内生真菌紫杉木霉ZJUF0986菌株及其活性代谢产物防治水稻纹枯病的效果

从南方红豆杉分离到的一种新内生真菌紫杉木霉Trichoderma taxi菌株ZJUF0986,与水稻纹枯病菌对峙培养。结果发现,该内生真菌通过菌丝缠绕附着等重寄生方式,导致纹枯病菌菌丝断裂或其内含物降解直至死亡。其产生的活性代谢产物也能强烈抑制纹枯病菌菌丝的生长,显著降低病原菌的菌核萌发率;对病原菌菌丝生长和菌核萌发的有效中浓度EC50分别为1．08和3．59μg／ml。盆栽试验结果表明,菌株ZJUF0986浓度80μg／ml的活性代谢产物对水稻纹枯病的防效达63．82％,与50μg／ml井冈霉素A的防治效果相当。     

内生真菌ZJUF0986代谢的抗菌活性物质特性

内生真菌紫杉木霉ZJUF0986菌株产生的活性代谢产物Ⅰ对植物病原真菌具有广谱抑菌活性。通过紫外吸收、薄层色谱、捷克八溶剂系统纸色谱、pH纸色谱及不同pH和温度处理手段,研究了该活性代谢产物Ⅰ的部分理化性质。结果表明,活性代谢产物Ⅰ的最大紫外吸收峰为199nm;以石油醚∶ 乙酸乙酯=95∶ 5为展开剂薄层层析时,样品斑点的Rf值为0.58;捷克八溶剂系统纸色谱和pH纸色谱图谱与已知各类抗生素纸图谱相比较,活性代谢产物Ⅰ是一类低极性、弱酸性、非水溶性的抗生素;活性代谢产物Ⅰ在酸性至弱碱性和低于100℃的条件下相当稳定,在pH＞10和121℃下活性物质不稳定。     

杂交稻稻瘟病菌群体致病性田间监测

川东南田间稻瘟病菌群体生理小种组成除ＺＡ群外，还包含ＺＢ、ＺＣ、ＺＤ、ＺＥ、ＺＦ、ＺＧ共６群，ＺＢ群略占优势，其致病力有逐年增强的趋势。各小种群体间的变化因主推品种的变化而变复杂。稻瘟病菌群体对所有已知抗病基因均能致病，对Ｐｉ－ｋ、Ｐｉ－ｋ^ｈ基因致病力强。通过对杂交稻亲本致病性监测结果表明，杂交稻亲本恢复系密阳４６、８４８０抗瘟性较好，明恢６３抗性有增强趋势，多系１号和不育系Ｋ１７Ａ抗瘟性基本丧失。大面积推广示范显示，汕优多系１号、Ｋ优５号等抗性丧失快，岗优２２有较强的耐瘟性。     

稻瘟病菌附着胞形成的细胞生物学

 水稻原产于那些具有季风性气候的地区,水稻是世界上最重要的粮食作物,并将继续成为21世纪人类的主要粮食作物。稻瘟病是水稻最重要的传染性病害,是限制水稻产量的主要因子.据英联邦真菌学协会(CMI,1981)记载,世界上85个国家都有此病的危害^[1]。发病严重时,可造成水稻苗期或成株期彻底毁坏。在成株期,穗颈瘟可以造成水稻严重减产。早在1637年我国明代学者宋应星的《天工开物》中就首次记录和描述了水稻苗瘟。他最早把该病叫"水稻发烧病",后在中国和日本的文献中被广泛应用。     

广东稻瘟病菌的遗传宗谱与致病性的关系

不同病圃同一套寄虫主的田间表现及其穗颈瘟分离菌株的遗传宗谱和致病性分析试验结果表明,不同生态稻区稻瘟病菌的小种分布类型不同,对品种的致病性也存在差异。将已经过ＲＦＬＰ和ＰＣＲ技术进行ＤＮＡ指纹分析,并划分为不同遗传宗谱的稻瘟病菌株进行致病性测定。结果表明,菌株的致病性与其遗传宗谱类型、生理小种类型、寄主及采集地点存在密切的关系：（１）同一遗传宗谱、分离自相同寄主、鉴定出来的生理小种类型又较接近的菌     

籼、粳稻上分离的稻瘟病菌致病性分析

从100余个稻瘟病菌单孢株中选择代表近年来在浙江省水稻上出现的主要小种的10个菌株，分别来自6个籼稻和4个粳稻品种。将10个菌株分别接种到230个籼稻和183个粳稻品种上，研究从籼、粳稻上分离的稻瘟病菌（籼、粳菌）的致病性。籼菌主要侵染籼稻，侵染后中等发病和重发病的品种比例分别为25．22％和12．61％。均高于侵染粳稻后这两种发病程度的品种比例；粳菌主要侵染粳稻，侵染后重发病的品种比例为40．44％，明显高于侵染籼稻后重发病的品种比例。在籼稻中被籼菌侵染后发病比被粳菌侵染后发病重的品种占籼稻总数的69．57％，并且被籼菌侵染后轻发病、中等发病和重发病的品种比例均明显高于被粳菌侵染后这几种发病程度的品种比例；在粳稻中被粳菌侵染后发病比被籼菌侵染后发病重的品种也占有较大的比例，在被籼菌侵染的发病品种中以轻发病的品种为主，在被粳菌侵染后的发病品种中以重发病的品种为主。     

黄芩苷对稻瘟病菌细胞生长发育的影响及其对稻瘟病的防效

为研制新型绿色高效稻瘟病防控药剂,分别测定黄芩苷对稻瘟病菌Magnaporthe oryzae附着胞形成、菌落生长、菌丝侵染和致病力的影响以及对稻瘟病的防效。结果显示,黄芩苷抑制稻瘟病菌附着胞形成和菌落生长的最低浓度分别为100 μmol/L和500 μmol/L,在100 μmol/L浓度下黄芩苷能抑制稻瘟病菌侵染菌丝在水稻叶鞘细胞中的扩展及叶片病斑的形成;在盆栽接种试验中,对照组的水稻苗表现为感病和中抗,所占比例分别为38%和62%,而黄芩苷处理组的水稻苗表现为抗病和中抗,其中表现为抗病的水稻苗比例超过70%;黄芩苷处理后,稻瘟病菌分生孢子细胞死亡率比对照组极显著降低。表明黄芩苷通过抑制稻瘟病菌分生孢子的细胞程序性死亡干扰了稻瘟病菌附着胞的形成,从而能有效防控稻瘟病,具有开发为新型绿色高效稻瘟病防控药剂的潜力。     

稻瘟病菌三个杂交组合后代菌株的致病性分离

稻瘟病菌3个杂交组合的后代菌株在4个水稻品种和4个龙爪稷品种上致病性分离结果表明:不同组合在不同水稻品种或龙爪稷品种上的致病性分离情况各不相同。根据子囊孢子菌株对两种寄主的致病性将其划分为3组:①只对水稻有致病性,②只对龙爪稷有致病性,③对二者都无致病性。有的子囊孢子菌株失去了对部分供试水稻品种或龙爪稷品种的致病性,有的组合能分离到与亲本菌株致病性相同的后代菌株,有的组合则分离不到。这些说明,本试验所用的亲本菌株对供试的水稻或龙爪稷的不同品种的致病性是受不同的基因控制的,而且基因的数量可能也不尽相同,因而导致其后代菌株在各个品种上致病性的严重分离。     

水稻品种抗病性变化与稻瘟病菌致病性变异的相关效应研究

 根据1979~1992年对四川省稻瘟病菌致病性与水稻品种抗病性的监测结果表明:稻瘟病菌种群变异与水稻品种抗病性变化密切相关。潜在致病小种随水稻种植面积比率的扩大而增殖,最后成为优势小种。     

福建省稻瘟病菌致病性及其无毒基因分析

利用41个已知抗性基因水稻品种测定2003—2006年从福建省闽东、闽南、闽西、闽北和闽中5个主要稻区采集分离的87个稻瘟病单孢菌株的致病性。结果表明,福建省稻瘟病菌群体含有与所有测试抗病基因相应的无毒基因,其中66.67%的稻瘟病菌株表现较强致病力。病菌群体对水稻抗病基因Pi-d2、Pi-k(1)、Pi-km、Pi-kh、Pi-1(1)、Pi-z5(1)、Pi-z5(2)和Pi-1(2)的毒力频率均低于10%,提示这些抗病基因在福建省可作抗源使用。2003—2006年福建省稻瘟病菌群体中分别出现了40、37、36和38个无毒基因,其中有34个无毒基因在各年份均有分布,有30个无毒基因在5个主要稻区均有分布,Avr-a(2)、Avr-3(2)、Avr-ks、Avr-4b、Avr-b、Avr-kp(C)、Avr-km(C)、Avr-ta(C)、Avr-11(C)、Avr-19(t)、Avr-t和Avr-a(1)无毒基因的出现频率均低于30%,提示与之相对应的抗病基因在福建省水稻品种抗稻瘟病育种中应慎用。含有17、14、23、18和16个无毒基因组合的病菌较多,其组合频率分别为13.79%、10.34%、9.20%、8.05%和8.05%。     

稻瘟病菌CAAX蛋白酶MoRce1的功能研究

 蛋白质的翻译后异戊烯化修饰(CAAX修饰)能够介导真核生物中许多重要蛋白质的亚细胞定位以及蛋白与蛋白间的相互作用。稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引致的稻瘟病是水稻最重要病害之一,造成全球水稻严重减产。为深入了解稻瘟病菌致病机理,更好地防控稻瘟病,我们研究了异戊烯修饰是否影响稻瘟病菌的生长发育和致病性。首先从稻瘟病菌基因组数据库中鉴定到一个稻瘟病菌的异戊烯蛋白酶MoRce1,同源比对发现MoRce1保守结构域在各物种之间变化较大,猜测在不同物种中该蛋白可能出现了功能分化。经同源重组方法敲除MoRCE1基因,发现MoRCE1缺失突变体在胁迫培养条件下细胞壁完整性明显缺陷,但是对营养生长、产孢、萌发以及致病性没有明显影响,说明MoRce1蛋白可能通过参与稻瘟病菌细胞壁合成相关蛋白的异戊烯化修饰进而影响该菌细胞壁的完整性,其具体机制还有待深入研究。     

稻瘟病菌几丁质结合蛋白MoChtbp1的功能初步研究

稻瘟病是一种由子囊真菌稻瘟病菌引起的危害粮食安全的世界性病害.多数效应蛋白对于稻瘟病菌的毒力起到重要作用,在与寄主植物的相互作用中至关重要,因此,筛选并鉴定稻瘟病菌效应蛋白,阐释其基因功能对于稻瘟病的防治具有重要意义.本研究根据已有的稻瘟病菌效应蛋白相关研究方法以及生物信息学软件筛选出了一个几丁质结合蛋白Mo-Chtb...     

源于水稻品种空育163的稻瘟病菌菌株致病性分析

 为分析相同遗传背景下稻瘟病菌致病性变化情况,利用24个水稻单基因系品种为评价体系,通过喷雾接种的方式,对36个以空育163为哺育品种的稻瘟病菌株进行了分析,得出以下结论:1、供试菌株致病力强,对24个抗瘟基因的致病率在36.11%~100%之间,平均致病率77.51%,逐年增强趋势明显。2、供试菌株致病性分化严重,相似系数在0.00~1.00之间,在相似系数0.50水平上,共划分为29个类群,优势类群菌株占总菌株的13.89%。3、24个抗瘟基因对供试菌株抗谱在5.56%~56.48%之间,Pi-k^m抗谱最窄, Pi-9(t)抗谱最宽;在基因搭配前提下,Pi-9(t)& Pi-12(t)组合和 Pi-9(t)& Pi-11组合效果略好。总体分析,供试菌株致病力和致病性分化都处于较高水平,目前缺少高效抗源加以控制。     

亚甲基四氢叶酸还原酶参与调控稻瘟病菌的生长、发育和致病性

 稻瘟病菌(Magnaporth oryzae)引起的稻瘟病是水稻上一种毁灭性病害,每年给全球水稻生产造成10%～30%的产量损失,严重威胁着全球的粮食生产安全。从分子水平探究该病菌的致病机制,对于挖掘潜在的控制稻瘟病的药剂靶标具有重要的理论和实践意义。本研究在稻瘟病菌中鉴定到2个分别与酿酒酵母亚甲基四氢叶酸还原酶Met12和Met13同源的蛋白,命名为MoMet12和MoMet13。MoMet12和MoMet13分别含有690和631个氨基酸,两者的一致性为32%。对这2个蛋白编码基因分别进行敲除突变,发现ΔMomet12和ΔMomet13突变体在CM营养丰富培养基上生长减慢、气生菌丝减少。ΔMomet13在MM基本培养基上不能生长,在SDC和OM营养饥饿培养基上生长显著减慢,气生菌丝稀薄。ΔMomet12在MM、SDC和OM培养基上生长均显著减慢;对突变体进行产孢和致病性测定发现,ΔMomet13突变体在CM和SDC培养基上均丧失了产孢能力,而ΔMomet12在CM培养基上产孢量显著下降,在SDC上产孢能力丧失;ΔMomet13突变体侵染菌丝扩展和致病力显著下降,ΔMomet12突变体致病力与野生型比较无明显变化。加入外源的甲硫氨酸可恢复ΔMomet12和ΔMomet13突变体在不同培养基上的生长和产孢缺陷,且能部分恢复ΔMomet13突变体的致病能力。上述结果表明,MoMet12和MoMet13通过参与甲硫氨酸的生物合成,从而控制稻瘟病菌的生长和无性繁殖。MoMet13同时是一个重要的致病相关因子,参与病菌侵染菌丝的生长和致病过程。     

水稻主要抗瘟基因品系对江西省稻瘟病菌分离株系的抗性分析

为明确30个水稻抗瘟基因品系在江西水稻育种中的应用价值,利用2006—2012年分离自江西主要稻区的381个稻瘟病菌株,在抗瘟基因品系苗期喷雾接种,通过供试品系对稻瘟病菌的抗感反应来明确其抗病性。Pi-z^t、Pi-k、Pi-1（1）、Pi-z⁵、Pi-k（C）、Pi-k^p和Pi-9（t）7个水稻抗瘟基因对江西省稻瘟病菌群体表现出较高的抗性频率,其值分别为85.11%、82.95%、71.12%、68.69%、63.53%、62.61%和61.09%,且这7个抗瘟基因对ZG1、ZC15和ZB31小种的稻瘟病菌株的抗性频率均比其它小种菌株高。将抗瘟品系与稻瘟病菌接种反应结果转化为“0-1”模式进行聚类分析,7个抗性频率较高的抗瘟基因被划分为Pi-z^t、Pi-z⁵、Pi-9（t）和Pi-k、Pi-1（1）、Pi-k（C）、Pi-k^p两组不同的抗病类型品系。     

木荷皂甙对稻瘟病菌细胞形态及生理生化指标的影响

为开发新型木荷皂甙杀稻瘟剂,分别采用菌丝生长速率法、显微观察、电导法和比色法研究木荷活性皂甙对稻瘟病菌Magnaporthe oryzae (Hebert) Barr.的活性,以及对病原细胞形态及其胞外生理生化成分含量的影响。结果显示:木荷皂甙M2IGR5抗稻瘟病菌的EC₅₀为16.41 μg/mL、EC₉₀为76.16 μg/mL;其EC₅₀和EC₉₀处理稻瘟病菌菌丝体24 h后,可导致菌丝断裂、细胞肿胀;处理去壁的原生质体2 h即可导致其变型、粘连、破裂,引起病原菌菌丝细胞内含物大量渗漏;处理2 h后的可溶性蛋白渗漏量和可溶性总糖分别较对照高10倍和30~60倍,且处理液的电导率升高、几丁质酶活性增强、胞壁几丁质组成成分N-乙酰葡萄糖胺脱落。研究表明,木荷皂甙抗稻瘟病菌不仅导致膜通透性增大、完整性丧失,而且还间接引起细胞壁降解,加速了稻瘟病菌细胞的凋亡。     

冈优725对四个稻瘟病菌生理小种毒素的响应

为了明确稻瘟病菌对杂交水稻的毒害机制,采用稻瘟病菌粗毒素浇灌水稻植株,探讨4个稻瘟病菌生理小种的粗毒素对冈优725各器官物质积累、转运及产量的影响规律。结果显示:4个稻瘟病菌生理小种毒素均不同程度地抑制了冈优725干物质积累并引起大幅减产,根部干物质积累量、地上部干物质积累量、有效输出率、有效转化率平均下降34.57%、21.48%、31.34%、40.90%;穗粒数、结实率、千粒重和产量平均降低17.24%、12.84%、5.65%和10.83%;生理小种间毒力差异显著,其中ZA10毒素的毒性最强;孕穗期是冈优725对稻瘟病菌毒素最敏感的时期。