辽宁省常用玉米自交系及杂交种对弯孢菌叶斑病的抗性鉴定

通过人工接种的方法对辽宁省常用的３０个玉米自交系及２６个杂交种进行了玉米弯孢菌叶斑病的抗性鉴定。结果表明：所鉴定的自交系及杂交种中,绝大部分感病,仅有个别的表现抗病。     

玉米尾孢菌,弯孢菌叶斑病发病规律初探

尾孢菌 (Ｃｅｒｃｏｓｐｏｒａｍａｙｄｉｓ)和弯孢菌(Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａｌｕｎａｔａ(Ｗａｋｋｅｒ)Ｂｏｅｄｉｊｎ)叶斑病均为发生在玉米叶片上的病害。 1996年辽宁省部分地区严重发生玉米弯孢菌斑病(拟眼斑病 )和尾孢菌斑病 (灰斑病 ) ;1997年作物生育期间高温多湿 ,庄河地区玉米普遍发病 ,其中沈单 7号、掖单 13号、东试 7号等品种表现较为严重 ;1998年发病比上一年稍轻 ,玉米叶斑病主要表现为拟眼斑病和灰斑病 ,发生也较重。拟眼斑病和灰斑病可使玉米减产 10 %～ 2 0 %,个别严重地块减产可达2 5 %～ 30 %,所以研究玉米尾孢菌、弯孢…     

玉米新品种抗弯孢菌叶斑病鉴定

玉米弯孢菌叶斑病近几年在葫芦岛地区发病较重，玉米大面积减产15％－20％，为筛选出玉米抗病新品种，1999年我们对10个玉米新品种（组合）进行了抗弯孢菌叶斑病鉴定。     

玉米弯孢菌叶斑病菌致病性遗传变异

通过对采集国内各地的玉米弯孢叶斑病菌接种玉米不同品种,做寄主-病菌互作试验,结果发现,病菌菌株和玉米品种在地域上存在一定的相关性,本地菌株对当地主推玉米品种具有一定的致病专化性,证明病菌致病性遗传和分化与玉米品种遗传背景有关。     

玉米弯孢菌叶斑病流行环节的研究

对玉米弯孢菌叶斑病流行环节的若干问题研究表明:玉米叶面渗出物对弯孢菌孢子萌发及附着孢形成有显著的促进作用;弯孢菌孢子主要在白天飞散;弯孢菌叶斑病较大面积发病田经1个月左右,顺风向可传播约250 m;病害传播梯度模型为xi=159.33.exp(-0.010 3di);病害空间分布为随机分布。     

浅谈玉米弯孢菌叶斑病的发生及防治

玉米弯孢菌叶斑病在葫芦岛市已连续发生４年。该病害给玉米生产造成严重损失。据调查,１９９６年全葫芦岛市受害面积达３．７×１０４ｈｍ２,约占玉米种植面积的３０％。其中减产２０％～３０％的有８０００ｈｍ２,减产３０％～５０％的有１．１×１０４ｈｍ２,减产６...     

玉米弯孢叶斑病菌RhoGAP基因家族的全基因组鉴定与生物信息学分析

RhoGAPs(GTPase activating proteins)通过与Rho GTP酶结合,促使GTP酶水解成Rho GDP无活状态,在生物体中调控着重要的生物学功能。在全基因组上对玉米弯孢叶斑病菌(C.lunata)中RhoGAP基因家族成员进行鉴定,对其序列特征分析。结果表明,玉米弯孢叶斑病菌(C.lunata)有5个RhoGAP基因家族成员,分布在5不同的Scaffold上,其基因结构分析显示,外显子和内含子大小与位置均不一样,表现出复杂的基因结构。序列比对和系统进化分析发现,5个RhoGAP氨基酸序列与其他真菌来源的RhoGAP一样具有特征性保守序列区,与粗糙脉胞菌(N.crassa)和小麦黄斑叶斑病菌(P.tritici-repentis)的RhoGAP蛋白关系密切,其亲缘关系最近。     

玉米弯孢叶斑病菌NADPH氧化酶生物信息学分析和ATMT敲除载体的构建

从JGI数据库玉米弯孢叶斑病菌(Curvularia lunata)基因组中获得2个编码NADPH氧化酶基因ClNox1和ClNox2。采用生物信息学方法对2个基因编码的蛋白质进行性质、结构和功能等方面的预测。结果表明,ClNox1和ClNox2的分子量分别为6.35和6.41 KD,等电点PI为8.87和8.93,不稳定指数为44.50和39.45;ClNox1是亲水性膜蛋白,包含6个明显的跨膜结构域;ClNox2也是膜蛋白,包含8个明显的跨膜结构域。在亚细胞水平上,ClNox1定位于线粒体上,而ClNox2定位于细胞质膜上;在氨基酸序列方面,ClNox1和ClNox2都含有多个苏氨酸、丝氨酸和酪氨酸激酶磷酸化位点;在功能方面,ClNox1和ClNox2都包含NADPH氧化酶特征结构域,并且与Cochliobolus heterostrophus的NADPH氧化酶基因具有较高的同源性。根据ClNox1和ClNox2序列设计特异性引物扩增目的片段,与标记基因NPTII和HphGFP分别连入骨架载体pPZP100,构建完成ClNox1和ClNox2基因的敲除载体pPZP100NPTIIClNox1和pPZP100HphGFPClNox2,为根癌农杆菌介导的遗传转化提供基础材料。     

玉米尾孢菌、弯孢菌叶斑病严重流行及防治对策

近几年来,由于气候适宜和感病品种多年的大面积种植,导致我国玉米种植区的玉米尾孢菌、弯孢菌叶斑病的危害越来越重,辽宁、河北、河南等地均有发生,尤以辽宁发生最为严重,一般减产10%～20%,个别地块的感病品种几乎绝产,所以必须引起高度重视,应以推广抗病品种为重点,采取合理的品种布局及药剂防治等进行综合防治。     

部分玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价

利用田间自然条件下人工接种的方法,对94份玉米自交系和杂交种(组合)进行抗玉米弯孢菌叶斑病的鉴定,同时筛选出用作QTL分析群体构建的抗病和感病自交系。结果表明,供试自交系一般表现为中抗和中感,没有对新月弯孢菌免疫、高抗和高感的材料。抗病材料只有8个,可作为玉米弯孢菌叶斑病QTL分析群体构建的材料。杂交组合中抗病材料占了多数,而且出现了5个高抗组合。     

小麦LACS基因家族的全基因组鉴定与表达分析

长链酰基辅酶A合成酶(long-chain acyl-coenzymeA synthetase, LACS)在脂肪酸代谢、角质层角质和蜡的合成中发挥着重要作用。为研究小麦中LACS基因的特征,以中国春为材料,进行全基因组鉴定和分析。结果共鉴定出148个小麦LACS基因(TaLACS),不均匀分布于21条染色体上,且有成簇分布的现象,编码蛋白大部分为中性、亲水的水溶性蛋白,性质稳定。系统进化分析结果显示,148个TaLACS基因聚为6组,有55对旁系同源基因。表达谱分析表明,TaLACS基因在不同组织和逆境胁迫下存在明显的差异表达,说明TaLACS基因具有组织特异性,在抗低温、干旱和赤霉病过程中TaLACS基因发挥重要作用。该家族中含有响应低温、干旱和脱落酸元件的基因分别占34.9%、46.0%和85.8%,揭示TaLACS基因参与生物胁迫和非生物胁迫过程。     

玉米大斑病菌StPEX11基因家族的鉴定及生物信息学分析

PEX11基因家族成员是参与过氧化物酶体增殖调控的关键因子。在玉米大斑病菌基因组中鉴定出2个PEX11基因,根据其相对分子质量分别命名为StPEX11-1和StPEX11-2。利用生物信息学方法,对基因结构、蛋白质的保守结构域及理化性质进行分析,预测其二级结构域。系统发育树分析发现,玉米大斑病菌的2个StPEX11基因分别属于I型和III型的PEX11亚家族。     

黑麦GIF基因家族全基因组鉴定及其表达分析

生长调节互作因子(GRF-interacting factor, GIF)是植物体内一类转录共激活因子,在植物生长发育过程中起重要作用。为挖掘和利用黑麦GIF家族基因,利用同源比对方法对黑麦GIF基因家族进行了鉴定,并系统分析了黑麦与其他禾本科植物及模式植物拟南芥GIF基因的系统发育关系、蛋白结构域、基因结构和共线性关系。结果显示,在黑麦基因组中共鉴定到3个GIF基因家族成员,分布在4R和5R染色体上;系统进化分析发现,黑麦GIF基因家族成员与小麦和大麦的亲缘关系更近。蛋白结构域和基因结构分析发现,GIF基因家族成员在黑麦及其他禾本科植物中的蛋白结构域和基因结构相对保守,均含有4个外显子。共线性分析发现,黑麦ScGIF1基因与其他禾本科植物GIF基因间均存在共线性关系,其中与小麦间共线基因数最多。Ka/Ks分析发现,黑麦GIF基因家族成员在进化中受到纯化选择。此外,在黑麦穗部鉴定到一个特异性高表达的GIF基因(ScGIF1),其编码的蛋白含有多个磷酸化位点,推测ScGIF1蛋白可能是通过磷酸化来调控黑麦麦穗的发育和粒型的。     

双株定向栽培模式对玉米弯孢菌叶斑病发生流行及玉米产量的影响

通过两年田间小区试验,观察比较双株定向栽培模式和常规栽培模式下玉米弯孢菌叶斑病发生流行动态及对玉米产量的影响。结果表明,双株定向栽培模式下玉米弯孢菌叶斑病的病情重于常规栽培模式,适合病害发生的环境条件下病情差异更为明显。应用Logistic模型推导两种栽培模式下病害的流行时期,双株定向栽培模式的指数增长期及衰退期较常规栽培模式短,而逻辑斯蒂增长期则长4~5 d,说明双株定向栽培模式更适合病害的发生与流行。双株定向栽培的玉米产量高于常规栽培,但随着两者病情差距的扩大,增产优势会降低。     

小麦CBL基因家族鉴定及表达模式分析

类钙调磷酸酶（CBL）蛋白是植物中独特的Ca²⁺传感蛋白,对植物应对非生物胁迫具有重要作用。为探究小麦CBL基因的功能,利用生物信息学方法从小麦全基因组数据库中共鉴定出68个小麦CBL基因家族成员,并对其进行了理化性质、基因结构、进化树和共线性分析。结果表明,小麦CBL蛋白为酸性亲水性蛋白质,其对应基因分布于18条染色体上,亚细胞定位分布广泛,核中最多;蛋白结构域高度保守,都含有EF hand结构域,且同一类群中的大多数成员具有相似的motif。与水稻进行种间共线性分析发现,二者的CBL基因之间存在较多的共线性关系。以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号和东农冬麦2号为材料,对转录组分析显示出的8个在低温下表达差异显著的CBL进行qRT PCR分析发现,这8个基因在不同小麦品种和不同组织部位都存在明显的差异表达,分蘖节中CBL的表达量在-25 ℃时达到峰值,而叶片中CBL的表达量在-10 ℃时达到峰值,说明CBL基因在低温胁迫调节中起重要作用。     

小麦 DA1基因家族成员的鉴定及其表达谱分析

泛素受体DA1在控制种子和器官大小上发挥着重要作用。本研究以中国春小麦为材料,采用生物信息学的方法对小麦 DA1基因家族成员进行了全基因组鉴定和分析,共鉴定到12个小麦 DA1同源基因（ TaDA1s）,分别位于2B、2D、4A、4B、4D、5A、5B和5D染色体上,亚细胞定位预测结果表明其位于细胞核中。系统进化分析发现, TaDA1s可分为 TaDA1、 TaDAR1和 TaDAR2三类。除TaDA1-2D1编码的蛋白只含有DA1-like结构域外,其他成员编码的蛋白均含有DA1-like、UIM和LIM结构域。启动子序列分析发现, TaDA1s的启动子区含有较多的响应激素、逆境以及与生长发育相关的顺式作用元件。通过公共的转录组数据和qRT-PCR试验验证, 发现 TaDA1s在不同组织中都有表达,在籽粒发育过程中,不同的小麦 DA1基因呈现不同的表达模式,暗示存在基因功能分化现象;脱落酸（ABA）能够抑制 TaDA1s的表达;在低温和盐胁迫条件下, TaDA1s基因表达有明显的差异。酵母双杂交和荧光素酶互补试验发现,TaDA1-2B、TaDAR1-5A和TaGW2存在转录自激活现象,且TaDAR1-5A与TaGW2有微弱的互作效应。本研究结果为进一步探究 DA1基因家族在小麦中的生物学功能奠定了基础。     

酸碱度对StRALF基因表达量的影响及初步分析

快速碱化因子(RALF)是一种能够参与植物发育调控的植物肽激素,在真菌中也广泛存在并且影响真菌对寄主的侵染状况。通过外源添加酸碱来明确pH值对玉米大斑菌生长的影响,使用实时荧光定量PCR技术分析玉米大斑病菌中StRALF基因在外源添加酸、碱时表达量的变化。运用预测网站对克隆得到的StRALF基因编码区蛋白序列的基本性质进行分析。结果表明,玉米大斑瓋菌在碱性环境下生长状态较好。碱性条件下,StRALF基因比酸性条件下基因表达量高。在侵染寄主过程中,96 h及以后表达量达到最大。经预测分析,初步确定其为分泌蛋白或膜蛋白。在弱碱性条件下,StRALF基因表达量较高并参与侵染过程及侵染后的生长阶段。     

玉米弯孢菌叶斑病发生和防治若干问题研究

对吉林省玉米弯孢菌叶斑病的发生和防治几个问题进行试验研究。结果表明:室内保存1～3年的病叶、当年室外越冬的病叶均具有产孢能力;玉米生育期对弯孢菌侵染概率有明显的影响,生育前期侵染概率高,抗侵染力低,生育后期侵染概率低,抗侵染力强;施用氮肥、磷肥对玉米弯孢菌侵染概率影响不明显,而钾肥能降低侵染概率。对生产中一些玉米品种、自交系进行抗病性鉴定,如吉玉106、CM1、济单7号、吉846、5002表现抗性较好。筛选出对防治弯孢菌叶斑病有效的药剂:甲基托布津防效最高,可达91.59%;其次是炭疽福美、速克灵,防效也分别达88.37%和82.98%;代森锰锌的防效为78.37%。     

玉米CYP基因家族全基因组鉴定及进化与表达分析

利用NCBI中多物种基因组信息以及多种生物软件或在线工具,对玉米CYP基因进行生物信息学分析。结果表明,共鉴定得到23个玉米CYP基因,这些基因不均衡的分布在玉米1～8号染色体上。亚细胞定位分析表明,23个ZmCYPs定位于细胞的不同部位。多物种CYP蛋白进化树将CYP家族蛋白分为9个分支,玉米与高粱中的CYP蛋白多聚类在一支。基因家族内系统进化树联合基因模式图分析表明,处于同一进化分支上的ZmCYPs基因存在基因结构相似而组织表达模式不一致的现象,说明ZmCYPs基因在玉米中功能既存在保守性也存在分歧。对玉米CYP家族蛋白进行motif分析,结合蛋白多序列比对后发现,只有部分ZmCYPs保留了完整的活性位点。启动子顺式作用元件的分析表明,ZmCYPs可能参与光响应及多种非生物胁迫信号通路。对ZmCYPs进行高光强表达谱分析发现,部分ZmCYPs基因表达在高光强环境下受到诱导,表明部分ZmCYPs可能参与玉米在高光强下的适应过程。