甲基磺酸甲酯处理毛泡桐丛枝病幼苗的形态变化及SSR分析

 在真核生物中,DNA甲基化可导致基因特异表达、细胞分化和染色体失活等［1,2］,可在不改变DNA碱基排列顺序的同时,阻断遗传信息的传递,从而引起形态等性状的变化［2］。泡桐(Paulownia spp.)是我国重要的速生用材和绿化树种之一,对改善我国生态环境和提高农民收入具有重要的意义,但丛枝病发生给我国泡桐生产造成了巨大的经济损失,也严重影响了人们种植泡桐的积极性。自从发现泡桐丛枝病病原为植原体以来,人们对其病原和丛枝病发生的生理生化变化进行了大量的研究［3,4］,但对寄主 染病泡桐本身分子生物学研究较少。近年来,虽然科技工作者对丛枝病泡桐蛋白质组和DNA甲基化水平开展了一些研究工作［4］,但至今国内外未见有关DNA甲基剂对泡桐丛枝病发生影响的文献报道。因此,本文以毛泡桐丛枝病组培苗为材料,利用巢式PCR和SSR技术,研究了DNA甲基剂 甲基磺酸甲酯（MMS）对毛泡桐丛枝病发生和DNA碱基序列的影响。     

泡桐丛枝植原体抗原膜蛋白抗血清的制备及应用

 根据报道的泡桐丛枝植原体(Paulownia witches’-broom phytoplasma,PaWB)抗原膜蛋白(antigenic membrane pro-tein,AMP)基因的核苷酸序列设计引物,提取发病泡桐总DNA,经PCR扩增并成功克隆泡桐丛枝植原体amp基因。序列分析表明,amp基因由696个核苷酸组成,编码231个氨基酸残基,与GenBank中登录的2个泡桐丛枝植原体的膜蛋白核苷酸序列同源性为100%。将amp基因91-604 nt部分序列(命名为ampd)克隆到原核表达载体pGEX-4T-3,诱导后,经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,表明融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中得到了高效表达。以纯化的带GST标签的AMPD融合蛋白为抗原免疫德国大白兔,制备了PaWB-AMPD抗血清。利用该血清,通过Western印迹、点印迹、ELISA、间接免疫荧光和免疫捕获PCR试验均能在发病泡桐组织中特异检测到泡桐丛枝植原体。     

绒叶泡桐花中除草活性成分的分离与除草活性

采用活性追踪和柱层析技术,以对杂草反枝苋、生菜、黄瓜种子胚根生长的抑制作用为指标,对泡桐花中除草活性成分进行了提取、分离和鉴定。绒叶泡桐Paulownia tomentosa花乙醇提取物依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取后进行活性测定,结果表明,石油醚萃取物在浓度为 0.5 mg/mL 时,对反枝苋、生菜和黄瓜种子胚根生长的抑制率分别为76.30%、56.17%和23.36%; 乙酸乙酯萃取物在浓度为0.5 mg/mL时,对反枝苋、生菜和黄瓜种子胚根生长的抑制率分别为99.89%、63.53%和32.74%。通过对乙酸乙酯萃取物进行硅胶柱层析分离,得到一种活性较高的化合物,经鉴定其为对乙氧基苯甲醛,其抑制反枝苋种子胚根生长的EC50值为55.20 μg/mL。对乙氧基苯甲醛是首次从绒叶泡桐中分离鉴定的化合物,也是首次将其用于除草活性研究。     

云南泡桐丛枝病植原体核糖体蛋白基因片段序列分析

 应用植原体核糖体蛋白基因通用引物对rpF1/rpR1,对采自云南省曲靖市的泡桐丛枝病植原体DNA (PaWB-QJ)进行PCR扩增,得到1.3 kb的特异片段,证明此病株中存在植原体。将此片段与pGEM-T Easy载体连接并转化大肠杆菌JM109感受态细胞,进行PCR鉴定、核糖体蛋白基因部分核苷酸序列测定及分析。结果表明,该株系(PaWB-QJ)核糖体蛋白基因片段长1 244 bp,包含rps19、rpl22和rps3基因。对PaWB-QJ株系的核糖体蛋白基因序列的同源性比较结果显示与16S rI-B亚组的翠菊黄化(Aster yellows,AY)、长春花黄化(Periwinkle yellows,PY)和泡桐丛枝德国株系(Paulownia witches'-broom,PaWB-German)的亲缘关系最近,达到99.0%以上,而与其它组中的株系明显低于97.0%,所以认为该植原体株系属于翠菊黄化组B亚组(16SrI-B)。     

泡桐丛枝病的研究

泡桐丛枝病是影响泡桐生长的严重病害,此病在我国分布甚广,尤以华北平原为害严重。最常见病状为丛枝型,极少见花变枝叶型。健康泡桐实生苗经病树皮嫁接表现典型丛枝病状。用电镜观察病枝叶的超薄切片,在韧皮部筛管中发现有大量类菌原体(MLO)。类菌原体圆形或椭圆形,直径约为200—820nm,具有10nm厚的单位膜。用病枝叶汁液接种不能传病。病树的种子不带毒,采用种子育苗可减少丛枝病的发生。用病树根及带毒苗繁殖可以传病。防治丛枝病可推广种子繁殖。严禁从病区引种种根和苗木。用40—50℃温水浸种根30分钟或用1000单位四环素溶液浸种根12小时。用10000单位四环素、5%硼酸钠注入病树干基部髓心或用根吸方法,都有明显治疗效果。     

我国城乡泡桐丛枝病区域差异因子分析

为了解析与揭示我国泡桐丛枝病发生区域扩散和流行规律, 科学制定病害防治策略与对策, 分别于2018年至2020年在我国4大泡桐分布区内选取37个代表性城市与乡镇调查点, 对泡桐丛枝病发病率和病情指数?泡桐种类与栽植生境等进行了调查; 采集休眠病枝于室内水培萌芽和外植体组织培养, 并提取泡桐总DNA采用PCR与LAMP方法检测植原体?研究结果表明, 我国4大泡桐分布区中黄淮海暖温区和西北干旱区是该病害发生的重病区, 而西南亚湿热区次之, 江南温暖湿润区受害最轻?多数情况下, 同一地区的城区与乡镇的总体发病率和危害程度存在一致性; 在一些泡桐人工林主栽区与传统重病区呈现出中幼林发病率和病情指数明显降低的趋势?相关分析和回归分析结果表明, 泡桐丛枝病病情指数与年均温度和年均降水量呈负相关关系?除来自陕西省西安市楸叶泡桐组培苗发病率和病情指数相对较低外, 其他不同泡桐种类和地区来源染病外植体的组培苗发病率和病情指数分别达93.3%~100%和52.1~76.9, 泡桐休眠病枝萌芽的植原体综合检出率为76.5%?因此认为我国泡桐丛枝病发生与危害的南轻北重差异受气候?寄主抗性以及种苗带菌等因子的影响; 研究结果将为针对不同生境的泡桐丛枝病制定综合防控策略与科学决策提供理论依据?     

泡桐丛枝病发病的地理变异规律

调查了3种泡桐在不同纬度上的感病率和感病指数,以及郑州市内及周边11年以下树龄泡桐的感病规律。结果表明,泡桐丛枝病的发病状况明显与纬度高低相关,在24°N～28°N和38°N～40°N丛枝病发病较轻;白花泡桐、毛泡桐和兰考泡桐对丛枝病的抗病性不同,其中毛泡桐具有较高的抗病性;泡桐的发病率和发病指数与树龄呈正相关,树龄越大发病率和感病指数越高;幼年树因发病级别不同死亡率也不同,发病程度越重死亡率越高,但随着年龄的增长,死亡率明显下降。     

药剂防治粒黑粉病对杂交制种稻结实率的影响及其解决途径

由于杂交制种稻不育系具异交结实、与父本花时差较大、花柱活力不强、颖壳关闭不及时等特点,在盛花期药治粒黑粉病,防效虽佳,但对结实率普遍产生负效应。这与药剂种类、喷药时间、次数、剂量,以及使用调花激素的次数和剂量等密切相关。通过优化制种技术,促进花期花时相遇,提高自然结实率,选用安全有效药种,改进药剂和激素的使用技术可有效地缓解药剂防治与提高结实率之间矛盾,达到防病增产的目的。     

大豆胞囊线虫侵染泡桐和豌豆的研究

 形态学观测和寄生性研究结果表明,发生于我国河南省兰考县泡桐(Pauloumia sp.)和内蒙古自治区凉城县豌豆(Pisum sativum)上的胞囊线虫均属于大豆胞囊线虫(Heterodera glyeines);上述两种植物上的胞囊线虫均可侵染大豆,在根部形成有卵雌虫。而兰考和凉城两地大豆上的胞囊线虫群体可分别在泡桐成豌豆上良好繁殖。以上结果证明,泡桐和豌豆为大豆胞囊线虫的两种新寄主植物,其中,泡桐为大豆胞襄线虫侵染多年生乔木植物的首例报道。     

我国几种植物植原体的快速分子鉴别与鉴定的研究

 选用桑萎缩病(Mulberry dwarf,MD)、枣疯病(Jujube witches'-broom,JWB)、酸枣丛枝病(Wild jujube witches'-broom,WJWB)、泡桐丛枝病(Paulownia witches'-broom,PaWB)和苦楝丛枝病(Chinaberry tree witches'-broom,CWB)5种不同植物植原体和来源于3个不同地区PaWB和JWB材料进行16S rDNA和23S rDNA PCR扩增、异源双链迁移率分析(HMA)、PCR产物的RFLP分析和16S rDNA的克隆和测序等比较研究,建立了一种快速确定未知植原体种类和分类地位的分子鉴别与鉴定优化程序;并可对田间采集的各种植物植原体样品进行快速鉴定和鉴别。16S rDNA PCR产物HMA分析结果显示,JWB与CWB、MD和PaWB皆可形成明显的异源杂交双链;而CWB、MD和PaWB植原体之间未能形成异源双链。JWB和PaWB不同地区样品之间、JWB和WJWB之间也未发现异源杂交双链的形成。而23S rDNA PCR产物HMA分析则可以将MD与PaWB区分开。进一步对未知分类地位的CWB序列测定及与其它植原体16S rDNA的RFLP和同源性比较结果显示,CWB与PaWB同源性为99.5%,其中与MD的同源性高达99.7%,因而应将CWB归为翠菊黄花组16Sr I-B,16Sr I-B (rp-B)。     

泡桐丛枝植原体pPaWBNy-1-ORF5编码蛋白的原核表达和抗体制备

 利用含泡桐丛枝植原体质粒pPaWBNy-1的3.0 kb片段的克隆为模板,PCR扩增pPaWBNy-1-ORF5的亲水性肽段编码区。目的片段连接到原核表达载体pET28a(+),重组质粒pET28a-ORF5-5转化大肠杆菌(Escherichia coli)Rosseta (DE3)感受态细胞,菌液处在对数生长期时(OD₆₀₀=0.52),添加IPTG诱导5 h后收集菌体,提取蛋白并进行聚丙烯酰胺凝胶电泳。用六聚组氨酸标签抗体进行Western blot检测,发现分子量约为15 kDa的含多聚组氨酸标签的目的蛋白得到表达。切胶回收融合蛋白,免疫德国大白兔以制备抗血清,间接ELISA法测定抗血清的效价约为1∶8 100。用制备的ORF5编码蛋白的抗血清进行Western blot分析,结果在带菌的介体昆虫茶翅蝽(Halyomorpha halys)中检测到大小约为17 kDa的特异蛋白条带,但在健康和感病泡桐(Paulownia sp.)及无菌茶翅蝽中均未检测到,由此推测pPaWBNy-1-ORF5蛋白与介体昆虫传播植原体有关。     

植物类菌原体及其病害诊断

植物黄化病是一类常见的植物病害。其主要症状为:叶片黄化,植株矮化,侧枝丛生,花部变叶,生长阻滞等。它是一种整株性植物病害,随着症状加剧,使植株衰弱,最后可致死。草本植物患黄化病后的症状,通常比木本植物更为显著。植物黄化病造成严重损失,如我国泡桐丛枝病在主要泡桐产区普遍发生,其中华北平原尤为严重,以山东省荷泽、济宁两地市泡桐老产区为例,一般发病株率在50%左右,重者在80%以上,个别发病重的地段甚至达100%。据调查资     

花时调节剂与稻粒黑粉病的发病关系

在杂交水稻制种过程中,花时调节剂(下称花调剂)可以解决父母本花期不遇,授粉率低等问题。1983年,全地区喷施花调剂的制种田面积是9943亩,占制种田总面积的45％,平均亩产82.2公斤,到1986年施用面积达90％以上,平均亩产129.7公斤。但是,随着花调剂使用面积的增加,稻粒黑粉病有逐年扩展和加重的趋势,据统计,1985年全地区制种田稻粒黑粉病发病面积为13021.9亩,占制种田总面积的43.9％,一般     

泡桐丛枝植原体染色体全长及两个rRNA操纵子定位研究

本实验以泡桐丛枝植原体为材料,运用差速离心和脉冲场电泳(Pulsed Field Gel Electrophoresis,PFGE),获得了无寄主DNA污染、完整的泡桐丛枝植原体染色体,并用Southern blot杂交进行了验证,建立了植原体全基因组的研究方法。同时对泡桐丛枝植原体染色体进行内切酶I-CeuI不完全酶切,测定了染色体全长,并定位了2个非连锁的rRNA操纵子在染色体上的位置,完成了泡桐丛枝植原体部分物理图谱的构建。实验结果表明,泡桐丛枝植原体染色体全长约为1 100kb,2个rRNA操纵子在染色体上相距500～600kb。     

大斑蝥为害泡桐的观察

大蝥斑能为害泡桐树叶,其食量、群集危害,都超过泡桐叶(虫甲)(金花虫)。大斑蝥500头成虫可把一棵6年生、8米高的白花泡桐叶片,很快全部吃光,只剩下叶脉。 形态特征 为害泡桐的大斑蝥标本经南京林学院郑汉业副教授鉴定,学名为Mylabris Phalerata Pallas鞘翅目,芫菁科(Meloidae)。     

组织化学技术快速检测泡桐丛枝病研究

 迪纳氏染色和萤光显微镜技术——苯胺蓝染色法,和DAPI染色法,可从感染泡桐丛枝病的嫩茎和叶柄及将MLO转接到长春花上,表现典型症状的嫩茎和叶柄中诊断MLO的侵染。病株切片的迪纳氏染色阳性,健株切片阴性。苯胺蓝染色病株韧皮部产生的特异性萤光区域比健株大。DAPI染色可直接检测韧皮部组织中的MLO,而且韧皮部萤光强度与MLO的密度和外部症状严重度呈正相关。三种染色方法比较结果说明,DAPI染色法是一种灵敏度高,特异性更强的泡桐丛枝病类菌原体检测方法。     

苹果正异常开花的植物功能性状比较

针对乌鲁木齐市苹果异常开花现象,对异常(11月)和正常(4月)开花时不同苹果亚种的枝、叶和花的功能性状观测采集,分析正异常开花时植物功能性状的差别,同时结合异常和正常开花时的环境因子数据,探索异常性状与环境因子间的关系。结果表明:1)红白花苹果亚种的花瓣长度、叶柄长度和小枝叶数量均存在显著差异(P<0.05),而小枝叶面积、小枝直径均无显著性差异(P>0.05);2)正常与异常开花时比较,叶柄长度、叶柄直径、雄蕊长度、花瓣长度、单叶面积、小枝单位横截面积上的叶面积、比叶面积、小枝上叶片数量在同亚种苹果间的性状存在差异(P<0.05);3)苹果正异常功能性状与土壤含水率、气温和土壤氮含量存在显著相关(P<0.05),说明土壤含水率、气温和土壤含氮量是造成苹果异常开花现象和其异常性状的最主要因素。     

泡桐丛枝病种子传病研究

自1967年,日本土居养二从电镜观察,泡桐丛枝病是由类菌质体MLO所引起,一般认为是昆虫传播。笔者1979年在郑州地区发现当年实生苗发病率2.22％,次年又调查90株实生苗,其中6株发病,发病率6.6％,表明泡桐丛枝病有种子传病迹象,1980年进行了此项试验。     

珍珠绣线菊等7种园林树木光合、水分生理生态特性的研究

通过测定珍珠绣线菊等7种园林绿化树木小枝不同水分状况下的净光合速率、蒸腾速率变化,研究不同水分状况下7树种的光合生理生态特征,探讨其对水分胁迫的适应性。结果表明:随着小枝水分亏缺程度的加大,净光合速率呈下降趋势;随着小枝水分亏缺程度的加大其蒸腾速率呈下降趋势,二者关系曲线呈"S"型。初始失膨点总体渗透势(πp)、净光合速率水势补偿点值(ψnpc)、"S"型曲线近0拐点的水势(ψrtc)可用于评价树木对水分胁迫的适应性,其值愈小对水分胁迫的适应性越强,7种园林绿化树种对水分的适应性由强到弱顺序依次为:珍珠绣线菊、金焰绣线菊、金山绣线菊、栾树、金枝国槐、金叶莸、红王子锦带。     

植物病原原核生物的分类现状

 植物病原原核生物是仅次于真菌和病毒的第3大类病原生物,侵染植物可引起许多重要的病害,造成农作物的严重减产,例如国内外普遍发生的茄科植物的青枯病,水稻白叶枯病,大白菜软腐病;有国外危害严重,国内尚未发生的检疫性病害梨火疫病和玉米枯萎病,还有在国内较普遍的泡桐丛枝病和枣疯病等。