芸薹根肿菌遗传多样性分析

[目的]研究来自全国范围内芸薹根肿菌的遗传多样性,并探索ISSR分子标记与Williams生理小种鉴定结果之间的关系。[方法]对100条ISSR引物进行筛选,将筛选出的引物对48株根肿菌DNA进行扩增,根据扩增的多态性条带建立根肿菌聚类分析图,对根肿菌进行遗传多样性分析,并与Williams生理小种鉴定结果进行对比。[结果]100条ISSR引物中筛选出3条引物能扩增48株根肿菌DNA,获得清晰条带。ISSR聚类分析结果可将11号生理小种与其他生理小种区分开来,但不能以Williams生理小种鉴定结果标准将根肿菌完全区分开来,并且根肿菌的地理来源与其遗传距离并无相关性。[结论]该研究为利用分子手段鉴别根肿菌生理小种的研究奠定了基础。     

芸薹根肿菌毒素对油菜幼苗生理 性状及生长的影响

为探索芸薹根肿菌的致病作用、采用水培法研究根肿菌毒素对油菜胚根和胚芽生长尧幼苗致萎性尧细胞 膜透性尧叶绿素含量尧根系活力和幼苗生长的影响。结果表明院根肿菌毒素具有明显的生物活性、能够抑制油菜胚根 和胚芽的生长、且随处理时间的延长和处理浓度的增加、幼苗萎蔫级数逐渐增加。毒素的作用可使油菜细胞膜透性 增加、叶绿素含量和根系活力下降、其中叶绿素b 的含量随处理时间的延长表现为先上升后下降的趋势、但仍低于 对照。油菜幼苗的株高和主根长随毒素浓度的提高均呈逐渐下降的趋势、在85%和100%毒素浓度胁迫下、油菜幼苗 株高及主根长均显著低于对照、说明植株的生长受到明显抑制。     

芸薹根肿菌生理小种鉴定和分子标记

采集湖北利川结球甘蓝病发生严重区域的病土和病根,通过形态和PCR技术鉴定,发现病原菌的形态特征与芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae Wor.)相似,芸薹根肿菌检测引物从被感染根组织中扩增到特异带,明确为芸薹根肿菌。随机选2条特异带进行序列分析,均与P.brassicae ITS保守区域序列高度同源,一致性达到99%以上,而且Plasmo3-4扩增特异带序列囊括在PbITS1-2扩增的特异带中。随后,Plasmo3-4引物在10个区域根肿菌和19个十字花科代表作物进行了检测,所有根肿菌扩增出近300bp特异带,所有作物中没有任何条带,表明Plasmo3-4特异引物可以直接快速地用于根肿菌检测;利川病原菌检测后,进一步利用欧洲ECD鉴别系统鉴定此芸薹根肿菌生理小种为ECD16/4/0,致病力一般。芸薹根肿菌及其致病性鉴定为抗病研究和抗病育种奠定了基础。     

芸薹根肿菌蛋白磷酸酶组的鉴定及生物信息学分析

由蛋白激酶和蛋白磷酸酶调控的蛋白质可逆磷酸化是一种重要的蛋白质翻译后修饰,它在信号转导、细胞周期、基因转录、代谢调控等过程中起到至关重要的作用。本研究以芸薹根肿菌e3菌株的基因组为试验数据来源,采用生物信息学方法对芸薹根肿菌全基因组蛋白磷酸酶进行了鉴定和表达分析。基于隐马尔可夫模型(Hidden markov model,HMM)搜索与SMART分析相结合,本研究在芸薹根肿菌基因组中共鉴定出54个蛋白磷酸酶基因。编码的54个蛋白磷酸酶可以进一步被分成4类,包括10个磷酸化蛋白磷酸酶(PPP),21个金属离子依赖型蛋白磷酸酶(PPM),19个酪氨酸蛋白磷酸酶(PTP),4个基于天冬氨酸的蛋白磷酸酶(APP)。这54个蛋白磷酸酶的相对分子质量为10 780～125 140,等电点为4.43～10.45。通过信号肽和跨膜结构域分析发现在这54个蛋白磷酸酶中,PBRA_007461存在信号肽,PBRA_003636、PBRA_004449、PBRA_004464、PBRA_005270、PBRA_006854和PBRA_007201存在跨膜结构域。转录组分析结果表明这54个蛋白磷酸酶基因在不同时期差异表达,值得一提的是在休眠孢子萌发期和休眠孢子成熟期,金属离子依赖型蛋白磷酸酶基因PBRA_001085的表达量最高,说明该磷酸酶在休眠孢子发育中起到重要作用。综上所述,本研究可为芸薹根肿菌蛋白磷酸酶功能研究和根肿病防治靶标选择提供理论基础。     

芸薹根肿菌生理小种鉴别方法研究进展(英文)

本文综述了芸薹根肿菌生理小种鉴别方法和国际通用的根肿病生理小种鉴别系统及鉴别寄主,详细介绍了Williams和ECD根肿病鉴别系统的优缺点及适用范围,分析了分子生物学鉴定根肿病生理小种的技术,以期为抗病品种选育和持续控制根肿病提供准确的抗病鉴定方法     

根肿菌侵染对大白菜叶绿素荧光参数和光合特性的影响

以大白菜抗根肿病自交系265和感根肿病自交系139为试材,采用室内根肿菌人工接种技术,研究根肿菌侵染对不同抗性大白菜叶片叶绿素荧光参数及光合特性的影响.结果表明,接菌3d,139In和265In根毛均有根肿菌侵染,且随着时间延长侵染率呈现先增加后减少的趋势,265In早期根毛侵染率明显低于139In,后期显著高于139...     

芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae Wor.)DNA提取方法的研究与应用

芸薹根肿菌是专一的活体寄生菌,通过分子技术对其群体遗传结构研究的过程中,根肿菌DNA的提取是基础之一。利用硅藻土法和改良CTAB法从根肿菌孢子中直接提取芸薹根肿菌DNA,使用PCR技术对所得到的DNA用大白菜特异引物TCR01、检测根肿菌特异引物TC01进行检测,对2种根肿菌DNA的提取方法进行比较,采用EST-SSR分子标记对纯单孢菌系4号、10号生理小种及混合菌1,2,3,4,7,10,11,14,16号生理小种进行分析。结果表明:硅藻土法操作步骤少,较改良CTAB法操作简单;且硅藻土法提取获得DNA的PCR结果优于CTAB法,能够隔离寄主DNA。EST-SSR标记能对单孢菌4号、10号生理小种特异扩增,片段大小分别约为200bp,混合菌4号、10号生理小种扩增结果相符。H2的带型与H1中的1条带型一致,而H2、H7、H10、H11、H14和H16主带型基本一致,不同生理小种的根肿菌的变异性和致病性可能是相似的。     

芸薹根肿菌活细胞PMAxx-qPCR快速定量检测方法的建立与应用

【目的】由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起的十字花科根肿病是一种世界性土传病害,病原菌长期存在于土壤中,对十字花科作物造成严重威胁。改良叠氮溴化丙锭（propidium monoazide xx,PMAxx）可选择性地穿透受损的死细胞膜,并抑制死细胞DNA的实时荧光定量PCR（qPCR）扩增。本文将PMAxx与qPCR技术相结合,建立一种快速检测芸薹根肿菌活菌的方法,为根肿病的早期诊断及制定科学的防控措施提供依据。【方法】配置浓度分别为0、5、10、20、40、60 µmol·L^-1的叠氮溴化丙锭PMA和改良叠氮溴化丙锭PMAxx,比较两种核酸染料对芸薹根肿菌死细胞DNA扩增的抑制效果,确定最佳核酸染料及工作浓度;设置光照时间分别为0、2、5、10、15和20 min,进行最佳光照时间的优化,建立芸薹根肿菌活细胞PMAxx-qPCR快速检测体系。设置芸薹根肿菌活孢子百分比为0、0.01%、0.1%、1%、10%、25%、50%、75%和100%的混合体系,验证PMAxx-qPCR体系的准确性,并应用于田间土壤样本中芸薹根肿菌活孢子的定量检测。【结果】PMAxx对芸薹根肿菌死细胞DNA的扩增抑制效果更好,当芸薹根肿菌浓度为1×10⁸个孢子/mL,PMAxx预处理的最适终浓度为4 µmol·L^-1,最佳光照时间为10 min时,可有效地抑制死孢子DNA的扩增,仅以有活力孢子DNA为靶标选择性地扩增。利用PMAxx-qPCR技术检测已知不同活孢子比例的菌悬液样品,各样品实测孢子存活率和理论存活率之间呈正相关（R²=0.992）。对田间采集的25份土壤样本,采用PMAxx-qPCR方法检测到11份样本中携带芸薹根肿菌,活细胞DNA浓度为32.35—6.97×10³ fg·g^-1。【结论】建立了基于PMAxx-qPCR的芸薹根肿菌活细胞定量检测技术,该技术具有快速、准确、灵敏的特点,解决了qPCR不能仅对活体病原菌进行准确鉴别和定量分析的问题,为制定有效的根肿病防控策略提供了依据。     

芸苔根肿菌致病特性及防治

本文通过分析芸苔根肿菌致病症状、致病原理、致病条件、致病特点,提出了从检疫、选用抗病品种、轮作、消毒、移植天气等方面综合防治,对预防减轻根肿病的发生具有实际参考与操作意义。     

稻瘟病菌侵染水稻叶片过程的研究

采用疫区和室内模拟的试验,研究水稻稻瘟病菌附着叶表至病痕扩展的过程,分别找出了病菌侵染的各主要环节(孢子附着、侵入、潜育-显症、病斑扩展)与主要影响因子(水稻生长阶段、品种抗性及气象因子等)的数学关系,明确了其间的定量关系式.     

小麦赤霉病菌的侵染过程

对苏麦三号、新中长、东海63和农林61等4个品种36个接种小穗的石蜡切片,进行显微镜观察。结果指出,小麦赤霉病菌可以菌丝直接侵入颖片或花药表皮,也可以通过花药的自然裂口侵入。最先侵染的部位是花药,其次为颖片内侧壁及小穗基部缝隙内的组织。观察表明,病菌首先侵染花药,然后横向扩展侵染靠近花药的颖片内侧壁,及垂直向下蔓延至子房的侵染方式占31个,是典型的侵染过程。研究结果还指出,病害在小穗内的发展,由于颖片对病茵扩展的阻隔作用,垂直扩展快于横向扩展,造成小穗的半病半健状况。     

土壤因子对茄黄萎病菌侵染和生长的影响

研究了土壤温度、湿度、酸碱度、土质等因子对茄黄萎病菌 (Verticillium albo-atrum) 生长和对寄主侵染的影响,结果表明,该病菌在土壤温度15～30℃范围内均能生长,而以20～25 ℃范围内生长最好;病菌在pH 6.2的土壤中生长最快;土壤含水量对病菌生长也有影响,土壤过干,病菌不能生长。病菌对茄苗的侵染受土壤温度、湿度以及土质条件等的影响,在较高温度和较高湿度条件下病菌的侵染力强,发病重;粘土条件下发病重,其次为壤土。     

草莓灰霉病菌的侵染过程与

结合作者近年来对草莓灰霉病的有关探索,就草莓灰霉病菌对草莓各器官的侵染过程及制约因素进行了分析,提出了以农业措施管理、生态防控、生物防治为主,以化学防治为辅的的预控方案。     

稻瘟病菌与禾谷镰刀菌对茭白的致病性及侵染过程

稻瘟病菌与禾谷镰刀菌均是危害禾本科作物的重要病菌,同时也是研究植物病原真菌的两种模式生物。为进一步探索这两种病菌的致病能力和侵染过程,对稻瘟病菌与禾谷镰刀菌在茭白上的致病能力进行了测定,并比较了二者在茭白不同部位的发病过程及特点。结果显示,稻瘟病菌可侵染茭白叶片与叶鞘,但无法侵染茭白的肉质茎（茭白笋）;而禾谷镰刀菌不能侵染未创伤的茭白叶片和叶鞘,但可对茭白笋造成危害。对侵染部位的显微观察发现,稻瘟病菌在茭白叶片上能形成典型的附着胞与侵染菌丝。另外,茭白能有效地区分两种病菌的致病突变体。结果表明,稻瘟病菌与禾谷镰刀菌能够侵染茭白,造成危害;同时茭白也可以作为寄主研究这两种病菌的致病过程。     

甘蓝根肿病菌休眠孢子的生物学特性及侵染寄主的显微观察

为研究甘蓝根肿病菌的生物学特性和在寄主根部的侵染过程,以湖北长阳火烧坪根肿病菌为试验材料,研究不同温度、pH及培养基质对甘蓝根肿病菌休眠孢子萌发的影响,并利用光学显微镜初步观察该病原菌在寄主根部的侵染情况。结果显示,在温度24℃、pH 6.5以及过滤除菌的根分泌液条件下,休眠孢子的萌发率最高。通过观察根肿病菌不同时间段的侵染情况发现,第3天时游动孢子开始侵染根毛;第5天时形成大量原质团,且根毛顶端开始膨大;第8天时大量的原质团开始分化;第11~13天时形成游动孢子囊,且部分游动孢子成熟释放;第25天时观察到根部肿大,且镜检发现根皮层细胞内充满大量的休眠孢子囊。说明甘蓝根肿病菌与温度、pH以及培养基质密切相关,且侵染过程是一个实时动态变化的过程。     

利用不同根肿菌菌源筛选抗病大白菜品种资源

为了筛选抗性稳定的高抗根肿病大白菜品种资源,试验以搜集青岛柏乡、青岛市农业科学研究院、云南楚雄、沈阳农业大学的根肿菌为菌源,对国内外19个大白菜品种接种鉴定。通过调查病情指数,分析抗性表现规律,筛选高抗大白菜品种资源。结果表明,搜集的4个地区根肿菌致病性存在差异,青岛柏乡的菌源致病力最强,其次为云南楚雄的菌源;沈阳农业大学和山东青岛农业科学院的菌源致病力最弱,没有显著差异,与Williams鉴别系统鉴别结果不同。19个品种依据抗性表现分4个类型,其中品种YCR1(GF15)、YCR2(金锦大白菜)、YCR3(亚非四号)、YCR4(琴萌CR1497)、YCR5(CR皇冠)对4个菌源均表现良好的抗性,为筛选高抗根肿病品种资源和生产应用提供参考。     

毁灭柱孢菌及其侵染人参根的亚显微结构研究

对毁灭柱孢菌及其引起人参根发病的病理组织亚显微结构进行了观察，并对毁灭柱孢菌「Ｃ．ｄｅｓｔｒｕｃｔａｎｓ Ｓｃｈｏｌｔｅｎ」的科学名称进行了讨论。     

黄瓜褐斑病菌侵染条件及致病性研究

温度与保湿时间对黄瓜褐斑病菌的侵染有很大的影响。病原菌侵染的最佳温度和保湿时间组合为:温度25～30℃,保湿时间24～48h。不同黄瓜品种对敏感性差异较显著,津春3号、山东密刺、甘丰3号为高度感病品种,津春4号为中抗品种,津春5号和中农5号为抗病品种。不同菌株之间致病力有较明显差异,Xin-1、Xin-4的致病力较强,Xin-2号次之,Xin-3号致病力较弱。不同年份分离的菌株致病力不同,X-043菌株的致病力较强,X-035菌株的致病力次之,X-029菌株的致病力较差。     

黑暗对大豆锈病菌侵染影响的研究

黑暗时长是影响大豆锈病侵染的重要因素之一,为了明确其影响的作用大小,我们应用大豆离体叶片培养技术,在24±1℃、相对湿度饱和的人工控制条件下试验,结果表明:黑暗培养8～16小时,有利于大豆锈病的侵染,延长或缩短黑暗培养时长,均不利于大豆锈病菌的侵染.     

油菜根肿病菌形态及生物学特性研究

油菜根肿病近年在四川省发生日趋严重。本文报道了油菜根肿病菌休眠孢子的显微形态结构,其在扫描电镜下休眠孢子近球形,孢壁不光滑,有乳状突起,直径为1.9~4.3μm(平均3.5μm);透射电镜下游动孢子近球形、肾形或椭圆形,直径为1.6~3.5μm(平均2.8μm),同侧着生不等长尾鞭式双鞭毛。观察了休眠孢子萌发形成游动孢子、休止孢、休止孢再萌发形成芽管的过程。病菌休眠孢子萌发的最适温度是24℃,最适pH值是6.3,腐烂处理促进休眠孢子萌发,光抑制休眠孢子萌发,休眠孢子在过滤灭菌的根分泌物中萌发率最高为62.50%。