氮胁迫条件下稻瘟病菌CH-63致病蛋白Mg-p1与水稻互作中细胞超微结构变化及相关酶活研究

分离纯化获得氮胁迫条件下稻瘟病菌CH-63分泌产生的致病蛋白Mg-p1,大小约为58 KD。该蛋白接种感病品种蒙古稻,接种处叶片出现过敏性坏死反应。电镜检测接种该蛋白后叶片细胞超微结构变化,发现与对照相比致病蛋白处理后细胞壁加厚,形成空腔,叶绿体膜消失,淀粉粒数量减少,叶绿体发生崩解。构建抗、感水稻品种C101A51和蒙古稻的悬浮细胞系,对致病蛋白Mg-p1接种后苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)活性变化进行检测。结果表明Mg-p1接种蒙古稻后PAL酶活增加强于完全培养条件下产生的分泌蛋白,而接种抗病品种C101A51后PAL活性变化不明显。在检测POD活性变化过程中,发现无论是感病或抗病品种,其互作过程中POD与对照相比无明显变化,这一现象说明了在水稻受到外源物侵染后,其POD活性均会发生变化,无明显专一性,PAL则针对感病品种具有稻瘟病菌致病特异性,而抗病品种也无明显专一性。通过上述研究对深入了解稻瘟病菌与水稻之间的相互识别,信号传导和应答过程,阐明水稻对稻瘟病菌的抗性机制、水稻与稻瘟病菌互作的分子机理具有重要意义。     

稻瘟病诱导水稻幼苗叶片氧化还原系统的特征谱变化

为了探究水稻幼苗叶片受稻瘟病菌侵染后氧化还原状态的影响,以水稻感病种质日本晴、抗病种质武运粳7号为材料,接种本区域稻瘟病菌混合小种,测定水稻叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等活性氧清除酶系的活性,以及丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量。结果表明,稻瘟病菌侵染后水稻抗病材料、感病材料幼苗叶片内SOD、POD、CAT等活性氧清除酶系活性均增强,且MDA含量、可溶性蛋白含量都呈增加趋势。感病材料日本晴活性氧清除酶系活性的增加幅度明显大于抗病材料。     

24个水稻抗稻瘟病单基因鉴别品系悬浮细胞系的建立

以IRRI-Japan24个水稻抗稻瘟病单基因鉴别品系和对照普感品种丽江新团黑谷（LTH）的成熟种胚为材料诱导愈伤组织,诱导过程中发现不同基因型愈伤组织诱导能力差异极大,愈伤组织诱导率在14．3％-97．1％,将2,4-D浓度从3．0mg／L提高到5．0mg／L时,可提高愈伤组织诱导率。经诱导成功的水稻愈伤组织继代培养一段时间后,不同基因型的愈伤组织继代特性出现明显差异,选取生长状态良好的单株系愈伤组织建立了水稻悬浮细胞系。悬浮培养过程中对胚性悬浮系的细胞形态变化进行了观察。发现细胞的形状由开始的不规则、长条形逐渐转交成近椭圆形、椭圆形;细胞质由很淡、透明、具明显的大液泡逐渐转变成浓厚、不透明、较小的液泡。大多数品系的单细胞率由30％-40％提高到60％～90％。本研究通过努力,建立了14种单基因型水稻材料的稳定悬浮细胞系,构建过程中发现基因型、继代培养特性、愈伤组织类型选择是影响胚性悬浮细胞系建立的重要因素。该悬浮细胞系的建立为进一步研究稻瘟菌分泌蛋白与水稻细胞互作的生化机理奠定基础。     

硅对稻瘟病菌侵染下水稻叶片超微结构的影响

为进一步揭示硅对稻瘟病的结构抗性,以纳米SiO2为硅源,以对水稻稻瘟病Magnaporthe grisea具有抗病性的农大18号和感病性的蒙古稻为材料,借助扫描电镜和透射电镜,在接种稻瘟病菌后对2个品种水稻叶片进行电镜观察.试验结果表明,接种稻瘟病菌后,无论是抗病品种还是感病品种,经过施硅处理的水稻叶片表面只存在少数的稻瘟病菌菌丝,并且其菌丝数量要比不施硅处理少.通过透射电镜图片还可看到,在水稻叶片内形成的矿化硅材料将病菌菌丝包围,减少了稻瘟病菌对水稻的侵染.施硅能够有效地抑制稻瘟病菌的入侵,从而增强水稻对稻瘟病的结构抗性.     

籼型水稻三系不育系广抗13A抗稻瘟病基因的遗传

籼型水稻三系不育系广抗13A生产上对稻瘟病菌表现抗谱广、抗性强的特点,于2003年10月通过福建省科学技术成果鉴定.借助5个以CO39为遗传背景的近等基因系(鉴别品种)和1个普感品种丽江新团黑谷(LTH)组成的基因分析体系,对籼型水稻三系不育系广抗13A抗稻瘟病基因的组成进行鉴定分析.接菌试验选用4个致病性稳定的稻瘟病...     

安徽稻区稻瘟病菌生理小种的鉴定

稻瘟病菌的致病性分化严重,生理小种多、变化快,是水稻抗病品种容易丧失抗性而沦为感病品种的主要原因之一。笔者用中国统一鉴别品种对2002年安徽稻区308个稻瘟病菌的单孢菌株进行了生理小种的活体和离体鉴定,结果表明:两种鉴定方法的鉴定结果基本一致,稻瘟病菌ZA、ZB、ZC、ZD、ZE、ZF、ZG和ZH等8个群在安徽省均有分布,但其优势群为ZB群,ZB13和ZB15为优势小种;优势小种在不同水稻品种上出现的频率存在一定差异。在供试的四种保鲜剂中,以6-BA保鲜效果最好,对离体稻叶接种稻瘟病菌后病情的发展也无明显的抑制作用,适合于稻瘟病菌的离体接种。     

水稻地方品种月亮谷与LTH叶片蛋白质的双向电泳分析

 为了研究水稻地方抗病品种月亮谷与感病品种丽江新团黑谷（LTH）在未接种稻瘟菌前蛋白质间的差异,利用双向电泳技术对月亮谷与LTH叶片的蛋白质组分进行研究。试验选用pH 4～7,17cm的IPG胶条,利用双向电泳技术分离上述两个水稻品种的稻苗叶片的蛋白质,分析其蛋白质点表达量的差异,同时选取差异显著的蛋白质点进行质谱分析。利用Gene ontology软件对这些蛋白质进行了功能分类。月亮谷与LTH叶片蛋白的双向电泳图谱得到34个差异蛋白点,对其中20个蛋白点进行质谱测定,鉴定到13个差异蛋白,包括1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基,3-磷酸甘油醛脱氢酶,ATP合酶,UDP-葡萄糖焦磷酸化酶,铁氧蛋白-NADP-还原酶,叶绿素a/b结合蛋白等。因此认为月亮谷与LTH叶片中主要是参与生长代谢和防御相关的蛋白质存在差异。这些蛋白在水稻与稻瘟病菌互作中的表达模式和对抗病性的贡献值得下一步深入研究。     

临沧地区不同来源稻瘟病菌致病性分析

【目的】明确分离自临沧地区水稻主栽品种和陆稻地方品种稻瘟病菌的毒性频率及致病性的分化特点。【方法】采用喷雾接种,分别将分离自临沧地区的108个稻瘟病菌单孢菌株在水稻苗期接种于23个稻瘟病抗性单基因系,对其进行致病性测定。【结果】108个供试菌株中,分离自主栽水稻品种上的26个稻瘟病菌单孢菌株对持有抗性基因Piz、Piz-5、Pita、Pi5、Pi9和Pita-2的水稻单基因系的毒性频率均低于20%,分离自沧源县陆稻地方品种的56个稻瘟病菌单孢菌株对持有抗性基因Pik-h、Piz-t、Pib、Pi5、Pi9、Pi12和Pi11的水稻单基因系的毒性频率均低于20%,分离自镇康县陆稻地方品种的26个稻瘟病菌单孢菌株对持有抗性基因Pii、Pik-h、Piz-t、Pib、Pish、Pi1、Pi5、Pi9、Pi12、Pik-m和Pi11的水稻单基因系的毒性频率均低于20%;在稻瘟病菌致病性相似系数为0.45时,将不同来源的108个稻瘟病菌株划分为2个谱系。【结论】持有Pi5和Pi9抗性基因的水稻品种在临沧地区具有较好的应用价值;分离自临沧地区的水稻主栽品种和陆稻地方品种上的稻瘟病菌群体存在明显的致...     

利用细胞和组织培养技术研究水稻抗稻瘟病机制

利用组织培养技术建立了水稻悬浮细胞和愈伤组织培养体系.用木聚糖酶激发子处理水稻悬浮细胞,引起细胞内过氧化氢和超氧阴离子含量迅速升高.木聚糖酶和稻瘟病菌提取物处理水稻悬浮细胞1h后,编码几丁质酶的基因Cht-1表达明显增加,而编码病程相关蛋白的PR10基因没有表达,但处理12 h,后者表达明显增加.用稻瘟病菌提取物和激发子木聚糖酶处理水稻悬浮细胞,均诱导水稻细胞合成樱花素--专抗稻瘟病的抗毒素.若用它们处理水稻愈伤组织,则引起组织褐化、生长量降低、密度下降.初步结果表明:水稻悬浮细胞和愈伤组织是研究水稻抗稻瘟病机制方便、合适的实验材料.     

串珠镰刀菌诱导玉米活性氧及保护酶系变化研究

以不同抗病品种(BT-1)、感病品种(N6)的玉米幼苗为材料,研究了在串珠镰刀菌诱导下玉米幼苗POD、SOD活性、O2·-产生速率以及MDA的含量变化。结果表明,接种后O2·-产生速率和MDA的含量增大,抗病品种均高于感病品种,抗病品种的O2·-产生的速率峰值出现早且高,接种36 h达到高峰,且是对照的5.8倍;抗病品种SOD酶活性变化明显,且高于感病品种;接种后POD活性增加,感病品种活性增幅高,高于抗病品种。说明抗感玉米品种接种串珠镰刀菌后,相关酶活性的变化与活性氧的产生存在着明显的差异,这种变化在一定程度上反映了抗感玉米植株在病原菌胁迫下其不同的调节机制。     

淮稻5号的真菌多样性及其储藏过程中可培养的优势真菌

【目的】从传统形态学和分子生物学两方面对2013年的淮稻5号中分离的真菌进行鉴定,并研究淮稻5号在不同储藏条件下优势菌株的演变规律,为该品种稻谷储藏过程中的真菌种属研究及霉变防控提供参考。【方法】淮稻5号中的可培养真菌通过采用孟加拉红和马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）两种培养基,按照国标GB 4789.15-2010的操作获得。将采自4个不同地区的淮稻5号混匀,分别调节其水分含量为14.5%和18.5%后放入25℃人工气候箱内模拟储藏,逐月取出模拟储藏的稻谷样品进行传统培养以确定可培养的优势真菌。真菌的种属分别通过菌落、菌丝及孢子的形态学观察,对照《中国真菌志》等参考文献确定;同时通过PCR分别扩增相应真菌的内转录间隔区（ITS）和28S rDNA的部分序列,连接T载体后测序,通过构建系统发育树进而确定真菌的种属。【结果】从4个地区的2013年淮稻5号稻谷中共分离得到33株真菌,主要为青霉（Penicillium）、曲霉（Aspergillus）和镰刀菌（Fusarium）等菌属,其中青霉属与曲霉属最多,分别为16株和15株,分别占分离所得菌株的48.5%和45.5%,表明青霉和曲霉是2013年淮稻5号稻谷中可培养真菌的优势菌属。而镰刀菌属的真菌仅2株,仅占分离所得菌株的6%。模拟储藏的结果表明,水分含量为14.5%的淮稻5号在25℃条件下储藏6个月时出现优势菌株,为橘灰青霉（Penicillium aurantiogriseum）,并且该优势菌在模拟储藏的第7、8个月持续存在。水分含量为18.5%的淮稻5号在25℃条件下储藏7个月时出现优势菌株,为酵母菌,且该优势菌在模拟储藏8个月时依然存在。【结论】2013年淮稻5号中分离获得33株真菌,主要包括16株青霉、15株曲霉以及2株镰刀菌,表明青霉和曲霉是2013年淮稻5号稻谷中的优势菌属。不同水分含量的稻谷在储藏过程中可能出现不同的优势菌株。     

“挂壁”法筛选常温稻秆腐解菌及其降解能力研究

采用"挂壁"法对稻秆高效腐解菌群进行富集,并以稻秆粉为唯一碳源筛选到生长能力强的腐解菌12株,进一步复筛从中获得腐解能力较强的细菌2株和真菌2株,通过16S rDNA、ITS序列分析及菌株形态学观察,初步鉴定菌株GS2-3、ZJA-6分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和类芽孢杆菌(Paenibacillus pabuli),菌株ZJB-5、ZJC-1分别为哈茨木霉(Trichoderma harzianum)和拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis).细菌GS2-3、ZJA-6和真菌ZJB-5、ZJC-1均具有较高的纤维素酶和半纤维素酶活性,纤维素酶活力分别达到21.85、13.20、106.48、187.13 U·mL^-1,半纤维素酶活力分别达到960.70、1 879.67、100.64、6 727.30 U·mL^-1;液体培养7 d后,菌株GS2-3、ZJA-6、ZJB-5和ZJC-1对稻秆的相对降解率分别为22.78%、34.25%、33.32%和27.99%,显著高于其他降解菌;土培降解试验表明,4株腐解菌均有较强的腐解稻秆能力,处理28 d后菌株ZJC-1、GS2-3、ZJA-6、ZJB-5的腐解率分别达到23.2%、19.2%、17.8%、14.7%.这表明采用"挂壁"法进行优势菌群的富集,为针对性地获得稻秆还田腐解菌提供了新的思路.     

吉林省水稻育种现状分析

对2004～2006年吉林省参加预试或完成区试新品系的丰产性、稻米品质、抗稻瘟病性等进行了分析。结果表明:①参试新品系丰产性突出的比例很低,产量超过对照8%的品系数不到5%,产量超过对照5%的比例虽有所增加,但也只有15%左右;②米质特别优良的比例太低,品质达一等米标准的只占参试品系的1%,达二等米标准的也不到10%;③参试品系的抗稻瘟病性较好,预试中穗瘟抗性达到中抗(MR)的比例达35%以上,但在完成区试品系中比例有所下降。本文还对育种中存在上述问题的原因及解决途径进行了讨论。     

与广西水稻纹枯病相关菌系的鉴定和遗传特性研究(英文)

对从广西28个市、县不同稻区采集的水稻纹枯病株上分离获得的186个类似丝核菌的真菌分离物进行系统研究。根据病原菌的培养性状、菌核大小、菌株生长最适温度和生长速率等形态学方法进行初步分类,然后利用rDNA的PCR-RFLP和序列分析法作进一步鉴定。结果表明,所有供试分离物可分为5个不同菌系,分别为立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani AG1-IA)、水稻丝核菌(Rhizoctonia oryzae-sativae)、水稻枯斑丝核菌(Rhizoctonia oryzae)、双核丝核菌的AG-A融合群真菌(Rhizoctoniasp AG-A)、嗜水小核菌(Sclerotium hydrophilum)。其中,Rhizoctonia oryzae、Rhizoctonia sp AG-A、Sclerotium hydrophilum3个菌系在广西为首次报道。致病力测定结果表明,5个菌系均能侵染水稻并引起相似的纹枯病症状,但致病力大小差异较大,其中R. solani AG1-IA是引起广西水稻纹枯病的主要的优势菌系,出现频率最高,致病力最强,其余4个菌系致病力相对比较弱,致病力强弱顺序为R. solani AG1-IAR. oryzaeR. oryzae-sativaeS. hydrophilumRhizoctoniasp AG-A。测定不同菌系对水稻纹枯病防治上几种常规用药的敏感性,表明菌系间的药剂敏感性存在明显差异。研究结果揭示与广西水稻纹枯病相关菌系遗传结构的复杂性,除了常见典型水稻纹枯病菌R.solaniAG1-IA以外,其他不同遗传特性菌系的存在可能是导致该病害难以防治的一个重要原因,在今后水稻生产和病害防治上应引起重视。     

水稻内生固氮菌分离鉴定、生物特性及其对稻苗镉吸收的影响

【目的】分离鉴定湖南水稻内生固氮菌,研究水稻内生固氮菌的系统发育,分析测定分离菌株的生物学特性,探讨接种水稻内生固氮菌对稻苗镉(Cd)吸收的影响。【方法】表面灭菌水稻植株样品后采用低氮培养法分离水稻内生细菌,采用PCR扩增、测序检测菌株nif H基因确认分离物是固氮菌,通过16S r RNA基因序列测定、比对初步鉴定菌株,分析菌株系统发育,通过温室盆栽试验探讨接种水稻内生固氮菌对稻苗Cd吸收的影响。【结果】从8个湖南水稻植株样品中分离到19株内生固氮菌,这些菌株在系统发育地位上属于Bacillus aryabhattai、B.cereus、B.idriensis、B.indicus、B.licheniformis、B.megaterium、B.methylotrophicus、B.subtilis、B.tequilensis、Brevibacterium halotolerans、Fictibacillus phosphorivorans、Paenibacillus barcinonensis、P.lautus 4属13种。分离到的19株内生固氮菌中有大约1/3的菌株产生蛋白酶和纤维素酶的能力较强,在48℃生长良好,在产孢液体培养基上生长良好(OD1.0),在固体产孢培养基上产孢率高(60%—90%),产碱能力也相对较强(p H 8.5—9.0)。有1/6的内生固氮菌(3个菌株)分别对立枯丝核菌、禾谷镰孢、拟枝孢镰孢具有拮抗性,抑菌率为42%—55%。有大约2/3的菌株对抗生素相对比较敏感,对杀菌剂耐性强。测定的4个代表菌株对检测过的78种碳源中的7种利用较好,它们是乳酸钠、蔗糖、葡萄糖、甘油、苹果酸、丙氨酸、葡萄糖醛酰胺。试验的19株内生固氮菌中有6个菌株促进水稻苗期Cd吸收,与对照相比植株Cd含量增加6.41%—38.45%;其他13个菌株抑制水稻苗期Cd吸收,与对照相比植株Cd含量减少2.06%—34.46%。【结论】从湖南水稻分离到19株内生固氮菌,系统发育地位属于Bacillus、Brevibacterium、Fictibacillus、Paenibacillus 4属13种。部分菌株产碱能力强,产孢率高,可在48℃高温下生长,产蛋白酶、纤维素酶,拮抗立枯丝核菌、禾谷镰孢、拟枝孢镰孢,具有良好应用前景。接种水稻内生固氮菌可以显著影响水稻苗期Cd吸收,提示采用微生物方法阻控稻田Cd污染是一个非常值得研究、探讨的途径。     

吉林省水稻主栽品种抗稻瘟病基因型鉴定

利用一套具有不同致病性的22个鉴别菌株,对我省115个水稻主栽品种采用叶片离体接种法鉴定各水稻品种的抗瘟性,鉴定结果表明:98.26%的水稻品种均能够被稻瘟菌侵染,只是有的品种被多个稻瘟菌菌株侵染,而有的是被一个或者几个稻瘟菌菌株侵染;仅有2个品种未被侵染,占整个参试品种的1.74%。22个菌株的致病能力大多控制在40%以内。     

水稻品种生境敏感性研究

 依据水稻品种生境敏感性 ,将水稻品种分为生境敏感型品种、生境弱感型品种和生境钝感型品种。运用于评价水稻品种对生境反应敏感性的基本方法 ,评价了供试品种的生境敏感性 ,结果是 :(1)籼粳杂交稻生境敏感性大于粳稻品种 ;(2 )不同粳型品种对生境敏感性的表现是中熟晚粳 >早熟晚粳 >晚熟中粳 >中熟中粳 ;(3)在相同粳型的品种中 ,其生境敏感性表现也有较明显差别。文中还就偏迟熟水稻品种北移种植的原则等问题进行了讨论。     

不同水稻品种(品系)对不同来源稻曲病菌株的抗性反应

利用人工接种技术,探讨了12份水稻材料对11个不同来源的稻曲病病菌抗性反应变化。结果表明:同一供试水稻品种对不同来源菌株的抗性反应存在一定差异,同一供试菌株对不同供试水稻品种的抗性反应也存在一定差异。这说明不同水稻品种与稻曲病菌株之间存在亲和性互作特性。同时,利用水稻头季稻和再生稻连续进行人工接种技术,建立了水稻稻曲病抗性的鉴定和评价体系,可大大缩短抗性鉴定周期。     

黑龙江省和吉林省稻瘟病菌种群多样性研究

为明确黑龙江和吉林省稻瘟病菌种群多样性,采用Pot2-Rep-PCR方法对来自黑龙江省和吉林省部分稻区49个稻瘟病菌菌株的DNA进行指纹分析。研究结果表明,供试的稻瘟病菌种群在DNA水平上变异较大,存在丰富的多态性;在20个遗传谱中第2个谱系为优势谱系,包含黑龙江省11个菌株,吉林省9个菌株,其他19个系谱的菌株数为1~10个不等。谱系3菌株既是黑龙江省菌株,又是黑龙江省特有的谱系类型。聚类分析结果表明,参试稻瘟菌株遗传多样性程度(系谱数/菌株数)黑龙江省(7/23=0.304 3)、吉林省(11/26=0.423 0),吉林省稻瘟病菌的多样性要强于黑龙江省稻瘟病菌。     

江苏省杂交中粳与常规中熟中粳水稻主要性状的比较分析

[目的]对江苏省杂交中粳与常规中熟中粳水稻主要性状进行比较分析。[方法]利用2013—2016年江苏省杂交中粳和常规中粳区域试验数据,对新选育的杂交中粳与常规中熟中粳品种的主要农艺及品质性状进行比较分析。[结果]与中熟中粳相比,杂交中粳组合表现为植株高大、穗大粒多,但穗数较少、结实率偏低;主要品质性状表现为整体水平低于常规中熟中粳品种,但在整精米率和粒型上具有一定的优势。[结论]该研究为杂交粳稻育种的改良及推广提供参考。