喷施外源GA对SMV侵染的野生大豆抗病性的影响

 大豆花叶病毒(SMV)是影响大豆生产的主要病害之一,在全球范围内对大豆生产造成影响。赤霉素(GA)是重要的植物激素之一,喷施外源GA对SMV侵染的野生大豆抗病反应的影响尚不清楚。通过测定喷施外源GA后接种SMV的野生大豆植株内源水杨酸(SA)含量,抗氧化酶活性及抗病基因表达,发现与对照相比,喷施外源GA的野生大豆植株的株高、根长、叶面积、植株干重、内源水杨酸含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及抗病相关基因GmPR-1、GmPR-10和GmNPR1的表达显著增加。说明在病毒侵染野生大豆之前喷施GA可以促进植株的生长,诱导植株抗病反应,降低病毒危害。     

外源水杨酸诱导大麦对条纹病的抗性研究

 条纹病是影响大麦生产的主要病害之一,降低大麦条纹病的发生对大麦稳产具有重要意义。水杨酸作为植物内源激素,可以通过激活植物过敏反应和调节植物病程相关蛋白基因表达从而诱导植物产生系统性抗性。本研究以感病大麦品种Alexis为材料,分别采用0、5、10、15和20 mmol·L^-1浓度的水杨酸浸种后接种大麦条纹病菌(Pyrenophora graminea),三叶期调查Alexis的发病率、病情指数及生长状况;以10 mmol·L^-1浓度的水杨酸处理Alexis种子后人工接种P. graminea,测定不同侵染时间Alexis胚芽的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,并检测侵染8 d后Alexis抗病相关基因的相对表达量,旨在明确不同水杨酸浓度对Alexis抗病性的影响及水杨酸诱导Alexis产生抗性的机制。结果表明:0、5、10、15和20 mmol·L^-1的水杨酸处理下,Alexis的发病率呈先下降后上升的趋势,病情指数与发病率的变化趋势一致;10 mmol·L^-1的水杨酸处理下Alexis的发病率及病情指数较其他浓度处理显著降低;10 mmol·L^-1的水杨酸处理下,Alexis的株高、根长、鲜质量及干质量变化显著,分别是0 mmol·L^-1水杨酸处理的1.27、1.33、1.27和1.47倍;Alexis萌发2~8 d内,接菌后Alexis胚芽的POD、CAT及SOD活性均高于不接菌处理,PAL活性于第2、4和8 d 时高于不接菌处理;水杨酸接菌处理下Alexis胚芽的POD、CAT、SOD及PAL活性均高于接菌处理;第8 d 水杨酸接菌处理下Alexis抗病相关基因HORVU2Hr1G116090(TGA)和HORVU2Hr1G033620(PR)的相对表达量较接菌处理显著升高,可能参与了Alexis对条纹病菌抗病调控。研究结果可为应用水杨酸防治大麦条纹病提供理论依据。     

心叶烟NPR1基因全长cDNA序列的克隆及表达分析

 NPR1(non-expressor of pathogenesis-related gene 1)基因在拟南芥系统获得抗性中起着关键作用,可调控拟南芥植株广谱抗性的发生。本文报道了从心叶烟中克隆NPR1同源基因(NgNPR1)及其表达特性的研究结果。NgNPR1 cDNA全长2253 bp,编码588个氨基酸。将NgNPR1基因组全长与cDNA序列进行比对发现,NgNPR1基因组DNA含有4个外显子和3个内含子。Southern杂交分析表明,在心叶烟基因组中NgNPR1为单拷贝基因。采用绿色荧光蛋白在洋葱表皮瞬时表达的试验,证明了NgNPR1蛋白在水杨酸诱导时会从细胞质转运到细胞核中。Northern杂交分析发现,NgNPR1基因可以被与植物抗病相关的信号分子如水杨酸、茉莉酸甲酯、过氧化氢和乙烯所诱导。进一步研究发现,植物病原物如赤星病菌、青枯病菌和烟草花叶病毒对心叶烟植株的侵染也会使NgNPR1表达量增加。这些结果表明,NgNPR1基因在心叶烟植株抵御病原物侵染过程中可能起着重要作用。     

烟草植株中水杨酸时、空动态分布的测定方法

自从1979年发现水杨酸(salicylic acid,SA)对烟草花叶病毒(TMV)侵染烟草具有保护作用,并可明显减轻TMV侵染引起的症状以来,SA愈来愈受到人们的高度重视。1993年Gaffney进一步研究转基因烟草与TMV关系时,认为SA对烟草产生过敏性反应(HR)和系统抗病性(SAR)是必需的,弘是诱导植物产生抗病性的重要植物内源抗病信号分子之一。在研究SA对植物的生理作用时,通常采用高效液相色谱技术(HPLC)测定其含量,但     

山东省大豆花叶病毒原及其生物学的研究

 山东省田间侵染大豆的花叶病毒,粒体线条状,大小714-729×12-13nm,粗提纯液与SMV抗血清呈阳性反应。寄主范围窄,接种5科14种植物只侵染大豆,呈系统花叶症状。体外抗性。钝化温度65-70℃,稀释限点10^-3-10^-4,体外保毒划3-4天。传毒方式:可通过种子、蚜虫和摩擦接种传毒。根据以上特性,侵染大豆的花叶病毒,毒原应为大豆花叶病毒(SMV),属于马铃薯y病毒组(Potyvirus group)的成员。     

转基因烟草中PVYN CP基因沉默及其介导的抗病性受温度的调控

 本研究以转不可翻译的马铃薯Y病毒坏死株系外壳蛋白基因(PVY^N CP)烟草的T₃代植株为材料,在获得高度抗病植株并证明转基因植株的抗病性是由RNA沉默介导的基础上,采用Northern杂交及ELISA检测病毒的方法,分析了温度对转基因烟草中RNA沉默以及转基因植株抗病水平的影响。结果表明,低温可以改变转基因植株中已发生的RNA沉默和转基因植株的抗病状态。在15℃低温下生长的转基因植株,转基因产生的RNA沉默被抑制,转基因植株失去了对PVY^N高度抗病的特性,表现感病症状;而在25℃或以上高温(30℃、35℃)下生长的转基因植株,转基因产生的RNA沉默没有发生被抑制的现象,转基因植株对PVY^N病毒的侵染仍保持高度抗病性。     

外源GA3与ABA对烤烟茎尖内源激素调控及生长的影响

以烤烟基因型8277与农大202为材料,研究外源激素GA3与ABA对茎尖处内源激素GA、ABA、IAA含量以及株高、节间距伸长的影响.结果表明,外施一定浓度的GA3(100 mg/L)能使烟株茎尖内源激素GA与IAA含量提高,显著地促进烟草株高与节间距的增长;喷施一定浓度的ABA(20 mg/L)在一定程度上抑制了烟株的生长,其作用时间较短,只是在激素ABA使用前期有一定的效果,但是ABA使烟株在地上部干物质积累得到提高.     

内质网应激因子NAC089突变体的创建及其对病毒侵染胁迫的响应

 有研究表明烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)或黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)侵染烟草能够激活转录因子NbNAC089,从ER膜移至细胞核。为进一步阐释内质网应激因子NbNAC089对病毒侵染胁迫的响应机制,利用CRISPR/Cas9技术构建敲除载体,经烟草遗传转染获得NbNAC089基因突变植株。植株接种病毒后采用qRT-PCR检测病毒CP基因和寄主UPR基因的表达。结果表明:CRISPR/Cas9系统定点敲除NbNAC089基因后,目的基因靶位点序列有碱基的置换与缺失。正常生长条件下,转基因植株与野生型无差异。植株接种TMV-GFP后24~96 h,突变体中UPR基因(BiP、bZIP28、bZIP60)的表达量显著高于野生型;接种TMV-GFP后2~6 d突变体中病毒的积累量和扩展速度显著高于野生型。表明NbNAC089为UPR的抑制因子,对病毒增殖具有负调控作用。     

谷子抵御白发病菌侵染的生理生化及基因表达分析

 白发病已成为我国谷子生产上的重要病害,不仅造成产量下降,还对谷子品质构成威胁。有关谷子品种响应白发病菌侵染的生理生化机制研究尚未见报道。本研究采用病菌卵孢子和谷粒混合的接菌方法分别接种抗病品种‘G1'和高感品种‘晋谷21'(JG21),并测定抗感谷子的植株形态指标、光合参数、防御酶活性、抗氧化酶活性、可溶性糖及脯氨酸含量,同时结合基因表达分析,旨在明确谷子响应白发病菌侵染机制。结果表明,白发病菌侵染抗感品种后,植株高度及叶面积均表现出不同程度的下降,感病品种的株高降低幅度远大于抗病品种;与抗病品种相比,感病品种中除了胞间CO₂浓度显著升高外,其他光合参数显著下降,且均低于抗病品种。抗病品种中抗氧化酶和防御酶活性及脯氨酸、可溶性糖含量均升高,显著高于感病品种。抗病相关基因Seita.2G024600(PR1)、Seita.7G168700(PAL)、Seita.1G240200(PAL)和 Seita.9G462500(POD)在抗病品种中上调,而在感病品种中表达受到抑制或下调。以上光合参数、酶活性、Pro和可溶性糖含量变化等生理生化指标可作为抗性鉴定和种质筛选的参考,这些差异表达基因可能参与了谷子对白发病菌抗病调控。研究结果可为谷子抗病分子机制及分子改良育种提供理论基础。     

谷子抵御白发病菌侵染的生理生化及基因表达分析

 白发病已成为我国谷子生产上的重要病害,不仅造成产量下降,还对谷子品质构成威胁。有关谷子品种响应白发病菌侵染的生理生化机制研究尚未见报道。本研究采用病菌卵孢子和谷粒混合的接菌方法分别接种抗病品种‘G1'和高感品种‘晋谷21'(JG21),并测定抗感谷子的植株形态指标、光合参数、防御酶活性、抗氧化酶活性、可溶性糖及脯氨酸含量,同时结合基因表达分析,旨在明确谷子响应白发病菌侵染机制。结果表明,白发病菌侵染抗感品种后,植株高度及叶面积均表现出不同程度的下降,感病品种的株高降低幅度远大于抗病品种;与抗病品种相比,感病品种中除了胞间CO₂浓度显著升高外,其他光合参数显著下降,且均低于抗病品种。抗病品种中抗氧化酶和防御酶活性及脯氨酸、可溶性糖含量均升高,显著高于感病品种。抗病相关基因Seita.2G024600(PR1)、Seita.7G168700(PAL)、Seita.1G240200(PAL)和 Seita.9G462500(POD)在抗病品种中上调,而在感病品种中表达受到抑制或下调。以上光合参数、酶活性、Pro和可溶性糖含量变化等生理生化指标可作为抗性鉴定和种质筛选的参考,这些差异表达基因可能参与了谷子对白发病菌抗病调控。研究结果可为谷子抗病分子机制及分子改良育种提供理论基础。     

AMF+PGPR组合提高黄瓜抗枯萎病的作用机制

对黄瓜(Cucumis sativus)品种香翠16接种尖孢镰刀菌黄瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum,Foc)、丛枝菌根真菌(AMF)Funneliformis mosseae(Fm)+Foc、丛枝菌根真菌Glomus versiforme(Gv)+Foc、根围促生细菌(PGPR)PS2-6+Foc、PS3-2+Foc、Fm+PS3-2+Foc以及Gv+PS2-6+Foc,以不接种处理作为对照。结果表明,接种Foc条件下,Fm+PS3-2和Gv+PS2-6组合处理的抗病效果显著优于单接种AMF或PGPR处理;镜检观测到靠近AMF菌丝的Foc菌丝纤细,生长不良。AMF菌丝能缠绕Foc菌丝,并阻挡其侵入根系;AMF侵染率与其防效均呈正相关(P0.05);Fm+PS3-2+Foc和Gv+PS2-6+Foc处理的根系活力是单接种Foc的4.6倍;与不接种对照相比,Fm+PS3-2+Foc和Gv+PS2-6+Foc处理的黄瓜叶片中吲哚乙酸(IAA)含量分别提高了205%和166%,赤霉素(GA3)提高了33%和22%,玉米素核甘(ZR)提高了100%和80%,JA平均提高了65%,ABA降低23%和17%;而与单接种Foc处理相比,IAA提高了667%和568%,GA3提高了223%和196%,ZR提高了254%和219%,茉莉酸(JA)含量平均提高了215%,而脱落酸(ABA)含量只有单接种Foc处理的53%;Fm+PS3-2+Foc和Gv+PS2-6+Foc处理显著提高了黄瓜叶内苯丙氨酸解氨酶(PAL)防御酶活性和PAL基因表达量。综上推断AMF+PGPR组合是通过拮抗病原物、促进合成抗病信号物质、上调防御基因表达、提高防御酶活性和降低植株体内有毒物质等机制降低病害和改善植物抗病性。     

Determination of the role of salicylic acid and Benzothiadiazole on physico-chemical alterations caused by <Emphasis Type="Italic">Cucumber mosaic virus</Emphasis> in tomato

Shoe-string disease caused by Cucumber mosaic virus (CMV) is one of the major threats to tomato production worldwide. The alteration in some biochemical parameters in leaves of the susceptible tomato genotype (Nagina) associated with CMV infection and the effect of exogenous application of salicylic acid (SA) and benzothiadiazole (BTH) were studied in this paper. Results showed that exogenous treatment with SA and BTH not only led to plants which gave significantly more yield than diseased controls (DC), but also delayed symptom expression and reduced disease severity. Analysis of biochemical parameters indicated that exogenous application of elicitors and viral infection, significantly affected the activity of peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX). Compared to the DC plants, minimum disease severity and maximum number of fruit were recorded after a single dose of SA + BTH. Maximum plant height was recorded after weekly application of SA and maximum fruit yield per plant was gained with single dose of SA. Moreover, the activity of POD was significantly elicited many-fold after weekly application of SA + BTH, while higher amount of SOD was recorded with single dose of SA. The activity of CAT was also significantly accelerated after weekly application of SA + BTH while increased level of APX was noticed with single dose of BTH. In conclusion, the combined application of SA and BTH played an important role in induction of defense mechanism against CMV infection and can be useful in tomato disease management programs.     

香豆素合成途径关键酶基因Ghpal、Ghc4h和Gh4cl在棉花抗链格孢菌中的作用

链格孢菌Alternaria alternata引起的棉花轮纹斑病,是导致棉花早衰发生的主要成因之一,严重危害棉花生产。香豆素合成途径作为合成植保素的一条代谢支路,其产物能够抑制病原菌,增强植物的抗病性。为了揭示该途径在棉花抗链格孢菌中的作用,本文利用棉花皱缩病毒介导的基因沉默技术,通过对棉花香豆素合成途径中编码关键酶基因的沉默抑制,来解析其在棉花抗链格孢菌中的作用,所选择的基因有编码苯丙氨酸解氨酶(PAL)的基因Ghpal、肉桂-4-羟化酶(C4H)基因Ghc4h和4香豆酸-辅酶-A(4CL)的基因Gh4cl。结果显示,Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因受链格孢菌诱导转录,表明这些基因可能参与了棉花对链格孢菌的抗性反应。Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因分别被沉默后,结果显示各基因沉默植株对链格孢菌的抗性下降,表现为接种链格孢菌后,基因沉默植株的病情指数分别为43.36、38.27和44.78,显著高于野生型和VIGS空载体对照植株。这表明,Ghpal、Ghc4h和Gh4cl参与了棉花对链格孢菌的抗性反应。此外,离体条件下给Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因沉默植株叶片饲喂外源香豆素,结果发现基因沉默植株对链格孢菌的抗性得到恢复。这一结果进一步表明香豆素合成途径在棉花抗链格孢菌中起着重要作用。     

青枯菌GMI1000效应蛋白RipQ对致病力的作用研究

青枯菌通过Ⅲ型分泌系统向寄主植物细胞分泌100多种效应蛋白,对寄主植物的抗感病性产生影响。青枯菌效应蛋白RipQ启动子区存在典型的HrpB识别序列PIP box (5′-TTCGG-N15-TTCGC-3′),但其功能尚未明确。本研究分析了RipQ在青枯菌4种演化型菌株中的分布情况。以青枯菌GMI1000为出发菌,构建ripQ缺失突变体和过表达菌株,研究效应蛋白RipQ在青枯菌-番茄植物互作中的功能。结果显示,ripQ广泛分布于除演化型IV的不同青枯菌类群中。与野生型菌株相比,ripQ突变体在番茄上的致病力有一定程度的增强,而ripQ过表达菌株的致病力显著降低。突变体和过表达菌株在培养基中的生长与野生型没有区别,但过表达菌株在番茄体内的繁殖能力下降。RipQ过表达菌株侵染番茄后hrpB、hrpG和epsA基因表达量显著下调,且能够诱导番茄叶片H₂O₂的大量累积,过敏性坏死反应标志基因hin1和水杨酸信号通路标志基因PR1a的诱导表达。另外,在番茄上瞬时表达ripQ也可以观察到H₂O₂积累及叶片细胞坏...     

大豆花叶病种子带毒及介体传播在流行中的作用

 大豆植株的生育时期,对大豆花叶病的发展程度和危害性,有明显的影响。单叶期最感病,抗性随着生育年龄的增长而提高,单叶期潜育期最短、发病率最高,危害性最大。开花、结荚期后感病,对植株生长影响不大,黑龙江省大豆田出现的蚜虫中,大豆蚜、桃蚜、玉米蚜、棉蚜均能传播SMV,蚜虫最早出现于6月上中旬,高蜂为7月中下旬,大豆花叶病田间传播主要发生在7月中旬以后,8月为传播盛期,观察圃病害传播初期,病株有明显的梯降分布。与对照区呈鲜明对比,说明除早期形成的病苗外,没有其他的自源侵染,病害传播距离不远,多数在5-15米内,少有超过25米的,垅间和逆风向传播距离更短,种子带毒形成的病苗,在流行中起主导作用。蚜虫传播发生晚,主要引起种子斑驳。     

β-氨基丁酸诱导烟草产生PR蛋白及对TMV的抑制作用

 本文研究了β-氨基丁酸(BABA)诱导系统侵染寄主烟草NC89产生PR蛋白及其对TMV的抑制作用。用5mmol/LBABA对抗性烟和非抗性烟进行叶面喷施处理均可以抑制烟草叶片中TMV的产生,平均抑制率分别达到59%和49%。BABA和SA处理均可以诱导2种烟草叶片中PR1、PR2和PR5基因的表达,其中对PR1的诱导作用相对较强。分别用BABA和SA处理非抗性烟草,在处理后的不同时间内2种药剂对PR1基因的诱导规律基本相同。用BABA和SA分别预处理非抗性烟草2d后接种TMV,2种药剂对烟草叶片中PR1基因的影响是完全不同的,其中,BABA处理后接种TMV抑制PR1基因的表达,在接种后第72h已经检测不到PR1基因的存在,SA处理后接种TMV对PR1基因的影响呈现弱-强-弱的变化趋势,在接种后第24hPR1的表达量达到最强,以后逐渐减弱。试验结果表明:BABA能够提高非抗性烟草对TMV的抗性,但是BABA诱导烟草产生抗TMV的作用机制可能是一种不同于目前普遍公认的SA的作用机制。     

Salicylic Acid Induces Resistance to Alternaria solani in Hydroponically Grown Tomato

ABSTRACT Alternaria solani is the causal agent of early blight disease in tomato and is responsible for significant economic losses sustained by tomato producers each year. Because salicylic acid (SA) is an important signal molecule that plays a critical role in plant defense against pathogen invasion, we investigated if the exogenous application of SA would activate systemic acquired resistance (SAR) against A. solani in tomato leaves. The addition of 200 muM SA to the root system significantly increased the endogenous SA content of leaves. Free SA levels increased 65-fold over basal levels to 5.85 mug g(-1) fresh weight (FW) after 48 h. This level of SA had no visible phytotoxic effects. Total SA content (free SA + SA-glucose conjugate) increased to 108 mug g(-1) FW after 48 h. Concomitant with elevated SA levels, expression of the tomato pathogenesis-related (PR)-1B gene was strongly induced within 24 h of the addition of 200 muM SA. PR-1B expression was still evident after 48 h; however, PR-1B induction was not observed in plants not receiving SA treatment. Challenge inoculation of SA-treated tomato plants using conidia of A. solani resulted in 83% fewer lesions per leaf and a 77% reduction in blighted leaf area as compared with control plants not receiving SA. Our data indicate that root feeding 200 muM SA to tomato plants can (i) significantly elevate foliar SA levels, (ii) induce PR-1B gene expression, and (iii) activate SAR that is effective against A. solani.     

防御相关激素与纹枯病菌处理下水稻VQ基因家族的转录分析

VQ蛋白与WRKY转录因子互作,调节植物防御反应.本研究分析了水稻VQ基因家族在水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)3种防御相关激素和纹枯病菌(Rhizoctonia solani)处理下的转录表达谱.结果表明,水稻VQ基因家族有1/3以上成员至少响应一种处理,OsVQ2、-11和-35的表达在3种激素处理下均...