Bio-PCR方法检测葫芦科作物种子携带 西瓜嗜酸菌的特异性引物筛选

 由西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulli)引起的细菌性果斑病是一种毁灭性的种传病害,可为害多种葫芦科作物并造成重大经济损失。该病原菌为检疫性有害生物,种子带菌是田间病害发生的最重要初侵染来源,因此,种子健康检测成为病害综合防控过程中的重要环节。Bio-PCR是当前种子携带细菌检测的常用方法,而特异性引物的选择和使用是检测的关键。本研究使用已报道的7对引物对17株西瓜嗜酸菌、10株嗜酸菌属其它种的菌株和6株其它属的植物病原细菌进行了Bio-PCR检测,筛选出对西瓜嗜酸菌特异性最好的引物为SEQID4^m/SEQID5。研究表明:使用该引物对西瓜嗜酸菌MH21纯菌菌悬液的检测限度为10² CFU·mL^-1;在人工添加菌悬液的模拟带菌西瓜种子中,使用ASCM和EBBA两种半选择性培养基结合引物SEQID4^m/SEQID5进行Bio-PCR检测,ASCM对种子中带菌量的检测限度可达到0.01 CFU·g^-1,EBBA对种子中带菌量的检测限度为0.1 CFU·g^-1。     

西瓜噬酸菌铜代谢相关基因copZ功能分析

 瓜类细菌性果斑病(Bacterial fruit blotch,BFB)病原菌为西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli,Ac),主要为害西瓜、甜瓜等葫芦科作物,是瓜类生产上主要细菌性病害。目前生产上对该病害的防治手段主要以化学防治为主,其中铜制剂的防治效果较为显著。本研究以西瓜噬酸菌野生型菌株Aac-5中铜代谢相关基因copZ为对象,探究copZ基因缺失对西瓜噬酸菌抗铜性、生长能力等表型的影响;采用RT-qPCR技术测定在不添加和添加外源铜离子条件下,基因copZ缺失后对其他铜代谢相关基因表达量的影响。成功构建了西瓜噬酸菌copZ基因缺失突变菌株ΔcopZ和互补菌株ΔcopZ-comp。结果表明,野生型菌株Aac-5与ΔcopZ-comp菌株在添加1.25 mmol·L^-1 CuSO₄的生长能力与不添加CuSO₄相似,而ΔcopZ菌株的生长能力减弱;当添加CuSO₄至2.50 mmol·L^-1时,野生型菌株Aac-5、ΔcopZ菌株和ΔcopZ-comp菌株的生长能力均减弱。基因copZ缺失在不含铜和含铜条件下均能使西瓜噬酸菌生物膜形成能力减弱;在不含铜条件下基因copZ不影响西瓜噬酸菌的运动能力,在含有1.25 mmol·L^-1 CuSO₄的运动性培养基中各菌株运动能力丧失。ΔcopZ菌株在西瓜子叶内的生长能力相较于野生型菌株Aac-5显著增强,但在西瓜幼苗上的致病力差异不显著,仍具有引起烟草过敏性反应的能力。在不同铜浓度处理后,铜代谢相关基因cueR、copA表达量在野生型菌株中的变化趋势与ΔcopZ菌株存在差异;基因cusA、hylD在野生型菌株中表达量变化趋势与ΔcopZ菌株一致。这表明基因copZ在西瓜噬酸菌铜代谢过程中具有重要作用。     

瓜类细菌性果斑病研究进展

瓜类细菌性果斑病是发生在甜瓜、西瓜等葫芦科植物上的一种严重的世界性病害,此病是典型的种传细菌性病害,病原为嗜酸菌属西瓜种(Acidovorax citrulli)。本文围绕瓜类细菌性果斑病菌的分离检测、致病机理、遗传多样性及防治等方面的研究进展作一概述,阐明了瓜类细菌性果斑病的研究现状。     

西瓜嗜酸菌趋化性的初步研究

瓜类细菌性果斑病是世界范围的检疫性细菌病害,病原菌为西瓜嗜酸菌,带菌种子为主要侵染源。病原细菌在寄主表面的定殖能力与其致病能力关系密切,而趋化性是决定定殖能力的关键因素之一,研究不同物质对西瓜嗜酸菌趋化性的影响对防治瓜类细菌性果斑病具有重要意义。本文采用毛细管法,研究了碳源、氨基酸、有机酸及其他物质对西瓜嗜酸菌趋化性的影响。结果表明,所测碳源中,麦芽糖、葡萄糖、乳糖、蔗糖和半乳糖均显著促进西瓜嗜酸菌的趋化性;所测氨基酸中,L-精氨酸、L-天冬氨酸、L-组氨酸、L-谷氨酸、L-亮氨酸、L-缬氨酸、L-谷氨酰胺和L-丙氨酸显著促进西瓜嗜酸菌的趋化性;所测有机酸中,琥珀酸、半乳糖醛酸和酒石酸显著促进西瓜嗜酸菌的趋化性;氯化钠、硫酸镁等对西瓜嗜酸菌的趋化性无显著影响。     

西瓜噬酸菌效应蛋白AopK的功能研究

瓜类细菌性果斑病是西甜瓜产业中最重要病害之一，其病原菌西瓜噬酸菌的Ⅲ型分泌系统效应蛋白在致病过程中起重要作用。XopK为黄单胞菌效应蛋白，具有E3泛素连接酶活性，其在西瓜噬酸菌中的同源基因aopK鲜有研究。为鉴定效应蛋白AopK并探究其功能，本研究构建了西瓜噬酸菌AAC00-1菌株的aopK缺失突变株和互补菌株，发现基因aopK的缺失显著降低病原菌在西瓜幼苗上的致病力。通过AopK在本氏烟中的亚细胞定位实验，显示AopK定位于植物的细胞质膜。转录水平、外泌性及BAX共表达试验，证明aopK的表达受HrpX和HrpG正调控，其产物能够通过Ⅲ型分泌系统分泌到细胞外，并且能够抑制烟草叶片细胞中活性氧产生、胼胝质沉积以及细胞坏死产生，具有潜在抑制植物防卫反应的毒性功能。以上结果表明AopK为西瓜噬酸菌的Ⅲ型效应蛋白，研究结果为进一步探究其与寄主植物间的互作机理奠定了基础。     

不适温度条件诱导西瓜嗜酸菌进入VBNC状态的研究

由西瓜嗜酸菌(Acidovoraxcitrulli)引起的瓜类果斑病,是危害西瓜和甜瓜等葫芦科作物的一种典型的种传细菌性病害.已有文章报道西瓜嗜酸菌在铜离子诱导下可进入"有活力但不可培养"(viable but non-culturable,VBNC)状态,并在适当条件下复苏,成为生产中潜在的病害初侵染来源.本文结合实...     

应用微滴数字PCR同时检测瓜类种子携带果斑病菌和角斑病菌

细菌性果斑病和角斑病是葫芦科作物两大重要细菌病害,病原菌分别为西瓜嗜酸菌Acidovorax citrulli和丁香假单胞菌黄瓜致病变种Pseudomonas syringae pv.lachrymans。两种菌均可通过种子、种苗带菌进行远距离传播。种子检测是预防和控制这两种病害发生的首要环节。本研究应用微滴数字PCR技术(droplet digital PCR,ddPCR)建立了同时检测种子携带西瓜嗜酸菌和丁香假单胞菌的方法。结果显示:两种细菌菌悬液和DNA样品等浓度混合时,ddPCR能同时检测到两种靶标菌的最低混合菌悬液浓度和最低DNA浓度分别为10³ cfu/mL和10^-3 ng/μL,其检测灵敏度是平行测试的real-time PCR方法的10倍;对于非等浓度混合的菌悬液和DNA样品,两种靶标菌菌悬液按浓度比1∶1000(10³∶10⁶ cfu/mL)混合或其DNA浓度比为1∶10000(2.28×10^-3 ng/μL∶22.8 ng/μL)条件下,ddPCR可检测到低浓度的靶标菌,检测灵敏度同样是real-time PCR的10倍。此外,在人工接菌种子测试中,西瓜、甜瓜单粒种子平均带菌量10⁵~10⁶ cfu/粒时,ddPCR方法可检测到带菌率0.2%(n=500)的西瓜、甜瓜种子样品。将分别携带两种菌的种子按比例1∶10混合时ddPCR方法可以准确检出浓度相对低的靶标菌;而使用相同检测引物的real-time PCR检测方法则只能检出西瓜嗜酸菌和丁香假单胞菌带菌率分别为0.2%和2%(n=500)的甜瓜种子混合样品中的西瓜嗜酸菌,未能稳定检出丁香假单胞菌。综上所述,本研究基于ddPCR技术建立了可同时检测两种重要葫芦科种传细菌的方法,检测结果稳定可靠,丰富了当前种传病原细菌的检测技术体系。     

不同发酵条件对瓜类细菌性果斑病菌感染西瓜种子的影响

西(甜)瓜果斑病是西瓜嗜酸菌Acidovorax citrulli侵染瓜类作物引起的典型细菌病害,种子带菌是该病最重要的传播方式,防止种子感染是病害预防的首要环节。本研究分析了西瓜种子不同发酵条件对种子感染病菌的影响。研究通过人工接种西瓜发酵液,设置发酵温度为20℃和30℃,检测在不同发酵时间下发酵液pH、A.citrulli菌量、种子外部带菌量、种子内部带菌率,以及出苗发病率,系统地分析比较发酵条件对西瓜嗜酸菌侵染种子的影响。结果表明:从开始发酵到发酵24h,发酵液中A.citrulli菌量快速增长并达到峰值1011cfu/mL,随后逐渐减少;发酵24h的种子外部带菌量最高,达到4×109 cfu/mL;发酵过程中A.citrulli可侵染种皮内部(10%)及种仁(1%);发酵温度对种子感染A.citrulli及幼苗发病率的影响不显著;此外,发酵液菌量与pH相关性显著。以上研究结果表明:控制发酵温度并不能够减少A.citrulli菌的种子感染,减少发酵时间才是减少病菌增殖感染种子的防控关键。     

西瓜噬酸菌不同菌株与甜瓜幼苗早期互作的转录组学分析

西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)引起的瓜类细菌性果斑病(bacterial fruit blotch,BFB)是西瓜、甜瓜等葫芦科作物上毁灭性种传病害。本文利用RNA-seq技术,分析了2个西瓜噬酸菌菌株(pslb65和AAC00-1)分别诱导甜瓜感病品种IVF667幼苗6 h和12 h后的基因表达谱。结果表明,这2个菌株侵染寄主6 h后,分别检测到1 029和3 561个差异表达基因,其中上调基因分别为355和1 621个,下调基因分别为674和1 940个;与寄主互作12 h后,差异基因分别有2 397和1 875个,上调基因分别为903和898个,下调基因分别为1 494和977个。GO功能注释发现,pslb65与甜瓜幼苗互作的差异基因显著富集在生物学过程中的发育和代谢2个亚类,所占比例分别为32.92%和35.36%。在分子功能中转录因子所占比例较大,达到67.65%;AAC00-1与甜瓜幼苗互作后,差异基因显著富集在生物学过程中的转运和定位中,比例分别为23.84%和24.18%。在分子功能中氧化还原酶活性亚类所占比例高达17.59%。西瓜噬酸菌pslb65和AAC00-1侵染寄主6 h,Rboh、CaMCML、CDPK和FLS2等编码基因在植物-病原互作途径(csv04626)多为下调表达,植物-病原互作途径被抑制;12 h,pslb65-甜瓜互作途径相关基因多下调,AAC00-1-甜瓜互作途径相关基因多上调,推测此时植物-病原互作途径被AAC00-1激活,引起寄主的防御反应。西瓜噬酸菌pslb65和AAC00-1均可诱导植物发病,但在引起植物感病途径上略有不同,这可能与它们来自西瓜噬酸菌的不同亚群有关。最后,选取pslb65与寄主互作途径的6个基因进行qRT-PCR验证,结果与转录组测序结果基本一致。本研究初步揭示了西瓜噬酸菌2个不同菌株与寄主互作在转录水平上的表达差异,为研究甜瓜与不同菌株的互作机制差异奠定了基础。     

进境西瓜种子中西瓜细菌性果斑病菌的检测鉴定

由嗜酸菌属西瓜种(Acidovorax citrulli)引起的西瓜细菌性果斑病是西瓜等葫芦科作物上的一种极具毁灭性的病害,该病原细菌可以由种子携带传播。本研究通过直接研磨种子,用双抗体夹心酶联免疫吸附测定法(DAS-ELISA)和免疫捕捉聚合酶链式反应法(IC-PCR)对进境的西瓜种子进行检测,并且对PCR产物进一步克隆测序。结果表明,在DAS-ELISA产生阳性结果的样品中,IC-PCR结果也产生阳性。序列分析表明,该序列与已知的该病菌16S rRNA基因的相应序列具有100%同源性。因此,2006年这批来自台湾的西瓜种子携带有嗜酸菌属西瓜种(Acidovorax citrulli)。     

Investigation of the Mode of Action of Nematode Neuropeptides

The neuropeptide AF2 has a complex set of actions on the dorsal muscle strip of Ascaris suum, including a potentiation of the acetylcholine-stimulated muscle contraction. Caffeine at 100 μm and 5 mm inhibited this potentiation, as did 100 μm theophylline in two out of six studies. The cyclic-AMP-potentiating compounds IBMX, dibutyryl cAMP and forskolin had no effect on the AF2-induced potentiation of the acetylcholine-stimulated muscle contraction. These preliminary data suggest that the potentiating action of AF2 is not mediated by a cAMP pathway.     

厚朴病虫害种类的初步调查

采用标准地法和线路调查法,对湖北恩施市新塘乡双河厚朴基地的厚朴病虫害进行了系统调查,记录主要虫害13种,其中叶部害虫9种,枝干害虫2种,根部害虫2种。厚朴主要病害5种。藤壶蚧、厚朴枝角叶蜂和厚朴新丽斑蚜为湖北省首次报道,小绿叶蝉为厚朴新寄主记录种。同时记录了藤壶蚧的天敌6种,其中寄生小蜂2种,瓢虫4种;厚朴新丽斑蚜的天敌昆虫8种。对藤壶蚧、厚朴枝角叶蜂和厚朴苗木根腐病等重要病虫害的发生规律进行了初步调查,同时提出了防治建议。     

青稞种子带菌检测及杀菌剂消毒处理效果

为了研究青稞种子外部和内部携带真菌情况,比较不同杀菌剂对青稞种子的带菌消毒效果和对幼苗生长的影响,为青稞种子播前包衣处理和种传真菌病害防控提供依据,采用离体平皿法对云南迪庆‘云青1号’、‘云青2号’和‘短白青稞’3个主栽品种进行带菌检测,并对种子进行拌种或浸种处理测定6种杀菌剂对种子消毒效果,分析杀菌剂对种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明:供试青稞种子表面携带的优势菌群为青霉(Penicilliumspp.)、镰刀菌(Fusariumspp.);种子内部寄藏的真菌主要为镰刀菌、核腔菌(Pyrenophoraspp.)、附球菌(Epicoccumspp.)、丝核菌(Rhizoctoniaspp.)、链格孢(Alternariaspp.)和木霉(Trichoderma spp.)。青稞不同品种的种子表面及内部携带的真菌种类差异较大。致病性测定表明,镰刀菌对种子萌发和幼苗生长影响最大,后期出现幼苗坏死现象。45%咪鲜胺EW、75%百菌清WP、50%福美双WP对青稞种子携带真菌均有显著抑制作用和消毒效果,50%福美双WP消毒效果最优,达100%;45%咪鲜胺EW、75%百菌清WP、50%福美双WP处理对青稞种子发芽和幼苗生长均无显著影响。     

Effects of timing and method of application of Penicillium oxalicum on efficacy and duration of control of Fusarium wilt of tomato

The effects of timing and method of application of Penicillium oxalicum on the control of fusarium wilt of tomato were investigated. Application of P. oxalicum to tomato seedlings in seedbeds reduced disease caused by Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici in a growth chamber by 45–49% and in glasshouse experiments by 22–69%. Disease suppression was maintained for 60–100 days after inoculation with the pathogen in the glasshouse. No disease reduction was observed in tomato plants where P. oxalicum was applied to seeds. Treatment with P. oxalicum did not affect the population of F. oxysporum f.sp. lycopersici in the rhizosphere.     

棉花黄萎病菌致病型的AFLP分析

 选用41个棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)代表菌系,在温室条件下,对4个棉花品种鄂荆1号(感)、中棉所12(耐)、文-5(抗)和唐棉2号(抗)进行致病性测定,结果可将供试菌系分为落叶型与非落叶型2类。选取8对AFLP引物PCR扩增的结果中,统计带型稳定、清晰且有多态性的条带,共169条作系统聚类分析,将上述菌系分为2大类,第一类为非落叶型菌系,包括10个非落叶型菌系和1个过渡菌系;第二类为30个落叶型菌系。根据聚类分析建立树状图,发现菌系与地理来源存在一定的相关性,而依据菌系致病力强弱分类则相关关系不大。选用25对EcoRⅠ和MseⅠ引物组合,对供试的41个V.dahliae进行AFLP扩增,筛选到2对引物E64(GACTGCGTACCAATTCGAC)、M53(GATGAGTCCTGAGTAACCG)和E49(GACTGCGTACCAATTCCAG)、M65(GAT-GAGTCCTGAGTAAGAG),能分别扩增出433bp和110bp2条仅为V.dahliae非落叶型菌系独有的特异片段,可将落叶型与非落叶型菌系分开,这2条特异片段被命名为EM₄₃₃和EM₁₁₀。     

百合地下害虫主要种类调查及生物（源）农药筛选

调查了甘肃省临洮县为害百合的地下害虫种类, 并以主要发生为害种类为供试对象, 采用拌土法测定了几种生物（源）农药对主要害虫的室内毒力和致死中时。调查发现小云斑鳃金龟Polyphylla gracilicornis、棕色鳃金龟Holotrichia titanis为主要发生及为害种类, 不同时间发生种类存在差异, 9月份以小云斑鳃金龟幼虫发生为害为主, 发生量占地下害虫总数的66.16%, 平均种群密度为10.48头/m2, 10月份, 则以棕色鳃金龟幼虫发生为主, 发生量占地下害虫总数的96.86%, 平均种群密度为7.79头/m2, 主要取食百合根系和鳞茎, 造成根系数量减少, 鳞茎出现不规则褐色缺口或凹陷斑。药剂筛选结果表明, 1.8%阿维菌素乳油、200亿孢子/g球孢白僵菌粉剂对两种蛴螬均具有较高的杀虫活性和速效性, 药后7 d时, 校正死亡率在82.22%以上, 对小云斑鳃金龟幼虫和棕色鳃金龟幼虫的LC50分别为0.161、0.060 mg/g和5.558×107、0.362×107孢子/g, LT50分别为2.237 d（2.2 mg/g）、1.393 d（2.2 mg/g）和6.645 d（40.0×107孢子/g）、4.940 d（2.0×107孢子/g）, 这两种生物（源）农药对两种蛴螬的LC50和LT50值均略大于两种化学农药25%二嗪磷乳油、40%辛硫磷乳油处理的, 且对小云斑鳃金龟幼虫的杀虫活性均低于对棕色鳃金龟幼虫的杀虫活性, 致死中时则长于对棕色鳃金龟幼虫的致死中时。     

黑麦草属DNA条形码鉴定技术研究

以毒麦、田毒麦、多花黑麦草、多年生黑麦草、硬直黑麦草、高羊茅与狗牙根等禾本科的7种植物为材料,拟采用 DNA 测序、特异性位点比对、种间遗传距离测定、建立系统树等分析候选 DNA 条形码 psbA-trnH 鉴别黑麦草属常见植物的能力。实验结果表明,以 psbA-trnH 为 DNA 条形码时,建立的系统发育树能较好区分毒麦和田毒麦与其他几种植物。psbA-trnH 序列可以作为黑麦草属植物的潜在条形码。     

Mode of action of etoxazole

The mode of action of the 2,4-diphenyl-1,3-oxazoline acaricide/insecticide etoxazole has been argued to be moulting inhibition, but experimental results supporting this hypothesis are lacking. This study investigated the effect of etoxazole on chitin biosynthesis in the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). Etoxazole induced moulting defects in fall armyworm larvae similar, if not identical, to those caused by benzoylphenylureas, a well-known class of insecticidal chitin biosynthesis inhibitors. Furthermore, in contrast to untreated larvae, the chitin content in the integuments of larvae several days after treatment did not differ from that in freshly ecdysed individuals, thus suggesting strong chitin biosynthesis inhibition in vivo. A more detailed investigation of the inhibitory potential by incubating cultured integument pieces from larvae of S. frugiperda with [14C]N-acetyl-D-glucosamine, a radiolabelled chitin precursor, revealed I50 values of 2.95 and 0.071 microM for etoxazole and triflumuron respectively. The incorporation of radiolabel into potassium hydroxide-resistant material was inhibited by etoxazole in a dose-dependent manner. Based on these results, it is concluded that the acaricidal and insecticidal mode of action of etoxazole is chitin biosynthesis inhibition.     

莠去津的药害问题及药害防范技术研究概述

本文概述了使用莠去津以来，有关该药的药害情况及药害解除方法的研究状况。     

Effects of different temperature treatments on dormancy of sclerotia of ten isolates of Sclerotium cepivorum

The variability of dormancy of sclerotia of ten isolates ofSclerotium cepivorum was investigated. Of all isolates tested, the freshly harvested sclerotia were dormant. After drying for 48 hours the sclerotia of six isolates were able to germinate, two isolates stayed dormant and two isolates were infested by hyperparasitic fungi. After storage in soil at 5°C or 20°C, the sclerotia of the different isolates exhibited considerable differences in respect to germination capability, but all isolates showed highest germination after a treatment of 8 weeks at 20°C followed by 8 weeks at 5°C. The sclerotia of all isolates showed an increased capacity to germinate withoutAllium extracts at 10°C after pretreatment at 30°C for 28 days.