硅对瓠瓜酚类物质代谢的影响及与抗白粉病的关系

研究了硅酸盐和诱导接种白粉菌对瓠瓜叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性的动态变化和木质素含量的影响.结果表明,诱导接种提高了瓠瓜叶片的PAL、PPO、POD活性,加硅后接种处理植株叶片酶活性更明显增加;接种后瓠瓜叶片中木质素含量增加,加硅处理植株叶片木质素含量是不加硅处理的1.43倍.说明酚类物质代谢在植物抗病机制中起着重要作用,硅能提高酚类代谢的酶活性.1.7mmol/L的硅能显著降低瓠瓜白粉病的病情指数,提高其对白粉病的抗病能力.     

水稻防御反应相关基因对稻瘟病菌的响应

水稻与稻瘟病菌的互作已成为研究植物与病原真菌互作的模式系统。利用RT-PCR技术检测了6个水稻品种(分别含有抗病基因Pik-s、Pita、Pit、Pi1、Pi9的近等系及回交亲本丽江新团黑谷LTH)与稻瘟病菌互作过程中多个信号相关及PR基因的表达。结果表明带有稻瘟病抗性基因Pik-s、Pita、Pit的水稻品种和LTH对稻瘟病菌#626侵染表现为亲和互作,带Pi1和Pi9的水稻品种表现为非亲和互作;稻瘟病菌接种后,亲和互作中MAPK6和MAPK12表现为上调表达,带有抗性基因Pi9的水稻品种IRBL22中BIMK2表现为上调表达。总体来看,含有不同抗病基因的水稻近等系中的PR基因对稻瘟病菌的响应较为多样,非亲和互作中在早期或早中期表现为PR基因上调表达,而亲和互作中主要在晚期上调表达,说明这些PR基因表达的时间在植物与病原互作的不同时期发挥着不同的作用。     

ZJUF0986活性代谢产物对稻瘟病菌致病性的影响

通过菌丝生长速率法和悬滴法测定ZJUF0986活性代谢产物对稻瘟病菌菌丝生长、孢子萌发和附着胞形成的影响。结果表明,ZJUF0986活性代谢产物对稻瘟病菌菌丝生长的有效中浓度EC50为18.55mg/L,与对照药剂三环唑的EC50(17.30mg/L)相比无显著性差异。活性代谢产物不仅影响孢子萌发,也显著降低附着胞的形成。浓度为10mg/L的活性代谢物可完全抑制孢子萌发及附着胞的形成;浓度为1.25mg/L时则明显延缓孢子萌发及附着胞的形成,处理48h后的孢子萌发率和附着胞形成率分别为62.17%和38.46%。以浓度为1.25mg/L活性代谢产物处理的稻瘟病菌孢子悬浮液接种离体大麦叶片,病原菌孢子在大麦叶片表面能部分萌发形成附着胞,但侵染栓形成延迟,致病性明显降低。     

茉莉酸诱导水稻幼苗对稻瘟病抗性作用研究

 外源茉莉酸处理可以显著减轻水稻幼苗稻瘟病的发生。JA诱导稻苗产生抗病性的有效浓度是0.1~0.001mmol/L,喷雾处理后2d接种稻瘟病菌获得最佳的抗病效果。0.1mmol/L JA喷雾处理后2d接种稻瘟病菌,水稻幼苗的诱抗效果都超过了55%。JA处理的诱导抗性可以维持15d左右。用0.1mmol/L JA二次强化处理水稻幼苗可以增强诱导抗病性,延长抗性的持续期。JA诱导水稻幼苗抗性机制的结果表明:0.1mmol/L JA处理可以诱导水稻体内苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性和木质素升高。     

玫瑰黄链霉菌活性代谢产物RM诱导黄瓜抗病性的信号转导途径

为明确玫瑰黄链霉菌Streptomyces roseoflavus菌株men-myco-93-63活性代谢产物roflamycoin和men-myco-A(简称RM)诱导黄瓜产生抗病性的信号转导途径,采用高效液相色谱法、分光光度法和实时荧光定量PCR法,测定喷施玫瑰黄链霉菌代谢产物RM后黄瓜叶片中水杨酸含量和脂氧合酶活性,以及水杨酸信号转导途径和乙烯茉莉酸信号转导途径的标志基因——NPR1、PR-1a、CTR1的表达量。结果表明,喷施玫瑰黄链霉菌活性代谢产物RM后120 h,黄瓜叶片内水杨酸含量达到最高值,为7.22μg/g,是对照的1.75倍;喷施玫瑰黄链霉菌活性代谢产物RM后12 h,黄瓜叶片内脂氧合酶活性达到最高值,为52.69 U/g,是对照的1.32倍,并且在120 h内整体活性均高于对照;喷施玫瑰黄链霉菌代谢产物RM后,NPR1和PR-1a基因的相对表达量上调,其最大值分别为0.99和1.35,分别是对照的2.24倍和12.09倍,但抑制CTR1基因的表达。推测玫瑰黄链霉菌代谢产物RM通过水杨酸通路、乙烯通路和茉莉酸通路共同诱导黄瓜抗病性信号转导途径。     

哈茨木霉NF9菌株对水稻的诱导抗病性

在温室条件下用哈茨木霉NF9菌株进行种子处理，诱导水稻感病品种原丰早幼苗对稻-瘟病和白叶枯病的抗病性，其抗性水平为中抗，对稻瘟病菌不同菌株(SYl、H16)以及对白叶枯病菌不同菌株(CRl、CR7)的抗性表现无显著差异。经木霉种子处理的水稻幼苗接种稻瘟病菌或白叶枯病菌后，过氧化物酶及苯丙氨酸转氨酶活性增强，在某一时段显著高于未经木霉种子处理的对照。诱导抗性可能是哈茨木霉NF9菌株的生防机制之一。     

BTH处理对甜瓜叶片活性氧代谢的诱导作用

为了明确活性氧（reactive oxygen species,ROS）代谢在甜瓜抗病性诱导中的作用,以抗白粉病甜瓜品种Tam Dew和感病品种卡拉克赛幼苗为材料,通过盆栽试验研究了苯丙噻二唑（BTH）喷雾或白粉菌接种后甜瓜叶片超氧阴离子（O2.-）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的变化。BTH处理或白粉菌接种均可诱导甜瓜叶片SOD、PAL活性升高,抑制CAT活性,导致叶组织O2.-产生速率和H2O2含量增加,BTH喷雾＋白粉菌接种比二者单独处理效果更好。结果表明,BTH处理后叶片O2.-产生速率提高和H2O2积累是甜瓜抗白粉病能力提高的重要机制,BTH通过诱导ROS代谢酶活性调节H2O2含量,且BTH诱导的甜瓜抗病性与品种的基础抗性有关。     

盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对绿豆叶片脂质代谢的影响

为探讨盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对绿豆叶片脂质代谢的影响,采用液相色谱质谱联用技术分析盐碱胁迫下接种产ACC脱氨酶促生菌（DQJC1）后绿豆叶片内脂类代谢产物的变化。结果表明：盐碱胁迫下接种DQJC1可以促进绿豆生长,显著提高了绿豆植株的株高（34.87%）、地上部鲜质量和干质量（44.07%和46.43%）、地下部鲜质量和干质量（30.56%和23.68%）及叶绿素含量（41.61%）。同时在绿豆叶片中共筛选到61个具有显著性差异的代谢产物,其中包括32种甘油磷脂类、14种固醇类、4种甘油糖脂类、3种鞘脂类和8种其他脂类;其中上调的代谢物主要为甘油磷脂（PC、PG、LPC、PI、PE、LPG）、甘油糖脂（SQDG47∶11）及鞘脂（CerG1d18∶2/16∶0+O）,下调的代谢物主要为固醇（TG）,甘油糖脂（SQDG：16∶0/16∶0）及鞘脂（CerG1d34∶2+O）。KEGG通路富集分析发现筛选出的差异代谢物中有6种代谢物被富集到9条代谢通路中,包括甘油磷脂代谢通路、甘油脂代谢通路、自噬性溶酶体代谢通路、糖基磷脂酰肌醇代谢通路、醚脂质代谢通路、亚油酸代谢通路、磷脂酰肌醇代谢通路、α-亚油酸代谢通路和花生四烯酸代谢通路。     

利用分子标记提高筛选普感水稻抗病突变体的准确性

 水稻丽江新团黑谷(LTH)是一个云南地方粳稻普感品种,对全球近2 800多个稻瘟病菌生理小种均表现为感病表型。本研究为利用⁶⁰Co-γ射线辐照处理LTH种子,分单株收获M₁代种子。对M₂和M₃代植株分别进行稻瘟病的自然诱发筛选和人工喷雾接种筛选,以期从LTH中筛选获得抗性提高的突变体。在突变体筛选过程中,我们发现突变体的遗传背景受到零星异交或混杂干扰,这种情况在其他本底抗性水平较高的抗性突变体筛选中往往容易被忽略。为了确保突变体遗传背景的真实性,我们利用分布在水稻12条染色体上的在粳稻LTH与籼稻品种间存在多态性的In/Del标记,分析候选抗性植株是否为LTH纯合背景,以排除杂合假抗性个体。通过两种不同的筛选策略,最终从M₃代植株中分别鉴定出1份和4份抗性突变体,为进一步研究LTH普感特性奠定基础。将其中一个LTH抗病突变体分别与野生型LTH和籼稻普感品种CO39进行杂交,获得的F₂群体人工喷雾接种稻瘟病菌后调查抗、感植株的分离情况,分析结果显示,该突变体性状符合单个显性基因控制的遗传规律。另外,本研究结果表明:在水稻诱变育种工作中,不仅要做到充分隔离,还需借用分子标记辅助剔除零星意外串粉造成的杂合假突变体,以提高水稻突变体筛选的准确率。     

茶树被茶跗线螨取食后重要生理生化指标的变化趋势分析

为明确茶树Camellia sinensis被茶跗线螨Polyphagotarsonemus latus为害后的生理生化指标变化,采用室内常规生理指标测定方法及高效液相色谱法测定不同受害程度茶树叶片的生理生化指标、活性氧代谢酶和鲜叶挥发物成分的变化。结果显示:茶树叶片中的初生代谢产物叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖含量随着受害程度的加深呈降低趋势,均较对照显著降低;次生代谢产物茶多酚、咖啡碱和儿茶素含量在不同受害程度下均较对照有所增加,其中丝氨酸、谷氨酸、茶氨酸、脯氨酸、瓜氨酸和γ-氨基丁酸6种氨基酸含量均在重度受害时达到最大,较对照分别显著增加了52.00%、48.67%、63.16%、500.00%、107.41%和100.00%。表没食子儿茶素没食子酸酯在受害叶片中的含量均较健康叶片显著增加,在轻度受害时含量最高,表儿茶素在受害叶中的含量均低于健康叶片;抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶和单脱氢抗坏血酸还原酶的活性均随着受害程度的加深呈下降趋势,谷胱甘肽还原酶活性则呈先升高后降低的趋势,在轻度受害叶片中活性最高,为对照的1.24倍。茶跗线螨可诱导茶树叶片释放大量挥发物,与对照相比增加了14种物质,挥发物总量随着受害程度加深而增加。     

稻瘟菌群体中dsRNA的多样性及稻瘟菌菌株QSP5中病毒对寄主生物学性状影响的研究

 真菌病毒在真菌中广泛存在,一些真菌病毒可以影响病原真菌营养生长、产孢和色素形成等性状。本文研究了真菌病毒在水稻稻瘟菌中的多样性以及其对寄主生物学性状的影响。采用单孢分离的方法从发病水稻叶片上分离获得了120个稻瘟菌菌株,其中约52%携带dsRNA片段。菌株QSP5被2个基因组为dsRNA的病毒即产黄青霉病毒1-C(Magnaporthe oryzae chrysovirus 1-C, MoCV1-C)和稻瘟菌病毒3(M. oryzae virus 3, MoV3)所侵染。对菌株QSP5进行单个的分生孢子纯化,获得了仅携带MoV3的菌株QSP5-9。菌株QSP5与QSP5-9的产孢量、菌丝形态以及菌落形态存在明显差异,经研究推测MoCV1-C与菌株QSP5 的产孢能力衰退、菌丝生长和产色素异常相关。同时对MoV3的稳定性进行了初步的研究。从稻瘟菌菌株QSP5获得了100个单孢分离物,通过对随机挑选的40个单孢分离物进行检测,结果表明这些分离物100%携带MoV3,只有部分单孢分离物携带MoCV1-C。另外,从稻瘟菌菌株QSP5-9获得了94个单孢分离物,对随机挑选的45个单孢分离物进行检测,结果表明这些分离物中均含有与菌株QSP5-9大小相同的dsRNA片段。根据以上结果推定MoV3在稻瘟菌菌株QSP5和QSP5-9及其无性后代中具有一定的稳定性。     

水稻miR444b.2调控稻瘟病抗性及分蘖

microRNA(miRNA)是一类长度在20~24 bp的保守小RNA分子,广泛存在于真核生物中,参与调控生长发育及抗逆、抗病等反应。在前期研究中,我们对比感病和抗病水稻材料在接种稻瘟病菌前后miRNA的累积量,发现miR444b.2的累积量变化在抗病和感病材料间存在显著差异,但其在水稻对稻瘟病抗性中的作用尚不清楚。本文进一步对水稻感病和抗病材料接种稻瘟病菌,通过检测不同时间点miR444b.2及其靶基因的累积量来分析miR444b.2与水稻稻瘟病抗性的关系;同时,构建过表达miR444b.2的转基因水稻材料,对转基因材料进行了抗性分析及农艺性状分析。结果表明,在稻瘟病菌开始侵染水稻的24 h内,随着侵染时间的增加,miR444b.2在感病材料中的累积量也随之增加,而在抗病材料中的累积量则逐渐降低;相反,miR444b.2的靶基因中,MADS盒家族基因在感病材料中的转录受到抑制或变化不大,在抗病材料中的表达明显增加,与miR444b.2的累积量变化趋势相反,提示miR444b.2可能通过调节MADS盒家族基因的表达量来调控稻瘟病抗性。而且,过表达miR444b.2的转基因植株变得更加感病,主要表现为:与对照相比,叶片发病病斑数量增多、病斑面积增大、防御相关基因转录水平变低;而miR444b.2的靶基因在过表达miR444b.2的转基因植株中的转录水平显著降低。此外,miR444b.2过表达植株的分蘖数较对照减少。这些结果说明,miR444b.2通过调控MADS盒家族基因来负调控稻瘟病抗性及调节水稻分蘖。     

源于水稻品种空育163的稻瘟病菌菌株致病性分析

 为分析相同遗传背景下稻瘟病菌致病性变化情况,利用24个水稻单基因系品种为评价体系,通过喷雾接种的方式,对36个以空育163为哺育品种的稻瘟病菌株进行了分析,得出以下结论:1、供试菌株致病力强,对24个抗瘟基因的致病率在36.11%~100%之间,平均致病率77.51%,逐年增强趋势明显。2、供试菌株致病性分化严重,相似系数在0.00~1.00之间,在相似系数0.50水平上,共划分为29个类群,优势类群菌株占总菌株的13.89%。3、24个抗瘟基因对供试菌株抗谱在5.56%~56.48%之间,Pi-k^m抗谱最窄, Pi-9(t)抗谱最宽;在基因搭配前提下,Pi-9(t)& Pi-12(t)组合和 Pi-9(t)& Pi-11组合效果略好。总体分析,供试菌株致病力和致病性分化都处于较高水平,目前缺少高效抗源加以控制。     

辽宁省稻瘟病菌对肟菌酯敏感性监测

为了明确稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性,利用菌丝生长速率法测定了 2018～2019年辽宁省11个水稻产区分离的220株稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性,并在此基础上对供试菌株的抗药性水平进行了分析.结果表明:稻瘟病菌对肟菌酯的EC50值分布范围为0.0111～0.4983 μg·mL-1,敏感性差异达44.89倍.220株稻瘟病菌...     

中国不同地理来源谷瘟病菌rDNA-IGS序列分析

由谷瘟病菌引起的谷瘟病是我国谷子的主要病害之一,谷瘟病发生可造成谷子大量减产。为了研究谷瘟病菌群体遗传结构和进化关系,本研究对64个谷瘟病菌的r DNA-IGS序列进行扩增检测和测序分析,结果表明,谷瘟病菌之间IGS序列的长度存在着明显的多态性。进一步序列分析发现,IGS序列中重复单元(GGGGGTGCAGGGTA和CATTTTT)的重复次数的不同是造成序列长度差异的主要原因,并且发现IGS基因序列具有寄主特异性。采用最大似然法对所获得的IGS序列进行系统发育树分析,将谷瘟病菌划分为3个谱系。谷瘟病菌遗传分化明显,具有丰富的多样性,分析表明影响谷瘟病菌IGS基因遗传分化的环境因素主要为寄主因素。研究结果为今后深入研究谷瘟病菌群体遗传结构提供理论支持。     

云南罗平田间稻瘟菌株性状及无毒基因研究

稻瘟菌和水稻是研究禾本科作物病原-寄主互作机制的模式病理系统.云南罗平县不仅是云南省水稻主产区,栽培水稻品种多样,同时也是稻瘟病易发区,田间稻瘟菌群体组成复杂,信息流强度大.田间单孢菌株的分离和无毒基因的研究,是揭示稻瘟菌毒性变异机制和制定田间稻瘟病综合防控策略的重要基础.本研究通过单孢分离,从2017年云南罗平田间病...     

特基拉芽胞杆菌JN-369抗菌粗蛋白的理化性质和抑菌效果

特基拉芽胞杆菌Bacillus tequilensis JN-369是1株对稻瘟病菌Magnaporthe oryzae有较好拮抗作用的植物内生细菌,其发酵液经硫酸铵沉淀后得到抗菌粗蛋白。为明确菌株JN-369抗菌粗蛋白的抑菌机理,首先确定了该抗菌粗蛋白抑菌谱、热稳定性、酸碱稳定性、紫外稳定性以及酶稳定性,并观察研究了抗菌粗蛋白对稻瘟病菌菌丝和分生孢子的抑制作用。并采用针刺离体接种法测定了40%稻瘟灵EC、25%三环唑WP及不同浓度JN-369抗菌粗蛋白对水稻稻瘟病的拮抗效果。结果表明：菌株JN-369抗菌粗蛋白抑菌谱广,对葡萄灰霉病菌、草莓灰霉病菌和水稻稻瘟病菌等13种植物病原真菌及卵菌表现出抑制作用,而对油菜菌核病菌没有抑制作用;该粗蛋白理化性质相对稳定,具有应用于粮食作物生物防治的潜力;对稻瘟病菌的菌丝生长和分生孢子萌发有双重抑制作用,能使病原菌菌丝细胞膨大,并可抑制病菌分生孢子的萌发;离体防效试验显示,供试杀菌剂对水稻稻瘟病均有显著的拮抗效果,菌株JN-369抗菌粗蛋白在浓度为50～100 μg/mL时对稻瘟病的拮抗效果最好,该菌株有望开发为防治稻瘟病的生防菌株。     

霜霉病菌侵染对藜麦叶片代谢的影响

 霜霉病是藜麦生长期常见的病害之一,为了探究霜霉病菌侵染对藜麦叶片代谢的影响。基于代谢组学研究技术,分析鉴定对照组与侵染组藜麦叶片的代谢物共126种,包括有机酸43种、氨基酸17种、糖27种、其他物质39种。采用主成分分析并结合t检验的结果,筛选出造成对照组和处理组显著差异的10种主要代谢物。其中,处理组N-十七烷、琥珀酸半醛、异亮氨酸、丝氨酸含量显著上升(P<0.01);苹果酸、柠檬酸、蔗糖、酪胺、豆甾醇、天冬氨酸含量显著下降(P<0.01)。由此可见,霜霉病菌侵染导致了藜麦叶片糖代谢、核酸代谢、氨基酸代谢、三羧酸循环和ɤ-氨基丁酸(GABA)等代谢途径中相关代谢物异常变化,进而影响藜麦的生长。     

稻瘟病菌几丁质结合蛋白MoChtbp1的功能初步研究

 稻瘟病是一种由子囊真菌稻瘟病菌引起的危害粮食安全的世界性病害。多数效应蛋白对于稻瘟病菌的毒力起到重要作用,在与寄主植物的相互作用中至关重要,因此,筛选并鉴定稻瘟病菌效应蛋白,阐释其基因功能对于稻瘟病的防治具有重要意义。本研究根据已有的稻瘟病菌效应蛋白相关研究方法以及生物信息学软件筛选出了一个几丁质结合蛋白MoChtbp1,进一步利用叶鞘细胞—效应子分泌荧光表达观察体系确定MoChtbp1是一个质外体效应子。利用同源重组的方法敲除MoChtBP1,发现MoChtBP1的缺失不会影响稻瘟病菌在生长、产孢以及附着胞形成等方面的能力,但会导致其致病能力明显减弱。本文结果将为新的抗病水稻选种育种提供实验材料及理论依据。     

来源于中药的稻瘟病菌拮抗解淀粉芽胞杆菌鉴定及其活性成分特性

为寻找新的水稻稻瘟病拮抗微生物资源,本研究从中药提取液中分离纯化到一株性能优良的拮抗细菌CWJ2。平板对峙试验显示该菌株对水稻稻瘟病菌丝生长抑制率为69.51%。根据菌落、菌株形态、16S rDNA和gyrB基因序列,鉴定该菌株为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens。该菌株发酵滤液能明显抑制稻瘟病菌菌丝生长和孢子萌发,10%的发酵滤液能100%抑制菌丝生长;2%的发酵滤液能导致菌丝分支明显减少,菌丝变短、膨大或畸变。菌株CWJ2的发酵液在高温、蛋白酶K、紫外和酸碱处理下,抑菌活性无显著变化。试验结果表明,菌株CWJ2对稻瘟病菌拮抗效果好,且抗菌活性成分稳定,有望作为生防菌株开发防治稻瘟病制剂。