孙丽英教授团队有望创建新型植物真菌病害的生防因子

<正>目前已发现的类病毒共34种,全部来源于植物寄主。类病毒作为植物界广泛分布的活细胞寄生物,在动物界和菌物界却尚未发现。西北农林科技大学植物保护学院、旱区作物逆境生物学国家重点实验室、双一流学科群病虫害综合治理PI团队孙丽英教授课题组于2017年在PNAS报道了植物病毒在与某些病原真菌共侵染时会发生跨界侵染植物病原真菌的现象。近日,该课题组在前期研究基础上进一步揭示了病毒跨界传播新领域,发现了植物类病毒能够跨界侵染病原真菌,并引起病原真菌致病力衰退,有望创建新型植物真菌病害的生防因子,这一原创性成果发表在双一流A类期刊《美国科学院院刊》上。     

活性氧在植物抗病反应中的应用

近十几年来活性氧与植物抗病性的关系受到普遍关注,在植物对病原真菌,细菌,病毒侵染早期的识别反应中,活性氧是最快的信号之一。     

真菌病毒的研究进展

为了发现和筛选具有生防价值的真菌病毒,通过对真菌病毒的分类、传播以及真菌病毒与寄主、与生物防治关系的综述,详细介绍了真菌病毒的全病毒科(Totiviridae)和产黄青霉病毒科(Chyroviridae),并列举了关于稻瘟病真菌病毒研究方面的实例。真菌营养不亲和性是限制真菌病毒传播和自然扩散的关键因素,在前人研究的基础上提出了几点建议:(1)筛选侵染性极强的真菌病毒;(2)发现和运用真菌病毒的传播介体;(3)运用化学物质抑制营养不亲和性。     

真菌免疫调节蛋白FIP在烟草中的瞬时表达

当短时间内需要高水平的基因表达时,采用病毒载体介导的植物瞬时表达系统是具有一定优势的。本研究中我们构建了植物瞬时表达载体p35S-30B-FIP,并将表达载体转化农杆菌EHA105,建立了植物瞬时表达体系。利用一种瞬时表达体系的新型农杆菌侵染技术(根部真空侵染法)在烟草(Nicotiana tabatum L.)中进行真菌免疫调节蛋白(fungal immunomodulatory protein,FIP)的瞬时表达,并采用Trizal法提取植物总RNA进行了半定量RT-PCR检测。研究结果表明:外源蛋白FIP在烟草(N.tabacum)中获得了瞬时表达。本研究为新型农杆菌侵染技术的利用以及药用蛋白的生产奠定了实验基础。     

低毒真菌病毒在植物病害生物防治中的研究及应用进展

真菌病毒是指侵染真菌并能够在其体内进行增殖的病毒的统称。其中,有一部分真菌病毒能够减弱寄主真菌的致病力,这类病毒被称为低毒真菌病毒。由于低毒真菌病毒具有弱毒的特性,因而是一种重要的生防菌资源,在植物真菌病害生物防治中的应用潜力正日益受到人们的关注。本研究全面综述了低毒真菌病毒在植物病害生物防治中的研究及应用进展,包括低毒真菌病毒的发现、生物防治应用、与寄主真菌的互作以及在应用中存在的问题等方面的研究,最后对其应用前景进行了展望,旨在为低毒真菌病毒的应用研究提供一些借鉴考。     

我国科学家探明水稻条纹病毒快速侵染的新机制

<正>水稻条纹病毒(RSV)引起的水稻条纹叶枯病是目前我国以及东亚地区粳稻生产上最严重的病毒病害之一,最近几十年在我国多次暴发流行。中国农科院植物保护研究所所长周雪平教授带领团队在前期对该病毒的生物学、编码蛋白功能及病毒病防控基础上,进一步深入探索了RSV和寄主植物之间的博弈,发现病毒在与植物共进化过程中精巧地调控植物防御蛋白水平从而帮助病毒快速建立侵染。相关成果在线发表于国际知名期刊《分子植物》。病毒侵染植物时,只有穿过植物细     

谢家沟不同类型草地AM真菌侵染状况与土壤理化性质的关系

为探究谢家沟不同草地类型土壤理化性质对草地群落丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌侵染特征的影响,笔者通过调查采样,分析了4种典型草地(山地草甸、草甸草原、草原和草原化荒漠)与AM真菌的侵染状况和土壤因子间的关系。结果表明:4种草地类型典型植物均能被AM真菌侵染,草原化荒漠、草甸草环与草原换位置、山地草甸的平均菌根侵染率分别为79.90%、89.04%、85.93%和68.66%,草甸草原是侵染状况最好的草地类型。根际土壤有机质、碱解氮、速效磷与AM真菌侵染呈正相关关系,盐分和p H与AM真菌侵染为负相关关系,但土壤总盐含量在2.1 g/kg左右时侵染率、侵染强度最高。自然条件下土壤因子与菌根的侵染及发育状况密切相关,土壤养分的高低制约着AM真菌侵染强弱,有机质和盐分是关键影响因子。     

植物病毒在宿主内的拮抗效应及其分子机制

在自然界中,植物体同时感染2种或2种以上病毒的现象非常普遍,并且在这种复合侵染中不同病毒间会引起多种多样的相互作用方式,如协同效应、拮抗效应或共存效应.其中拮抗效应中最为著名的是交叉保护现象,也被称为次级排斥现象,其引发的效应表现为病毒复合侵染植物时先侵染病毒会抑制同属或近源的其他病毒的侵染.这一现象多发生在同属的不同种病毒间或同种病毒的不同突变株系之间.对于这一现象机制的可能解释有蛋白质介导的阻力、植物体本体防御介导的阻力以及植物体中RNA沉默途径介导的作用机制等,此外有研究表明病毒编码的沉默抑制子(VSRs)与病毒间的相互作用有关,可能在病毒复合侵染植物的组织的侵染模式中发挥重要的作用.但是任何一种机制都不能完整的解释这种现象,交叉保护作用的机制仍然是不清楚的.本研究主要概述了已知的关于植物病毒拮抗效应及其可能的分子机制,此外还阐述了当前这一现象在农作物保护中的应用.     

几种有效的植物广谱杀菌剂

植物的侵染性病害主要是由真菌、细菌及病毒引起的。杀菌剂是对付这些病害的有力“武器”。下面介绍几种比较有效的园林植物广谱杀菌剂:     

科技与产品

正中科院微生物所在大丽轮枝菌侵染机制研究中取得进展大丽轮枝菌是一种土传病原真菌,通过侵染植物的根进入维管束定殖,在世界范围内引起严重的黄萎病害。在我国棉花黄萎病素有"棉花癌症"之称,严重制约我国棉花生产,并造成巨大的经济损失。由于大丽轮枝菌从根部侵染,是否像叶际病原真菌(如稻瘟菌)一样,     

中科院发现真菌利用小RNA抑制蚊虫免疫反应新机制

<正>近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所王四宝研究组在国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上在线发表了研究论文。该研究揭示了杀虫真菌以s RNA作为效应因子实施跨界抑制昆虫免疫反应并促进感染的新机制。蚊子是疟疾、登革热、寨卡、脑炎等多种疾病的传播媒介。人类与疟疾的斗     

中国农科院揭示植物RNA病毒利用UPR-细胞自噬促进病毒侵染的新机制

正近日,中国农业科学院植物保护研究所作物有害生物功能基因组研究创新团队通过研究发现芜菁花叶病毒(TuMV)能够激活非折叠蛋白响应途径(UPR)介导的细胞自噬,并招募UPR-细胞自噬-液泡膜相关因子促进病毒的复制和侵染,相关研究成果发表在《新植物学家(New Phytologist)》上。马铃薯Y病毒科病毒是世界种类最多、危害最为严重的植物RNA病毒     

贵州火龙果丛枝菌根与土壤因子的相关性研究

火龙果(Hyloeereus undatus Britt)是一种多功能型植物,在贵州大面积种植。为探明火龙果丛枝菌根根系侵染特性与土壤因子的相关性,于2016年7月,在贵州省镇宁、罗甸、关岭、册亨四个地区按10~20 cm、20~30 cm两个土层进行根系采样,共分离鉴定出AM(Arbuscular mycorrhizal)真菌4属79种。结果表明:不同地区AM真菌的种类组成及孢子密度存在差异,AM真菌能与火龙果根系共生形成疆南星型丛枝菌根;其多样性与土壤环境密切相关,AM真菌侵染率与全磷呈显著负相关,孢子密度与有机质、水解氮、全氮呈显著正相关,真菌多样性指数与有机质呈显著负相关。     

农林作物“内服药”漫谈

农林作物在生长发育过程中,常会遭受各种各样病原微生物的侵害,使其产生各种各样的病害。危害作物的病原微生物有细菌、真菌、病毒、类菌体等,病原微生物危害方式多样,有的寄生在植物体表,有的潜入组织结构的内部,以植物细胞为营养,在植物体内完成自已的生长发育过程,再次侵染农林作物。     

仙客来块茎内真菌分布特性观察

采用石蜡切片技术结合番红-固绿双染及番红-固绿-龙胆紫三染对受真菌侵染的仙客来的块茎内生真菌分布进行观察。结果表明,真菌主要分布在仙客来块茎的皮层和维管束中,其中维管束中真菌分布最多;真菌侵染块茎的主要途径是通过不定根的表皮进行侵染。     

中科院微生物所在水稻条纹病毒卵传机制研究中取得进展

<正>植物病毒在传播过程中大多数需要借助昆虫介体。此前对植物病毒的研究更多关注植物病毒在植物中的侵染与复制,而对其在介体昆虫中的生活过程缺乏了解,因此缺乏对植物病毒完整生活史的认识。水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)导致的水稻条纹叶枯病严重影响水稻的产量和品质。传播RSV的昆虫主要是灰飞虱(Laodelphax striatellus)。灰飞虱以持久增殖型的方式在水稻植株之间传播RSV,并通过卵将病毒垂直传播给后代,卵传产生天然带毒的昆虫,增加了该病害的防治难度。     

白粉菌(Erysiphe graminis)侵染诱导表达的小麦糖苷水解酶基因TaGlc2的克隆与鉴定

真菌病害是世界小麦生产中的最重要的病害之一。目前,在小麦中已经鉴定出一批小麦病菌侵染诱导基因,包括病程相关基因和抗真菌水解酶基因（葡聚糖酶基因和几丁质酶基因）。最近的研究表明,植物1,3-β-葡聚糖酶参与对真菌侵染的防卫。本研究从小麦cDNA文库中克隆出一个编码小麦1,3-β-葡聚糖酶的新基因,命名为 TaGlc2。该基因编码的氨基酸序列与糖苷水解酶基因家族17高度同源。采用实时定量PCR分析方法对TaGlc2基因在白粉菌侵染(Erysiphe graminis)后小麦叶片中的表达模式进行研究,发现TaGlc2基因在白粉菌侵染6 h后表达明显增强,至24 h达到峰值,说明该基因受白粉菌侵染诱导表达。还获得了TaGlc2基因5'上游调控区序列,发现存在与病菌侵染响应有关的顺式元件。小麦TaGlc2基因在小麦白粉病抗性上可能具有重要作用。     

植物应对病毒的免疫响应

植物为应对外界病原体的侵扰,在进化过程中形成了一套多层次的免疫系统。对于植物应对真菌、细菌的免疫过程,前期建立了基于寄主与病原分子间相互作用的Z免疫模型。其中第一层次是由病原相关分子模式(PAMP)激发的免疫响应(PTI);另一层次是由效应子(Effector)激发的免疫响应(ETI)。植物在应对病毒的免疫响应中,第一层次是主动清除降解细胞内的病毒核酸,即通过一种高度保守的、序列特异的RNA沉默防御机制来实现;病毒攻克RNA沉默机制后,与应对真菌、细菌的免疫过程相似,植物进而启动基于R基因的免疫响应。另外,植物在免疫过程中还会通过激活一系列信号途径,使植物产生过敏反应或产生系统性抗性,从而抵抗病原体的进一步浸染。本文通过免疫系统分子模型,就近年来有关植物响应病毒的分子调控机制进行了综述。     

除草剂施用对农田丛枝菌根(AM)真菌影响的研究进展

为了探究除草剂施用对丛枝菌根(AM)真菌的影响,本文总结了近几年农田生态系统中除草剂对AM真菌的孢子萌发及活力、对宿主植物根系的侵染、群落结构、菌丝的琥珀酸脱氢酶(SDH)和碱性磷酸酶(ALP)活性等方面的研究进展,并对以后的研究进行了展望。以期为除草剂的合理使用、农业生产的可持续发展提供理论指导。