柱花草响应炭疽菌侵染的差异磷酸化蛋白质组学分析

磷酸化是重要的蛋白翻译后修饰,在调节植物免疫方面起重要作用,但目前对柱花草与炭疽菌互作的磷酸化知之甚少。本文以太空诱变柱花草抗病株系‘2001-84’和感病株系‘2001-71’为试验材料,通过非标记定量磷酸化蛋白质组学,分析了两种株系接种炭疽菌前后的差异磷酸化蛋白。结果表明：在‘2001-84’和‘2001-71’中分别有138个和106个蛋白的磷酸化丰度特异性响应炭疽菌侵染。蛋白功能与代谢通路富集分析发现两者具有明显的差异：‘2001-84’特异性磷酸化蛋白主要定位在质膜附近,参与胞内信号传导,并显著富集在MAPK级联信号通路、植物激素信号传导、病原菌互作途径等代谢通路;‘2001-71’则更多的定位于细胞器膜上,参与细胞器的分解,代谢通路只在剪接体途径显著富集。通过对‘2001-84’特异性磷酸化蛋白进一步分析,发掘了跟抗病相关的蛋白。本文研究可为后续解析柱花草抗炭疽病的分子机制和培育柱花草抗病品种提供参考。     

胶孢炭疽菌激活芒果防御酶基因的差异表达研究

本文通过实时荧光定量PCR的方法,运用相对定量方法发现,胶孢炭疽菌分生孢子侵入芒果嫩叶和成熟果过程中,不同程度地激活活性氧相关的3个基因（MiSOD,MiPOD和MiPPO）和抗病相关的4个基因（MiCHI,MiARE,MiPR1和MiPAL）等7个防御酶基因的活性。7个防御酶基因在接种成熟果皮12 h时达到活性的最大值,随后基因活性呈下降趋势,但仍显著高于0 h接种时期的活性;在接种嫩叶时,7个防御酶基因活性呈递增趋势,72 h达最大值,说明了寄主植物在抵御病原菌侵染的过程中不同器官、不同发育阶段,同一类基因的表达差异情况;揭示了寄主植物在受病原菌侵染时会激活自身抗病防御酶基因高效表达,提高酶的活性,从而抵抗病原菌的侵染,提高其抗病性。本文通过研究芒果抗病相关防御酶基因的表达为提高其抗病性奠定了基础。     

接种后柱花草防御酶活性变化及PAL基因表达分析

在抗病Mineriao和感病CIAT2312柱花草(Stylosanthes spp.)叶片接种炭疽病病原菌后,测定苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性。结果表明:接种后两种柱花草种质3种酶活性均先升后降,其中抗病株高于感病株,酶活性与柱花草对炭疽病的抗性密切相关;从Mineirao柱花草中克隆出PAL基因,半定量RT-PCR分析表明,其表达量高于CIAT2312柱花草,初步推测柱花草PAL基因对柱花草具有抗炭疽病作用。     

胶孢炭疽菌侵染柱花草叶片的显微观察

为了研究胶孢炭疽菌在柱花草叶片上的侵染进程和植株接种病原菌后的反应,用胶孢炭疽菌孢子悬浮液接种生长6周的热研2号柱花草幼苗,显微观察接种后炭疽菌在柱花草叶片上的侵染过程,统计植株病情指数。结果表明,接种4h时孢子开始萌发、少量形成附着胞;6h孢子大量萌发,12h时大量附着胞形成并形成侵染钉;36h时开始产生菌丝;48h时菌丝大量产生纠结成网状;60h时开始形成分生孢子梗;72h时产生新的分生孢子。接种72h部分病原菌完成了一个侵染循环。同时柱花草发病症状为:叶片24h黄化,有侵染点细胞膜破裂,48h出现褐色病斑,72h病斑出现黑褐色坏死线、点状菌核、绒毛状菌丝,96h细胞崩解死亡,组织液外流。8d病情指数为54.52,11d有55%的接种植株死亡。     

柱花草炭疽病及其抗病育种进展

柱花草是热带地区应用最广的优良豆科牧草，目前严重影响柱花草生产的世界性主要病害是柱花草炭疽病。综合作者的研究和近年来国内外有关柱花草炭疽病及其抗病育种的研究成果，介绍了柱花草炭疽病的起源、分布和危害、柱花草胶孢炭疽菌类型、炭疽病对柱花草生产的影响及抗病育种的最新进展。     

柱花草炭疽菌致病力丧失突变菌株1869的T-DNA插入位点侧翼序列的克隆

通过对实验室已构建的柱花草炭疽菌T-DNA突变体库中各转化子致病力的测定,获得致病力丧失突变菌株1869。对其进行PCR检测以验证T-DNA在1869基因组中插入情况,并测定观察其菌落直径、菌落形态及产孢量等生物学特性,利用TAIL-PCR克隆标记基因侧翼序列,采用生物信息学方法比对基因信息。结果表明,与柱花草炭疽菌野生型菌株CH008相比,突变菌株1869表现致病力丧失,菌落生长速率也显著低于野生型;然而,在分生孢子形态、产孢能力、孢子萌发率等方面与野生型并无明显差异。TAIL-PCR扩增得到T-DNA插入位点RB端序列467bp,LB端侧翼序列388bp,经两侧序列拼接比对,所得序列与Pac1同源性达到92%~96%,推测可能由于基因表达产物调节菌株对pH值的敏感性,从而影响了其致病过程。     

52个柑橘品种对胶孢炭疽菌的抗性评价

由胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）侵染引起的柑橘炭疽病是柑橘的主要真菌病害。为研究不同柑橘品种对炭疽病的抗性,本试验采用室内人工接种法,根据病情指数、平均直径、系统聚类分析3种不同抗性评价方法来探讨52个柑橘品种对胶孢炭疽菌的抗性。结果表明：参试的种质资源共分为高抗、抗病、中抗、感病四类,未发现免疫和高感种质,胡柚、晚棱脐橙等8个品种为高抗品种。本文讨论了不同柑橘品种间的抗性差异,为下一步的抗柑橘炭疽病育种提供了理论依据。     

柑橘褐斑病菌对不同抗性柑橘品种防御酶活性的影响

以柑橘褐斑病高抗品种Lw8,中抗品种L2,高感品种Lw14为实验材料,通过孢子喷雾法使柑橘褐斑病菌感染柑橘叶片,研究接菌0d、1d、2d、3d、6d、8d、10d时,柑橘叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CHT)酶和β-1,3葡聚糖酶(GLU)含量及活性变化规律与品种抗病性的关系。结果表明,接种前,两个抗病品种Lw8、L2中的POD、SOD、PAL、PPO 、GLU、CHT活性显著高于高感品种Lw14,CAT活性则与高感品种Lw14相近;接种后,3个不同抗性品种中SOD、POD、CAT、PAL、PPO 、GLU、CHT 7种防御酶活性较对照明显提高,但不同品种增加幅度不一致,除CAT外,其余6种防御酶活性均表现为抗病品种Lw8、L2增幅显著高于高感品种Lw14,且两个抗病品种一般在接菌3d内6种防御酶活性迅速升高并达到峰值;而高感品种Lw14防御酶(除CAT外)活性或增幅较小或较两个抗病品种滞后。本研究初步探讨了不同抗性品种接种褐斑病菌后7种防御酶的活性动态变化与柑橘品种抗病性关系,为进一步研究其抗病机理奠定基础。     

柱花草种质对炭疽病原菌的反应

通过盆栽植株接种和离体叶片接种试验,研究45份柱花草种质对中国两种类型炭疽病原菌生理小种CATAS292(A型)和CATAS100(B型)的反应。结果表明,37.8%的接种植株对A型生理小种有抗性,31.1%的对B型有抗性,64.4%的对两种类型炭疽病原菌均易感病。柱花草植株抗病,其离体叶片不一定抗病。感病与抗病柱花草的差异主要表现在其感染和脱落叶片数、菌核数量及病斑扩展方面。     

3个品种柱花草的营养成分和产气特征

为了研究品种和生育期对柱花草饲用价值的影响,本研究测定了热研2号(Stylosanthes guianensis cv.Reyan No.2)、20号(S.guianensis cv.Reyan No.20)和21号(S.guianensis cv.Reyan No.21)3个品种柱花草不同生育期的营养成分含量,采用体外产气法评价了3个品种柱花草体外发酵特征。结果表明,虽然在营养成分方面热研2号柱花草粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)含量显著高于20号和21号(P0.05),但3个品种的体外产气情况却较为接近,只有热研21号柱花草体外干物质消化率(IVDMD)和微生物蛋白(MCP)含量较低。不同生育期柱花草营养成分中CP、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)含量以及饲料相对值(RFV)随生育期呈现出较明显的规律性,CP含量先升高后降低,3个品种均是在初花期达到最高;ADF、NDF含量不断升高,RFV值不断降低。柱花草CP含量较高,纤维含量较低,是家畜生产所需的优质牧草。推荐营养期为利用柱花草饲喂动物的最佳时期。     

水杨酸和草酸诱导柱花草对炭疽病的抗性

试验了水杨酸和草酸诱导柱花草抗炭疽病的效应,结果显示0.01～1 mmol/L的水杨酸和5～40 mmol/L的草酸均提高了抗病性,而对抗病品种和感病品种的诱抗效果差异不大.水杨酸0.01 mmol/L诱抗效果最好,对中抗和高感品种的防效分别达到了52.41%和61.82%, 草酸5 mmol/L诱抗效果最好,对中抗和高感品种的防效分别为59.92%和53.93%.0.01 mmol/L水杨酸和5 mmol/L草酸处理植株的过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性在接种72 h后降低,对总几丁质酶活性影响不大,但在接种后24 h内切几丁质酶活性提高,而外切几丁质酶活性降低.水杨酸处理的β-1,3-葡聚糖酶在接种后48 h高于对照,而草酸处理的β-1,3-葡聚糖酶活性低于对照.因此,认为水杨酸和草酸可能抑制CAT活性,有利于H2O2的积累,提高PPO活性,有利于醌类的积累,以提高抗病性.     

茉莉酸甲酯和磷酸氢二钾诱导柱花草对炭疽病的抗性

探究茉莉酸甲酯（Methyl Jasmonate,MeJA）和磷酸氢二钾（K2HPO4）诱导柱花草对炭疽病的抵抗作用。结果表明,二者浓度分别为0.001~0.1 mgmL-1和10~50 mmolL-1时,病情指数均显著降低（P0.05）,最佳诱导浓度分别是0.001 mgmL-1和30 mmolL-1,诱导效果分别是64.84 %和54.40 %。0.001 mgmL-1 MeJA处理组的过氧化物酶（POD）及多酚氧化酶（PPO）活性在48 h达到最大值,显著高于对照组。30 mmolL-1 K2HPO4处理组的POD与PPO活性分别在48和24 h达到最大值,显著高于对照组。两种诱抗剂处理的POD和PPO活性在接种早期增加了柱花草对炭疽菌的侵染的抵御能力,进而提高植株的抗病性。30 mmolL-1 K2HPO4处理组的过氧化氢酶（CAT）活性在48~72 h内上升,显著高于对照组,而0.001 mgmL-1 MeJA处理组的CAT活性除72 h显著低于对照组,其他时间点与对照组相差不大。说明在诱导柱花草抗病性方面,两种诱导抗性剂处理的诱抗效果与POD、PPO和CAT的酶活性的诱导的时间及程度有关。     

镉胁迫对3种柱花草生长及植株镉积累和分配的影响

利用不同浓度镉离子(Cd²⁺)溶液对3个柱花草(Stylosanthes spp.)品种进行不同程度的胁迫处理,以研究Cd²⁺胁迫对柱花草生长、镉积累及其分配的影响。结果表明:随着Cd²⁺浓度的增加,3种柱花草生长均受到抑制,Cd²⁺胁迫对西卡柱花草(Stylosanthes scabra cv.Seca)株高、分枝数、地上部和地下部生物量影响最大,其次是TPRC2001-1柱花草(Stylosanthes guianensis.TPRC2001-1),而热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.Reyan2)影响最小;在Cd²⁺胁迫下3种柱花草地上部和地下部Cd²⁺含量均显著增加,TPRC2001-1柱花草体内含Cd²⁺量较热研2号柱花草和西卡柱花草大;地上部富集系数随Cd²⁺浓度增加呈下降趋势,且在低Cd²⁺浓度(≤1 mg·kg^-1)下更易富集Cd²⁺;Cd²⁺转运系数呈现先上升后下降。     

40个苜蓿品种对炭疽病的苗期抗性评价

三叶草炭疽菌(Colletotrichum trifolii)是引起苜蓿炭疽病的重要致病菌,发生严重时可导致苜蓿毁灭性危害.采用孢子悬浮液喷雾接种法,以发病率和病情指数为指标,对40个苜蓿品种开展抗三叶草炭疽菌的苗期抗性评价.结果表明,供试品种中,威纳尔、阿尔冈金、巨能2表现高抗,WL363HQ、巨能7、拉迪诺、403...     

旗草内生真菌与旗草抗病性研究

旗草内生真菌交织顶孢霉的7个不同分离物对旗草主要病源真菌德氏霉和立枯丝核菌在PDA培养基上的体外对峙试验表明,大多数内生真菌分离物对这2个病原菌都有不同程度的抑制作用,不同分离物对同一病原菌的抑制作用不同,同一分离物对不同病原菌的抑制作用也不同,EB6780.501和EH32a对德氏霉和立枯丝核菌的抑制作用最强。旗草植株抗病试验表明,内生真菌感染的植株对叶枯病具有明显的抗性,但这种抗性随着病原菌立枯丝核菌入侵时间的延长而减弱。在体外抑菌试验中,对病原菌生长抑制能力强的内生真菌分离物,在旗草体内也表现出较强的抗病性,说明抗病内生真菌的体外抑菌筛选是有效的。     

解磷细菌接种对热研2号柱花草生长与土壤酸化的效应

将热带牧草根际筛选出的2株高效解磷细菌接种到热研2号柱花草根际进行盆栽试验,结果表明,2株解磷细菌GI26和GI943均可以高效溶解难溶性磷酸盐,尤其在低磷胁迫下,可有效提高热研2号柱花草根际和土壤的pH值,从而在一定程度上减缓热研2号柱花草种植过程中导致的土壤酸化现象;同时,2株解磷细菌均能显著促进柱花草的植株生长和生物量、植株磷素营养积累、土壤有效磷含量的提高,尤其是株高和植物含磷量。     

Investigation of Cryptosporidium spp. and Giardia spp. in a Public Water‐Treatment System

The objective of this study was to investigate the occurrence of Cryptosporidium spp. and Giardia spp. in a public water‐treatment system and to relate the results to physical, chemical, bacteriological and climate parameters. From March to September 2006, 30 samples, 15 of raw water and 15 of treated water, were examined by membrane filtration and direct immunofluorescence (Merifluor). For each sample, a volume of 1000 l was collected. Of the raw‐water samples, 26.6% were positive for Cryptosporidium (mean concentration of 0.15 oocysts/l), and 6.66% were positive for Giardia (concentration of 0.2 cysts/l); 13.33% of the samples were positive for both (mean concentrations of 0.06 oocysts/l and 0.026 cysts/l respectively). All the samples of treated water were negative. There was no correlation (P < 0.05) between the presence of protozoans in the raw water and the parameters measured. The finding of Giardia and Cryptosporidium in raw water indicates that the water sources are contaminated. Considering that giardiasis is prevalent in the population and that Cryptosporidium has recognized zoonotic potential, long‐term monitoring at critical points of the system is necessary to guarantee that the water will not be a vehicle for transmission of these protozoans.