假单胞菌浸种对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

【目的】为了探讨嗜碱假单胞菌Pseudomonas alcaliphila Ej2发酵液浸种对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响。【方法】以宁夏自育水稻品种宁粳61号为研究对象,采用1×10⁸CFU·m L^-1嗜碱假单胞菌Ej2发酵液浸种6 h,分别用0%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%NaCl溶液模拟盐胁迫,无菌水浸种作为对照,研究嗜碱假单胞菌Ej2发酵液浸种对盐胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响。【结果】结果表明：不同浓度的盐胁迫处理均会抑制宁粳61号种子萌发、根系生长和地上部幼苗生长,盐浓度越高抑制越明显。嗜碱假单胞菌Ej2发酵液浸种可以提高盐胁迫下的水稻种子萌发率,促进率在5%以上;可以增加幼苗出苗率、根系长度及单株根数,增加率分别达10%、6%和10%以上;可以提高幼苗根系鲜质量及干质量积累量;可以增加幼苗株高、叶片相对含水量,增加率分别达6%和8%以上。【结论】对于宁夏自育水稻品种宁粳61号而言,采用嗜碱假单胞菌Ej2发酵液浸种能够有效提高其对盐胁迫的抵抗能力,促进种子萌发和幼苗生长。     

稻瘟病菌拮抗微生物的筛选

为宁夏水稻稻瘟病的生物防治提供生防种质资源,开展了稻瘟病菌拮抗微生物的筛选。结果表明:从宁夏稻田土壤300株细菌中筛选出48株拮抗微生物,其中2株鉴定为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),6株菌为皱缩假单胞菌(P. corrugate);从宁夏水稻叶片213内生菌中筛选出13株拮抗微生物,其中3株鉴定为嗜碱性假单胞菌(P. alcaliphila),1株为油菜假单胞菌(P. brassicacearum),1株为恶臭假单胞菌(P. putida)。7株假单胞菌对镰刀菌(Fusarium)、草莓炭疽病菌(Colletotrichum gloeospoioides)、叶枯病菌(Alternaria)等6种病原菌具有较好的拮抗作用,具有广泛的田间应用潜力,可以用于宁夏水稻稻瘟病的综合治理。     

外源水杨酸对稻瘟病菌效应蛋白BAS4过表达菌株耐受性的影响

[目的]研究不同水杨酸(SA)浓度对稻瘟病菌菌株形态发育及受侵染水稻防御相关基因表达的影响,探究SA对稻瘟病活体寄生相关效应蛋白BAS4在稻瘟病菌与水稻互作中的作用机制,为生产上有效防控稻瘟病提供理论依据.[方法]利用不同浓度SA(50、100、200、500、1000和2000 μmol/L)处理稻瘟病菌过表达菌株(35S:BAS4/Mo-1)和野生型菌株(A1343R-7),统计分析SA对过表达菌株和野生型菌株菌落生长速率、产孢量及孢子萌发和附着胞形成等形态发育的影响.调查200 μmol/L SA处理稻瘟病菌菌株侵染水稻的发病率,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析受侵染水稻防御相关基因表达情况.[结果]不同SA浓度对过表达菌株菌落生长速率、产孢量、孢子萌发率和附着胞形成的影响低于SA对野生型菌株的影响,经200 μmol/L SA处理过表达菌株侵染水稻的发病率降低,但降低幅度小于200 μmol/L SA处理野生型菌株侵染水稻的发病率.200 μmol/L SA处理能提高过表达菌株侵染水稻病程相关基因PR1a早期上调表达及PR10a基因72 h时的高效表达;使SA途径PAL基因表达量下调,JA途径AOS2基因早期上调表达,LOX2基因各时间点下调表达;使PR5基因早期上调表达,后期急剧下调;HSP90基因早期上调表达,但低于野生型菌株侵染水稻的表达量.[结论]BAS4过表达菌株对外源SA刺激有较强的耐受性.     

体外施用小分子RNA抑制稻瘟病菌分生孢子发育及致病性的作用效果

[目的]本文旨在分析体外施加靶向细胞色素b(Cytb)的小分子RNA对稻瘟病菌致病性的抑制作用。[方法]将稻瘟病菌与双链小分子RNA(ds-sRNA^MoCytb-21)共同孵育,通过测定孢子萌发效率和形态,确定小分子RNA对稻瘟病菌孢子萌发和附着胞形成有抑制作用。在分别施加溶剂(对照组)或dsRNA^MoCytb-500(处理组)的情况下,使用稻瘟病菌菌株Guy11侵染水稻‘日本晴’,明确体外施加小分子RNA是否可以降低稻瘟病菌的致病能力。[结果]与对照相比,与小分子RNA共同孵育的稻瘟病菌孢子萌发率和附着胞形成率显著降低。2′-O-甲基修饰(OMe)和硫代甲氧基修饰(SOMe)能够延长小分子RNA的抑制效果。用Guy11和dsCytb混合喷施的水稻病斑面积较对照组显著降低。[结论]体外施加特异性靶向稻瘟病菌Cytb的小分子RNA能够抑制稻瘟病菌的致病性,具有开发成为高效绿色环保RNAi药剂的潜力和价值。     

酸碱度对稻瘟病菌BAS4过表达菌株耐受性的影响

[目的]探明酸碱度(pH)对稻瘟病活体寄生相关分泌蛋白BAS4(Biotrophy-associated secreted protein 4)过表达菌株形态发育及受侵染水稻防御相关基因表达的影响,揭示pH对稻瘟病菌效应蛋白在稻瘟病菌与水稻互作中的作用机制,为农业生产上预测预报不良环境因子对水稻生产的影响提供参考.[方法]利用不同pH(5.00、6.00、7.00和8.00)处理稻瘟病菌过表达菌株35S:BAS4/Mo-1和野生型菌株A1343R-7,比较分析不同pH对过表达菌株菌落生长、产孢量、孢子萌发率、菌丝干重和附着胞形成等形态发育的影响.调查pH 5.00和pH 8.00预处理过表达菌株再侵染水稻的发病率,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析受侵染水稻防御相关基因的表达情况.[结果]不同pH对BAS4过表达菌株菌落生长、产孢量、萌发率、菌丝干重和附着胞形成的影响较pH对野生型菌株小,pH 5.00和pH 8.00处理的BAS4过表达菌株均提高了其侵染水稻的发病率.pH 5.00和pH 8.00抑制其处理的BAS4过表达菌株侵染水稻病程相关基因、SA-途径、JA-途径相关基因及PR5的表达,诱导HSP90在侵染水稻早期上调表达.[结论]pH可影响BAS4过表达菌株的形态发育,但其处理的过表达菌株侵染水稻的大部分防御相关基因表达下调,预示BAS4过表达菌株对pH具有较强的耐受性.     

拮抗真菌菌株BOS-013对稻瘟病菌的抑制作用

[目的]为寻找对水稻稻瘟病的有防治作用的有益微生物及其代谢产物,研究放线菌BOS-013菌株发酵液对水稻稻瘟病菌的抑制作用。[方法]以水稻稻瘟病菌作为目标指示菌,采用杯碟法和滤纸片法测定BOS-013菌株发酵液及其不同溶剂提取物的抑菌活性。[结果]研究结果表明,含菌量为4×108 cfu/ml的BOS-013菌株发酵液对水稻稻瘟病菌的抑制率为92.0%±0.5%;该发酵液经高温、高压灭活后对水稻稻瘟病菌仍有抑制作用,抑制率为60.0%±0.5%。发酵液经非极性CAD-45型大孔吸附树脂吸附、60%乙醇溶液洗脱后,其抑菌活性很高,抑菌圈直径达33.0 mm。[结论]BOS-013菌株发酵液水稻稻瘟病菌有显著的抑制作用;该研究结果为进一步明确BOS-013菌株发酵液对水稻稻瘟病菌的抑制作用机理及其实际应用奠定了基础。     

光合细菌菌剂对稻曲病和稻瘟病的田间药效试验

研究了光合细菌菌剂对稻曲病和稻瘟病的田间防效,为光合细菌应用于水稻病害防治提供科学依据和生防资源。结果表明:2.0亿CFU/mL嗜硫小红卵菌HNI-1悬浮剂处理对水稻稻曲病有较好的控制作用,防效在60.85%～76.73%之间,用量为300 mL/hm~2时防效最好;2.0亿CFU/mL沼泽红假单胞菌PSB-S悬浮剂对水稻稻瘟病具有较好的防效,防效在47.44%～68.41%之间,用量为600 mL/hm~2时防效最好。这表明光合细菌菌剂具有防控稻瘟病和稻曲病的应用潜力。     

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.     

南大洋抗植物病原真菌活性菌株的筛选及系统发育分析(英文)

[目的]筛选南大洋抗植物病原真菌活性菌株并对其进行系统发育分析及抑菌谱研究。[方法]活性菌株筛选和抑菌谱研究采用平板扩散法,系统发育分析采用Mega4.0软件的邻接法。[结果]以尖刀镰孢菌为指示菌,从第27次南极科考采取的南大洋海水样品中筛选到20株活性菌株。分子鉴定与系统发育分析研究表明,2株活性菌株属于嗜冷杆菌(Psychrobacter),2株属于假单胞菌(Pseudomonas),16株属于假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)。对4株具有较强抑菌活性的菌株的抑菌谱研究表明,菌株312-1、83-1、195对尖刀镰孢菌、辣椒疫霉、大丽轮枝菌、番茄早疫病菌、瓜亡革菌、水稻纹枯病菌、芦笋茎枯病菌均具有明显的抑菌效果;除水稻纹枯病菌外,312-2对其他6种植物病原真菌也均有明显的抑菌活性。[结论]4株具有较强抑菌活性的菌株具有较高的研究与开发价值。     

产铁载体的根际促生菌鉴定及其对月季生长和养分吸收的影响

以月季蓝丝带根际土为试材,采用铬天青S(CAS)琼脂平板测定法对根际促生菌进行分离,利用平板划线法对菌株进行分离提纯,分析不同分离菌株的促生效果和铁吸收能力,并探索铁载体物质对月季矿质元素吸收的影响。结果表明,通过CAS琼脂培养基共获得3株分离株(SP1、SP2、SP3),16S rRNA分子鉴定显示,SP1、SP2、SP3均属于假单胞菌属(Pseudomonas),分别为铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)、喜昆虫假单胞菌(P.entomophila)、恶臭假单胞菌(P.putida)。其中,SP3促生效果、铁含量较佳,铁载体活性可达87.20%。此外,SP3可分泌嗜铁素将不溶性Fe(OH)₃转化为可溶性铁,提高根系及地上部铁含量,且显著影响月季幼苗对其他元素(K、P、Ca、Mg、Zn、Mn)的吸收。综上,从月季根际分离得到的1株恶臭假单胞菌(SP3)具有较佳的产铁载体活性,可促进植株生长、铁含量及矿质养分吸收,或可作为开发高效菌肥的潜在资源。     

贝莱斯芽孢杆菌E69预防稻瘟病等多种真菌病害的潜力

目的 明确水稻内生菌贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）菌株E69对多种植物病原真菌的拮抗作用,尤其是对稻瘟病的生物防治效果,减少化学农药的使用。方法 贝莱斯芽孢杆菌菌株E69和枯草芽孢杆菌（B. subtilis,稻瘟病生物防治最常用微生物）菌株E66分离于水稻叶片内生细菌,采用对峙培养法测试菌株E69和E66及其发酵液、无菌上清液对稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）的拮抗作用,并测试两株内生芽孢杆菌对立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）、镰孢菌（Fusarium spp.）、番茄灰霉病菌（Botrytis cinerea）、草莓炭疽病菌（Colletotrichum gloeospoioides）、烟草黑胫病菌（Phytophthora parasitica var. nicotianae）、链格孢菌（Alternaria alternate）、西瓜枯萎病菌（F. oxysporum）等11种植物病原菌的拮抗作用,温室条件下检测对水稻叶瘟的预防效果,田间试验检测对水稻叶瘟和穗颈瘟的预防效果,常规抑菌测试法研究对稻瘟病菌分生孢子萌发和附着胞形成的抑制作用。采用激光共聚焦显微镜观察绿色荧光蛋白标记后的工程菌株E69在水稻茎部的定殖情况。结果 菌株E69和E66对稻瘟病菌菌丝生长具有显著拮抗作用,温室条件下两个菌株对稻瘟病的预防效果分别为83.24%和76.57%,对叶瘟的田间预防效果分别为85.97%和79.76%,对穗颈瘟的田间预防效果分别为69.67%和68.82%,E69对叶瘟的预防效果显著高于75%的三环唑可湿性粉剂,对穗颈瘟的预防效果与三环唑无显著差异。菌株E69和E66对立枯丝核菌、镰孢菌、番茄灰霉病菌、草莓炭疽病菌、烟草黑胫病菌、叶枯病菌、西瓜枯萎病菌等11种植物病原菌有显著拮抗作用,E69的拮抗作用明显高于E66。菌株E69和E66能够强烈抑制稻瘟病菌分生孢子萌发和附着胞的形成,E69发酵液的抑菌效果分别为95.28%和94.16%,无菌上清液的抑菌效果分别为85.36%和84.31%;E66发酵液对分生孢子萌发和附着胞形成的抑菌效果分别为89.15%和87.38%,无菌上清液的抑菌效果分别为79.65%和72.45%。绿色荧光蛋白GFP78标记后的工程菌株E69在水稻茎部具有较好的定殖能力,可以稳定定殖在水稻茎部表皮、薄壁组织和维管束。结论 贝莱斯芽孢杆菌菌株E69是一种潜在的、预防效果明显的生防菌株,具有预防稻瘟病兼防纹枯病等多种真菌病害的应用潜力。     

新疆主要水稻生产区稻瘟病发生与降雨之间的关系

【目的】 研究新疆不同水稻种植区水稻稻瘟病的发生情况,为其防治提供科学依据。【方法】 采用五点取样法,2016、2017年连续两年调查温宿县、莎车县、察布查尔县、乌鲁木齐市等新疆水稻主要种植区叶瘟病和穗颈瘟发生情况。【结果】 不同水稻种植区域稻瘟病发生情况不同,同一水稻种植区域不同地块稻瘟病发生情况也不同;2016年叶瘟病发病程度为莎车县>温宿县>乌鲁木齐>察布查尔县,穗颈瘟发病程度为温宿县>乌鲁木齐>察布查尔县;2017年叶瘟病发病程度为温宿县>乌鲁木齐>莎车县>察布查尔县,穗颈瘟发病程度为温宿县>乌鲁木齐>察布查尔县。水稻叶瘟病和穗颈瘟的发生危害与降雨时间和降雨量显著正相关。【结论】 新疆水稻主要种植区均有稻瘟病的发生,其中正播水稻温宿县叶瘟病和穗颈瘟的发生为害均重于察布查尔县和乌鲁木齐。水稻稻瘟病的发生流行与降水时间和降水量呈显著正相关。     

9种杀菌剂对新疆荒漠绿洲稻区水稻稻瘟病的防治效果评价

【目的】筛选防治稻瘟病的田间药剂,为新疆水稻稻瘟病的科学防治提供指导。【方法】采用随机区组的方法,定点调查各处理稻瘟病发生情况,评价供试药剂对稻瘟病的防治效果。【结果】药后14 d,75%三环唑WP 225 g a. i/hm²处理和325 g/L苯甲·嘧菌酯SC 243.75 g a. i/hm²处理对水稻稻瘟病的防效最高,分别为72.63%和71.77%;其次是2%春雷霉素SL 30 g a. i/hm²处理和500 g/L甲基硫菌灵SC 1 125 g a. i/hm²处理,对水稻稻瘟病防效分别为61.48%和61.27%。各药剂处理对水稻生长发育无异常影响、无药害。【结论】75%三环唑WP 225 g a. i/hm²处理、325 g/L苯甲·嘧菌酯SC 243.75 g a. i/hm²处理、2%春雷霉素SL 30 g a.i/hm²处理和500 g/L甲基硫菌灵SC 1 125 g a. i/hm²处理,可有效控制水稻稻瘟病的发生与危害,且对水稻生长安全,可在大田合理轮换使用。     

防控水稻穗稻瘟高效药剂的筛选

[目的]筛选防控水稻穗稻瘟的高效药剂。[方法]通过小区试验研究了三环唑、稻瘟灵、稻瘟酰胺、春雷霉素等8种药剂对稻瘟病的防治效果。[结果]8种药剂在试验条件下对水稻生长安全,以25%烯肟·三环唑SC 1 200 m L/hm~2的病指防效、病株率防效最高,控病效果最好。[结论]该研究结果为稻瘟病的防治提供了理论依据。     

广东省侵染美香占2号的稻瘟病菌致病性及无毒基因变异分析

[目的]分析侵染广东稻区优质品种美香占2号稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的致病性及无毒基因变异特征,为美香占2号在不同稻区的合理布局提供参考依据.[方法]利用9个抗稻瘟病单基因系,对稻瘟病菌单孢分离菌株进行致病性测定;并利用8个稻瘟病菌已克隆无毒基因的功能性分子标记对2013-2018年不同年份、不同...     

黑龙江省水稻种质稻瘟病抗性评价及抗瘟基因结构分析

[目的]稻瘟病严重威胁黑龙江省水稻的生产,选育和利用抗瘟品种是最经济、安全和有效的措施.了解黑龙江省水稻主栽品种的稻瘟病抗性,明确稻瘟病抗性基因的有效性,为黑龙江省稻瘟病抗病种质资源的选育和利用提供依据.[方法]2018年秋季在黑龙江省水稻主产区采集134株水稻单孢菌株,采用病原物接种鉴定方法对黑龙江省50个水稻主栽品...     

长江下游粳稻稻瘟病广谱抗性基因组合模式分析

【目的】基因聚合是实现水稻稻瘟病广谱抗性的有效途径之一。通过构建粳稻背景下不同双基因聚合系,利用长江下游粳型稻瘟病菌（Magnaporthe oryzea）菌株评价其抗性效应并解析其抗性效应产生的构成因子,为长江下游粳稻抗稻瘟病育种提供广谱抗性基因组合模式和种质资源。【方法】以粳稻07GY31为背景的Piz基因座不同复等位基因（Pigm、Pi40、Pi9、Pi2、Pizt和Piz）单基因系为核心,利用不完全NCII交配设计,分别与其他广谱抗性基因（Pi1、Pi54和Pi33）单基因系杂交,经分子标记辅助选择和农艺性状筛选,共构建18种不同基因组合的双基因聚合系。2019年利用长江下游粳稻种植区采集、分离的109个稻瘟病代表性菌株进行苗瘟、穗瘟人工接种鉴定及不同病圃的自然诱发鉴定,评价不同双基因聚合系的抗性效应,并分析双基因聚合系抗性效应的构成因子。【结果】Genotyping by sequencing（GBS）分析表明所构建的双基因聚合系均具有较高的背景恢复率,分布于97.08%（PPL^Piz/Pi33）—99.08%（PPL^Pigm/Pi1）。表明除了目标基因区域不同外,所有双基因聚合系的遗传背景几乎完全与受体亲本07GY31一致。同时人工接菌鉴定表明绝大部分双基因聚合系苗瘟和穗瘟抗性水平都优于单基因系。其中苗瘟抗性效应较好的聚合系分别为PPL^Pigm/Pi1、PPL^Pigm/Pi54、PPL^Pigm/Pi33、PPL^Pi9/Pi33、PPL^Pi9/Pi54、PPL^Pi40/Pi54、PPL^Pi40/Pi33、PPL^Pi40/Pi1、PPL^Pi9/Pi1, 而穗瘟抗性效应较好的聚合系分别为PPL^Pigm/Pi1、PPL^Pigm/Pi54、PPL^Pigm/Pi33、PPL^Pi40/Pi33、PPL^Pi40/Pi54、PPL^Pi40/Pi1、PPL^Pizt/Pi33。不同抗性基因聚合后产生不同的效应,其中互补效应高且能有效表达是提高双基因聚合系苗瘟和穗瘟抗性的关键因子。双基因聚合系PPL^{Pigm / Pi1}、PPL^{Pigm / Pi54}和PPL^{Pigm / Pi33}在苗瘟和穗瘟的人工接种,以及在不同病圃的自然诱发鉴定中均表现稳定的广谱抗性,同时,农艺性状调查结果也表明这3个双基因聚合系的基本农艺性状与轮回亲本07GY31基本一致,因此,基因组合Pigm/Pi1、Pigm/Pi54和Pigm/Pi33是适于长江下游粳稻的广谱抗性基因组合模式。【结论】抗性基因的组合方式影响聚合系的抗性水平,互补效应高且能有效表达是粳型双基因聚合系抗性效应提高的关键因子。本研究构建的双基因聚合系及其抗性效应分析为长江下游广谱稻瘟病抗性粳稻品种的精准培育提供了种质资源和理论支撑。     

柑橘溃疡病抗性相关转录因子CitMYB20的功能

【目的】 了解柑橘不同品种CitMYB20对柑橘溃疡病菌（Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc）和外源植物激素的应答情况,评价转基因植株对柑橘溃疡病的抗性,验证CitMYB20的生物学功能。【方法】 根据柑橘基因组序列设计引物,PCR法同源克隆柑橘溃疡病抗性品种金弹金柑（Fortunella japonica）和敏感品种枣阳小叶枳（Poncirus trifoliata）的CitMYB20基因序列和启动子序列,利用在线软件PlantCARE对启动子序列进行顺式作用元件预测。以针刺法对金弹金柑和枣阳小叶枳离体叶片接种柑橘溃疡病菌,用外源激素水杨酸、茉莉酸甲酯和乙烯利处理金弹金柑和枣阳小叶枳的叶片,在处理的不同时期收集材料,利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测CitMYB20的表达水平。分别构建CitMYB20的过表达载体和抑制表达载体,根癌农杆菌法转化枳上胚轴,随机摘取转基因株系成熟叶片进行柑橘溃疡病离体抗性评价。【结果】 金弹金柑和枣阳小叶枳中CitMYB20（GenBank登录号分别为MN689609和MN689608）序列高度保守,相似度达到99%;两者的启动子序列（GenBank登录号分别为MN689611和MN689610）虽然都具有脱落酸和茉莉酸甲酯的响应元件,但金弹金柑中还具有水杨酸响应的顺式作用元件,而枣阳小叶枳中缺少该元件。在体外接种柑橘溃疡病菌5 d时,金弹金柑成熟叶片中CitMYB20表达量显著上升,达到对照的2.5倍;而枣阳小叶枳叶片CitMYB20在整个接菌周期内表达量未发生显著变化。外源激素处理时,CitMYB20对水杨酸和茉莉酸甲酯的响应相似,即在金弹金柑中呈现出先升高后降低的趋势,而在枣阳小叶枳中表达量降低,随后又恢复正常。乙烯利处理时,CitMYB20在金弹金柑中表达量略有下降,在枣阳小叶枳中表达量先升后降。遗传转化共获得7株过表达植株和5株抑制表达植株,转基因植株与对照植株相比在形态发育上未见明显差异。CitMYB20过表达植株能够在一定程度上减弱柑橘溃疡病的症状,而抑制CitMYB20表达植株对柑橘溃疡病菌的敏感性增强。【结论】 CitMYB20在柑橘溃疡病抗性品种中受柑橘溃疡病菌的诱导表达;CitMYB20是防御柑橘溃疡病菌入侵的一种正向调控转录因子,其抗柑橘溃疡病功能可能需要水杨酸和茉莉酸信号途径的作用;CitMYB20可作为柑橘抗溃疡病分子育种的候选基因。     

蔗糖转运蛋白OsSUT5在水稻花粉发育及结实中的作用

【目的】蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式。蔗糖-质子同向运输蛋白（sucrose transporter/sucrose carrier,SUT/SUC）在植物细胞之间的蔗糖跨膜运输以及植物组织和器官之间的蔗糖分配中具有重要作用。水稻SUT家族共有5个成员。已有研究表明,敲除OsSUT1、OsSUT2、OsSUT3、OsSUT4对水稻的生长发育产生显著影响,说明这些基因不可替代。然而,OsSUT5的功能还未见报道。阐明OsSUT5在水稻生长发育中的作用,将为全面了解SUT蛋白在模式植物水稻中的生理功能提供新的依据。【方法】通过对水稻OsSUT5的时空表达特性进行实时荧光定量PCR分析,同时利用OsSUT5的推测启动子驱动GUS在水稻体内表达,获得其基因编码蛋白的组织定位信息,以及在烟草叶片表皮细胞内进行OsSUT5-GFP融合蛋白瞬时表达,对蛋白进行亚细胞定位,比较基因编辑技术（CRISPR-Cas9）创制的OsSUT5不同纯合突变株系与野生型对照水稻的形态和生理特征,获得OsSUT5的功能信息。【结果】转录水平上,OsSUT5在水稻茎、叶、花序和颖果中均有表达,并且该基因编码蛋白在营养器官中的表达集中于维管组织。在生殖器官中,OsSUT5的表达主要位于花药及发育的颖果内。该基因编码蛋白在水稻发育的颖果特别是盾片和胚根鞘中高表达。烟草叶片表皮细胞内的瞬时表达显示OsSUT5-GFP融合蛋白定位于细胞质膜。与野生型水稻相比,3个OsSUT5纯合突变株系均表现为花粉活性以及离体萌发率明显降低。与此相吻合的是,OsSUT5突变株系未授粉的小穗比例相对于野生型显著增加,同时突变株系结实率显著下降。通过对OsSUT5突变株系颖果的观察和比较显示,OsSUT5突变体水稻颖果的垩白相对于野生型明显增多,其颖果长度相对于野生型对照也有一定程度的增加,但统计结果表明OsSUT5突变体水稻的千粒重与野生型无显著区别。【结论】OsSUT5在水稻花粉发育甚至受精过程中可能发挥重要作用;敲除OsSUT5对水稻的结实率、籽粒的形态和品质有明显影响。推断OsSUT5在水稻开花结实中的作用（包括对花粉活性和颖果内胚乳发育的影响）与其蔗糖运输功能密切相关。     

水稻广谱抗稻瘟病基因PigmR功能标记的开发及应用

【目的】稻瘟病是世界上最严重的水稻病害之一。通过功能标记的开发,为加快广谱持久抗稻瘟病基因PigmR在水稻育种中的应用提供依据。【方法】利用Snapgene 2.3.2软件分析PigmR的碱基变异特征,用Oligo 7设计特异功能标记。为了避免因PCR扩增失败引起的假阴性,设计扩增内参基因Actin1的引物作为参照,对功能标记进行优化。用功能标记对水稻亲本材料、丽江新团黑谷的单基因系材料、育种中间材料和南粳53045/谷梅4号BC₁F₃群体株系进行鉴定。稻瘟病鉴定的供试菌株为江苏省稻瘟病代表菌株（2018-4、2018-65、2018-102、2018-222和2018-241）的混合菌。将供试菌株移植RCA培养基上,25℃培养7 d,用黑光灯照射72 h,待稻瘟病菌产生孢子后,再用无菌水洗下,配成10×10倍显微镜下每视野30—40个孢子的悬浮液。于水稻抽穗前3—4 d注射混合菌株,每穗注射1 mL菌液,做好标记。在水稻灌浆饱满后进行抗性调查。【结果】根据PigmR与PigmS、Pigm-R4序列比对及差异分析,设计了8对分子标记引物。通过分子检测,筛选获得的PigmR功能标记GMR-3,能特异扩增来源于谷梅4号的PigmR,获得98 bp产物,而不携带PigmR扩增不出产物。以不同浓度配比优化GMR-3与内参基因Actin1检测引物Actin1-1,发现以0.4 μmol·L ^-1 GMR-3与0.1 μmol·L ^-1 Actin1-1组合浓度扩增出PigmR和Actin1特征条带的效率相当,效果最优,将该标记命名为GMRA。用该标记扩增水稻样品,携带PigmR的样品能扩增出146和98 bp条带,不携带PigmR的样品仅能扩增出146 bp条带。利用GMRA标记检测229份水稻材料,只有谷梅4号能扩增出146和98 bp条带,其他籼稻和粳稻均只能扩增出146 bp条带。进一步对29份丽江新团黑谷的单基因系材料进行检测发现,GMRA标记能有效区分PigmR与Pi9、Piz、Piz-t等同源性较高的基因,有很好的特异性。利用GMRA标记,从240份育种中间材料中筛选到3份携带PigmR的材料,可作为该基因的供体材料。利用该标记进行分子标记辅助选择,将PigmR通过回交转育到优质食味粳稻南粳53045。对南粳53045/谷梅4号BC₁F₃群体单株进行分子标记检测及稻瘟病人工接种鉴定,发现携带PigmR的单株均表现为抗或中抗,不携带PigmR的单株均表现为高感,表明导入PigmR能显著改良南粳53045的穗颈瘟抗性。【结论】PigmR的功能标记能有效用于抗稻瘟病遗传改良和资源筛选。