甘薯瘟菌系致病型与寄主品种的互作关系

阐述了甘薯瘟菌系致病类型、品种抗性分类、抗性遗传趋势和病菌潜伏侵染特征;介绍了近年来我国南方甘薯瘟病区菌系分布状况,抗病品种利用与抗病育种进展;讨论了病原菌与寄主相互作用中的遗传关系。     

非寄主和寄主种子分泌物对大豆疫霉活性的影响

为探寻非寄主和寄主种子分泌物中抗病信号分子,通过显微观察,采用菌丝生长速率法和离体接种法对不同种子分泌物处理后大豆疫霉Phytophthora sojae的游动孢子数、孢子囊数、游动孢子释放后残留的空囊数、成囊和未成囊的游动孢子数、萌发和未萌发的胞囊数、菌落直径、卵孢子数进行测量,并计算抑制率,明确非寄主菜豆和寄主大豆抗病品种、感病品种种子分泌物对大豆疫霉游动孢子趋化性、生长发育和侵袭力的影响。结果显示,非寄主菜豆种子分泌物不吸引大豆疫霉游动孢子,显著抑制大豆疫霉孢子囊形成、胞囊萌发和卵孢子产生,抑制率依次为97.3%、73.0%和17.5%,然后溶解胞囊,最终导致游动孢子对下胚轴侵袭力降低,抑制率为67.1%。寄主大豆种子分泌物能吸引大豆疫霉游动孢子,感病品种种子分泌物吸引力高于抗病品种。感病品种种子分泌物对大豆疫霉生长发育无显著影响,但促进大豆疫霉游动孢子侵袭力;抗病品种种子分泌物显著抑制大豆疫霉孢子囊形成、胞囊萌发和卵孢子产生,抑制率依次为86.6%、34.3%和12.8%,然后溶解胞囊,但作用强度小于非寄主菜豆种子分泌物,最终导致游动孢子对下胚轴的侵袭力降低,抑制率为24.2%。表明非寄主菜豆和寄主大豆抗病品种的种子分泌物对大豆疫霉有抑菌活性,大豆疫霉的非寄主和寄主抗病性与种子分泌物有关。     

链霉素对几种卵菌的抑制作用

用生长速率法测定，链霉素（Streptomycin）对荔枝霜疫霉菌（Peronophythora litchii）和辣椒疫霉菌（Phytophthora capsici）菌丝生长有强烈的抑制作用。在药剂含量为200－600单位／ml的PDA培养基上接种7d后菌丝生长的相对抑制率分别为87．5％－92．2％、78．2％－82．2％。用孢子萌发法测定，链霉素对荔枝霜疫霉菌和白菜霜霉菌（Peronospora parasitica）孢子囊有推迟萌发时间、降低萌发率的作用。200－600单位／ml链霉素液处理孢子囊24h萌发的相对抑制率分别为48．6％－60．8％、5．3％－10．6％，芽管的长度随药液浓度增加而缩短。200－400单位／ml链霉素防治采后荔枝霜疫病、辣椒疫病，防治效果分别为95．8％－97．1％、89．6％－91．7％。200－400单位／ml链霉素防治盆栽辣椒疫病、小白菜霜霉病，防治效果分别为82．4％－87．7％、61．8％－68．1％。     

三类植物卵菌的全基因组比较

为有效防治由不同类型卵菌引起的植物病害,该研究对数据库中的霜霉、疫霉和腐霉3类不同卵菌的全基因组数据进行序列特征分析、同源性分析和共线性分析以及同源差异基因富集通路分析。结果显示,霜霉、疫霉和腐霉来自独立的谱系,且疫霉与霜霉的亲缘关系较近;疫霉的致病相关基因数量最多,主要有RxLR、CRN、NPP、NF和PcF基因家族,霜霉的致病相关基因数量次之,腐霉的致病相关基因数量最少;3类卵菌共确定了13 392个同源基因,其中3类卵菌均共有的同源基因为3 786个,不同菌种的同源基因数量差异较大,整体表现为疫霉>霜霉>腐霉;同源差异基因富集程度最高的前20个通路主要是基础代谢的通路和中间代谢通路,其中抗坏血酸和藻酸盐代谢、ABC转运蛋白和果糖和甘露糖代谢相对富集程度较高,基因数目也较多。     

植物抗病激活剂诱导植物抗病性的研究进展

植物抗病激活剂本身及其代谢物无直接的杀菌活性,但可刺激植物的免疫系统而诱导植物产生具有广谱性、持久性和滞后性的系统获得性抗病性能(SAR).植物抗病激活剂的诱导除了可以引起植物富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)的变化,导致木质素在细胞壁沉积,使植物形成物理防御机制外,经植物抗病激活剂诱导后的植株能导致内源水杨酸(SA)的累积、形成氧化激增,植物局部细胞程序化死亡而产生过敏反应(HR),植物抗病激活剂诱导后产生的抗病信号经内源信号传导物质SA、茉莉酸(JA)、乙烯(Et)和一氧化氮(NO)可传导到达整个植株,经过一系列抗病相关基因的调控和表达可引起寄主防御酶系如苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase)、几丁质酶(chitinase)、过氧化物酶(POX)等以及抗病物质如木质素与植保素等的变化及病程相关蛋白(PRP)的调控与表达.文中讨论了植物抗病激活剂概念和种类及其诱导抗病作用的主导机制,指出了植物抗病激活剂的应用前景和发展方向及使用和研究开发中可能存在的问题与对策.     

内生菌根菌(VAM)诱导植物抗病性研究的新进展

 菌根(Mycorrhizae)即土壤中的一类真菌与植物根系所建立的互惠共生体,而参与形式菌根的真菌则称为菌根菌。以往,根据菌根的形态及解剖特征,通常将其分成外生菌根(Ectomycorrhizae)、内生菌根(Endomycorrhizae、)和内外菌根(Ectoendomycorrhizae)3大类。     

非寄主互作中抗病信号NO及H_2O_2对水稻细胞过敏反应的诱导机制

意义与目的细胞过敏性死亡反应(过敏反应,hypersensitive reaponae,HR)是植物抗病的特征性反应之一。HR引起植物细胞快速死亡,有效地将病原菌限制在侵染位点,阻止其进一步侵染周围健康组织,同时激活植物其他抗病反应的发生。已有研究表明,植物细胞过敏反应和动物细胞程序性死亡具有相似特征,是一有序过程。即在信号分子诱导下,调控植物基因的表达,最终导致细胞快速死亡。目前对诱导植物细胞过敏反应的信号组分尚不清楚。利用细胞悬浮培养体系,已初步揭示活性氧产生,离子通道通透性的改变,一氧化氮(NO)的产生可诱导植物细胞过敏反应,表明…     

几种植物提取物诱导马铃薯对致病疫霉的抗性

 采用纤维素膜技术研究了大蒜、洋葱、芹菜、丁香、花椒、大黄等24种植物离体组织及其提取物(其中8种中草药为水煎剂,16种其它植物为水浸剂)对马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)静止胞萌发、附着胞形成及侵入丝形成的直接影响和提取物诱导块茎对晚疫病病菌侵入机构形成的影响,并在此基础上进一步就提取物免疫处理种薯、诱导成株期抗病性、增加块茎产量的影响做了初步探讨。在洋葱、葱、大蒜等12种植物组织表面,静止胞萌发率明显低于对照(擦镜纸),而且在6种植物组织表面未见附着胞形成,10种植物组织表面未见侵入丝形成;在大蒜、韭菜等13种植物组织提取液中,静止胞萌发率明显低于对照(擦镜纸),其中6种植物组织提取液中附着胞未见形成,7种植物组织提取液中侵入丝未见形成。经8种植物组织提取物诱导处理的块茎切片,不仅保鲜期长,而且表现出较强的诱导抗性;静止胞萌发率、附着胞形成率及侵入丝形成率均明显低于对照;经8种植物组织提取物诱导处理的种薯在出芽、早期生长、抗晚疫病及产量等各方面均优于对照,病害保护率达54%、增产率达31%。     

关于“烟草品种资源对根结线虫病抗病性鉴定”一文的商榷

 利用品种抗病性是防治烟草根结线虫病行之有效的措施。因此准确鉴定烟草品种对根结线虫的抗感性是非常重要的基础工作，它将直接为烟草生产服务。     

江西省番茄绵疫病菌对嘧菌酯的敏感性检测及抗性风险分析

为明确番茄绵疫病菌对嘧菌酯的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了2018—2019年从江西省番茄主产区采集分离得到的58株绵疫病菌Phytophthora capsici对嘧菌酯的敏感性,并以敏感菌株YD5为亲本,通过紫外线诱导获得了4株抗性突变体,研究了突变体的生物学性状;进而采用菌丝生长速率法测定了敏感菌株YD5及其4...     

Taxonomic study of plant pathogenic oomycetes

Journal of General Plant Pathology -     

三种葱属作物挥发物和提取液对植物病原真菌和卵菌的抑菌活性

采用菌丝生长速率法测定了大蒜、洋葱和葱茎挥发物及提取液对26种主要植物病原真菌和卵菌的抑制活性,以期为利用葱属作物轮作或间作控制病害提供指导。试验结果表明,3种葱属作物挥发物和浸提液具有广谱抗植物病原真菌和卵菌活性,但不同葱属作物对不同种类的病原菌抑菌效果有差异。洋葱和葱茎挥发物和浸提液的抑菌能力比大蒜弱,但对部分疫霉菌、腐霉菌、丝核菌等土传病原菌仍具有与蒜瓣相似的抑菌活性。另外,小麦赤霉病菌、辣椒早疫病菌等部分病原菌对3种葱属作物挥发物和浸提液具有耐性。因此,生产上利用葱属作物轮作或间作防治病害时需要根据不同葱属作物对不同病原菌抑制效果的差异进行合理选择,同时需避免葱属作物长期连作引起病原菌敏感性降低。     

大豆疫霉菌氧化固醇结合蛋白在大肠杆菌中的表达、纯化及活性鉴定

氟噻唑吡乙酮 (oxathiapiprolin) 是目前生产上防治植物病原卵菌病害的高活性杀菌剂,其靶标被认为是氧化固醇结合蛋白 (oxysterol-binding protein, OSBP)。氧化固醇结合蛋白及其相关蛋白 (OSBP-related proteins, ORPs) 是一种脂质转运蛋白,保守存在于多个物种中。虽然其他部分物种的该蛋白三维结构已经被解析,然而尚未见有关植物病原卵菌中该蛋白异源表达及纯化的报道,因而限制了该蛋白的结构药理学研究及基于靶标的新型杀菌剂开发。本文旨在建立大豆疫霉菌 (Phytophthora sojae, Ps) 氧化固醇结合蛋白Psosbp的异源表达、纯化及活性鉴定体系。研究选取与人源OSBP序列保守的OSBP相关结构域 (oxysterol-binding protein-related domain, ORD),构建适于在大肠杆菌Escherichia coli中表达的质粒并通过异丙基-β-D-硫代半乳糖苷 (IPTG) 诱导表达,使用亲和层析及凝胶过滤层析对目的蛋白进行纯化,使用SDS-PAGE及Western blot对蛋白进行种类鉴定,分别使用Tycho™ NT.6及微量热泳动技术对蛋白进行结构完整性及活性鉴定。结果表明,选取了Psosbp蛋白序列的第600位至967位氨基酸,即Psosbp(600-967) 作为Psosbp的ORD结构域,构建了表达质粒pET28a-MBP-TEV-Psosbp(600-967)-His6。IPTG可诱导目的蛋白的表达且蛋白均为可溶状态,使用Ni-NTA琼脂糖树脂对蛋白进行亲和纯化,并基于分子质量大小,通过分子排阻色谱进一步分离获得了纯度较高的重组蛋白MBP-TEV-Psosbp(600-967)-His6。Tycho™ NT.6测定结果表明,重组蛋白具有完整的蛋白质高级结构;微量热泳动结果表明,氟噻唑吡乙酮可以与重组蛋白结合,说明所纯化出的Psosbp蛋白具有生物活性。综上,本文建立了植物病原卵菌的氧化固醇结合蛋白异源表达纯化及活性鉴定体系,并直接证实了抑制剂氟噻唑吡乙酮可结合氧化固醇结合蛋白。     

Identification of some oomycetes by reverse dot blot hybridization

ABSTRACT An assay was developed that can identify unknown isolates of Pythium or Phytophthora species in a single hybridization. This reverse dot blot system is based on arrays of species-specific amplified fragments or oligonucleotides derived from the internal transcribed spacer (ITS) region, which are blotted as dots on a nylon membrane. By using total DNA from a sample as the template, universal primers, and digoxigenin-dUTP, the ITS was amplified and labeled simultaneously by the polymerase chain reaction (PCR). A small aliquot of the resultant labeled and amplified product was used as a probe for hybridization to a dot blot membrane that contained the immobilized species-specific oligonucleotides or amplified PCR fragments. The reverse dot blot system based on arrays of oligonucleotides showed far fewer cross-hybridizations than one based on entire amplified ITS I fragments. Unknown species can be identified simply by visualizing the positive hybridization reaction between the DNA labeled directly from the sample and the immobilized specific oligonucleotide. Currently, the assay can be used to identify Pythium aphanidermatum, P. ultimum, P. acanthicum, and Phytophthora cinnamomi. An oligonucleotide that was originally designed to identify Phytophthora hybridized to 10 of the 14 Phytophthora species tested. Another oligonucleotide designed to identify oomycetes hybridized to the 68 species tested, which represented two of the four orders of this phylum.     

卵菌与真菌Argonaute家族基因的生物信息学分析

 Argonaute蛋白广泛存在于真核生物与原核生物中,可在非编码小RNA或DNA的引导下,对完全匹配或部分匹配的靶标进行切割、翻译抑制或染色体修饰。本研究利用生物信息学对127种卵菌与真菌的基因组进行分析,旨在了解各个物种中AGO家族基因的数量、蛋白结构域、进化关系及转录模式等。结果发现,大部分卵菌与真菌的基因组中(51%)含有2个AGO基因,而疫霉菌和壶菌等平均含有4个以上。卵菌与真菌的AGO基因在进化上相互独立,多拷贝AGO基因可能是通过基因复制形成;大部分AGO基因具有6个可预测的功能域(即:N端、Linker 1、PAZ、Linker 2、MID和PIWI),并且在PAZ和PIWI功能域上,与核酸5'和3'端结合及与催化活性相关的氨基酸位点整体相对保守,仅个别位点存在一定的差异。侵染大豆过程中,大豆疫霉和终极腐霉的两对同源AGO基因具有保守的表达模式,且基因表达水平相对较高,可能具有相似的生物学功能。上述结果将为深入解析AGO介导的RNA干扰机制及生物学功能奠定基础。     

卵菌与真菌Argonaute家族基因的生物信息学分析

Argonaute蛋白广泛存在于真核生物与原核生物中,可在非编码小RNA或DNA的引导下,对完全匹配或部分匹配的靶标进行切割、翻译抑制或染色体修饰。本研究利用生物信息学对127种卵菌与真菌的基因组进行分析,旨在了解各个物种中AGO家族基因的数量、蛋白结构域、进化关系及转录模式等。结果发现,大部分卵菌与真菌的基因组中(51%)含有2个AGO基因,而疫霉菌和壶菌等平均含有4个以上。卵菌与真菌的AGO基因在进化上相互独立,多拷贝AGO基因可能是通过基因复制形成;大部分AGO基因具有6个可预测的功能域(即:N端、Linker 1、PAZ、Linker 2、MID和PIWI),并且在PAZ和PIWI功能域上,与核酸5’和3’端结合及与催化活性相关的氨基酸位点整体相对保守,仅个别位点存在一定的差异。侵染大豆过程中,大豆疫霉和终极腐霉的两对同源AGO基因具有保守的表达模式,且基因表达水平相对较高,可能具有相似的生物学功能。上述结果将为深入解析AGO介导的RNA干扰机制及生物学功能奠定基础。     

Proteomic studies of phytopathogenic fungi,oomycetes and their interactions with hosts

Proteomics, the systematic analysis of the proteome, is a powerful tool in the post-genomic era. Proteomics studies have examined global changes in proteomes of phytopathogenic fungi, oomycetes and their hosts during compatible or incompatible interactions. This article compiles proteomics reports in order to decipher the molecular mechanisms underlying fungal development (infection-related morphogenesis), fungal or oomycete—host plant interactions, and phytopathogenesis.     

European collaborative studies for the validation of PCR-based detection tests targeting regulated fungi and oomycetes

In 2007, the mycology unit of the French plant protection laboratory (LNPV-UMAF) organized and launched four collaborative studies for the validation of detection protocols targeting the regulated oomycetes Phytophthora ramorum , P. fragariae / P . rubi , Plasmopara halstedii and the fungus Monilia fructicola . The participants were recruited through the European Mycological Network (EMN). All four protocols were based on species-specific PCR tests already published in the scientific literature and, except for Pl. halstedii , combined a detection test and a confirmation of detection test. For each target organism, we evaluated the performance of protocols, i.e. accuracy, qualitative repeatability and qualitative reproducibility, by a statistical analysis of the results obtained by the 16 participant laboratories with a series of 10 blinded samples. As demonstrated by the collaborative trials results, all four detection protocols were shown to be fit for the purpose of regulatory compliance. The collaborative trial appears a powerful tool to evaluate the performance of a detection method, and is of special interest to laboratories employing a quality assurance system.     

Fungi and oomycetes in open irrigation systems: knowledge gaps and biosecurity implications

Water used for the irrigation of plants has the potential to harbour and spread plant pathogens yet little research is conducted within this field. This review was undertaken to critically review current understanding of waterborne fungal and oomycete plant pathogens in open irrigation systems, particularly in the context of plant biosecurity. It was determined that very limited data exists on these plant pathogens, with the majority of previous studies only recording pathogen presence. There are significant gaps in current knowledge of pathogen survival and spread, and very limited information on their ability to cause disease when contaminated irrigation water is applied to crops. This review highlights the need for new research on the epidemiology and pathogenicity of putative plant pathogens isolated from water, in order to determine their risk to crops. The importance of regular monitoring of irrigation systems for the early detection of plant pathogens is also discussed.