纳米技术在植物病害防控中应用的研究进展

传统的物理和化学药剂防治等调控措施已不能满足农业植物病害防控需求,迫切需要寻求新的技术和措施。近年来,纳米技术在植物病害防控方面取得了突破性研究进展,为纳米技术成为现代化农业高效生产和可持续发展的强有力工具奠定了基础。为深入了解纳米技术在植物病害防控中应用的研究进展及其实践应用,主要从2个层面综述了纳米技术在植物病害防控中的应用,包括无机纳米材料和金属纳米材料对植物病原菌的抗菌性研究,利用纳米农药和纳米载体防治植物病害的研究现状,指出了纳米技术在病害防控中的不足之处,同时展望了纳米技术在未来农业领域的发展趋势和重要地位,为利用新兴纳米技术高效、绿色防治植物病害提供重要的理论依据和实践应用指导。     

植物组成型防御对植食性昆虫的影响

植物在长期适应复杂生境的过程中,形成了多种自身固有的防御机制.对于植食性昆虫而言,植物固有的防御系统主要涉及植物的形态特性和次生代谢产物,其防御机制包括了组成防御机制和诱导防御机制.本文从植物的毛、蜡质、叶型、叶色等几个方面探讨了植物形态特性对昆虫的影响,以及挥发性次生代谢物和非挥发性次生代谢物对植食性昆虫的影响,阐释了植物组成型防御与植食性昆虫的关联性及其机理.最后,对植物组成型防御在生产上的应用前景进行了探讨.     

紫外辐射对植物病害影响的研究进展

紫外(UV)辐射作用于"病菌一植物"病害系统影响植物病害的发生发展,主要包括两个方面一是UV辐射对植物病原菌孢子的萌发、芽管伸长、菌丝生长等光生物学效应,不同种属的菌种对UV辐射存在不同的响应机制;二是寄主植物从形态、生理生化等方面对UV作出响应,导致植物的抗病性发生变化.研究证实,中、短波UV辐射可抑制病菌孢子萌发,减少病害的发病率;长波UV辐射对病菌孢子的萌发有诱导作用,可提高病害发病率.根据UV辐射水平、病菌侵染程度及植物抗性品种等因素的影响,UV辐射对不同植物病害系统也存在不同的作用机制.该文作者就近年来国内外有关辐射对植物病害影响的研究进展进行综述.     

甘肃冰雹灾害对农业的影响及其防御对策研究

冰雹是甘肃农业的主要自然灾害之一 ,对农作物危害极大。为了增强我省农业生产及防雹抗灾能力 ,以减少农作物的雹灾损失 ,在统计分析甘肃降雹的区域及时空分布的基础上 ,针对不同程度的降雹过程对农作物所造成的灾害影响 ,提出了切合甘肃实际的农业防御冰雹灾害对策建议     

植食性昆虫唾液调控昆虫-植物互作的研究进展

在与寄主植物长期共同进化的过程中,为了更好地适应和利用寄主,植食性昆虫进化出了多种取食方式。同时,为了应对植食性昆虫的取食,植物进化出了多种防御策略,包括直接防御和间接防御。在整个昆虫-植物互作过程中,昆虫唾液起着重要作用。一方面,昆虫唾液中一些组分可以被植物识别并诱导植物防御反应;另一方面,昆虫通过分泌唾液到植物中调控寄主防御反应。该文从昆虫-植物互作的角度出发介绍植食性昆虫唾液的成分与功能,着重对昆虫唾液激发子和效应子的研究进展进行了综述,并对未来唾液的研究及其在害虫防治中的应用进行展望。     

GTP酶激活蛋白MoGcs1参与调控稻瘟病菌的无性繁殖,附着胞分化及对外界胁迫的应答

稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是水稻上的一种毁灭性真菌病害,每年导致的稻谷产量损失可养活6千万人口。从分子水平了解该病菌的致病机理,对新型药剂靶标的挖掘和病害防控策略的制定具有重要的理论和实践指导意义。生物体存在两类GTP结合蛋白,一类是异三聚体G蛋白,另一类是小G蛋白。小G蛋白分子量为20~30 KD,具有GTP酶活性,在多种细胞反应中具有分子开关作用。小G蛋白结合GTP时被激活,可作用于下游分子使之活化。当GTP水解成为GDP时,则恢复为非活化状态。细胞中存在一些专门控制小G蛋白活性的调节因子,如鸟嘌呤核苷酸交换因子(guanine nucleotide exchange factor,GEF)和GTP酶激活蛋白(GTPase activating protein,GAP)。GEF能够催化GTP的转换,而GAP的作用是加速GTP的水解,使小G蛋白向失活的状态转变。本研究在稻瘟病菌中鉴定到一个GAP蛋白MoGcsl,并对该蛋白编码基因的生物学功能进行了研究。对MoGCS1基因进行敲除突变发现,△Mogcsl突变体产孢量显著下降,分生孢子形态异常且附着胞形成加快,但突变体的营养生长和致病能力与野生型比较无明显变化。进一步研究发现,突变体对外界盐胁迫敏感性升高,对细胞壁胁迫敏感性降低。上述结果表明,MoGcsl是稻瘟病菌生长发育过程中一个重要的蛋白,参与调控病菌的无性繁殖、附着胞分化及对外界胁迫的应答。     

绿色木霉菌T23对黄瓜枯萎病防治效果及其几种防御酶活性的影响

 本文通过生物测定的方法初步研究了绿色木霉菌T23分生孢子和厚垣孢子对黄瓜枯萎病防治效果及黄瓜幼苗几种防御酶活性的影响。结果表明:黄瓜幼苗经木霉菌处理后,病情指数由33.69分别降至13.12和10.28,经木霉菌处理的黄瓜体内与抗性反应相关的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)及过氧化氢酶(CAT)活性有明显增加,其峰值分别为对照的2.75、2.49、2.42及15.84倍,说明生物防治过程中可能有木质素、植保素等抗性物质的参与。与分生孢子处理相比,木霉菌厚垣孢子处理的酶活高峰出现得晚,但酶活峰值高。     

转葡聚糖酶和防御素基因的番茄植株及其对番茄灰霉病的抗性

用根癌农杆菌Agrobacterium tumesfaciens介导法，将烟草β-1，3-葡聚糖酶Glucanase基因、苜蓿防御素alfAFP基因及二者双价基因导入番茄Micro—Tom中，以期获得抗灰霉病的转基因株系，并比较验证双价基因是否具有协同作用。绿色荧光蛋白基因（GFP）活性检测、PCR和Southem杂交检测表明，外源基因分别以1—4个拷贝整合到番茄基因组中。对T1代植株进行接种鉴定表明，转基因植株对灰霉病侵染的抵抗能力较对照明显增强，各株系的抗病能力与外源基因的表达相关，且葡聚糖酶基因和防御素基因对抗灰霉菌表现一定的协同作用。T1株系田间抗病鉴定结果表明，转基因株发病程度不同，病情指数在19—28之间，抗病性均高于对照。所得到的稳定表达的株系可作为抗病育种材料进一步研究。     

洋葱伯克氏菌作为植物病害生防菌的研究进展及其风险评价

洋葱伯克氏细菌既具有良好的生防功能但又可能是人体条件致病菌，文章就洋葱伯克氏细菌作为生防菌的研究与应用现状及存在的风险进行了综述，同时提出了其作为生防菌的应用前景与急待解决的问题。     

盐胁迫下交替呼吸对二斑叶螨侵染叶片及其间接防御的影响

为探索在遭受盐胁迫时二斑叶螨Tetranychus urticae Koch侵染叶片的交替呼吸途径的生理学功能,在实验室条件下研究了NaCl以及水杨基氧肟酸对二斑叶螨侵染叶片的间接防御反应,以及对过氧化氢含量和细胞死亡水平的影响。200 mmol/L NaCl胁迫没有明显影响二斑叶螨侵染叶片对智利小植绥螨Phytoseiulus persimilis的吸引作用,也没有提高二斑叶螨侵染叶片中过氧化氢含量和细胞死亡的水平,但显著提高了侵染叶片中交替呼吸途径的水平。200 mmol/L NaCl和1mmol/L水杨基氧肟酸的复合处理则显著降低了二斑叶螨侵染叶片对捕食螨的吸引作用,并提高了过氧化氢含量和细胞死亡的水平。研究表明,当二斑叶螨侵染叶片遭受盐胁迫时,交替呼吸途径不仅有助于维持植物的间接防御反应,而且缓解了植物体内的氧化压力和细胞死亡。     

细菌鞭毛素对植物免疫防卫反应及其信号机制的激发

细菌鞭毛素(flagellin)是一类可以诱导寄主植物细胞发生防卫反应的病原物相关分子模式(PAMP)因子,其活性位点是被称为flg22的N 末端保守的22个氨基酸多肽,植物体内与其结合的模式识别受体是FLS2。flg22可以诱导植物细胞发生活性氧(ROS)的猝发、细胞培养介质碱化、一氧化氮(NO)的产生,胼胝质沉积以及MAPK级联反应、防卫基因表达等多种防卫反应。本文结合本室有关水稻白叶枯病菌的研究结果,综述近年来国内外在鞭毛素诱导植物防卫反应研究领域的最新研究进展。     

植物寄生线虫效应蛋白调控寄主防卫反应分子机制研究进展

在植物寄生线虫与寄主互作过程中,线虫分泌器官如食道腺细胞分泌的效应蛋白在寄主细胞壁修饰和调控寄主免疫反应以及取食位点形成和维护中发挥着关键作用。解析植物寄生线虫关键效应蛋白的功能及其与寄主互作机制将为探索植物寄生线虫防控新策略提供重要的理论基础。本文从效应蛋白降解寄主细胞壁、调控寄主基础免疫反应、诱导免疫反应机制和介导翻译后修饰调控寄主免疫反应以及植物激素代谢途径的调控机制等方面进行了概述。     

植物寄生线虫效应蛋白调控寄主防卫反应分子机制研究进展

 在植物寄生线虫与寄主互作过程中,线虫分泌器官如食道腺细胞分泌的效应蛋白在寄主细胞壁修饰和调控寄主免疫反应以及取食位点形成和维护中发挥着关键作用。解析植物寄生线虫关键效应蛋白的功能及其与寄主互作机制将为探索植物寄生线虫防控新策略提供重要的理论基础。本文从效应蛋白降解寄主细胞壁、调控寄主基础免疫反应、诱导免疫反应机制和介导翻译后修饰调控寄主免疫反应以及植物激素代谢途径的调控机制等方面进行了概述。     

ERF转录因子及其在植物防卫反应中的作用

 植物防卫反应基因的表达调控是植物防卫反应中的重要环节,而转录因子在转录调控中起着重要的作用。本综述论述了ERF转录因子的结构特征及其功能特性,并结合我们的研究进展重点讨论了它们在植物防卫反应中的调控作用。     

番茄细菌性斑点病菌无毒基因研究进展

番茄细菌性斑点病是影响番茄产量和品质的重要病害,Pseudomonas syringaepv.tomato(Pst)为其病原菌,其与番茄的互作系统是研究植物抗感病机理的典型模式系统。Pst存在2种无毒基因:avrPto和avrPtoB,它们编码的蛋白质均能与番茄抗性基因Pto编码的Ser-Thr蛋白激酶互作,符合Flor"基因对基因"学说。AvrPto和AvrPtoB在表达Pto的抗性植物中,与Pto互作,表现无毒功能,引发植物防御反应;而在缺失Pto的感病植物中,它们具有毒性,促进细菌的生长。本文综述了番茄细菌性斑点病菌无毒基因avrPto及avrPtoB的结构特点及其功能,这有助于了解病原物与植物的互作机制,对认识植物的感病性、抗病性以及植物防御反应都具有重要意义。