或信号途径的原因。     

乌头霜霉病病原菌生物学特性及致病力

通过系统测定乌头霜霉病病原菌的生物学特性,研究其致病力,为乌头霜霉病的深入研究和防治提供理论依据。采用悬滴法研究环境条件温度、pH值、碳源对孢子囊萌发的影响,采用硫酸法控制小容器内相对湿度,测定相对湿度对孢子囊萌发的影响,并用离体叶盘法接种霜霉菌孢子囊悬浮液观察乌头发病情况并统计病情指数。结果显示,孢子囊在4～25℃范围内均可萌发,18℃时萌发率最高;相对湿度低于95%时孢子囊不能萌发,在相对湿度为100%时孢子囊萌发率最高,水分为孢子囊萌发的必需条件;孢子囊在pH值为5.74～8.06的条件下均可萌发,且在pH值为5.93时萌发率最高;在4种供试碳源的培养条件下,孢子囊都可萌发,其中可溶性淀粉培养条件下孢子囊萌发率最高。接种48 h后,叶背面初现水渍状病斑,2.5 d后可以看到明显病斑,呈弥散型,7 d后病斑开始坏死。观察期内,随着接种时间的延长,病情指数逐渐升高。该研究明确了不同环境条件下乌头霜霉病病原菌的生物学特性,为该病的深入研究提供了理论依据。     

不同寄主来源的葡萄霜霉病菌的孢子囊大小和致病力分化的测定

为了减少葡萄霜霉病在经济上造成不必要的损失,采集湖南、福建、江西三省的不同地区、不同葡萄品种的19份葡萄霜霉病菌,检测了它们的孢子囊大小和在户太八号、夏黑、醉金香、紫秋葡萄、维多利亚5个不同葡萄品种的致病力差异。结果表明,采自不同葡萄品种的霜霉病菌孢子囊大小存在一定的差异,来源于刺葡萄的病原菌孢子囊明显大于来源于巨峰、红地球上的霜霉病菌孢子囊;来源于江西的菌株致病性普遍较强,而来源于湖南的菌株致病性普遍较弱。欧美杂交种葡萄,如户太8号、夏黑、醉金香,其病情指数相对较低;欧亚杂交种和东亚种葡萄,如维多利亚,紫秋葡萄,其病情指数相对偏高。上述结果表明,采自不同寄主的葡萄霜霉病菌的致病力及孢子囊大小均存在一定程度的分化。     

不结球白菜BcCNL基因的克隆及功能分析

[目的]CC-NBS-LRR(卷曲螺旋-核苷酸结合位点-富含亮氨酸重复,CNL)是高度保守的植物抗病蛋白家族。本文旨在克隆和研究CNL基因在不结球白菜抗霜霉病中的作用。[方法]以‘苏州青’c DNA为模板克隆获得BcCNL基因全长,并进行生物信息学分析、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测、亚细胞定位及病毒诱导基因沉默(VIGS)验证。[结果]BcCNL基因含有2 790 bp开放阅读框,编码929个氨基酸,蛋白质相对分子质量为226.7,等电点为2.7。系统进化树结果显示,不结球白菜BcCNL蛋白与野甘蓝的进化关系最近,含有RX-CC、NB-ARC和LRR-3结构域;亚细胞定位显示其定位于细胞膜上。霜霉菌侵染后,BcCNL基因在抗病品种‘苏州青’中的表达量高于感病品种‘矮脚黄’; BcCNL基因的沉默降低了‘苏州青’对霜霉病的抗性。[结论]BcCNL蛋白在进化过程中保守性较高,定位于细胞膜上,BcCNL基因的沉默降低了‘苏州青’对霜霉病的抗性。     

不结球白菜BcOPR3基因的克隆与功能分析

[目的]12-氧-植物二烯酸还原酶(12-oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是茉莉酸生物合成途径的关键酶,催化12-氧-植物二烯(OPDA)还原反应生成茉莉酸化合物,广泛参与植物生长过程中的防御系统。本文旨在克隆和研究不结球白菜Bc OPR3基因,研究其对信号分子和非生物胁迫应答的影响。[方法]对不结球白菜OPR3基因进行克隆、生物信息分析、亚细胞定位,并对其在霜霉病菌、脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、机械伤害、低温和热激胁迫下的表达水平进行了分析。[结果]Bc OPR3在2个不结球白菜品种中的序列一致,其Bc OPR3蛋白与同科油菜(Brassica napus)的同源性高达98%,进化关系与之最相近;亚细胞定位结果显示Bc OPR3定位在细胞膜上;实时荧光定量PCR(RT-q PCR)检测结果表明,不结球白菜霜霉病菌、ABA、JA、SA、机械伤害、低温和热激胁迫均能诱导Bc OPR3基因表达。霜霉病菌侵染下,Bc OPR3在抗性自交系‘苏州青’和感病自交系‘矮脚黄’中存在差异表达,并且在抗病自交系中表达量较高。[结论]从不结球白菜克隆得到的Bc OPR3,通过表达分析发现,Bc OPR3可能存在对非生物胁迫的共响应,且在不结球白菜中该基因是在细胞膜上起作用。在非生物胁迫下,基因具有不同的应答模式,抗性自交系Bc OPR3基因的高表达是其具有更高抗性的主要原因。     

不同品种不结球白菜高通量表型特征分析

以5种不结球白菜品种为研究对象,利用德国Lemne Tec公司Scanalyzer 3D成像仪器获取植株不同时间和不同角度照片,通过测定植株的各表型指标,探究不同品种不结球白菜的光合能力。结果表明:播种后第24天时,‘新夏青5号’的开展面积及黄酮指数最大,分别为10 435 mm²、0.51,‘海青2号’的紧密度、2—3级含水量、叶绿素指数最大,分别为0.72、99.54%、25.76,‘植润988’氮平衡指数最大,为63.34;在播种后第31天时,‘新夏青5号’的开展面积最大,为24 597 mm²,‘海青2号’的紧密度、3—5级含水量、叶绿素指数、氮平衡指数最大,分别为0.76、99.88%、26.09、64.04,‘紫衣’类黄酮指数最大,为0.63;在播种后第38天时,‘紫衣’的开展面积最大,为47 134 mm²,‘海青2号’的紧密度、2—3级含水量、叶绿素指数、氮平衡指数最大,分别为0.83、97.30%、29.75、67.01,‘新夏青5号’黄酮指数最大,为0.52。研究可为指导不结球白菜生产和育种实践提供精...     

葡萄品种对霜霉病的抗性及叶片溢泌物对游动孢子囊萌发的影响

通过田间自然发病调查,结合盆栽接种试验研究了不同葡萄品种对霜霉病的抗性.结果表明,赤霞珠、品丽珠、黑彼诺、白羽、雷司令5个品种高抗霜霉病,反应型为2级,田间病情指数为18.5～22.8;玫瑰香、红提、乍娜、马特4个品种中抗,反应型为3级,田闻病情指数为29.9～33.4;龙眼为感病品种,反应型为4,病情指数为41.1.利用纤维素膜技术对不同抗病类型的葡萄叶片分泌物质对游动孢子囊萌发的抑制作用研究表明,葡萄叶片溢泌物质对孢子囊萌发具有一定的抑制作用,但抗病品种和感病品种的抑制作用无显著差异.     

苜蓿霜霉病病原及其生物学特性研究

[目的]对天水地区苜蓿霜霉病病原及生物学特性进行较为系统的研究。[方法]在苜蓿生长季节,观察和描述症状。采用悬滴法,研究温度、pH值和营养液对孢子囊萌发的影响,采用硫酸法控制小容器相对湿度测定湿度对孢子囊萌发的影响。[结果]经鉴定,苜蓿霜霉病病原为Peronospora aestivalis Syd,孢子囊萌发的适宜温度为15—21℃,最适温度为18℃;孢子囊在相对湿度100％时的萌发率为5．56％,相对湿度低于95％时不能萌发;孢子囊萌发的适宜pH值为6．15～7．69,最适pH值为6．91;1：5的苜蓿叶片汁液对孢子囊的萌发有较强的刺激作用。[结论]该研究为苜蓿霜霉病的防治提供理论依据。     

秦皇岛地区赤霞珠葡萄不同培养条件对霜霉病菌孢子囊萌发的影响

以葡萄品种"赤霞珠"为试材,对葡萄霜霉病菌孢子囊形成的适宜条件进行了研究。结果表明:霜霉病菌孢子囊在适宜条件下8 h萌发率即可达到80%以上,适宜萌发温度为10~25℃,且光暗交替环境下能够加速孢子囊萌发,但光照强度对其萌发影响不大。     

芸薹根肿菌侵染过程及影响因子研究

借助水培法,观察芸薹根肿菌侵染结球白菜过程,确定芸薹根肿菌早期侵染部位及侵染时间;以结球白菜根毛被侵染数为指标,比较休眠孢子提取前处理方式、培养液p H值,孢子接种浓度、光照时间对根肿菌早期侵染的影响。结果表明:芸薹根肿菌早期侵染0~3 cm段根毛,1~2 cm段皮层,根毛与皮层均在第5天观察到游动孢子囊,皮层侵染点峰值晚于根毛。肿根腐烂、光照12 h/d、接种孢子浓度1×105个/m L、p H值4.2为芸薹根肿菌最佳侵染条件。     

不结球白菜病程相关蛋白基因BcPR5的克隆及表达分析

[目的]本文旨在研究不结球白菜病程相关蛋白基因Bc PR5的结构与表达特征。[方法]通过RACE技术,从抗病品种‘苏州青’叶片克隆到Bc PR5基因的全长c DNA序列。采用RT-q PCR方法分析该基因在霜霉病菌诱导,水杨酸(SA)、茉莉酸(Me J)和脱落酸(ABA)等激素处理条件下的表达模式。SDS-PAGE技术分析该基因的原核表达特征。[结果]Bc PR5基因的c DNA全长为954 bp,其中开放阅读框长度为732 bp,共编码243个氨基酸,相对分子质量为26.1×103,理论等电点是9.3。氨基酸同源系统进化分析表明,不结球白菜Bc PR5基因与同属植物的进化关系相近,其中与大白菜第6号染色体上的基因同源性最高(100%)。RT-q PCR分析表明,抗病品种‘苏州青’和感病品种‘矮脚黄’在霜霉病菌和非生物胁迫(SA、Me J和ABA)诱导过程中,Bc PR5基因的表达量均呈先升高后降低的趋势,且抗病品种高于感病品种。原核表达结果表明,该蛋白在终浓度为1.0 mmol·L-1的IPTG诱导4 h后能实现融合蛋白的高效表达。[结论]Bc PR5在不结球白菜抗霜霉病防御反应中发挥着重要作用,研究结果为该基因的功能验证提供理论基础。     

新型短肽LD-1对黄瓜霜霉病的抑制作用及其对黄瓜的促生长研究

短肽LD-1是从牛心朴子草中新分离的具有抗菌活性的多肽.以黄瓜霜霉病菌为供试菌株,系统测定了短肽LD-1对黄瓜霜霉病的抑制作用及其对黄瓜的促生长作用.结果表明:短肽LD-1对黄瓜霜霉病菌孢子囊萌发具有较好的抑制效果,且对孢子囊芽管发育具有一定的致畸效果.短肽LD-1对黄瓜霜霉病菌孢于囊萌发的抑制中浓度为68.3165 mg/L,对黄瓜霜霉病菌的抑菌中浓度为100.6843 mg/L,表现出较好的防效.25 mg/L的短肽LD-1对黄瓜种子萌发、根系发育以及促生长活性较强,经短肽LD-1处理萌发后的黄瓜根毛明显较对照发达.     

不结球白菜农艺性状的主成分分析及与黑斑病的通径分析

调查了34个不同生态型不结球白菜品种的生物学性状及黑斑病发病情况，并对其进行了主成分分析和通径分析。结果表明，叶柄宽度、厚度、重量及叶绿素含量、茎重、叶片数与病情指数的相关性达1％或5％的显著水平。不结球白菜的叶重、叶柄重、叶柄厚、根重、叶片数、叶柄上、中、下宽、类胡萝卜素对农艺性状的解释能力可达83．4％，反映了不结球白菜农艺性状的绝大部分信息。叶柄宽度、厚度、重量及叶大小和数量、叶绿素对病情指数的直接负向作用依次增大，它们的值越大，则病情指数越小，品种的抗病性越强。     

不同溶液引发对白菜种子萌发的影响

【目的】为解决白菜类蔬菜生产中出苗不整齐、大小棵,缺苗断垄等问题,满足线播生产的要求。【方法】用2.5%氯化钠溶液、木酢液(350倍液)和含木酢液复合肥溶液(60倍)3种溶液分别引发2 h和4 h不结球白菜‘上海青’、‘京冠油菜’以及结球白菜类‘娃娃菜金贝贝’的种子,测定其发芽势、发芽率及发芽指数。【结果】60倍液复合肥(含木酢液)引发4 h可显著提高‘上海青’的发芽势、发芽率和发芽指数,分别达到0.967,96.67%和97.94,较对照分别提高了10.27%、8.62%和21.02%;采用2.5%氯化钠引发4 h可显著提高‘京冠油菜’种子的发芽率,较对照提高4.3%,但对其发芽势和发芽指数无显著影响,采用350倍液木酢液引发2 h可显著提高‘京冠油菜’种子的发芽指数,较对照提高8.9%。3种溶液引发均未对‘娃娃菜金贝贝’产生显著影响。通过主体间效应分析,品种在发芽势、发芽率以及发芽指数方面均发挥着显著作用,而不同溶液引发效应以及品种与不同溶液引发的交互效应在提高3种蔬菜发芽指数方面发挥着显著作用。【结论】不同溶液引发对不同白菜类蔬菜种子差异性较大,其中350倍液的木酢液或60倍液的...     

葡萄叶片叶绿素质量分数与其霜霉病抗性的关系

对甘肃省8个不同鲜食葡萄品种进行抗性鉴定,并研究叶片叶绿素质量分数与霜霉病抗性的关系。结果表明,‘醉人香’‘高妻’和‘夏黑’为抗病品种,‘红地球’和‘奥古斯特’为感病品种,‘瑞必尔’‘金秀’和‘火焰无核’为高感品种。葡萄叶片内叶绿素总质量分数和品种与霜霉病的抗性不显著相关,但叶片叶绿素总质量分数降幅与霜霉病的抗性呈显著负相关,即叶片叶绿素总质量分数降幅与叶片病情指数呈显著正相关。叶片叶绿素总质量分数降幅低于30%时,品种表现为明显抗病;降幅为30%~40%时,品种表现为感病;而降幅高于40%时,品种表现为高感。表明,葡萄叶片叶绿素总质量分数降幅可作为葡萄对霜霉病抗性鉴定的辅助指标。     

烟草钟器腐霉的分子鉴定与致病力测定

从河南省嵩县送检的烟草茎黑腐病样本上分离获得1株腐霉菌,为明确该菌的种类及对烟草的致病力,对所得菌株进行形态学鉴定、DNA序列分析和致病性测定。结果表明,菌株菌落呈放射状型,并逐渐变为花瓣型,菌丝无隔;孢子囊球形、梨形;藏卵器球形;雄器钟状或不规则;rDNA-ITS序列测定分析,该菌序列与GenBank上登录号KC014615.1和GU133597.1等的序列同源性大于99%,鉴定为钟器腐霉(Pythium vexans de Bary)。对培育到10叶期的‘中烟100’品种接种,7天后该菌的病情指数为48,对照瓜果腐霉(P. aphanidermatum)的病情指数为62.7,表明其对‘中烟100’的致病力不及瓜果腐霉。     

不结球白菜种质资源遗传多样性RAPD分析

为挖掘不结球白菜种质资源的遗传潜力以及为不结球白菜的起源和演化提供分子证据,用RAPD分子标记对国内外64份不结球白菜种质资源的DNA遗传多样性进行了分析。结果表明：23个引物共检测出147个位点,其中71个为多态性位点,多态性位点比例达48．30％,平均每个引物产生6．39个位点和3．09个多态性位点。不结球白菜各类型中以普通白菜的Nei’s基因多样性和Shannon信息指数为最高,分别为0．1269和0．1946;各生态区域中以江淮流域不结球白菜的Nei’s基因多样性和Shannon信息指数为最高,分别为0．1237和0．1888;中国不结球白菜的这2项指数高于国外材料。不结球白菜的遗传分化系数为59．05％,说明大部分变异主要存在于种群间;基因流为0．4995,说明群体间基因流动较少。     

利用甘薯青枯病菌及其粗毒素测定甘薯品种抗瘟性的相关性研究

用甘薯青枯菌液及其粗毒素在温室内测定甘薯幼苗的抗病性，结果表明青枯菌菌株侵染甘薯幼苗的病情指数与其粗毒素的致萎度之间呈正相关，相关系数为0.9458(n=88)，达极显著水平；用5个不同致病力（强、中、弱）甘薯青枯菌株及其粗毒素分别接种抗、中、感甘薯品种华北48、广薯15、惠红早，结果表明甘薯品种对不同致病力青枯病菌菌株及其粗毒素的抗性呈极显著正相关，相关系数在0.9992-1.0000之间；以不同致病力甘薯青枯菌混合菌株及其粗毒素接种抗、中、感甘薯品种97-10、广薯15、惠红早，结果表明不同抗性甘薯品种病情指数与致萎度之间也存在极明显正相关，相关系数为0.9257-0.9651。说明在室内用粗毒素检测甘薯幼苗的致萎度，能够反映甘薯对甘薯瘟病的抗病或感病水平。     

马铃薯致病疫霉及其拮抗菌的筛选与鉴定

采用组织分离法分离鉴定马铃薯致病疫霉,同时比较3株拮抗菌对马铃薯致病疫霉的抗菌效果,以期获得1株更具有生防潜力的拮抗细菌,并加以鉴定。用涂布分离法得到3株拮抗菌,通过形态学和分子生物学鉴定马铃薯致病疫霉和这3株拮抗菌。同时比较这些拮抗菌对马铃薯致病疫霉游动孢子释放、休止孢萌发和孢子囊直接萌发的抑制效果,分析菌液对马铃薯晚疫病的预防效果。结果鉴定出1株马铃薯致病疫霉PLB-2 Phytophthora infestans和1株具有明显抑制效果的拮抗细菌WZ-502 Brachybacterium sp.。菌株WZ-502的菌液对马铃薯致病疫霉游动孢子释放、孢子囊直接萌发和休止孢萌发有较好的抑制效果。菌株WZ-502菌液浓度为3.65×10⁷ CFU·mL^-1、稀释度为10^-2~10^-3时,对马铃薯致病疫霉的抑制效果均明显,稀释度为10^-3时,马铃薯致病疫霉孢子囊萌发率和释放率均在40%以下。因此,菌株WZ-502对马铃薯致病疫霉抗菌效果显著,具有一定的生防潜力。     

辣椒疫病菌生物学特性的研究

研究表明，辣椒疫病菌（ＰｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａｃａｐｓｉｃｉＬｅｏｎｉａｎ）的菌落形态多为绒毛型，孢子囊会脱落，带有长柄，形态大小变化很大，长宽比１．４～１．７，乳突明显；混合菌株可形成藏卵器，雄器底生；菌株在１２～３５℃范围内均可生长，最适生长温度为２８℃；对浓度为１／８×１０－６的孔雀石绿不敏感；不同菌株利用淀粉的能力差异很大；孢子囊的形成受湿度的影响，湿度越大，孢子囊形成越多；形成孢子囊的最适温度为２０～２８℃；ｐＨ值影响孢子囊萌发方式和萌发率，适当偏酸，孢子囊萌发率高，有利于形成游动孢子；病菌可侵染茄科、葫芦科等多种作物。