苯丙烷代谢与嫁接黄瓜抗南方根结线虫的关系

采用盆栽幼苗人工接种的方法,对感染南方根结线虫的黄瓜嫁接苗和砧木的苯丙烷代谢产物及关键酶等指标进行了测定,以研究苯丙烷代谢与嫁接黄瓜抗根结线虫的关系。试验结果表明:接种南方根结线虫后,黄瓜嫁接苗木质素和总酚含量显著增加,PAL、TAL、PPO活性显著提高,纤维素含量变化不大,根结线虫指数明显下降,表明苯丙烷代谢的加速与黄瓜抗南方根结线虫密切相关;不同砧木具有不同的抗南方根结线虫的能力,6种砧木抗南方根结线虫能力依次为:DTT-RS-39(T4)改良火凤凰(T0)火凤凰(T1)崛京隆(T3)优清台木(T2)黑籽南瓜(T5)。     

辣椒抗根结线虫相关WRKY基因的分离

为了确定抗性基因Me3介导表达的抗根结线虫相关WRKY基因的种类及其表达特点,以含Me3基因的辣椒HDA149品种为材料,接种南方根结线虫二龄幼虫,通过同源克隆法获得辣椒4个WRKY新基因片段。利用RT-PCR技术克隆了WRKY-a、WRKY-b、WRKY-c、CaWRKY1、WRKY1和CaWRKY2等 6个WRKY基因的全长cDNA。研究表明,WRKY-a、CaWRKY2基因是受根结线虫诱导表达的;CaWRKY1基因的表达具有组织特异性,在根、叶中表达,在茎中不表达。聚类分析表明WRKY-a、WRKY-c、CaWRKY2蛋白属于第Ⅰ组WRKY蛋白,WRKY-b、CaWRKY1属于第Ⅱc亚组,WRKY1属于第Ⅱa亚组。     

不同温度下刺角瓜过氧化物酶基因的表达及其对抗南方根结线虫作用的影响

刺角瓜（Cucumis metuliferus）是葫芦科植物中重要的抗根结线虫育种资源。通过同源扩增从刺角瓜中克隆了过氧化物酶（POD）基因（CMPOD）,其与黄瓜POD基因的核苷酸相似性达97%。根结线虫侵染刺角瓜后,CMPOD主要在根部组织中表达,表达量呈现先升高后降低的趋势,接种3 d时表达量最高。温度也影响CMPOD的表达,20 ℃表达量最高,随着温度升高表达量降低。但温度对刺角瓜抗根结线虫作用的影响不显著,在35 ℃高温下仍表现抗性,证实刺角瓜对南方根结线虫的抗性具有热稳定性。     

黄瓜南方根结线虫病的根结大小与线虫各虫态数量间的关系

以黄瓜品种千秋1号为试材,采用室内试验方法,按南方根结线虫（Meloidogyne incognita）侵染千秋1号引起根系根结的大小统计线虫虫态及数量,并找出三者之间的关系。结果显示：日光温室栽培120 d的黄瓜根系中,直径2～3 mm的根结内有2～3条雌成虫,几乎100％根结表面附着1个卵块;直径4 mm以上的根结内有1～5条2龄幼虫,根结表面附着2～8个卵块;长径16～20 mm的根结内,成虫平均数量高达每根结42条。培养箱内接种线虫（每穴120条）45 d的黄瓜根系中,直径5 mm以上的卵块平均孵化出2龄幼虫807条,卵块在第3天和第7天孵化出的线虫数量最多。田间可根据根结大小和虫态的关系预测根结线虫的发生量和时期,建议在根结直径小于5 mm时进行防治;试验所需线虫可在接种45 d时取卵块,分别在第3天和第7天收集2龄幼虫。     

AM真菌和根结线虫互作对黄瓜幼苗生理变化的影响

以黄瓜为试材,采用盆栽方法,设置了播种30d后接种根结线虫(M.)、接种G.i 30d后接种根结线虫(G.i+M.)和接种G.v30d后接种根结线虫(G.v+M.)3个处理,研究了2种AM真菌Glomus inartradiees(G.i)和Glomus versiforme(G.v)与根结线虫Meloidogyne sp.(M.)互作对黄瓜幼苗生理变化的影响。结果表明:黄瓜幼苗受到根结线虫侵染后,叶片的PAL、PPO活性及总酚含量分别在144、72、288h达到最高;接种AM真菌提高了黄瓜幼苗PAL、PPO活性及多酚含量,表明接种AM真菌可提高黄瓜幼苗对根结线虫侵染的抗性。接种G.v和G.i真菌均使黄瓜幼苗MDA含量低于对照,降低了后期根结线虫侵染造成的膜脂过氧化伤害。综合以上分析可知,接种AM真菌G.v和G.i不仅激发了黄瓜幼苗较高的保护性酶活性,且激发了黄瓜幼苗的次生代谢物质总酚的积累,增加了植株对根结线虫的抗性,同时维护了细胞膜的完整性。G.v对黄瓜植株的保护作用要优于G.i。     

土壤修复剂对南方根结线虫侵染黄瓜的抑制机理

利用黄瓜品种千秋1号,人工接种南方根结线虫（Meloidogyn incognita）,通过根系酸性品红整体染色和石蜡组织切片的方法,观察和比较了以昆虫为主体的土壤修复剂影响南方根结线虫侵染黄瓜幼苗根系过程的组织病理学变化。结果显示：接种线虫7 d后,有、无土壤修复剂处理的黄瓜幼苗各生长指标、根系所形成的巨型细胞数量和形态无显著差异;接种线虫15 d后,施用土壤修复剂处理的黄瓜幼苗叶片总面积、地上部鲜质量和根总长都比线虫对照组高1/3左右,根瘤数/根长（10 cm）比线虫对照组少1/2,根系组织中巨型细胞干瘪或形成空泡,未施用土壤修复剂处理的根系组织中巨型细胞肥大。结果表明：土壤修复剂对根结线虫寻找和侵入黄瓜幼苗根系组织无明显影响,其作用主要在于促使根系组织中的巨型细胞形成空泡,导致根结线虫在根系内食物短缺,以此来提高作物抗根结线虫的能力。     

桃根系与南方根结线虫早期互作的组织病理学研究

为研究桃根系与根结线虫互作的组织结构变化及抗病机理,对抗病种质‘白根甘肃桃1号’（Prunus kansuensis‘Baigen Gansu Tao 1’）和感病种质‘贝蕾’（P. persica‘Bailey’）实生幼苗进行室内人工接种南方根结线虫（Meloidogyne incognita）,并对接种后6、12、18、24、30、36、42和48 h的根尖进行染色观察及接种后0、6、12、36、60和84 h的根尖组织结构变化进行石蜡切片观察。染色结果表明,根结线虫侵染‘白根甘肃桃1号’和‘贝蕾’的规律基本一致：在接种12 h后开始侵入,接种12 ~ 30 h线虫数量逐渐增加,然后线虫沿维管束向上移动,根尖线虫数量趋于减少。但与‘贝蕾’相比,‘白根甘肃桃1号’的根结线虫侵染数量显著降低,在接种30 h时仅为‘贝蕾’线虫侵染数的28%。石蜡切片结果显示‘白根甘肃桃1号’根结构受破坏程度明显较低,侵入的线虫主要聚集在一定区域,且在侵染84 h时线虫聚集区域周围的细胞出现坏死反应。     

尖孢镰刀菌Cu02对黄瓜的致病性及防治根结线虫的效果

通过在黄瓜品种9330上接种尖孢镰刀菌Cu02（Fusarium oxysporum）,分析Cu02对黄瓜的定殖及致病性。结果表明：Cu02在黄瓜植株内的定殖率达到100%,但是对黄瓜并不致病。通过在接种Cu02的黄瓜上接种南方根结线虫,研究Cu02对南方根结线虫的防治效果。结果表明：Cu02能减少根结线虫对黄瓜的侵染,黄瓜根结数减少38.0%,与对照差异显著。     

西瓜抗根结线虫相关基因的克隆与表达分析

【目的】筛选西瓜(Citrullus lanatus)抗根结线虫相关基因,克隆其全长CDS序列,检测根结线虫接种后其在抗病材料和感病材料中的表达特征,分析其与西瓜根结线虫抗性的关系。【方法】以抗根结线虫的野生西瓜‘09005’和易感根结线虫的栽培西瓜‘ZDPI0006’为试材,用已知的植物抗线虫基因在葫芦科基因组数据库中比对,从结果中筛选到西瓜的相关基因Cla006580,与甜菜抗孢囊线虫基因Hs1~(pro-1)同源性达到65%,命名为Cla Hs1~(pro-1)。克隆Cla Hs1~(pro-1)基因的CDS区序列并进行生物信息预测分析,在根结线虫接种处理和CK处理72 h内利用q RT-PCR技术检测不同抗性的西瓜根系中Cla Hs1~(pro-1)的表达特征。【结果】从野生抗病西瓜‘09005’和栽培易感西瓜‘ZDPI0006’中均克隆得到Cla Hs1~(pro-1)基因,CDS区序列全长1 434 bp,编码478个氨基酸,含有Hs1pro-1_N和Hs1pro-1_C两个蛋白保守结构域,抗、感材料之间存在4个SNP位点。RT-PCR分析显示‘09005’在接种根结线虫后Cla Hs1~(pro-1)表达趋势呈先抑后扬,而在CK中呈先扬后抑,二者相反;‘ZDPI0006’在接种根结线虫后Cla Hs1~(pro-1)表达趋势呈先上扬后抑制再上扬,与CK中表达趋势一致。【结论】西瓜Cla Hs1~(pro-1)基因在抗病材料中表达特征与根结线虫接种密切相关,而在感病材料中与根结线虫接种无明显相关性,是西瓜抗根结线虫可能的候选基因。     

黄瓜生长素响应因子CsARF10亚家族3个基因的克隆与表达分析

 利通过蛋白序列同源比对和PCR技术从黄瓜中克隆获得了3条生长素响应因子ARF10基因序列,分别命名为CsARF10a、CsARF10b和CsARF10c。系统发育进化树分析发现CsARF10a与番茄SlARF10基因进化距离较近,而CsARF10b和CsARF10c与拟南芥AtARF10相似性更高;启动子分析显示CsARF10家族基因具有多样化的激素应答元件,荧光定量PCR结果也证明黄瓜幼苗在不同NAA浓度处理以及其他激素的处理下,CsARF10家族基因呈现不同的表达模式;荧光定量PCR结果还显示CsARF10家族基因在黄瓜幼苗的根、茎、叶及雄花中都具有较高的转录水平;CsARF10a、b、c在黄瓜果实发育的早期具有相同的表达趋势,但CsARF10a的转录水平较高,而CsARF10b和CsARF10c表达量较低。     

黄瓜细胞分裂素合成关键酶IPT 基因家族序列特征及其表达分析

 为了分析黄瓜IPT家族基因,以及黄瓜IPT基因CsIPT与果实发育的关系,以黄瓜单性结实自交系‘EC1’和非单性结实自交系‘8419s-1’为试材,应用荧光定量PCR技术,在分析不同器官中CsIPT表达特征的基础上,寻找果实发育中的作用基因,进一步分析这些基因在果实发育过程中的表达特征。结果表明：8个黄瓜IPT基因（CsIPT1 ~ CsIPT8）核苷酸相似性在17.3% ~ 33.2%范围内,氨基酸长度在280 ~ 504 AA之间,具有共同的ATP/GTP结合功能域[(A,G)-X₄-G-K-(S,T)],CsIPT4氨基酸序列中包含有一个锌指基序（C-X₂-C-X_12,18-H-X₅-H）类似序列;黄瓜幼果中CsIPT3、CsIPT5、CsIPT7和CsIPT8表达水平较高;CsIPT1、CsIPT3、CsIPT4和CsIPT5的表达量在未发育的果实中有增加的趋势,CsIPT2和CsIPT8在未发育的果实中表达基本无变化,而在授粉后发育的果实中表达量很高,说明这两个基因可能与授粉后黄瓜果实发育调控有关。此外,CsIPT2在天然单性结实材料‘EC1’果实发育早期表达较高,推测其在黄瓜单性结实果实发育中发挥着重要作用。     

抗南方根结线虫黄瓜砧木的筛选

搜集国内外黄瓜嫁接砧木资源108份,对其抗南方根结线虫能力进行鉴定,筛选抗或耐南方根结线虫的砧木品种,探讨用抗根结线虫的瓜类野生种作砧木的可能性。结果表明,以野生瓜棘瓜为砧木的黄瓜嫁接苗在嫁接亲和性、抗南方根结线虫能力、产量、株高和果实品质等方面,优于目前生产上大面积推广的以黑籽南瓜和火凤凰为砧木的黄瓜嫁接苗。     

黄瓜RAV基因家族的全基因组分析

AP2/EREBP转录因子中的RAV基因家族在植物的发育过程中发挥着重要的调控作用。利用公布的黄瓜基因组数据库CuGI,发现黄瓜基因组中存在4个RAV基因,其蛋白序列均具有完整的AP2和B3结构域|对黄瓜、拟南芥、水稻和葡萄RAV蛋白进行多序列联配,结果表明该基因家族具有高度保守性|系统发生树结合基序分析发现,进化树亚族内各成员的基序组成相似|半定量RT-PCR结果显示,4个黄瓜RAV基因的表达广泛分布于各个组织。     

98％棉隆微粒剂防治黄瓜根结线虫田间药效试验

以10％灭线磷GR为对照药剂,设98％棉隆MG 35、40、45 g/m2处理土壤防治黄瓜根结线虫.结果表明:98％棉隆MG 35、40、45 g/m2的3个处理,药后30 d土壤中2龄幼虫虫口减退率分别为89.45％、90.50％、92.05％,对照药剂10％灭线磷颗粒剂5 g/m2处理的虫口减退率为60.65％;药后90 d土壤中2龄幼虫虫口减退率分别为88.63％、89.73％、91.69％,对照药剂10％灭线磷5 g/m2处理的线虫虫口减退率为59.97％.98％棉隆MG各处理的防治效果分别为85.71％、88.80％、89.34％,而对照药剂为65.71％.表明98％棉隆MG可有效地控制黄瓜根结线虫的为害,有较好的推广应用价值.     

不同砧木对黄瓜产量、品质及南方根结线虫防治效果的影响

以7个南瓜砧木为试材,研究了砧木嫁接对黄瓜产量、品质和南方根结线虫防治效果的影响。结果表明：采用南瓜砧木嫁接,黄瓜春季增产4.1%～10.7%,秋季增产15.0%～104.2%,其中新动力嫁接的黄瓜产量最高,其次是黄砧3号。砧木嫁接对黄瓜果实中的可溶性蛋白含量没有显著影响|不同砧木品种和不同接穗品种嫁接黄瓜果实中可溶性糖、VC和硝酸盐含量比自根黄瓜有的增加,有的减少。砧木嫁接对黄瓜南方根结线虫具有较好的防治效果,春季为67.8%～79.7%,秋季12.7%～44.7%。综合来看,采用南瓜砧木新动力和黄砧3号嫁接的黄瓜,其产量较高,品质较好,对南方根结线虫的防治效果较好。     

黄瓜cDNA芯片的构建及其在黄瓜缺镁胁迫下基因差异表达研究中的应用

 基因芯片技术在研究植物基因功能中发挥着越来越重要的作用, 本试验通过GenBank搜索已发布的生物代谢途径中的关键酶基因序列, 设计特异性引物, 采用RT-PCR法扩增这些酶的相应基因片段,在完成432个基因片段的克隆分离、测序和生物信息学分析工作的基础上研制出国内首张黄瓜cDNA芯片。该芯片含有9个质控cDNA片段和423个cDNA 探针, 涉及光反应、卡尔文循环、碳水化合物代谢、水-水循环、信号传导、激素代谢、光呼吸、防御、蛋白与氨基酸代谢等多个代谢途径。利用该芯片对黄瓜缺镁胁迫下基因表达谱进行了初步研究, 并发现在缺镁胁迫下差异表达的22个基因, 其中10个基因的表达受缺镁处理抑制, 12个基因的表达受缺镁处理诱导。该芯片的研制为进一步研究黄瓜功能基因的高通量时空变化提供了有效的技术支撑。