外源茉莉酸对稻瘟病菌引起褐点型坏死斑的水稻防御响应的影响

[目的]解析外源茉莉酸(JA)对JA合成/响应、水杨酸(SA)合成/受体及防御相关基因表达的影响,为进一步揭示JA调控稻瘟病菌侵染引起褐点型坏死斑的水稻抗病作用机制提供基础数据.[方法]以接种稻瘟病菌菌株Y92-66b后形成褐点型坏死斑的地方中抗水稻月亮谷为研究材料,分别利用400μmol/L JA和200μmol/L JA抑制剂(IBU)外源处理接种稻瘟病菌后引起褐点型坏死斑(72 h)的水稻月亮谷,调查水稻稻瘟病症状,同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测JA合成/响应、SA合成/受体、防御和蔗糖/果糖合成酶基因的表达.[结果]外源JA有效减轻了水稻稻瘟病症状.同时,JA诱导水稻JA合成基因OsLOX1、OsOPR1、OsOPR7、OsJIMT、OsHPL3和OsAOS2在72 h时上调表达,至96和120 h时,只有OsAOS2、OsOPR7和OsLOX1上调表达,其余3个基因下调表达;外源JA未诱导OsLOX3表达;JA诱导水稻JA响应基因OsCOI1a、OsMYC2、OsJAZ1、OsJAZ9和OsbHLH35在72 h时上调表达,至120 h时,只有OsCOI1a和OsJAZ1上调表达,其余3个基因均下调表达;外源JA未诱导OsCOI1b和JiOsPR10表达.JA诱导SA受体基因OsNPR4在72 h时显著上调表达(P<0.05,下同),96 h时下调表达,至120 h时又上调表达但不显著(P>0.05).JA诱导SA合成相关基因OsPAD4在72 h时显著上调表达,OsEDS1在120 h时显著上调表达.外源JA诱导防御基因OsPR5在72 h时开始上调表达,至96 h时显著上调表达;外源JA未诱导OsPR4a表达.外源JA诱导参与细胞壁合成的蔗糖合成酶基因OsRSUS1和果糖合成酶基因OsFRK-2表达,IBU则加重了水稻稻瘟病症状,同时抑制大部分JA合成/响应、蔗糖/果糖合成酶和防御基因的表达.[结论]外源JA主要通过诱导稻瘟菌引起的褐点型坏死斑的水稻JA合成/响应基因、参与细胞壁合成的蔗糖/果糖合成酶及防御基因表达参与水稻防御响应.     

茉莉酸不同方式处理水稻对稻瘟病的防控效果 及对水稻防御体系的影响

[目的]分析外源茉莉酸喷雾处理水稻后对水稻防御系统的影响,为深入开展茉莉酸在稻瘟病菌与水稻互作中的作用机制研究提供参考依据.[方法]将茉莉酸以两种方式处理水稻:将100和400μmol/L茉莉酸分别预先喷雾于水稻叶片上,6 h后再接种稻瘟病菌株孢子;用100和400μmol/L茉莉酸制备稻瘟病菌株孢子悬浮液直接喷雾接种水稻,调查水稻稻瘟病发病症状及实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测水稻防御相关基因的表达.[结果]分别用100和400μmol/L茉莉酸预先喷雾水稻6 h后再接种稻瘟病菌株孢子的诱抗效果分别为16.02%和25.51%;而以100和400μmol/L茉莉酸制备稻瘟病菌株孢子悬浮液直接喷雾水稻的诱抗效果分别为21.82%和34.09%.qRT-PCR检测发现受侵染水稻防御相关基因均有不同程度的上调或下调表达.与接种前(0h)相比,在茉莉酸预先喷雾水稻后再接种稻瘟病菌孢子的水稻和茉莉酸制备孢子悬浮液直接接种的水稻中病程相关基因PR1a在稻瘟病菌侵染水稻早期表达量有所上调、侵染后期表达量下调,病程相关基因PR10a的表达量上调;水杨酸途径相关基因EDS1和PAL在稻瘟病菌侵染水稻的整个进程中一直处于较低的表达水平;茉莉酸途径相关基因AOS2的表达量显著上调(P<0.05).[结论]水稻病程相关基因及茉莉酸途径相关基因参与了水稻防御体系对外源茉莉酸的响应.     

茉莉酸对低温胁迫水稻幼苗的生理效应

茉莉酸(JA)是一种广泛存在于高等植物中的生长调节物质,作为内源信号分子参与低温冷害、高温胁迫、盐胁迫、水分胁迫、病虫害以及机械伤害胁迫等抗逆反应。选用抗冷性存在明显差异的两个水稻(Oryza sativa L.)品种日本晴和IR50作为材料,通过设置对照(未经低温处理)、低温、低温+茉莉酸(JA)3种处理,研究茉莉酸对水稻幼苗的抗冷生理效应。结果表明,添加茉莉酸溶液在一定程度上能减缓低温胁迫对水稻幼苗造成的伤害,有效地提高抗冷性,但这种缓解效应在不同水稻品种间存在一定差异。     

水稻稻瘟病菌侵染途径研究综述

在简述水稻稻瘟病菌叶部侵染过程的基础上,综述了稻瘟病菌根部侵染的发现及其研究进展。比较了两种侵染途径在侵染机制上的差异,重点叙述了根部侵染所表现的组织特异性和病原菌侵染扩展的系统性,介绍了稻瘟病菌根部侵染的抗、感互作反应也适合基因对基因假说的研究结果,并归纳提出了根部侵染对相关学科可能产生的重要影响。     

水稻稻瘟病菌侵染途径研究综述

在简述水稻稻瘟病菌叶部侵染过程的基础上,综述了稻瘟病菌根部侵染的发现及其研究进展。比较了两种侵染途径在侵染机制上的差异,重点叙述了根部侵染所表现的组织特异性和病原菌侵染扩展的系统性,介绍了稻瘟病菌根部侵染的抗、感互作反应也适合基因对基因假说的研究结果,并归纳提出了根部侵染对相关学科可能产生的重要影响。     

木薯过氧化物酶基因序列分析及其乙烯和茉莉酸甲酯诱导表达特性

[目的]分析木薯Class Ⅲ过氧化物酶(POD)基因(MePOD)的序列特征,并检测乙烯(ET)和茉莉酸(JA)逆境信号对其表达的影响,为研究木薯对逆境胁迫的响应和调控模式及培育抗逆新品种提供理论依据.[方法]从木薯基因组数据库中获取MePOD基因序列并进行分析;以木薯品种华南8号悬浮培养细胞为材料,利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测木薯MePOD基因在乙烯利和茉莉酸甲酯(MeJA)处理后的表达特性.[结果]MePOD基因编码区含4个外显子和3个内含子;转录起始位点位于起始密码子上游1061 bp处;启动子区域含多个顺式作用元件,但无ET和JA响应元件.MePOD蛋白由33 1个氨基酸组成,分子量为37.476kD,理论等电点为8.66;有一个含信号肽的跨膜结构,是一种阳离子分泌型Class Ⅲ POD.系统发育进化树分析结果表明,木薯MePOD蛋白与大戟科橡胶树(Hevea brasiliensis,ADR70870.1)的亲缘关系最近,且除两种裸子植物外,其他17种被子植物聚为一类,且同一科植物进一步相聚,此结果与进化地位一致.和CR检测结果表明,MeJA涛导0.5 h后,MePOD基因表达量整体上呈先升高后下降的变化趋势,而乙烯利诱导0.5h后其表达量呈缓慢上升的变化趋势,但整体上维持在本底水平之下.[结论]JA和ET逆境信号不直接通过相应响应元件上调MePOD基因表达,而与其他激素信号进行综合调控,并进一步参与植物体内的抗氧化过程.     

外源茉莉酸处理对Bt玉米直接防御物质含量及其相关基因表达的影响

 【目的】Bt（Bacillus thuringiensis）玉米（Zea mays L.）是全球商品化程度最快的抗虫转基因作物之一，协调利用其内在防御机制和人工导入抗性是目标害虫抗性风险综合管理和第2代抗虫转基因作物培育的主要策略之一。【方法】采用基因表达分析、化学物质分析和ELISA蛋白定量方法，研究外施信号物质茉莉酸对Bt玉米34B24 (Mon810)及其同源常规玉米34B23幼苗叶片直接防御物质含量及其相关基因表达的影响。【结果】外源茉莉酸处理能诱导34B24和34B23处理叶（第1叶）中LOX、PR-2a、MPI和PR-1基因的表达，第1叶丁布含量分别比对照增加63％和18％、总酚含量分别增加24％和12％。茉莉酸处理使34B24第1叶中的Bt蛋白含量增加了13%，但第2叶中的显著降低了27%。与34B23相比，茉莉酸对34B24的诱导作用更强，并具有系统性。【结论】人工外施茉莉酸的条件下，Bt玉米人工导入抗性（Bt基因）和自身化学防御过程之间的互作关系是协同的。     

拟南芥芥子油苷含量对外源茉莉酸的响应

芥子油苷是一类含氮、含硫的次生代谢产物,可以介导植物与环境之间的相互作用,其合成受茉莉酸类物质的调控.对拟南芥莲座叶进行外源茉莉酸甲酯喷施处理,利用实时荧光定量PCR技术分析了处理后莲座叶中响应茉莉酸基因PDF1.2的表达,并利用高效液相色谱法检测了芥子油苷各组分的含量.结果表明,茉莉酸甲酯处理后,PDF1.2基因的表...     

茉莉酸相关化合物对水稻颖花开放的诱导效应

研究了茉莉酸结构类似物、功能类似物以及茉莉酸生物合成的前体物对水稻颖花开放的诱导效应.结果表明,以下结构对茉莉酸类诱导开颖具有重要作用:①一个完整的环戊烷酮结构,因为C-6上的羰基被换成羟基后颖花开放诱导活性大大降低;②C-7上的戊稀侧链,因为C-9与C-10之间双键的加氢饱和使活性降低,而C-12的羟化更使其完全失活;③C-3上的乙酸或其甲酯侧链,因为乙酸侧链的加长使其活性降低,而且乙酸侧链被已酸取代所形成的OPC-6:0的活性是来自其本身还是来自其转化形成的JA仍有待进一步的研究.     

福建稻瘟病综合防御技术体系

根据１９９８年和１９９９年对福建省早、中、晚稻主栽品种的抗瘟鉴定结构证明,大部分属感病品种,为稻瘟病的发生流行提供了基本条件。按照水稻栽培的农事操作程序,提出一套消灭稻瘟病初侵染菌源、栽培、测报和药剂防治相结合的综合防御体系,对控制稻瘟病的发生流行有参考和应用价值。     

不同类型水稻品种稻米淀粉RVA谱对外源硒肥的响应

以籼稻品种泰选1号和粳稻品种粳选1号为材料,采用完全随机设计,在较高海拔山区试验田(800 m以上)进行不同施用量硒处理试验,对收获后的稻米淀粉RVA谱进行测定。结果表明:泰选1号的峰值黏度、冷浆黏度、回复值、崩解值以及峰值时间均高于粳选1号,而热浆黏度低于粳选1号,糊化温度并无明显差异。在硒肥施用量为3.00 g/hm2时,峰值黏度、热浆黏度和冷浆黏度出现降低的情况,而6.00~15.00 g/hm2出现上升的趋势;而回复值、崩解值和峰值时间相对于对照出现了增加,但对于泰选1号的各项指标并未产生显著影响,只对粳选1号的热浆粘度和回复值有显著影响。硒肥的使用与RVA谱的糊化温度呈极显著正相关,相关系数为0.71534。     

江苏水稻品种抗稻瘟病遗传多样性研究

根据已知的不同抗病基因保守区域设计引物,通过在水稻基因组DNA中扩增和分离有相似序列的DNA片段,可以快速鉴定出候选抗病基因。选择3对扩增条带多样性较高的引物XLRRfor／XLRRrev、S1／AS3和Ptokin1／Ptokin2,对江苏27个水稻品种进行抗病基因同源序列PCR分析（resistance gene analog—PCR,RGA—PCR）。结果显示,3对引物共扩增出清晰可辨的谱带127条,其中多态性带1ol条,占总数的79．53％。根据聚类分析,3对引物对或引物组合扩增的RGA图谱可将品种分为多种类型,这些RGA图谱类型与稻瘟病菌7个生理小种接种鉴定的抗病表型没有完全的对应关系。     

水稻根系生长对弱光胁迫的响应

通过盆栽控光试验,研究不同生育阶段遮荫对冈优906根系生长的影响以及不同品种对弱光胁迫的响应.结果表明:抽穗前遮荫处理,随遮荫程度加重,冈优906根系体积、总吸收面积和活跃吸收面积均有所降低,根系生长受到抑制;始穗后轻度遮荫处理(遮53％光强),其根系体积、总吸收面积、活跃吸收面积和根冠比增加,根系生长得以促进,衰老延迟;始穗后重度遮荫(遮73％光强)则不利于其根系正常生长,根系体积、总吸收面积、活跃吸收面积和根系α-萘胺氧化力降低.不同品种根系生长对弱光的反应不同:冈优906耐荫性较强,有较高的根系a-萘胺氧化力和活跃吸收面积;耐荫性较弱的Ⅱ优498则表现为根系α-萘胺氧化力和活跃吸收面积的较大幅度减少.灰色关联度分析表明,根系α-萘胺氧化力和活跃吸收面积可以作为耐荫性敏感鉴定的有效指标.     

水稻系列不育系对稻瘟病的抗性分析

以10个水稻系列不育系和6个恢复系配制一套包括16个亲本和60个F1为研究对象,采用苗期室内喷雾接菌和稻瘟病重发区田间自然诱发鉴定相结合的方法,分析供试亲本及其F1的抗性特征.结果表明:除连丰A外的9个不育系及其配制的54个F1,对2003-2006年福建省流行的稻瘟病菌生理小种及2006年上杭茶地田间稻瘟病菌的群体毒力都表现抗病反应,抗性频率100%,抗谱广,抗性评价均为抗(R);同时这9个不育系均含有显性主效抗瘟基因.连丰A的抗性频率为4.8%,抗谱窄,抗性评价为感(S).蜀恢527的抗性频率为76.2%,抗谱较广,中抗(MR);明恢77、晚3、福恢13和福恢5138的抗性频率均为4.8%,明恢86的抗性频率为14.3%,抗谱窄,抗性评价均为感(S).本研究反映了亲本抗性遗传背景,避免育种中同一抗源反复使用以延长品种使用寿命,并提出当前亟需引入新抗源,以丰富水稻抗性遗传基础.     

水稻品种抗瘟性自然诱发鉴定体系探讨

利用湖北省恩施自治州稻瘟病圃优势 ,开展水稻品种抗瘟性自然诱发鉴定体系探讨。实践证明 :自然诱发鉴定法是较为符合生产实际和经济实用的科学方法 ;该方法虽然存在一些缺陷 ,但通过设计科学合理的抗瘟性自然诱发鉴定体系 ,可保证自然诱发鉴定法获得真实可靠的结论 ;该体系已在科研和生产中发挥了重要作用 ,并取得了显著的效果。     

云南粳型地方稻资源抗稻瘟病鉴定评价

【目的】鉴定和筛选获得云南粳型地方稻抗稻瘟病种质资源,明确其稻瘟病抗性及抗病基因分布,为合理利用水稻抗稻瘟病种质资源及其布局提供参考。【方法】采用病圃自然鉴定与人工接种相结合的方法,对150份云南粳型地方稻资源的稻瘟病抗性进行鉴定,并利用9个已克隆基因（Pid4、Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pigm、Pi37、Pi56、Pi33）和2个已定位基因（Pi27、Pi23）对供试稻种资源进行基因型检测,明确抗病基因在抗稻瘟病材料中的分布。【结果】从150份水稻材料中共鉴定出抗稻瘟病（叶瘟或穗颈瘟）材料45份,45份材料中携带Pi25、Pi23、Pikm、Pi35、Pi36、Pi33、Pi27、Pi37、Pid4、Pigm抗性基因的材料分别有34份（75.6%）、25（55.6%）、25份（55.6%）、22份（48.9%）、14份（31.1%）、14份（31.1%）、12份（26.7%）、10份（22.2%）、6份（13.3%）和5份（11.1%）,未检测到含有Pi56的材料。45份抗性材料含有的抗性基因数量介于1~7,大部分含有3~5个,其中携带3个抗性基因材料13份占28.9%,携带4个抗性基因材料8份占17.8%,携带5个抗性基因材料11份占24.4%。抗病能力较强的材料黑壳谷携带6个抗病基因（Pi25、Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）,光壳花糯携带5个抗病基因（Pi35、Pi36、Pikm、Pi37和Pi33）。【结论】研究获得45份云南粳型抗稻瘟病地方稻材料,鉴定获得2份（黑壳谷和光壳花糯）全生育期抗叶瘟和穗颈瘟材料,这2份抗性材料均携带Pi35-Pi36-PikmPi37-Pi33基因组合,可作为抗稻瘟病分子育种的优异抗源材料。