Hyphal Anastomosis Reactions, rDNA-Internal Transcribed Spacer Sequences, and Virulence Levels Among Subsets of Rhizoctonia solani Anastomosis Group-2 (AG-2) and AG-BI

ABSTRACT Hyphal anastomosis reactions, rDNA-internal transcribed spacer (ITS) sequences, and virulence of isolates representing Rhizoctonia solani AG-BI and six subsets of anastomosis group (AG)-2 (-2-1, -2-2 IIIB, -2-2 IV, -2-2 LP, -2-3, and -2-4) were compared. AG-2-4 is a subset described for the first time in this report. Anastomosis reactions within AG-BI and the listed subsets of AG-2 were generally strong but, between subsets, ranged from strong to a very weak "bridging" -type reaction. Anastomosis reaction alone generally did not provide adequate evidence for placement of an isolate into a subset of AG-2. Anastomosis reactions between AG-BI and the original subsets of AG-2 (-2-1 and -2-2) are very strong; for this reason, we propose that it be included as a subset of AG-2 (designation AG-2 BI). Subsets -2-3 and -2-4 show very weak bridging-type anastomosis reactions with all other subsets of AG-2 and thus may be candidates for independent AG status. Grouping within AG-2 based on rDNA-ITS sequences was consistent with the abovementioned subsets. However, grouping based on virulence as measured herein does not conform to established grouping patterns within AG-2 and does not seem useful as a group-defining criterion. A broad range of damage was observed among members of the most virulent subsets (-2-1, -2-2 IIIB, -2-2 IV, and -2-4), whereas other subsets (-2 BI, -2-2 LP, and -2-3) were similar to one another in causing a minimal level of damage. Group-specific primer pairs for each of the seven subsets of AG-2 were designed based on the abovementioned rDNA-ITS sequences. Primer pairs proved dependable and subset specific in polymerase chain reaction amplifications of purified genomic DNA from 109 isolates of R. solani and two isolates of binucleate Rhizoctonia. These primers will provide a simple and useful method for subset-specific characterization within AG-2 if further critical evaluations confirm their specificity.     

过氧化氢诱导水稻细胞过敏反应的研究

 本文报道了过氧化氢(H₂O₂)诱导水稻细胞过敏反应(HR)的剂量和时间作用效应。由葡萄糖/葡萄糖氧化酶组成的H₂O₂发生体系能稳定持续产生H₂O₂,有效地诱导HR;然而,直接添加的H₂O₂则被水稻细胞快速降解,不能有效地诱导HR。利用添加过氧化氢酶清除H₂O₂发生体系产生的H₂O₂,控制H₂O₂对水稻细胞作用时间的方法,揭示H₂O₂诱导水稻细胞HR存在时间作用效应。此外,H₂O₂也是水稻与病原细菌不亲和互作中诱导HR的信号组分之一。     

H2O2对水稻白叶枯病菌过氧化氢酶相关基因crg表达的诱导作用

 为了阐明H₂O₂对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)过氧化氢酶(CAT)相关基因(crg)表达的诱导作用,本研究定量分析了在水稻细胞-Xoo互作体系及其加入H₂O₂清除剂CAT后H₂O₂产量和crg表达;外源添加H₂O₂后的病菌生长和crg表达。结果表明:在互作条件下,H₂O₂含量稳定增加,10 h可达到峰值;在互作6 h时crg显著地被诱导表达;加入CAT显著地降低了H₂O₂含量和crg表达;在外源H₂O₂胁迫条件下,H₂O₂以浓度效应的方式影响病菌增殖,显著地诱导了catB和srpA表达。因此,Xoo-水稻互作导致了H₂O₂的发生。无论是互作产生的还是外源的H₂O₂均显著地诱导了Xoocrg表达,从而活化了H₂O₂降解途径。     

蚕豆萎蔫病毒2号安徽分离物全基因组序列测定与分析

利用酶联免疫和RT-PCR技术对采自安徽地区的蚕豆病株进行检测,确定其病原为蚕豆萎蔫病毒2号Broad bean wilt virus 2(BBWV2)。为明确BBWV2安徽分离物(BBWV2-AH)的分类地位,克隆了该分离物的全基因组序列,分析了其基因组特征。结果表明,BBWV2-AH RNA1全长为5 944 bp(GenBank登录号:KY606992),含有1个ORF;BBWV2-AH RNA2全长3 587bp(GenBank登录号:KY606993),含有1个ORF。全序列核苷酸和氨基酸相似性分析显示,BBWV2-AH RNA1与BBWV2其他分离物的核苷酸、氨基酸相似性分别为78.4%~96%和87.1%~99%;BBWV2-AH RNA2与BBWV2其他分离物的核苷酸、氨基酸相似性分别为76.8%~95.5%和88.2%~98.3%。全基因组核苷酸序列系统发育分析显示,BBWV2-AH RNA1与中国的BBWV2-Hunan RNA1的亲缘关系最近,而BBWV2-AH RNA2与韩国的多个分离物聚集在一起,再与中国的分离物BBWV2-B935形成一个分支。     

含取代吡啶基的不对称硫代磷(膦)酸酯的合成及杀菌活性研究

从二硫代磷酸二乙酯钠盐或O,O-二乙基硫代磷酰氯出发 ,经酯化、去烷基化反应得到相应的硫代或二硫代铵盐 ,分别与 2 -氯 - 5 -氯甲基吡啶反应得产物 2 a～ 2 c。从 O-乙基硫代磷酰二氯或苯基硫代膦酰二氯出发 ,先与取代苯酚或甲胺反应 ,然后与 2 -氯 - 5 -羟甲基吡啶反应得到产物 2 d～ 2 k和 2 m～ 2 u。O-乙基 - S-丙基二硫代磷酰氯、O-乙基硫代磷酰二氯和苯基硫代膦酰二氯与 2 -氯 - 5 -羟甲基吡啶反应分别得产物 2 l、2 v和 2 w。所合成的 2 3个新化合物对9种植物病菌的离体及活体杀菌活性测试表明 ,其中一些化合物对水稻稻瘟病和水稻纹枯病有一定活性 ,个别化合物活性很好 ,但对其它病菌的活性均较低     

番茄抗病毒基因Tm-2~2及其等位基因tm-2氨基酸差异分析

番茄抗病蛋白Tm-2~2与其等位感病蛋白tm-2在序列上相对保守但也有一定的差异性,研究这些差异对于了解Tm-2~2抗病蛋白的结构和功能起着重要作用。本研究构建了不同的Tm-2~2/tm-2置换突变体,在本生烟草上利用农杆菌注射法共表达突变体及其效应因子MP或TMV-GFP载体。通过对植物坏死表型以及病毒量变化的观察,发现当Tm-2~2ARC结构域中RNBS-D保守基序中的第413位甘氨酸突变成tm-2中的丝氨酸后,Tm-2~2介导的对烟草花叶病毒属病毒的抗性减弱。这说明RNBS-D保守基序对于Tm-2~2行使其抗病功能是至关重要的。     

宁南山区旱地平衡施肥专题试验初报

2001～2003年连续3a在西吉县吉强镇酸刺村科技扶贫示范区旱地上,采用三因素四水平14处理最优回归设计,对西吉县4种主栽农作物小麦、豌豆、地膜玉米、马铃薯进行了平衡施肥专题试验研究。结果表明在降雨量350～400mm的半干旱地区,上述4种农作物的最优施肥组合分别为施纯N120kg/hm2、P2O590kg/hm2、K2O30kg/hm2;N45kg/hm2、P2O5180kg/hm2、K2O40kg/hm2;N270kg/hm2、P2O5120kg/hm2、K2O60kg/hm2;N225kg/hm2、P2O572kg/hm2、K2O80kg/hm2。     

HT-2 and T-2 toxins in Norwegian oat grains related to weather conditions at different growth stages

High concentrations of the mycotoxins HT-2 and T-2 (HT2?+?T2), primarily produced by Fusarium langsethiae, have occasionally been detected in Norwegian oat grains. In this study, we identified weather variables influencing accumulation of HT2?+?T2 in Norwegian oat grains. Oat grain samples from farmers’ fields were collected together with weather data (2004–2013). Spearman rank correlation coefficients were calculated between the HT2?+?T2 contamination in oats at harvest and a range of weather summarisations within estimated phenological windows of growth stages in oats (tillering, flowering etc.). Furthermore, we developed a mathematical model to predict the risk of HT2?+?T2 in oat grains. Our data show that adequate predictions of the risk of HT2?+?T2 in oat grains at harvest can be achieved, based upon weather data observed during the growing season. Humid and cool conditions, in addition to moderate temperatures during booting, were associated with increased HT2?+?T2 accumulation in harvested oat grains, whereas warm and humid weather during stem elongation and inflorescence emergence, or cool weather and absence of rain during booting reduced the risk of HT2?+?T2 accumulation. Warm and humid weather immediately after flowering increased the risk, while moderate to warm temperatures and absence of rain during dough development, reduced the risk of HT2?+?T2 accumulation in oat grains. Our data indicated that HT2?+?T2 contamination in oats is influenced by weather conditions both pre- and post-flowering. These findings are in contrast with a previous study examining the risk of deoxynivalenol contamination in oat reporting that toxin accumulation was mostly influenced by weather conditions from flowering onwards.     

日光温室钾镁配施对土壤固相和液相钾、钙、镁分配及比例的影响

针对西北地区日光温室作物出现的缺镁问题,通过施用不同水平的硫酸镁肥及减少钾肥施用处理,探究钾、钙、镁离子在土壤固相和液相的分布及比例。得出以下结论:土壤液相镁浓度随着镁肥施用量的增加而显著增加,施用45 kg·hm~(-2)MgSO_4(400 kg·hm~(-2)K_2O)处理和施用90 kg·hm~(-2)MgSO_4(400 kg·hm~(-2)K_2O)处理镁浓度相比不施用MgSO_4处理分别增加26.64%、74.78%;相比不施用MgSO_4处理,施用镁肥后土壤液相Mg~(2+)占K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)总量的比例显著增加,施用45 kg·hm~(-2)MgSO_4(400 kg·hm~(-2)K_2O)处理、施用90 kg·hm~(-2)MgSO_4(400 kg·hm~(-2)K_2O)处理和施用90 kg·hm~(-2)MgSO_4(200 kg·hm~(-2)K_2O)处理分别增加32.03%、31.62%、32.84%;施用镁肥促进钾由固相向液相转移;相比不施用MgSO_4处理,施用45、90 kg·hm~(-2)MgSO_4处理土壤固相交换性钾含量分别降低15.78%、27.74%,差异达到显著水平;交换性钾饱和度分别降低13.39%、27.21%;液相钾浓度显著增加,分别增加18.84%、73.91%;K+占K+、Ca~(2+)、Mg~(2+)总量的比例显著增加,增幅分别为23.91%、31.21%;土壤固相K+/Mg~(2+)比例分别降低14.52%、26.61%,;土壤液相Ca~(2+)/Mg~(2+)比例显著降低,降幅分别为31.51%、32.29%;施用MgSO_4肥量相同,钾肥施用量减半,土壤液相钾浓度降低69.88%,K+/Mg~(2+)比例降低20.88%;施用镁肥对番茄具有一定的增产作用,并能促进作物对镁的吸收。     

转录因子MoMsn2的核定位和核输出信号序列参与调控稻瘟病菌的生长发育和致病力

 稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻上最重要的真菌病害之一,每年给水稻生产造成10%~30%的产量损失。从分子水平解析该病菌的致病机理,对稻瘟病防控新途径的挖掘具有重要的理论和实践指导意义。前期研究发现,转录因子MoMsn2定位于细胞质和细胞核,通过调控一系列下游基因的表达,控制稻瘟病菌的生长发育和致病性等多个生物学过程。对MoMsn2进行结构域分析,发现其含有2个核定位信号序列NLS1和NLS2、1个核输出信号序列NES和2个锌指蛋白结构域C2H2,但这些结构域的生物学功能尚不清楚。本研究通过构建结构域缺失载体和获得互补菌株的方法对5个结构域在稻瘟病菌的功能进行了分析。结果发现,同时缺失2个C2H2对MoMsn2的功能没有影响,ΔC2H2菌株的表型与野生型和全长互补菌株一致。缺失NLS1能完全恢复ΔMomsn2突变体的营养生长、菌落色素和胁迫应答;部分恢复其产孢量和致病力缺陷。缺失NES仅能部分恢复突变体的生长缺陷;而缺失NLS2完全不能恢复突变体的缺陷,其表型与突变体一致。荧光观察发现,缺失NES和NLS2改变了MoMsn2的核定位模式,而缺失C2H2和NLS1不影响MoMsn2的亚细胞定位。上述结果表明,NLS1、NLS2和NES是MoMsn2中3个重要的结构域,对MoMsn2在稻瘟病菌中行使正常的生物学功能具有重要的调控作用。     

棉铃虫ABCA2作为Cry2Ab受体的功能分析

为明确棉铃虫Helicoverpa armigera ATP结合盒转运蛋白家族A蛋白亚家族2（ATP binding cassette transporter subfamily A member 2,ABCA2）在Cry2Ab杀虫机制中的作用,利用酵母双杂交技术研究棉铃虫ABCA2与Cry2Ab的结合特性,并利用RNA干涉（dsRNA和siRNA）降低ABCA2在细胞和幼虫中的表达,结合细胞毒理学试验分析ABCA2的功能。结果表明,棉铃虫ABCA2能与Cry2Ab特异性结合;棉铃虫的ABCA2序列与美洲棉铃虫H.zea相关序列的相似度为92.86%,利用dsRNA干涉美洲棉铃虫中肠细胞ABCA2的表达能显著降低Cry2Ab对中肠细胞的毒力;利用siRNA干涉技术降低ABCA2在棉铃虫幼虫活体中的表达也显著降低了Cry2Ab对幼虫的毒力。表明棉铃虫ABCA2不仅是Cry2Ab的特异性结合蛋白,而且参与Cry2Ab的杀虫过程,是Cry2Ab的一个重要功能受体。     

顶空气相色谱法测定小麦中熏蒸剂氰及其代谢物氰化氢的残留量

采用溶剂顶空毛细管气相色谱-氮磷检测器(NPD)建立了熏蒸剂氰(C2N2)及其代谢物氰化氢(HCN)在小麦中残留的分析方法。在气相与液相体积比(β)为4时,采用GS-Q大孔毛细管色谱柱和进样60 μL顶空气体,可提高C2N2和HCN的分离效果和灵敏度。以质量分数为50%的磷酸作溶剂,在25 ℃下平衡4 h,C2N2和HCN在液相与气相间的分配系数(k)分别为0.44和48.82。平衡温度和基质对C2N2和HCN挥发的影响存在差异,而盐化效应的影响较小。用50% 的磷酸提取熏蒸过的小麦72 h,释放至顶空的C2N2和HCN的量最大,用添加标准品的小麦作标准可评价熏蒸小麦中C2N2和HCN的残留量。C2N2和HCN标准曲线的线性范围分别在质量浓度为1.0~500 μg/L和1.2~500 μg/L之间,相关系数(R2)分别为0.999 7和0.999 8,相对标准偏差分别为4.6%和7.4%,检出限(LOD)分别为0.032和0.145 mg/kg,定量限(LOQ)分别为0.107和0.483 mg/kg。方法操作简单、灵敏度高、干扰少,适用于小麦中C2N2和HCN残留量的检测。     

H2S位于H2O2下游介导葡萄抗霜霉病过程

 以霜霉病抗性葡萄品种左优红和感病品种霞多丽为材料,研究硫化氢(H₂S)在葡萄应答霜霉病过程中的作用及其与过氧化氢(H₂O₂)的相互关系。结果表明,接种霜霉病菌后,抗性品种左优红和感病品种霞多丽叶片均出现H₂S含量的猝发、H₂S合成酶基因表达量增加、抗病相关蛋白多酚氧化酶(PPO)和β-1,3葡聚糖酶(Glu)活性显著升高现象;且H₂S清除剂次牛磺酸(HT)可以显著抑制霜霉病菌诱导的PPO和Glu活性升高,并导致葡萄的感病率和病情指数显著升高;同时外源H₂S可降低两个葡萄品种的感病率和病情指数。说明,H₂S是参与葡萄抗霜霉病过程的新的信号物质。受霜霉病菌侵染后,葡萄叶片H₂O₂含量猝发早于H₂S,并且H₂O₂清除剂抗坏血酸(AsA)可显著抑制霜霉病菌所诱导的H₂S含量的上升,而H₂S清除剂HT对霜霉病菌诱导的H₂O₂含量变化影响不显著,推测,H₂S作用于H₂O₂的下游参与葡萄抵御霜霉病过程。     

水肥供应对温室滴灌施肥番茄生长及水氮利用的影响

利用温室小区试验,以番茄"惠玉0806"为供试品种,研究了不同水肥供应对温室滴灌施肥番茄的生长、产量及水氮利用的影响。试验设3个灌水水平:高水I1(100%ET0)、中水I2(75%ET0)和低水I3(50%ET0);以及3个施肥水平:高肥F1(N 480 kg·hm~(-2)、P_2O_5240 kg·hm~(-2)、K_2O 300 kg·hm~(-2)),中肥F2(N 360 kg·hm~(-2)、P_2O_5180 kg·hm~(-2)、K_2O 225 kg·hm~(-2))和低肥F3(N 240 kg·hm~(-2)、P_2O_5120 kg·hm~(-2)、K_2O 150 kg·hm~(-2)),共9个处理。结果表明:当水肥供应模式为I2F2时,茎粗增长量、产量、干物质累积量、水分利用效率和灌溉水利用效率均最高,其值依次为10.3 mm、102 042.3 kg·hm~(-2)、37 192.3 kg·hm~(-2)、352.8 kg·mm-1·hm~(-2)和372.6 kg·mm-1,并进一步提高了其氮肥偏生产力(133.4 kg·kg~(-1)),同时使得其成熟期0~50 cm土层残留硝态氮含量较低(105.3 mg·kg~(-1))。灌水量低的处理(I3)产量降低的同时,增加了土层残留硝态氮含量;充分灌水(I1)处理较之于I2处理主要降低了水分利用率,而土壤残留硝态氮累积量无差异。从总体变化趋势看,中水中肥(I2F2)模式在高产高效的同时,可降低土壤残留硝态氮含量,可认为是基于本试验条件下较适宜的水肥组合。     

双唑草腈对双季水稻田杂草的防效及后茬作物的影响

通过大田试验测定了双唑草腈及其与苄嘧磺隆、五氟磺草胺和扑草净混用对双季水稻田杂草的防效,并评价了双唑草腈对水稻及后茬作物的安全性。结果表明:2%双唑草腈GR对双季水稻田杂草具有良好的防治效果,210、315和420 g/hm~2处理药后30、45 d对禾本科杂草和阔叶类杂草的防效均在87%以上,低剂量140 g/hm~2处理药后30、45 d对双季水稻田禾本科杂草和阔叶类杂草防效均在75%以上。2%双唑草腈GR 140、210、315和420 g/hm~2处理对后茬作物小白菜、马铃薯、小麦、紫云英和冬季油菜生长安全。2%双唑草腈GR以140、210 g/hm~2分别与苄嘧磺隆或五氟磺草胺混用,药后30、45 d对禾本科杂草和阔叶杂草的防效均在93%以上,显著优于2%双唑草腈GR相应浓度的单剂处理,其中2%双唑草腈GR 210 g/hm~2+10%苄嘧磺隆WP 30 g/hm~2混用可以达到2%双唑草腈GR 315 g/hm~2处理的防治效果,且对水稻生长安全;单独施用50%扑草净WP 450 g/hm~2对双季稻田禾本科杂草的防效较差,其与2%双唑草腈GR混用后防效显著提高,但对水稻生长有较强的抑制作用。综上,双唑草腈及其与苄嘧磺隆、五氟磺草胺混用对双季水稻安全,可在双季水稻田推广应用。     

3株来源于青稞白酒糟醅的生防菌株鉴定及其生物活性

为寻找高效安全且来源于生物源的除草活性物质,以此为先导化合物开发生物源除草剂。从青稞白酒糟醅中分离到的菌株中筛选到3株高效除草活性菌株,经形态特征和分子生物学鉴定后,确定JZ2?1?2为多粘类芽孢杆菌,JZ2?4?5、JZ2?5?2为枯草芽孢杆菌。3株芽孢杆菌的发酵液对供试禾本科杂草野燕麦的种子萌发具有抑制作用,同时对其幼苗发育影响明显,对野燕麦幼苗根长抑制率分别为92.48%、100.00%、100.00%。枯草芽孢杆菌JZ2?4?5发酵液通过茎叶喷施后,盆栽野燕麦植株7 d后大部分死亡,JZ2?5?2、JZ2?1?2对野燕麦防除效果次之。野燕麦叶片的相对含水量、叶绿素含量均有显著降低,MDA含量和SOD酶活性也变化明显。同时证明了3株芽孢杆菌属菌株对油菜菌核病原菌具有较好的拮抗作用。作物安全性结果表明,3株芽孢杆菌属菌株对小麦、青稞安全,对油菜、蚕豆风险高。综上所述,从青稞白酒糟醅中分离到的多粘类芽孢杆菌JZ2?1?2,枯草芽孢杆菌JZ2?4?5、JZ2?5?2具有作为麦田生物源除草剂开发的潜力。     

Effects of soil solarization on nematodes in Croatia

For the first time soil solarization was investigated in Croatia both in the field and in the greenhouse in 1991, 1992, 1993 and 1994. For two months (July and August), the soil was mulched with transparent polyethylene (PE) sheets of 0.015 or 0.050mm thickness. Soil temperatures at depths of 5, 10 and 20cm were recorded daily. In order to assess nematode population densities, soil samples were analysed before mulching and at the end of the mulching treatment. The results of these experiments showed that soil solarization drastically reduced the population of plant-parasitic nematodes (Meloidogyne, Pratylenchus, Paratylenchus, Tylenchus, Tylenchorhynchus spp.) by about 97–100% at a depth of 10cm and 92–97% at a depth of 20cm in the field, while in the greenhouse, the population of plant-parasitic nematodes was reduced by about 89–100% at a depth of 10cm and 98–100% at a depth of 20cm.In the same experiments, the population of saprophytic nematodes in the field was reduced by about 86–90% at a depth of 10cm and 72–89% at a depth of 20cm. In the greenhouse, the population of saprophytic nematodes was reduced by about 87–97% at a depth of 10cm and 87–93% at a depth of 20cm. This data shows that soil solarization was less effective in the control of saprophytic nematodes, which is considered to be an advantage.     

不同化学型樟树对SO2吸收的比较分析

在密闭条件下,采用静态熏气法研究不同化学型(芳樟型、脑樟型)樟树1年生苗木、枝条在SO2伤害阈值时(0.5 g/m3×4 h)对SO2的吸收能力及熏气后的恢复能力,结果表明,芳樟型1年生苗木对SO2吸收量为450.6 mg/m 2,芳樟型枝条对SO2吸收量为451.8 mg/m2;脑樟型1年生樟树苗对SO2吸收量为597.6 mg/m2,脑樟型枝条对SO2吸收量为809.4 mg/m2。芳樟型樟树1年生苗木、枝条与脑樟型樟树1年生苗木、枝条熏气后恢复能力无显著差异。     

灭多威对果蝇胚胎S2和人肝癌HepG2细胞的遗传毒性研究

灭多威对环境中非靶标生物的毒性作用广受关注。选用果蝇胚胎S2细胞和人肝癌HepG2细胞为研究对象,采用噻唑蓝(MTT)细胞活力测定、单细胞彗星电泳和磷酸化组蛋白(γH2AX)免疫荧光印迹等方法研究了灭多威的细胞毒性。结果表明:随着灭多威浓度的升高,S2和HepG2细胞活力均呈逐渐下降趋势;两种细胞均出现显著的彗星现象,且彗星尾长增加,尾部面积增大;γH2AX阳性细胞百分率逐渐增大。表明果蝇S2和人HepG2细胞DNA受损程度随着灭多威剂量的增大而加重,灭多威可诱导细胞DNA双链断裂,最终导致细胞凋亡。灭多威具有潜在的基因毒性,长时间接触会损害人类健康。