生物质炭对铝胁迫下观光木幼苗生长生理特性的影响

以1年生观光木幼苗为试验材料,采用完全随机处理方式,设置3个生物质炭浓度和2个铝浓度,研究生物质炭对铝胁迫下观光木幼苗生长生理特性的影响。结果表明：在生长方面,当施加生物质炭的量一定时,铝胁迫下观光木幼苗各生长指标均有不同程度降低;无铝胁迫环境下,施加生物质炭能够促进观光木幼苗生长;铝胁迫环境下,施加生物质炭能够有效缓解铝胁迫,促进观光木幼苗各生长指标的增加,且施加8 g生物质炭时增加量最大。在生理方面,当施加生物质炭的量一定时,铝胁迫下观光木幼苗膜脂过氧化的产物丙二醛、游离脯氨酸含量和观光木幼苗根、茎、叶铝含量均有不同程度增加,而细胞可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素含量减少,施加生物质炭能够有效提高细胞可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量,降低丙二醛、游离脯氨酸以及根茎叶铝含量,有效缓解铝胁迫对观光木幼苗抗性生理以及光合色素造成的伤害,也是施加8 g生物质炭时缓解效果最佳。可见,施加生物质炭能够促进观光木幼苗生长,有效缓解铝胁迫对观光木生长、光合色素以及抗性生理造成的伤害,提高观光木的耐铝性,且施加8 g生物质炭时,缓解铝胁迫效果最佳。     

几丁质酶编码基因FolCTS3参与调控尖孢镰刀菌几丁质酶活性和致病力的研究

番茄枯萎病是一种由尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici, Fol)引起的土传植物病害,严重影响番茄农业生产。几丁质酶(CTS)在丝状真菌中保守存在,在真菌细胞壁形成过程中起着关键作用,但是否参与尖孢镰刀菌的致病过程目前尚未见报道。在Fol中鉴定到2个几丁质酶编码基因FolCTS2和FolCTS3,利用基因敲除方法研究其在病原菌致病中的功能。结果表明:缺失FolCTS3不影响Fol菌丝生长及对非生物胁迫的耐受能力,但显著影响几丁质酶活性和致病力,其缺失突变体的几丁质酶活性和致病能力显著下降;而缺失FolCTS2对Fol生物学表型无显著影响。这一研究提示几丁质酶编码基因FolCTS3参与调控尖孢镰刀菌的几丁质酶活性和致病过程,为解析尖孢镰刀菌的致病分子机制及番茄枯萎病防治策略的制定提供了理论依据。     

小麦伴生对尖孢镰刀菌胁迫下黄瓜防御酶活性及抗性基因表达的影响

以黄瓜为试材，采用盆栽的方式，研究在尖孢镰刀菌胁迫下，小麦伴生对黄瓜叶片抗氧化酶活性及相关抗性基因表达的影响。结果表明，在尖孢镰刀菌胁迫下，小麦伴生处理的黄瓜叶片苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、β-1,3葡聚糖酶、超氧化物歧化酶活性，整体上均高于对照，均呈先升高后降低的趋势，其中，苯丙氨酸解氨酶、β-1,3葡聚糖酶活性均是在处理后48 h时最高，分别比对照显著增加了30.70%、85.72%;过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性均是在处理后24 h时最高，分别比对照增加113.40%、95.01%,均差异显著。在接种尖孢镰刀菌后，小麦伴生处理的黄瓜叶片POD、SOD、PR1、EIN2基因的相对表达量均是呈先升高后降低的趋势，均是在处理后24 h时相对表达量最高，分别是对照的6.34、2.50、7.39、3.45倍；PAL基因相对表达量在处理后48 h达到最高，是对照的4.57倍；LOX基因相对表达量在120 h时是对照的11.15倍。综上，在尖孢镰刀菌胁迫下，小麦伴生处理提高了黄瓜叶片相关防御酶活性及相关抗性基因的表达，在一定程度上，增加了黄瓜抵抗枯萎病病原菌的能力。     

尖孢镰刀菌粘团专化型线粒体外膜转运酶亚基Tom7基因敲除突变体的构建与表型分析

【目的】研究线粒体外膜转运酶亚基Tom7基因在尖孢镰刀菌粘团专化型中的功能。【方法】利用同源重组原理,采用PEG介导原生质体的转化方法获得基因敲除突变体,并分析其表型和致病力。【结果】敲除Tom7基因导致尖孢镰刀菌的生长速率减慢,菌丝出现波浪状弯曲生长,产孢量增加,对氧胁迫和渗透胁迫敏感,但对其毒力无影响。【结论】由此推测线粒体外膜转运酶亚基Tom7基因缺失后,影响线粒体蛋白转运功能,进一步对尖孢镰刀菌的生长发育和产孢造成影响。     

尖孢镰刀菌侵染枸杞根系的转录组分析

由尖孢镰刀菌引起的根腐病是枸杞种植中的主要病害之一,为探究尖孢镰刀菌侵染枸杞的分子致病机制,并挖掘其关键致病基因,通过尖孢镰刀菌侵染‘宁杞1号’枸杞根系,于侵染第7天刮取菌样进行转录组测序分析。结果表明,与纯培养菌株相比,在侵染第7天的尖孢镰刀菌中共发现了1 892个显著差异表达基因,其中上调表达基因1 242个,下调表达基因650个;GO富集分析表明,分子功能分类的跨膜转运蛋白和ATP酶活性以及生物学过程分类的跨膜转运可能在尖孢镰刀菌致病过程中发挥了重要作用;KEGG富集分析表明,鞘脂代谢、过氧化物酶体和ABC转运蛋白是尖孢镰刀菌侵染过程的主要代谢途径。此外,通过对比分析编码碳水化合物酶与植物-病原互作相关基因在尖孢镰刀菌侵染前后的表达量,筛选到10个关键致病候选基因。     

生物质炭对2,4-D丁酯胁迫下谷子生理特性的影响

为探索生物质炭缓解除草剂2,4-D丁酯药害的生理机制,以张杂谷10号和晋谷21号为试验材料,研究单独施用生物质炭及生物质炭与除草剂2,4-D丁酯配施对谷子叶片光合色素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,随着生物质炭施用量的增加,谷子叶片光合色素含量、可溶性蛋白质含量以及SOD、POD活性均呈先增加后降低的变化趋势,MDA含量呈先降低后增大的变化趋势,与B0(CK)处理相比,施用2%(B2)生物质炭处理对谷子生理特性影响的效果最为明显;在B2处理下,随着2,4-D丁酯浓度的增加,谷子叶片的光合色素含量降低,SOD、POD活性呈先增大后降低的变化趋势,而MDA含量呈逐渐升高的变化趋势。施用一定量的生物质炭对作物生长具有积极的作用,可以缓解除草剂2,4-D丁酯的药害。     

‘中烟100’根系响应镰刀菌侵染的转录组数据分析及生理生化变化研究

通过转录组测序技术(RNA-seq)对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染条件下河南烤烟主栽品种‘中烟100’根系的差异表达基因进行了分析,并对侵染后根系和叶片4种内源激素含量变化、根系抗氧化酶类活性、酚类化合物次生代谢相关酶类活性和总抗氧化能力、超氧阴离子清除率、脯氨酸和丙二醛含量变化进行了研究。结果表明:镰刀菌侵染烟株矮小,主根和侧根的数量和体积显著降低,平均直径增加。烤烟根系基因表达发生显著变化,差异基因的功能主要涉及不同生物学过程、细胞组分和分子功能等几个方面,新陈代谢相关的Unigene所占比例最高。侵染后烤烟根系和叶片的IAA、GA_3、ZA和ABA内源激素含量均有不同程度升高。SOD等抗氧化酶类活性、酚类化合物次生代谢酶类活性、谷胱甘肽氧化还原反应酶类活性、总抗氧化能力和超氧阴离子清除率、脯氨酸等渗透调节物质含量均显著升高,APX活性显著降低。抗氧化能力、代谢酶类以及保护性物质含量的升高有利于烟株阻挡病原菌入侵,从而降低病害对烤烟造成的危害,提高烟株抗病性。     

两株尖孢镰刀菌菌株产色素条件的研究

镰刀菌属真菌能产生多种色素,色素功能具有多样性。为充分挖掘镰刀菌属的色素资源,研究了温度、光照条件和培养基pH值3种因素对非致病尖孢镰刀菌1262菌株和尖孢镰刀菌粘团专化型1号生理小种Foc-am菌株产色素的影响。结果显示,在pH7的培养基上培养时,1262菌株可产生紫红色色素,在pH7的培养基上培养时,1262菌株产生少量或者不产生色素。培养温度和光照条件对1262菌株色素的产生影响不大;尖孢镰刀菌甘蓝专化型菌株Foc-am,黑暗条件下不产生色素,光照下可产生橙色色素,而培养基的pH值和温度对其色素的产生影响不大。结果说明,尖孢镰刀菌的不同种产色素条件有差异,改变培养条件可使不产色素的镰刀菌产生色素,这为寻找新的色素提供了思路。     

壳聚糖等生防制剂对香蕉尖孢镰刀菌和植株生长的影响

为了探索壳聚糖、碧护和酵素菌有机肥对香蕉尖孢镰刀菌和植株生长的影响规律,采用正交L8(27)盆栽法研究壳聚糖、碧护、酵素菌等3种生防制剂对不同抗性的香蕉组培苗诱导其抗尖孢镰刀菌的效果及对植株生长和基质氮含量的影响.结果表明:(1)碧护制剂可显著抑制尖孢镰刀菌,显著促进香蕉植株株高和茎粗的生长,显著提高栽培基质的碱解氮的含量.(2)酵素菌对香蕉尖孢镰刀菌、植株生长、基质氮含量的影响较小,壳聚糖对“巴西”的诱导抗性大于“农科一号”,综合影响最小.(3)壳聚糖与酵素菌的交互效应显著,二者协同施用对香蕉抗尖孢镰刀菌、植株生长、碱解氮含量均有较大影响,而壳聚糖与碧护间的交互效应很小.(4)香蕉枯萎病病情与栽培基质的碱解氮含量间显著负相关,与植株茎粗和株高间不相关.本研究初步得出,壳聚糖、碧护和壳聚糖复合酵素菌措施可提高香蕉对尖孢镰刀菌的抗性,它们对抗病性的提高与提高栽培基质的碱解氮含量紧密相关,而与茎粗和株高不相关.     

云南高原酿酒葡萄的特点及梅里冰葡萄酒成分分析

目的评价香格里拉葡萄产区赤霞珠根际土壤微生物帮助植物抵御干旱胁迫的能力,为利用微生物缓解环境胁迫对植物的不良影响提供理论依据。方法干旱胁迫下,比较香格里拉4个不同区域的赤霞珠根际土壤的浸提液和浸提过滤液(除去微生物)对番茄生物量及叶片中与活性氧清除相关酶含量的影响;分离(LB平板)、鉴定(16S rDNA)并筛选(对峙培养)出奔子栏葡萄园根际土壤中对尖孢镰刀菌拮抗活性较强的菌株,进一步测定干旱胁迫下拮抗菌株对番茄幼苗生长的影响。结果干旱胁迫下,与浸提过滤液相比,来自4个区域的土壤浸提液可以增加番茄植株的生物量,提高过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,增加脯氨酸(Pro)的含量,降低丙二醛(MDA)的含量。此外,从奔子栏的赤霞珠根际土壤中共分离获得90株细菌,其中有12株细菌对供试尖孢镰刀菌具有较强的拮抗活性。干旱胁迫下,大部分拮抗菌液处理后均能增加番茄幼苗的全株和茎叶鲜质量,其中来自芽孢杆菌属(TR_56S44)、红球菌属(T_123-S42)以及鞘氨醇单胞菌属(4TZ16)的3个菌株的效果较显著(P<0.05)。结论香格里拉4个产区的赤霞珠根际土壤浸提液可通过提高番茄植株体内CAT和POD活性以及增加Pro的含量来清除细胞内积累的MDA,从而增强番茄抵御干旱胁迫的能力。其中,奔子栏葡萄园赤霞珠根际土壤中分离筛选的拮抗细菌可以促进番茄幼苗的生长,增加植株茎叶及根的鲜质量,有助于缓解干旱胁迫对植物生长的影响。     

Coordinated effects of root autotoxic substances and Fusarium oxysporum Schl. f. sp. fragariae on the growth and replant disease of strawberry

Effects of hydroxybenzoic acid, an important autotoxic substance in roots, on plant growth, photosynthesis and Fusarium oxysporum occurrence in succession cropping of strawberry were evaluated in this paper. It was found that plant growth was negatively regulated by hydroxybenzoic acid or inoculation with F. oxysporum. Compared with these single factor treatments, the combination of the hydroxybenzoic acid treatment and F. oxysporum inoculation caused more severe inhibition in plant growth, greatly enhanced the occurrence of disease symptoms, and significantly decreased the chlorophyll content, net photosynthetic rate, transpiration rate, stomatal conductance and intercellular CO₂ concentration. In the meantime, the chlorophyll fluorescence parameters in strawberry were also significantly affected. After the application of hydroxybenzoic acid, the original chlorophyll fluorescence rapidly increased, resulting in a combined corresponding decrease in the maximum chlorophyll fluorescence and the chlorophyll fluorescence transformation efficiency. The effects of hydroxybenzoic acid treatment on the above chlorophyll fluorescence parameters from inoculation were delayed. Similarly, the coordination of hydroxybenzoic acid and F. oxysporum showed an elevated negative effect on the degree of inhibition of leaf photosynthesis more than the single factor treatments.     

乌头酸对尖孢镰刀菌百合专化型抑制作用分析

乌头酸是兰州百合一种重要的根系分泌物,为探究乌头酸对尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）百合专化型的作用效果,测定外源乌头酸对F.oxysporum生长及抗氧化酶活性基因表达量的影响。结果表明,浓度为1.175~1 175 mg·L^-1时,乌头酸对F.oxysporum的生长具有抑制作用,且随着浓度增加,抑菌作用显著。浓度为1 175 mg·L^-1时,与CK相比,乌头酸对F.oxysporum抑菌率、产孢量抑制率和孢子萌发抑制率分别达到91.95%、77%、93%。乌头酸处理引起菌丝体电导率增大,随着浓度和时间的增加,SOD、POD活性呈现先增加后降低的趋势。SOD酶合成基因在转录水平上于11.75~1 175 mg·L^-1处理下调表达, 1.175 mg·L^-1处理时SOD酶合成基因出现上调,与CK差异不显著。POD酶合成基因在转录水平上所有处理均下调表达。可见,乌头酸可以作为化感抑制剂应用于植物土传病害的防治。     

A study on the pathogen species and physiological races of tomato Fusarium wilt in Shanxi,China

In order to clarify the main pathogens of tomato Fusarium wilt in Shanxi Province, China, morphological identification, elongation factor 1 alpha(EF-1α) sequence analysis, specific primer amplification and pathogenicity tests were applied to study the isolates which were recovered from diseased plants collected from 17 different districts of Shanxi Province. The results were as follows: 1) Through morphological and molecular identification, the following 7 species of Fusarium were identified: F. oxysporum, F. solani, F. verticillioides, F. subglutinans, F. chlamydosporum, F. sporotrichioides, and F. semitectum; 2) 56 isolates of F. oxysporum were identified using specific primer amplification, among which, 29, 5 and 6 isolates were respectively identified as F. oxysporum f. sp. lycopersici physiological race 1, race 2, and race 3; 3) pathogenicity test indicated the significant pathogenicity of F. oxysporum, F. solani, F. verticillioides, and F. subglutinans to tomato plant. Therefore, among these 4 species confirmed as pathogenic to tomato in Shanxi, the highest isolation rate(53.3%) corresponded to F. oxysporum. Three physiological species, race 1, race 2, and race 3 of F. oxysporum f. sp. lycopersici are detected in Shanxi, among which race 1 is the most widespread pathogen and is also considered as the predominant race.     

防风枯萎病拮抗真菌的筛选鉴定及防效评价

【目的】从防风根际土中分离筛选出对防风枯萎病具有较强防治效果的生防真菌。【方法】采用对峙培养法从根际土壤中筛选出1株可拮抗尖孢镰刀菌的真菌菌株MR-97,并测定其抑菌谱;根据真菌菌落特征、显微特征,结合ITS序列分析等方法对拮抗菌株进行鉴定;通过显微观察MR-97对尖孢镰刀菌菌丝生长的影响;采用抗生素标记法测定拮抗菌株在土壤中的定殖能力;进行田间盆栽试验,检验MR-97对防风枯萎病的防治效果。【结果】本研究筛选出1株对尖孢镰刀菌抑菌效果为64.44%的拮抗菌株MR-97,其对木贼镰刀菌、灰葡萄孢等8种常见病原菌具有较强的抑菌效果,经鉴定菌株MR-97为土曲霉Aspergillus terreus。MR-97与尖孢镰刀菌对峙培养可使病原菌菌丝产生膨大、畸形、菌丝破损、内含物凝集等现象;在土壤中具有良好的定殖效果,土壤含菌量最高为9.8×10⁶ CFU/g。盆栽试验中,MR-97对防风枯萎病防效为67.86%,防治效果较好。【结论】土曲霉MR-97可有效抑制尖孢镰刀菌等多种病原菌菌丝生长,可在土壤中较快定殖并发挥生防效力。作为优质的生防菌源,MR-97具有一定的开发应...     

不同木霉菌株对黄瓜枯萎病菌的拮抗作用

比较不同木霉菌株对黄瓜枯萎病菌的竞争作用、重寄生作用、抗生作用和防病作用的差异,筛选出高效菌株,为利用木霉菌防治土传病害提供理论依据。通过与致病菌对峙培养,研究竞争作用。结果表明:供试木霉菌能限制黄瓜枯萎病菌的菌丝扩展,哈茨木霉(Trichoderma harzianum)TH菌株竞争作用最强,菌丝扩展抑制率为67.70%。试验发现木霉菌株能够通过紧贴、缠绕、穿透等方式寄生于黄瓜枯萎病菌的菌丝上,最后引起菌丝断裂,细胞内容物外泄。通过无菌滤膜过滤获得的不同木霉菌代谢产物抗生作用明显,TH菌株代谢产物的抑菌圈直径达到3.9cm,对黄瓜枯萎病菌的菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别为57.19%和68.35%。盆栽试验结果显示,育苗时施加木霉菌株不同程度控制苗期黄瓜枯萎病的发生,TH菌株防病作用最强,防效为64.34%,绿色木霉(Trichoderma viride)TV菌株促进黄瓜生长作用最强,地上部分和地下部分鲜质量分别增加42.81%和86.92%。     

长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌的抑制作用

为探明长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌的作用机理,采用对峙培养、显微观察、孢子萌发、室内防效测定等方法研究其抑制能力和防治效果。结果表明:长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病菌具有较强的抑制作用,对峙培养7d时,长枝木霉T6菌株对该病菌的抑制率为60.09%;显微形态观察表明:长枝木霉T6菌株菌丝与美洲南瓜枯萎病菌菌丝发生缠绕;长枝木霉T6菌株发酵液对美洲南瓜枯萎病菌分生孢子萌发具有明显的抑制作用,抑制率为31.00%;长枝木霉T6菌株对美洲南瓜枯萎病具有较好的防治效果,室内盆栽防效为69.06%。     

西瓜枯萎病颉颃菌的筛选研究

从健康西瓜根组织和根际土壤中分离到６８个荧光假单胞菌株。８０．８８％的菌株具有较强的皿内颉颃作用；４．４１％的菌株活体和１９．１２％的菌株代谢物明显抑制西瓜枯萎菌分生孢子的萌发；５２．０８％的菌株可以不同程度抑制枯萎菌在瓜苗导管内定殖；２３．５３％的菌株可以利用几丁质作为碳源。用自然的大田土进行温室盆栽试验，Ａ６３，Ａ５１和Ａ４１菌株在各枯萎菌浓度水平下均表现出较好的防病作用。Ｄ３３，Ａ６１和Ａ６３对瓜苗具有明显促进作用。     

兼具苯酚降解和禾谷镰刀菌生防功能菌的活性验证

为同时解决农业用地存在的苯酚污染和土传禾谷镰刀菌病害问题，通过微生物学方法筛选高效降解苯酚的微生物，进一步从中复筛出对禾谷镰刀菌病害具有抑制作用的“多功能菌”，并通过温室试验验证该种多功能菌在降解土壤苯酚污染和防治土传镰刀菌病害的效果。本研究共分离得到的苯酚降解菌中有3株对禾谷镰刀菌具有良好的抑制效果，其中菌株PBC01在70 h内对500 mg·L^-1的苯酚降解率为99.57%，该菌株对玉米禾谷镰刀菌的抑制率为79.38%，经16s rRNA基因测序鉴定该种微生物为Rhodococcus sp.。温室培养试验结果显示该菌株能显著降低土壤中的苯酚含量，40 d内将土壤中苯酚降低84.20%。同时，菌株PBC01也可减缓禾谷镰刀菌对玉米株高、叶绿素含量、生物量的抑制作用。     

玉米幼根接种禾谷镰刀菌后的转录组分析

为研究禾谷镰刀菌侵染后玉米幼根内转录组的变化情况,利用RNAseq对禾谷镰刀菌接种后6和18h的感病玉米自交系Y331分别进行转录组测序,分析接种后玉米幼根内差异表达的基因。结果表明:接种禾谷镰刀菌后,玉米幼根内共有5 153个基因差异表达;在接种后上调表达的聚类中,多种抗病过程相关的基因显著富集,包括苯丙烷类次生代谢物质合成过程的基因以及植物激素水杨酸(Salicylic acid,SA)、茉莉酸(Jasmonic acid,JA)和乙烯(Ethylene,ET)合成、响应及信号介导途径的基因;在下调表达的聚类中,植物生长发育、基础物质和能量代谢相关过程的基因显著富集。进一步分析发现:ET相关过程的基因在聚类1和聚类6中显著富集,均在接种后6h前上调表达;苯丙烷类次生代谢物合成途径相关基因和镰刀烯醇毒素(Deoxynivalenol,DON)解毒相关基因在接种后上调表达。研究表明,SA、JA/ET、苯丙烷类次生代谢物和DON解毒基因在玉米和禾谷镰刀菌互作中发挥重要作用。     

香蕉枯萎病的发生及防控研究现状

香蕉是世界第2大水果作物,也是世界贸易量最大的水果。由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp.cubense,Foc)引起的香蕉枯萎病是香蕉生产上最重要的病害之一,极大地限制了世界香蕉产业的健康和可持续发展。近年来国内外学者在其病害发生、病原生物学、侵染过程、病害流行、基因组测序、香蕉与Foc互作以及病害防控等方面开展了大量研究,但鲜见较为系统和全面的评述。本文就香蕉枯萎病的发生历史和危害现状、病原小种和遗传多样性以及防控方法等进行较为全面的梳理和总结,以期为该病害的研究和防控提供一定的参考。