水稻细菌性条斑病菌侵入途径研究

在温室和田间用8种接种方法对水稻的气孔、水孔及伤口接种水稻细菌性条斑病菌和白叶枯病菌,进行了3年的病菌侵入途径研究。结果表明,水稻白叶枯病菌通过气孔和各种伤口侵染植株。而水稻细条病菌通过气孔和微伤口引起发病,伤口和气孔同时被侵入,发病普遍而严重。通过对202个水稻品种的显微形态观测表明,气孔密度和开张度与品种发生细条病的轻重有一定关系,它们可作为品种形态抗性的一个参数。     

细菌性条斑病和白叶枯病对水稻产量的影响

细菌性条斑病和白叶枯病是水稻的主要病害。近年来二病发生和为害面积不断扩大,严重威胁水稻生产。本研究以细菌性条斑病的为害损失为重点,与白叶枯病相比较,以探明在自然条件下细菌性病害对水稻产量的影响,为制订防治指标和对策提供依据。     

水稻品种对水稻细菌性条斑病的抗性鉴定

选用致病力强的水稻细菌性条斑病菌Rs105对206个水稻品种进行抗性鉴定，结果表明，供试品种对水稻细菌性条斑病的抗性存在明显差异，粳型水稻的抗性一般比籼型水稻好。品种抗侵入和抗扩展呈显著相关关系（r=0.7949)。     

水稻品种对细菌性条斑病抗性鉴定方法研究

1987年—1990年比较研究各种方法结果表明:采用喷雾接种初筛与针刺接种复筛和稳定性测定相结合的方法,比单用喷雾接种鉴定法更能准确地反映品种抗病性。鉴定用的接种菌液采用3×10~8个细菌/ml浓度较为适宜,并初步认为,在25℃—29℃的温度范围内,相对湿度是影响病斑增长的重要因素之一。     

水稻细菌性条斑病菌对几种培养基利用效果的比较研究

1987～1991年,研究比较8种培养基对细菌性条斑病菌的常规培养结果,病菌在“523”培养基上培养生长快,菌苔丰满;在肉汁胨蔗糖培养基及其改良培养基上生长比较慢.比较不同浓度菌液接种于3种培养基上的结果,尽管采用比较低的菌液浓度接种,在“523”培养基上,仍生长较好,但在肉汁胨蔗糖培养基则生长较差或不生长,而在×87培养基上,接种高浓度菌液也不生长.用“523”培养基分离样品,得到的菌株比例高于用肉汁胨蔗糖培养基分离的数倍.几种培养基培养病菌保存,YDC培养基最好.“523”培养基次之.这些结果证明,“523”培养基更适合细菌性条斑病菌的分离、培养和常现保存.     

水稻品种对细菌性条斑病抗性鉴定的若干技术研究

研究了水稻品种对细菌性条斑病抗性鉴定中，针刺接种调查能减少工作量的适当叶片数量；配制菌液搁置一定时间接种的适宜期限：病斑菌脓数量与品种抗性的关系：普通冰箱保存转管传代菌与冻干菌的致病力比较；水稻不同叶序的抗病性测定差异显著性。并对这些技术问题进行了讨论。     

我国水稻白叶枯病和条斑病发生与防控研究进展

培育和种植抗病品种和研发新型绿色杀菌剂是防治水稻白叶枯病和条斑病的有效措施。最近几年有关稻黄单胞菌Xanthomonas oryzae致病效应蛋白调控水稻抗(感)病性研究取得了突破性进展, 为水稻抗性品种培育提供了新思路、新策略。本文对稻黄单胞菌-水稻互作系统中已知的TALE效应蛋白与水稻抗(感)病基因(R 或 S)的对应关系进行了归纳, 就tal基因与水稻R或S基因的协同进化进行了分析, 结合生物农药和高效低毒杀菌剂的应用现状, 提出了我国水稻白叶枯病和水稻条斑病绿色防控关键策略。     

湖南水稻主栽品种对水稻细菌性条斑病的抗性鉴定

2008年和2009年选用水稻细菌性条斑病菌3个致病力不同的菌株、采用针刺接种法对湖南省54个水稻主栽品种进行抗性鉴定,结果表明,供试品种对上述3个菌株的抗性存在明显差异。其中,对3个菌株均表现中抗以上水平的品种仅8个,占鉴定总数的14.8%,比例较低。对接种致病力最强菌株RSGD10后各水稻品种产生的病斑长度进行差异显著性分析,表明供试的水稻主栽品种间抗性存在显著差异。选用RSGD10喷雾接种上述品种,结果表明供试品种对条斑病的抗性差异也明显,其中,病级表现1级的品种9个,比例为16.7%。比较针刺和喷雾两种方法的抗性鉴定结果,两种方法对水稻品种抗性的鉴定结果基本一致,揭示水稻品种对条斑病的抗侵入和抗扩展呈显著相关。     

用酶联免疫吸附技术（ELISA）检测水稻细菌性条斑病菌的研究

兔抗 Xanthomonas campestris pv.oryzicola 抗血清经提纯得特异性免疫球蛋白 IgG,用过典酸钠法标记获辣根过氧化物酶标兔抗 X.c.pv.oryzicola IgG 结合物。ELISA 双抗体夹心法和间接法的灵敏度分别为10~2～10~3个菌/ml 和10~4～10~5个菌/ml,这两种方法检测稻谷带菌的结果与用七叶苷选择性培养基分离及琼脂双扩散验证结果一致,双抗体夹心法的灵敏度和特异性比间接法高,从制样到完成检测约需40小时。检测结果不但可以目测定性,还可用酶联免疫检测仪所测得的 OD 值在本试验制作的曲线上查出稻谷带菌量。     

2个适于水稻条斑病菌致病相关基因转录表达分析的启动子探针载体的构建

 水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)为稻黄单胞菌种下的致病变种,引起细菌性条斑病(bacterial leaf streak, BLS),对水稻安全生产构成严重威胁。为准确在水稻条斑病菌中进行致病相关基因的转录表达和调控分析,本研究构建了包含终止子、gusA报道基因和多克隆位点等启动子探针元件的载体pUTG01和pUTG14。选取Xoc的hrpF启动子,构建在pUTG01载体上,将其导入hrpX突变体RΔhrpX中,GUS活性测定结果显示,hrpF基因的表达显著减低,验证了hrpF受HrpX正调控,证实该载体可有效进行基因的转录表达分析;通过双质粒兼容共存策略,在hrpX突变体中同时实现了hrpX基因的功能互补和通过GUS活性定量测定hrpF基因的转录表达分析。该载体系统的建立,为后续分析稻黄单胞菌致病相关基因的表达调控提供了有效的工作系统。     

水稻白叶枯病菌HD-GYP结构域蛋白PXO_03945的功能鉴定

为了揭示水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,简称Xoo)环二鸟苷酸(c-di-GMP)信号相关蛋白PXO_03945的生物学功能,本研究通过基因同源重组和无标记交换,对PXO_03945基因进行了缺失突变,对野生型、突变体和互补菌株进行表型测定,分析该基因缺失突变对病菌胞内c-di-GMP水平、致病性、运动性、胞外多糖产生和生物膜形成的影响。结果表明,PXO_03945蛋白具有参与c-di-GMP降解的磷酸二酯酶(PDE)的HD-GYP结构域和功能未知的DUF3391结构域。全长基因缺失可导致体内c-di-GMP浓度明显上升。与野生型相比,ΔPXO_03945对水稻品种日本晴的致病性显著下降,而游动性增强,胞外多糖产生和生物膜形成增加。基因互补可以使之恢复。因此,HD-GYP结构域蛋白PXO_03945可能通过降解胞内c-di-GMP,正向调控了致病性,负向调控了运动性、EPS产生和生物膜形成能力。     

水稻白叶枯病菌毒性基因调控hrp基因表达的分析

水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)侵染寄主水稻,引起水稻白叶枯病(bacterial leaf blight,BLB)。病原菌主要依赖hrp基因簇编码的Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ secretion system,T3SS)将效应蛋白(T3SS effectors,T3SEs)注入水稻细胞中,激发水稻的抗(感)病性。同源性搜索结果显示,植物病原黄单胞菌中已鉴定的一些毒性基因在Xoo的代表菌株PXO99A中保守存在。为了明确这些毒性基因对hrp基因表达调控的影响,本研究利用pK18mob-W介导的定点突变方法,成功获得了14个毒性基因的突变体;在突变体中,利用hrp∶∶gusA融合表达体系,通过GUS活性定量测定检测了hrpG、hrpX和hrpB1的启动子活性;通过荧光定量PCR技术,检测了这3个基因的mRNA水平。结果显示,双组分调控系统ColR/ColS、RpfC/RpfG和转录调控子Clp负调控hrpG和hrpB1的表达;Trh和Xrv A通过HrpG-HrpX途径正调控hrpB1的表达;HpaR1和Fur不依赖于HrpG仅通过HrpX正调控hrpB1的表达。这些调控关系的鉴定为解析水稻黄单胞菌hrp调控网络提供了新的线索。     

云南省水稻细菌性条斑病菌的致病型划分和水稻抗性资源的鉴定

 为明确云南省水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)的致病力分化以及不同类型水稻品种对Xoc的抗感特性,通过针刺接种法将云南省8个稻区采集的86株Xoc菌株,接种于6个携带不同抗性基因的水稻鉴别品种(IRBB4、IRBB5、IRBB14、IRBB18、IRBB21和IR24)。根据这些菌株在鉴别品种上的毒力差异进行了UPGMA聚类分析,将其划分为9个致病型(Ⅰ型 ~ Ⅸ 型)。其中,Ⅰ型为优势菌群,分布频率为50.5%。对不同稻区的优势菌群进行分析,发现云南省各稻区Xoc的致病型呈多样性分布,以强毒力的Ⅰ型为高频率致病型。选用 Ⅰ 型、Ⅱ 型和 Ⅵ 型代表菌株对云南省的80个主栽和区试水稻品种进行抗性评价,对3个致病型表现抗性的材料比例分别为30.0%、35.0%和57.5%。筛选出9个对3种致病型都表现为抗性的品种,其中“Deyou16”和“Changgui2”表现为高抗。研究结果可为云南省防治水稻细菌性条斑病的水稻区域性布局和抗性品种的利用提供理论依据。     

水稻细菌性条斑病菌中一个调控致病性的DNA结合蛋白负调控胞外酶活性

原核革兰氏阴性菌稻黄单胞菌稻生致病变种(又称水稻细菌性条斑病菌,Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)是引起水稻细菌性条斑病的病原物,该病是水稻粮食生产中的严重病害之一.我们的前期工作对广西农科院分离到的Xoc菌株GX01进行基因组序列分析,发现一个编号为gx01_0566的基因可能编...     

过表达嗜热毛壳菌Cu/Zn-SOD基因提高转基因水稻对3种病害的抗性

超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD,EC1.15.1.1)是生物体中清除氧自由基、保护细胞免受氧化损害的关键保护酶之一,SOD活性的提高可以增加植物对各种不良环境的适应和耐受能力。本研究将一个源自嗜热毛壳菌(Chaetomium thermophilum,Ct)的Cu/Zn-SOD基因Ct SOD通过农杆菌介导的遗传转化方法转入水稻,转基因植株的SOD活性均得到显著提高。对转基因植株分别接种水稻白叶枯病、细菌性条斑病以及纹枯病的病原,发现过量表达Ct SOD能够显著提高转基因植株对3种病害的抗性。这种对多种病害具有抗性的单个基因在植物抗病育种中具有重要应用价值。     

磷酸甘油转移酶基因在水稻白叶枯病菌致病力中的作用研究

稻黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)引起的水稻白叶枯病,是水稻上的重要致灾病害之一。前期基因组学分析发现,Xoo菌株PXO99^A的PXO＿04062基因可能编码一个磷酸甘油转移酶,推测与病原菌的致病力有关。本研究采用自杀质粒pK18mobsacB介导的方法,构建了该基因的缺失突变体,并对突变体进行了反式互补。水稻上致病性测定发现,与野生型菌株相比,PXO＿04062基因的缺失突变体DM04062在寄主水稻日本晴上的致病力显著下降,并且其胞外多糖产量、运动性、生物膜形成等均明显降低。进一步采用RNA-seq方法比较突变体转录组的变化,发现突变体中的差异表达基因共有533个,其中包括多个致病相关基因,如胞外多糖合成和细胞运动性等相关基因。与野生型相比,这些基因在突变体中的表达均显著下调。这些结果说明,白叶枯病菌的磷酸甘油转移酶基因是通过影响多种致病力相关因子的合成,来影响病菌在水稻上的致病力。     

十字花科黑腐病菌IV型分泌系统的诱导表达与抗逆功能分析

 细菌通过IV型分泌系统(Type IV Secretion System, T4SS)的接合系统、效应物转运系统和释放/吸收系统3个子家族进行DNA、蛋白质及毒素的分泌和转运。十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc)是一种重要的植物病原菌,也是研究植物病原细菌与植物相互作用机理的模式细菌之一。本研究通过检测Xcc 8004野生型菌株和T4SS突变体在不同条件下的生长、诱导情况及对过敏反应的影响发现:T4SS不影响在培养基中的生长,与野生型菌株相比,T4SS突变体在非寄主辣椒ECW-10R上的过敏反应减弱;T4SS相关基因受基本培养基MMX诱导表达,且与Ni²⁺、H₂O₂、Phenol等抗逆相关。推测T4SS相关基因在该病原菌的接触、识别阶段起作用。     

Activities of antioxidant enzymes and photosynthetic responses in tomato pre-treated by plant activators and inoculated by Xanthomonas vesicatoria

The activities of antioxidant enzymes and photosynthetic responses were investigated in tomato (Lycopersicon esculentum L. var.) pre-treated by plant activators and inoculated by Xanthomonas vesicatoria. Plants were sprayed with acibenzolar-S-methyl, ASM [Bion^® 50 WG (0.2 g l⁻¹)] and aqueous extract from dry necrotic tissue flour (VLA) of ‘Lobeira’ (Solanum lycocarpum) bush. Four days later, the plants were challenged with a virulent strain of X. vesicatoria, under greenhouse conditions. Tomato leaves were then assessed to determine the activities of the main antioxidant enzymes: superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POX), and ascorbate peroxidase (APX). A reduction of bacterial leaf spot severity was observed in plants treated by ASM (49.3%) and VLA (31.4%), without any in vitro inhibitory activity over the pathogen. Controls showed decreases in CO₂ assimilation, transpiration, photosynthetic rates, and stomatal conductance. Water use efficiency and carboxylation efficiency were strongly affected in ASM- and VLA-treated, in comparison to controls and healthy plants. The tested substances induced increases in SOD and CAT activities in a delayed enzymatic response typical in compatible plant–pathogen interactions. Measured at daily intervals, activities of APX and POX were significantly (ρ0.05) higher in treated plants than in controls, except for APX in ASM-treated plants where no difference was found when compared to controls. Only POX was clearly induced at the earlier stages after spraying the tomato plants with ASM or VLA. Our results suggest that late increases in antioxidant enzyme activities may play a role in mitigating oxidative damage in restoring the photosynthetic imbalance imposed by the expansion of bacterial lesions.     

Induction of systemic resistance byPseudomonas fluorescens Pf1 againstXanthomonas oryzae pv.Oryzae in rice leaves

When lower leaves of rice plants were inoculated with powder formulation of a saprophytic strain ofPseudomonas fluorescens, Pfl, upper leaves, in addition to the inoculated lower leaves, showed resistance to the rice bacterial blight pathogenXanthomonas oryzae pv.oryzae. When the leaves were challenge-inoculated withX. oryzae pv.oryzae 4 days afterP. fluorescens application on lower leaves, the disease intensity in upper leaves decreased from 6.7 to 1.1. When rice seeds were treated with the formulation ofP. fluorescens Pfl and sown, 30-day-old seedlings showed resistance toX. oryzae pv.oryzae and the disease intensity decreased from 6.8 to 1.2. The induced resistance was transient; leaves sprayed withP. fluorescens Pfl at 30 days after treatment and leaves of 60-day-old seedlings fromP. fluorescens-treated seeds did not show resistance to the pathogen. In field trials, seed treatment followed by foliar application of the powder formulation ofP. fluorescens Pfl effectively controlled rice bacterial blight and increased the yield. In the induced resistant leaves a sharp increase in lignification and activities of peroxidase, phenylalanine ammonia-lyase and 4-coumarate: CoA ligase was observed when the leaves were challenge-inoculated withX. oryzae pv.oryzae. An approximately threefold increase in lignin content, peroxidase activity and phenylalanine ammonia-lyase activity and a fivefold increase in 4-coumarate: CoA ligase activity were observed 5 days after challenge inoculation withX. oryzae pv.oryzae in rice leaves pretreated withP. fluorescens for 5 days. A similar increase in defense-related activities was not observed in susceptible interactions or inP. fluorescens-treated plants at later stages of interactions when no resistance to the pathogen was observed.