大丽轮枝菌致病力与寄主棉苗落叶的相关性

以棉花黄萎病菌强致病力菌株Vd084、Vd082和弱致病力菌株Vd001为供试菌株,以耐病品种中棉所35和感病品种冀棉11为鉴别寄主,采用蛭石沙土无底纸钵定量蘸菌液体法,首先明确棉花黄萎病菌致病力与落叶间的关系,然后采用大丽轮枝菌落叶型菌株特异引物D-1/D-2和非落叶型菌株特异引物ND-1/ND-2对供试菌株进行分子检测。结果表明,1×107 mL-1的常规接种量下,3个菌株均能导致棉苗出现落叶;与弱致病力菌株相比,强致病力菌株出现落叶的时间早3d,且落叶株率高。在接种量为1×105~1×107 mL-1,强致病力菌株的落叶株率显著高于弱致病力菌株,当接种量达到1×108 mL-1时,强致病力菌株和弱致病力菌株间差异不明显。3个菌株在耐病品种上的落叶株率(28.8%)显著低于感病品种(37.7%)。分子检测表明,2个强致病力菌株Vd084和Vd082为落叶型菌株,弱致病力菌株Vd001为非落叶型菌株。结果显示,该2对引物检测出的非落叶型菌株Vd001在温室苗期人工接种条件下仍能导致棉苗落叶。可见,对于落叶型棉花黄萎病菌的检测还需要建立更完善的方法,尤其是模拟大田间条件的检测方法更为重要。     

棉花黄萎病菌ITS序列的获得及系统进化分析

为探明从河南安阳棉区分离的棉花黄萎病菌的系统进化关系,利用真菌内转录间隔区通用引物ITS1和ITS4对来自安阳地区的棉花黄萎病菌内转录间隔区(ITS)进行PCR扩增,得到542bp大小的片段,经过克隆、测序和在GenBank中进行BLASTN分析,证明了该片段来自大丽轮枝菌的ITS区,也进一步证明该棉花黄萎病菌是大丽轮枝菌。同时,对该序列在NCBI的GenBank进行了登记,登记号为EU835817。利用该ITS序列与GenBank中搜索到的黄萎病菌ITS序列一起构建了相应黄萎病菌的系统进化树,在进化树上所搜索到的13个大丽轮枝菌都聚类到一个进化枝上,而且中国报道的植物黄萎病菌,包括安阳地区黄萎病菌在内的3个大丽轮枝菌在进化树上处于相邻的位置,表明:这3个菌可能具有相同的起源。这些结果有助于理解棉花黄萎病安阳菌株的进化地位,该ITS序列还可以应用于棉花黄萎病安阳菌株的特异分子鉴定。     

乌昌地区马铃薯黄萎病菌分离与鉴定

[目的]对新疆乌鲁木齐及昌吉多个马铃薯产区范围内的马铃薯黄萎病菌进行分离和鉴定,明确其种类和分布.[方法]采用常规分离培养法分离、纯化菌株,参照Koch's法则回接验证,对确认为马铃薯黄萎病菌的菌株进行形态学鉴定和ITS序列分子鉴定.[结果]引起本地马铃薯黄萎病的病菌有两种:黑白轮枝菌(Verticillium albo-atrum Reinke & Berthold)和大丽轮枝菌(V.dahliae Kleb.),其中,大丽轮枝菌分布范围相对较广,是引起马铃薯黄萎病的主要病原.[结论]明确了乌昌地区马铃薯黄萎病的致病菌株的种类,并获得菌株为开展相关研究奠定基础.     

大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫作用及机制

【目的】明确大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫效果及作用机制, 为探索棉花黄萎病生物防治新途径提供依据。【方法】以大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171为研究对象,温室苗期评估不同接种方法、接种时期、接种次数及接种体类型的诱导免疫效果;不同接种方法包括蘸根、灌根、茎部针刺、叶面喷雾和浸种,均采用Vd171分生孢子悬浮液（1×10⁷个分生孢子/mL）,蘸根、灌根和叶面喷雾为每钵10 mL,茎部针刺为每株0.2 mL,浸种时间为12 h;不同接种时期试验设置接种棉花黄萎病菌强致病力菌株Vd080前2、4、6、8 d及之后的1、2、4 d接种Vd171共7个处理;接种次数试验设置接种Vd080前接种Vd171 一次和两次;接种体类型采用Vd171的分生孢子悬浮液和查氏培养滤液。采用水培方法培育棉苗,先接种Vd171,4 d后接种Vd080GFP,不同时间取根组织,振荡冲洗Vd080GFP分生孢子,显微镜下计数,测定弱致病力菌株免疫后病原菌在棉苗根部的定殖量;接种Vd080GFP后第7天,PDA平板上分离棉苗下胚轴切段,检测病原菌在植株体内的扩展速度。取接种Vd171后不同时段的棉苗,采用qPCR方法检测植株内防御相关酶基因4CL、CHI、POD、PPO和PAL的表达量;测定POD、PPO、PAL和CHI的活性变化。将棉苗茎部做切片,用间苯三酚染色,显微镜下观察茎部维管束木质化情况;将棉苗叶片用DAB染色,观察叶片活性氧爆发情况。【结果】在接种大丽轮枝菌强致病力菌株Vd080前4 d接种Vd171,棉株的免疫效果最好,防治效果达到89.4%;几种接种方法相比较,以蘸根防治效果最好,为70.0%,其次是叶面喷雾,为54.3%,浸种和灌根分别为45.0%和39.0%,而针刺效果最差,为2.2%;接种Vd171一次和两次对棉株均具有较好的免疫效果,其防治效果分别为85.6%和81.4%;先接种分生孢子、培养滤液对棉株均具有较好的免疫效果,其防治效果分别为85.6%和81.1%;先接种Vd171能阻止Vd080在棉花根部的定殖和在植株体内的扩展;Vd171能显著诱导棉苗防御相关基因PAL、4CL和CHI的表达,其中,GhPAL、Gh4CL和GhCHI变化最大,分别为对照处理的2.2、8.5和2.6倍,均显著或极显著高于对照;经Vd171诱导的棉苗下胚轴中PPO、PAL、POD和CHI酶活性均极显著高于对照,分别较对照提高31.9%、131.0%、57.1%和102.1%,子叶中PAL、CHI和POD酶活性也显著高于对照,分别较对照提高22.1%、39.6%和7.1%,PPO酶活性与对照无显著差异;先接种Vd171诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。【结论】大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171可以有效地诱导棉花对黄萎病产生抗性,在棉花黄萎病防治上具有较好的应用前景。     

辽宁棉区黄萎病病菌分离鉴定及致病力分析

在辽宁省主要棉区采集黄萎病病株进行分离,得到SY-1、SY-2、SY-3等3个黄萎病病菌菌株。用强致病力菌种V991作对照,进行菌落形态观察试验、产孢特征试验、致病力鉴定试验等。结果表明,分离出的菌种为典型的大丽轮枝菌,菌落形态和产孢特性与对照基本一致,但致病力较弱。提出育种中应当注意从2个方面开展工作:一是在计划推广地区开展中高世代的选育,二是在相应地区收集典型菌株,建立和改造棉花黄萎病病圃,才能提高育种的成功率。     

棉花黄萎病菌VdTri15基因的功能验证及致病成因分析

为分析棉花黄萎病菌VdTri15基因的功能,利用基因同源重组原理将强致病力落叶型大丽轮枝菌Vd991菌株的VdTri15基因进行敲除。以Vd991菌株为对照,比较分析敲除突变体与野生型之间在生长速度、外分泌毒素、致病性等方面的差异,探讨VdTri15基因在致病过程中的功能。结果表明,VdTri15突变并不影响病菌的生长,但可引起其致病力减弱,分泌毒素种类发生改变。由此说明,VdTri15基因通过影响相关毒素的合成来影响大丽轮枝菌的致病力。     

值得注意的病害—落叶型棉花黄萎病

<正> 关于我国棉花黄萎病菌“种”的鉴定,许多学者认为是大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)。迄今为止,尚未发现黄萎轮枝菌(V.albe-atrum)。这二种轮枝菌在世界各地广泛分布,大丽轮枝菌是引起棉花黄萎病的主要致病种。早在五十年代,我国已发现棉花黄萎病菌的不同菌株存在着致病力的差异。以后王清和、邓先明、姚耀文分别报道了山东、四川省和其它八个省(区)的棉花黄萎病菌的致病力分化情况。他们所述的强、中、弱不     

北疆棉区棉花黄萎病菌培养性状及致病力分化

【目的】 研究新疆北疆棉区棉花黄萎病菌的致病类型、培养特性及致病力分化。【方法】 从北疆主要植棉区采集棉花黄萎病病株,利用大丽轮枝菌特异引物VDS-F/VDS-R、落叶型菌系特异性引物D1/D2、非落叶型菌系特异性引物ND1/ND2对所有分离的菌株进行检测;根据落叶型和非落叶型菌株在单个条田中所占的比例对田间地块进行分析;选取18个代表菌株对其在PDA上的培养特性及对棉花的致病力分析。【结果】 从北疆棉田病株上分离到644个大丽轮枝菌菌株,67.5%的菌株为落叶型菌系,27.8%为非落叶型菌系,4.7%菌株不能归类,供试菌株的致病类型存在分化,其中以落叶型菌系为主要致病类型。对田间地块进行分析,单一落叶型菌株发生的地块最多,其次是落叶型和非落叶型菌株混合发生地块,田间以落叶型菌株为优势菌株的地块占70.1%,落叶型菌系为田间地块的主要致病类型。18个代表性菌株形成菌核型、菌丝型和中间型3种菌落类型,菌核型为主要的培养类型,并进一步分化形成3种不同的类型。对棉花感病品种的致病力进行测定,落叶型菌株引起的病指普遍高于非落叶型菌株引起的病指,非落叶型菌株中也有病指很高的菌株,北疆棉花黄萎病菌的致病力存在明显分化。【结论】 北疆棉田采集的棉花黄萎病菌,其致病类型、培养特性及致病力均存在明显分化。     

分离自棉花的轮枝菌“种”的鉴定

【目的】已知引起植物萎蔫病的轮枝菌有5个“种”,本研究旨在澄清在中国引起棉花黄萎病的轮枝菌的“种”类。【方法】从中国12个省84个县分离获得310个轮枝菌菌株,采用生物学性状观察和分子鉴定相结合的方法,对其进行“种”的鉴定。【结果】298株均产生黑色微菌核和轮枝状分生孢子梗,为典型的大丽轮枝菌,另有12个菌株培养性状较为特殊（不产生微菌核,出现黑色菌丝或厚壁孢子）,经温度敏感试验、PCR特异扩增及ITS序列进一步鉴定,2株被确定为变黑轮枝菌,其它10株被确定为大丽轮枝菌,没有出现黑白轮枝菌。【结论】在中国三大棉区,棉花黄萎病主要是由大丽轮枝菌引起的。但在长江流域和黄河流域棉区均分离到1株变黑轮枝菌,其在棉花黄萎病发生过程中的作用及其与大丽轮枝菌的互作还有待进一步研究。     

棉花植株内黄萎病菌致病类型的快速检测

[目的]建立一种能从棉花植株中快速检测黄萎病菌致病类型的方法,为黄萎病菌致病类型的大面积普查打下基础.[方法]利用Dneasy Plant Mini Kit试剂盒对落叶型标准菌株592和非落叶型标准菌株511及病圃中显症前后不同时期棉花植株DNA进行提取,然后用落叶型引物DB19/DB22、DB19/espdef01和非落叶型引物NDf/ NDr、InND2f/InND2r对所提DNA进行巢式PCR扩增.[结果]使用落叶型引物只在592菌株和落叶型病圃的病株中检测到目标条带,使用非落叶型引物只在511菌株和非落叶型病圃的病株中检测到目标条带.[结论]该试剂盒可以有效地提取棉花植株中的DNA,供试的两套引物对检测植株中棉花黄萎病菌致病类型具有高度特异性,该法可直接检测棉花植株中黄萎病菌的致病类型.     

湖北省棉花黄萎病菌致病力分化和遗传多样性分析

测定了源于湖北省棉区的15个棉黄萎病菌单孢菌株（简称湖北菌株）和2个落叶型棉黄萎病菌菌株T9和V991对4个棉花品种上的致病力。采用随机引物聚合酶链反应（RAPD）技术分析了这些菌株的遗传多样性。结果表明：供试的17个棉黄萎病菌之间的致病力存在显著差异（P〈0．05）。在各个棉花品种上,15个湖北菌株中都有致病力与T9或V991的致病力差异不显著的菌株。综合分析表明：菌株T9的致病力最强,6个湖北菌株的致病力相当或强于菌株V991,7个湖北菌株的致病力中等,2个湖北菌株的致病力较弱。4个供试棉花品种中中棉12较耐黄萎病。RAPD分析表明供试的27个随机引物（10碱基）中10个可以从17个菌株的基因组DNA中稳定地扩增出多态性DNA片段。对扩增片段统计结果表明,供试菌株间遗传相似系数变化幅度为0．37～1．00。聚类分析表明,在阈值0．68处,17个黄萎病菌菌株可划分为2个RAPD群（RAPD group,简称RG）,湖北省的9个菌株和V991属于RG1,另外6个菌株和T9属于RG2。综合以上结果可以看出湖北省的棉黄萎病菌种群存在着明显的致病力分化和丰富的遗传多样性。     

棉花黄萎病菌系不同组合对致病力的影响

为探讨黄萎病菌系对棉花的侵染规律,以陆地棉耐病品种冀棉20和感病品种邯208为鉴别寄主,在人工培养条件下鉴定和比较了不同培养方式、不同接种方法对6个黄萎病菌系致病力的影响。结果表明:单独培养单独接种时,6个供试菌系的致病力可划分为强、中、弱3种类型,其中V2和V6致病力最强,V1和V3中等,V4和V5最弱。混合培养后接种时,除个别菌系组合在邯208上略有增强外,其余菌系组合的致病力都存在不同程度的减弱;单独培养后混合接种时,其致病力较相应单菌系接种时致病力呈现一定程度的波动,但大部分接种菌系在2个鉴别寄主上的致病力,表现出增强的趋势。     

新疆主要棉区棉花黄萎病菌致病力分化及其遗传多样性分析

测定了源于新疆棉区的22个棉花黄萎病菌单孢菌株和3个落叶型棉黄萎病菌菌株T9、VD8和V151对4个棉花品种上的致病力.采用随机引物聚合酶链反应(RAPD)技术分析了这些菌株的遗传多样性.结果表明:供试的25个棉花黄萎病菌之间的致病力存在显著差异(P<0.05).在各棉花品种上,22个新疆菌株中都有与T9、VD8或V151的致病力差异不显著的菌株,说明新疆存在较强致病力的棉花黄萎病菌菌系.RAPD分析表明,供试的8个随机引物中6个可以从25个菌株的基因组DNA中稳定地扩增出多态性DNA片段.对扩增片段统计结果表明,供试菌株间遗传相似系数变化幅度为0.57～1.00.聚类分析表明,在阈值0.625处可将25个菌株分为4个RAPD群(命名为RG1、RG2、RG3和RG4),RG1包括2个菌株,即B、BL-19菌株; RG2 包括5个菌株,即BL-17、BL-13、N-5、H、N-16;RG3为最大一个亚群,包括T9、SL等16个菌株;RG4包括2个菌株,即VD8和V151.综合分析表明新疆棉花黄萎病菌的致病力强弱和菌株的采集地等遗传背景存在一定的差异,这可能与各主产棉区的频繁引种有着直接的联系.     

河南省紫荆黄萎病菌的分离和鉴定

为明确河南省郑州市紫荆山公园紫荆植株枯死的病因,采集具有典型黄萎病症状的紫荆植株,采用组织分离法分离出2株病原菌Vcg1和Vcg4,并进行鉴定。该病原菌在PDA培养基中菌落菌丝灰白色,分生孢子梗轮生,后期产生微菌核。PCR扩增菌株Vcg1和Vcg4 r DNA-ITS区段并测序,序列比对结果表明其与大丽轮枝菌(V.dahliae Kleb.)同源性最高。通过分生孢子悬浮液伤根接种法测定目标菌株在紫荆幼苗上的致病性,结果发现该病原菌能引起紫荆发病,维管束变褐色,严重的导致紫荆植株死亡。以上结果表明引起郑州市紫荆山公园紫荆枯死的病原菌为大丽轮枝菌。     

大丽轮枝菌（Verticillium dahliae VdLs.17）分泌组预测及分析

 【目的】预测并分析大丽轮枝菌基因组范围内的分泌蛋白,为大丽轮枝菌分泌蛋白致病机理的研究奠定基础。【方法】利用已公布的大丽轮枝菌全基因组序列,组合使用生物信息学软件SignalP、TargetP、TMHMM、Big-pi和PROSITE,预测大丽轮枝菌基因组范围内所有分泌蛋白,定义为分泌组。统计分析分泌组中蛋白N-端信号肽特点;应用碳水化合物活性酶类数据库和病原菌-寄主互作蛋白数据库对分泌组蛋白进行注释,预测分泌组中潜在果胶酶、纤维素酶和病原菌寄主互作蛋白;利用真菌激发子的保守结构域,预测分泌组中潜在的激发子蛋白集;应用BLASTP程序比较分析大丽轮枝菌和黑白轮枝菌分泌组,获得大丽轮枝菌相对于黑白轮枝菌特异的分泌蛋白。【结果】大丽轮枝菌分泌组共有922个蛋白。信号肽分析表明,以19个氨基酸为信号肽的蛋白数目最多,非极性氨基酸丙氨酸的出现频率最高,而有带电侧链的氨基酸天冬氨酸和谷氨酸的出现频率最低,信号肽的-3和-1位置上的氨基酸相对保守。大丽轮枝菌分泌组含有158个潜在的碳水化合物活性酶类,其中,包括10个果胶水解酶和14个果胶裂解酶;190个潜在的病原菌-寄主互作蛋白、97个含有RxLx[EDQ]模体的蛋白和52个富含半胱氨酸的小分子量分泌蛋白;58个相对于黑白轮枝菌分泌组特异的蛋白。【结论】本文建立了预测大丽轮枝菌分泌组蛋白的方法。分泌组蛋白信号肽长度具有高度的变异性,氨基酸组成多为脂肪族氨基酸,序列在C-端结构域较为保守。分泌组中包含大量潜在的果胶降解酶、病原菌-寄主互作蛋白、RxLx[EDQ]模体蛋白和富含半胱氨酸的小分子量蛋白等致病相关蛋白。     

RAPD Patterns Characteristic for VCGs of Cotton Verticillium Wilt Pathogen, Verticillium dahliae

Nine primers were employed to detect molecular polymorphisms in 103 Verticillium dahliae isolates that represent diverse groups of Vegetative Compatibility (VC). Our results showed that these isolates confer two distinctive RAPD groups (RPGs). RPG1, consists of isolates belonging to vegetative compatibility group Ⅰ (VCG Ⅰ), while RPG2 encompasses VCGⅡ and VCGⅣ. The genetic diversity associated with VCGⅢ was greater than that associated with VCG1. Five RAPD fragments, with frequencies more than 0.96 in VCG Ⅰ but less than 0.1 in VCGⅢ, produced characteristic fragments for VCG Ⅰ (defoliating type), suggesting strong correlation between RPGs and VCGs.