蛋白激发子基因peaT1植物表达载体的构建及其转化棉花的研究*

［目的］ 构建蛋白激发子基因 peaT1的植物表达载体并转化棉花品种‘CCRI24’。［方法］ 设计含有 PstⅠ和XhoⅠ酶切位点的引物,以质粒pET28a-peaT1为模板扩增得到 peaT1序列,将其通过中间载体pG4AS-cup克隆到植物表达载体pCAMBIA2300上,通过农杆菌介导法转化棉花品种‘CCRI24’,诱导并筛选抗性愈伤和胚性愈伤,通过PCR、southern杂交和RT-PCR检测筛选的棉株。［结果］ 构建了含有增强子和多联终止子的植物表达载体pCAMBIA2300-peaT1,获得了大量的胚状体和4棵再生苗并嫁接成活,验证了蛋白激发子基因 peaT1已经整合到再生苗2和4基因组当中。［结论］ 本研究为进一步开展蛋白激发子基因 peaT1转化棉花的研究提供了基础材料。     

超量表达益母草种子抗菌蛋白提高番茄的抗病性

为了验证来自益母草Leonums japonicusHoutt种子的抗菌蛋白基因LjAMP1和LjAMP2对植物病害的广谱抗性,用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导法,将其分别转入台湾圣女番茄品种。结果显示,利用黄萎病菌毒素浸泡番茄离体枝条,处理24h,空载转基因对照和非转基因再生植株枝条全部萎蔫,而LjAMP1和LjAMP2转基因番茄T0代枝条未出现萎蔫的株系比率分别为11.11%和6.25%;用离体叶片接种菌块,分别对T0代抗或耐黄萎病菌毒素的T1代株系接种早疫病菌,接种10天,空载转基因对照和非转基因再生植株的病情指数达到100,而LjAMP1和LjAMP2转基因番茄病情指数最低的株系分别为17.5和10.0,表明转基因番茄能同时提高对黄萎病菌毒素和早疫病的抗性;进而用叶盘法检测转基因植株对番茄青枯病菌的抑制作用,结果显示对真菌病害抗性强的转基因植株叶片对青枯病菌的抑菌圈更大。转基因番茄抗病鉴定结果表明,来自益母草种子的LjAMP1和LjAMP2基因对植物病害具有广谱抗性。     

酵母pac1基因介导对葡萄B病毒的抗性

为明确广谱性抗病毒基因—酵母pac1基因对葡萄B病毒(Grapevine virus B,GVB)的抗性效果,通过农杆菌介导的遗传转化,将pac1基因导入西方烟37B,对转基因植株进行PCR鉴定及Southern blot分析,通过病毒摩擦接种观察症状以及实时荧光定量RT-PCR检测植株体内病毒含量,并对转基因植株抗病性进行初步鉴定。结果表明,目的基因pac1成功导入并整合至西方烟37B基因组,共获得10个转基因株系。不同株系的T1代烟草中阳性植株比例为16.7%~72.7%,表明目的基因可成功遗传到子代。接种病毒后转基因植株普遍延迟发病,但后期症状与非转基因对照相似,其中仅1个转基因株系B6具有不表现典型症状等抗性反应。接种植株病毒含量检测中,所有转基因植株均检测到病毒存在,但表现为抗病的B6株系中病毒含量显著低于非转基因对照,表明该转基因植株虽不能完全抵抗GVB侵染,但对GVB具有耐病性。     

油菜miR6030通过靶标两个编码CC-NBS-LRR蛋白的基因调控对核盘菌的抗性

miRNAs对油菜抗核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的调控作用尚不明确。本研究分析了油菜miR6030在菌核病抗性调控中的功能和机制。结果表明,miR6030在油菜不同组织中表达水平有差异,以根和茎中较高,花中最低。miR6030瞬时超表达和沉默分析以及基因沉默转基因油菜植株分析结果均显示,miR6030负调控油菜对核盘菌的抗性。降解组分析和GUS染色分析显示,miR6030靶标2个产物具有CC-NBS-LRR(CNL)结构的基因BnaCnng64090D和BnaA09g10520D。这2个基因均正调控油菜对核盘菌的抗性。综上,油菜miR6030降解编码CNL蛋白的BnaCnng64090D和BnaA09g10520D基因转录本,从而负调控对菌核病的抗性。该研究结果增进了对miR6030生物学功能以及油菜对核盘菌抗性分子机制的理解,并为油菜抗菌核病分子育种提供新思路。     

AtEDR1介导拟南芥对稻瘟菌的抗性(英文)

 稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)是一种半腐生病原菌,该病原菌可以侵染水稻,产生稻瘟病。对于水稻与稻瘟菌的互作机制,人们已经进行了大量的研究。然而,鉴于水稻基因组相对较大且稻瘟菌生理小种众多,致使研究进展缓慢。本研究通过将稻瘟菌生理小种Y34侵染拟南芥生态型Col-0,发现Y34可以感染Col-0,从而建立Y34-拟南芥互作模型,用以探究Y34与抗白粉突变体edr1的关系。结果显示,edr1比Col-0对于稻瘟菌更敏感。之前有研究表明,降低SA含量的突变体(pad4,sid2,nim1)均可抑制edr1相关表型。接种Y34于edr1与pad4、sid2、nim1形成的双基因突变体发现,所有双突变体的感病性比edr1单突均明显降低。推测EDR1可能在拟南芥抗稻瘟菌方面起一定正调控作用,且其作用依赖于SA途径的相关基因。     

花生青枯病内生拮抗细菌的鉴定、抗菌活性及其田间防效

从病区健康花生植株茎秆内分离到1株对花生青枯病菌Ralstonia solanacearum有强拮抗作用的内生细菌,命名为BZ6-1菌株.拮抗试验表明,该菌具有较广抗菌谱,对多种植物病原真菌有较强的抑制作用.形态观察和16S rDNA同源性分析初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens.该菌的最佳培养基组成为:糖蜜10g·L-1,蛋白胨0.5g·L-1,酵母膏0.5g·L-1.最适发酵条件为pH8.5、装液量50mL/250mL、温度25℃、转速200r·min-1、培养时间21h,在此条件下拮抗圈直径达34.0mm.田间试验结果表明BZ6-1菌株对花生青枯病防效达62.3%.     

磷酸二氢钾影响马铃薯对晚疫病抗性的初步研究

本研究以马铃薯品种‘丽薯6号’为试材,对叶面喷施不同浓度磷酸二氢钾4 d后的植株接种晚疫病菌,测定晚疫病发生的严重度,并测定磷酸二氢钾和晚疫病菌处理后14 d内马铃薯植株的PAL、SOD、POD、PPO、Chi、GLU活性及SP含量。结果表明,在一定浓度范围内,磷酸二氢钾可减轻马铃薯晚疫病的发生,随着施用浓度的增加,晚疫病发病逐渐减轻。其中磷酸二氢钾质量浓度为0.6%时,晚疫病发病最轻,接种晚疫病菌后8 d防效达35.64%,12 d时仍超过30%,但浓度超过0.6%,晚疫病发生加重。同时,喷施磷酸二氢钾可不同程度地提升健康和接种晚疫病菌的马铃薯植株体内6种防御酶活性及可溶性蛋白含量。因此,磷酸二氢钾在一定时间段内可诱导马铃薯对晚疫病的抗性,减轻晚疫病的发生。     

编码harpin_（Xoo）蛋白的基因hpa1_（Xoo）转化菊花增强对蚜虫的抗性

将水稻白叶枯病原菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae编码harpinXoo蛋白的hpa1Xoo基因构建植物重组表达质粒pCAMBIA3300-hpa1Xoo-bar,由根癌农杆菌Agrobacterium tumefa-ciensLBA4404介导,叶盘法转化寒菊QX-077,获得了草丁膦转基因寒菊株系。经PCR、Southernblot和RT-PCR检测证明hpa1Xoo已整合到寒菊基因组中。在转基因株系的叶片和植株上抗虫性鉴定表明,转基因寒菊显著抑制桃蚜Myzus persicae的繁殖（t〈0.01）。RT-PCR表明转基因植株中hpa1Xoo能够在转录水平正常表达。hpa1Xoo转化寒菊可以正常表达并提高寒菊对蚜虫的抗性。     

编码harpinXoo蛋白的基因hpalXoo转化菊花增强对蚜虫的抗性

将水稻白叶枯病原菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae编码harpinXoo蛋白的hpalXoo基因构建植物重组表达质粒pCAMBIA3300-hpalXoo-bar,由根癌农杆菌 Agrobacterium tumefaciens LBA4404介导,叶盘法转化寒菊QW-077,获得了草丁膦转基因寒菊株系.经PCR、Southern blot和RT-PCR 检测证明 hpalXoo已整合到寒菊基因组中.在转基因株系的叶片和植株上抗虫性鉴定表明,转基因寒菊显著抑制桃蚜 Myzus persicae的繁殖(t＜0.01).RT-PCR表明转基因植株中hpalXoo能够在转录水平正常表达.hpalXoo转化寒菊可以正常表达并提高寒菊对蚜虫的抗性.     

转hrf1基因水稻对稻曲病抗性分析

用注射接种法测定9个转hrf1基因水稻品系对稻曲病的抗性,结果表明B12-2m、B12、HTRP2和NJH12转基因系对稻曲病的抗性有显著提高,其中NJH12对稻曲病的抗性表现最突出。在江苏南京和安徽潜山两地的田间测定结果显示NJH12对稻曲病的抗性表现明显,与对照相比防效提高65%以上。用RT-PCR测定抗病转基因系中防卫基因的表达,在抗病转基因系中,Ospr1a、Ospr1b和PAL等防卫反应基因的表达明显增强。转hrf1基因水稻可能通过诱导防卫反应基因的表达提高水稻对稻曲病的抗性。     

生姜品种资源对姜瘟病的抗病性鉴定

为明确引自国内外的不同生姜品种对姜瘟病的抗病性,于人工病圃内采用人工接种方法测定了58个生姜品种对姜瘟病的抗病性,并在无姜瘟病发生的试验田内,对各品种的农艺性状进行了测定。结果表明,供试生姜不同品种的抗病性差异明显,现有生姜品种多为高感、感病品种,其中,安徽阜阳大姜、四川犍为黄口姜、厦门同安土姜等3个品种表现为中抗,7个品种表现为轻抗,9个品种表现为感病,39个品种表现为高感。主要农艺性状测定结果表明,3个中抗品种的产量性状表现突出,是姜瘟病重发区推广应用的首选品种。     

植物疫苗鄂鲁冷特对番茄青枯病的田间防治效果

为了明确植物疫苗鄂鲁冷特对番茄育苗及其田间青枯病防治效果的影响,在番茄育苗基质中添加植物疫苗,测定处理后种苗株高、根系长度及出苗率;在田间种植共设疫苗袋装、沟施、浇灌及生防菌剂、化学农药和清水对照6个处理,对根系土壤的养分含量、植株的生物学性状及青枯病发病率进行研究。结果表明,植物疫苗处理分别能使番茄植株株高、根系长度和出苗率提高13.71%、68.20%和56.66%;疫苗袋装和沟施处理的番茄根系土壤有机质、全氮、全磷、全钾和交换性钙含量均显著高于其它处理;疫苗袋装、沟施和浇灌均能显著提高番茄植株的株高、花数和产量,其中疫苗袋装处理效果最好,番茄产量最高为99.55 t/hm~2,对不同生育期的平均防治效果最高为93.47%。表明植物疫苗鄂鲁冷特的应用能育出壮苗,降低青枯发病率,提高产量。     

Identification and use of a wild plant with antimicrobial activity against Ralstonia solanacearum, the cause of bacterial wilt of potato

Fresh aerial tissue and roots of 14 wild plants in Okinawa prefecture were investigated for their antimicrobial activity against Ralstonia solanacearum , which causes bacterial wilt of potato. A 70% aqueous ethanol extract of fresh aerial tissue of Geranium carolinianum L. showed strong antimicrobial activity against R. solanacearum . This extract also showed antimicrobial activity against the pathogens causing common scab of potato and soil rot of sweet potato. The antimicrobial substance could be extracted with hot water, and was effective against R. solanacearum in soil. In the field test, a treatment combining incorporation of dried aerial tissue into the soil and solarization was highly effective for control of bacterial wilt of potato. These findings suggest that G. carolinianum L. could be used as a biological agent for the control of bacterial wilt of potato.     

瑞香素对烟草青枯病的防治效果及其作用机理

为探究植物次生代谢产物瑞香素对烟草Nicotiana tabacum青枯病的防治效果及其诱导抗性作用,通过室内和田间试验评价瑞香素对烟草青枯病的防治效果,利用高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）和实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）技术分析其对烟草体内酶活性、木质素含量、激素水平和抗性相关基因表达量的影响。结果表明,叶面喷施瑞香素对烟草青枯病有较好的防治效果,其中2.85 mg/L处理的防治效果最佳,其次是5.70 mg/L和11.40 mg/L处理,接种后14 d的相对防效依次为66.93%、42.52%和48.03%。瑞香素处理可显著提高烟草体内过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶的活性,处理后12 h分别较对照显著提高了3.56倍、1.68倍和1.82倍;瑞香素处理后4 d和7 d烟草根部木质素含量分别较对照显著提高了1.33倍和1.54倍;瑞香素处理后6 h烟草体内茉莉酸和脱落酸含量分别较对照显著提高了35.98%和34.55%,而水杨酸含量较对照显著降低了25.56%。同时,叶面喷施2.85 mg/L瑞香素后显著抑制了茉莉酸途径拮抗基因JAZ3的表达,处理后6 h的表达量较对照下调了9.19倍,同时显著促进病程相关基因PR1的表达。提前喷施2.85 mg/L瑞香素能有效控制田间烟草青枯病发生,相对防效达到52.22%~75.54%,显著高于对照药剂苯并噻二唑的相对防效33.50%~53.00%。表明瑞香素能提升烟草体内酶活性和根部木质素含量,促进抗性基因表达,对田间烟草青枯病有稳定的防治效果,具有开发为防治烟草青枯病的植物激活剂的潜力。     

内蒙古自治区主栽马铃薯品种对黄萎病的抗性鉴定

为明确内蒙古自治区主栽马铃薯品种对黄萎病的抗性情况,于2016年分别在内蒙古自治区乌兰察布市凉城县、锡林郭勒盟正蓝旗、锡林郭勒盟多伦县3个试验田对16个马铃薯品种抗性进行鉴定。试验采用室内与田间鉴定相结合,通过调查地上部植株和地下部块茎的发病程度评价马铃薯品种的抗性。室内抗性鉴定结果显示,在所测定的16个马铃薯品种中,抗病品种有3个(10≤病情指数20),占总品种的18.75%;中抗品种有8个(20≤病情指数35),占总品种的50.00%;感病品种有5个(病情指数≥35),占总品种的31.25%,未发现免疫和高抗品种。田间人工病圃和自然病圃抗性鉴定结果显示,部分品种在不同地区的抗性表现不稳定,其中合作88在不同地区的抗性水平较强,适合在黄萎病流行地区种植,从而达到防病增产的目的。     

球囊霉属真菌与芽孢杆菌M3-4协同作用降低马铃薯青枯病的发生及其机制初探

 丛枝菌根真菌(AMF)和根围促生细菌(PGPR)能在一定程度上拮抗土传病原物、提高植物抗病性而降低病害。本研究旨在(1)确定不同AMF与PGPR组合中,菌间相互作用的关系;(2)评价不同AMF与PGPR组合促进马铃薯生长、降低青枯病(Ralstonia solanacearum)危害的效果;(3)初步探索最佳AMF与PGPR组合降低马铃薯青枯病的作用机制。结果表明,与单接种AMF或PGPR相比,一些AMF与PGPR组合能够促进AMF的侵染和PGPR在马铃薯根围的定殖; AMF与PGPR组合能显著促进马铃薯的生长(如株高、茎粗、地上鲜重、地上干重、薯块重),其中以AMF摩西球囊霉(Glomus mosseae, Gm)与PGPR芽孢杆菌(Bacillus sp.)M3-4菌株组合以及地表球囊霉(G. versiforme, Gv)与 M3-4菌株组合促生效果最好。另外,接种AMF和PGPR的组合不同程度降低了马铃薯青枯病的危害,其中也以Gm与M3-4和Gv与M3-4的组合防治效果最佳,防治效果分别为65.2%和69.5%。并且,后者处理的叶片中超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶和过氧化氢酶活性显著高于其他处理,丙二醛含量则显著低于其他处理。实验结果表明,Gm与M3-4以及Gv与M3-4的AMF和PGPR组合能够协同作用大幅促进马铃薯的生长、诱导其防御反应而降低马铃薯青枯病危害。     

番茄青枯病植物疫苗胶悬菌剂的制备及其对病害的防治效果

研究了植物疫苗胶悬剂的制备工艺,确定胶悬剂制备的适宜参数为:琼脂终浓度为2.0‰、氯化钠终浓度为2.0%和pH为7.0。在此条件下,胶悬效果最好,质地均匀,无上下分层。试验了植物疫苗胶悬剂对番茄青枯病的防治效果,结果表明,该胶悬剂能较好地抑制番茄青枯病的发生,其防效(77.45%)与化学农药72%农用硫酸链霉素SP(77.23%)相当,配合生防菌剂20亿活芽孢/g蜡质芽孢杆菌WP施用,效果更佳,防效达81.81%。     

茉莉酸甲酯对辣椒抗青枯病的诱导效应及抗氧化酶活性的影响

为探索茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)诱导辣椒抗青枯病的效应及与抗氧化酶活性的关系,以感青枯病品种粤红1号和抗青枯病品种辛香8号辣椒为试验材料,分别用浓度为0.025、0.05、0.1、0.5、1.0 mmol/L的MeJA浸种12 h和喷雾48 h处理后,接种浓度为107CFU/mL的青枯病菌Ralstonia solanacearum,测定MeJA对青枯病菌的抑制活性以及辣椒幼苗的病情指数、抗氧化酶活性和丙二醛含量。结果表明,0.025～1.0 mmol/L MeJA对青枯病菌无抑制作用;MeJA浸种处理对粤红1号和辛香8号辣椒幼苗的诱导效果最高,分别为21.38%和25.17%,而喷雾处理的诱导效果可依次提高至31.64%和37.30%,且诱导效果随MeJA浓度先升高后降低。与对照相比,MeJA处理后2个品种辣椒幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性均随MeJA浓度先升高后降低,而丙二醛(MDA)含量则先降低后升高;CAT、POD、APX和GR活性最大值均为抗病品种辛香8号经MeJA喷雾处理后所达峰值,依次为13.51、49.27、11.58和5.28 U/g FW,MDA含量最低值为13.58μmol/g FW,而SOD活性最大值为感病品种粤红1号经MeJA喷雾处理所达峰值,为364.31 U/g FW。表明MeJA预处理可有效诱导辣椒抗青枯病,其诱导效应与其激活幼苗叶片抗氧化酶活性和降低丙二醛含量有关。     

植物青枯病高效生防菌株PBW1培养工艺研究

植物青枯病生防菌株PBW1对植物青枯病的防效可高达70%以上。本文首先获得了PBW1 500 mL摇瓶培养的最佳条件:30℃、初始pH7、接种量为1%、装液量为120 mL、摇床转速为220 r/min;在最佳条件下培养48 h的菌体浓度达4.2×10¹²cfu/mL;同时还对500 mL摇瓶培养过程中菌体生长、还原糖、总糖及pH变化特征进行了研究。此外,本文还在6L全自动发酵罐上对PBW1培养过程中的菌体生长、还原糖、氨基氮、pH和DO的变化特征进行了研究,培养48h的菌体浓度达4.76×10¹²cfu/mL。