西瓜细菌性果斑病症状描述和病原菌鉴定

描述了近年来海南省乐东、东方等县西瓜种植区发生的一种细菌性病害在西瓜果实和叶片上的危害症状,测定了病原菌的形态、染色反应、培养性状、生理生化特性和寄主范围,将病原菌鉴定为Ａｃｉｄｏｖｏｒａｘ ａｖｅｎａｅ ｓｕｂｓｐ．ｃｉｔｒｕｌｌｉ（ｓｃｈａａｄ,ｅｔ ａｌ．）ｗｉｌｌｅｍｓ,ｅｔ ａｌ．     

西瓜细菌性果斑病和角斑病的发生与防治

对西瓜细菌性果斑病和角斑病的病原、侵染循环、流行规律及危害症状进行了阐述,并提出了相应的综合防治措施.     

木酢液对花生网斑病菌和黑斑病菌的毒力测定

采用室内离体平皿法进行了木酢液水剂对花生网斑病菌和黑斑病菌的毒力测定.结果表明,木酢液对花生网斑病和黑斑病菌具有良好的抑菌效果,在15.0～240.0μg/mL范围内随着浓度的提高对两种病菌的抑制作用增强,对网斑病菌和黑斑病菌的EC50分别为64.09μg/mL和119.63 μg/mL.木酢液对花生黑斑病菌的抑制效果高于多菌灵的效果.     

黑龙江省大豆品种和资源与本省大豆斑病菌相互作用的研究

本试验采用黑龙江省灰斑病菌株３０个，分别测定本省７０个主要推广品种、品系和资源，直接研究寄主和病原物的相互作用。试验结果认为，在品种、品系和资源中都有感病、抗病和中间类型的材料。在已推广品种和试验品系中发现有合丰２７、２９、３２、３４号及绥８６－５３４５这５个品种（系）上菌株的毒力频率低，说明它们的抗病性能好。同时在这５个品种、品系中分析了２个以上品种的联合抗病性，为培育抗病品种和品种的合理搭配提     

玉米大斑病菌种群遗传多样性研究

应用随机扩增多态性DNA技术,对采自我国不同地区的玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)39个菌株的DNA遗传多样性进行研究。结果表明,可将39个菌株基本分成5组,并且在同一组内不同菌株间的遗传多样性也有差异。来自不同地区相同品种上的菌株和同一地区不同品种的菌株的DNA多态性存在差异,表明我国玉米大斑病菌中具有丰富的种内遗传多态性。     

玉米对大斑病菌3号小种表达的单基因抗性在不同光温条件下的变异

玉米大斑病是由Exserohilum turcicum(Pass.)(其有性阶段为Setosphaeria turcica)所引起的,可利用多基因和单基因的抗性有效地控制。对于大斑病的多基因抗性早在35年之前已经得到鉴定。后来育种的程序则发展用多基因抗性以改进玉米的群体。玉米大斑病菌小种专化的抗性通常是由单一显性基因所控制,表现为褪绿斑和减少病原孢子的产生。由H t~1     

黑龙江玉米大斑病菌生理分化研究

用常规鉴别寄主鉴定方法对2005年和2006年采自黑龙江省玉米主产区的48个大斑病菌菌株进行生理分化鉴定。结果表明,在黑龙江玉米产区鉴定出0、1、12、13、23N、123共6个生理小种。黑龙江玉米大斑病菌以0号生理小种为主,所占比例为52.08%;但其他小种有上升为优势小种的趋势,如1、12、13号小种所占比例分别为22.92%、10.42%和8.33%。说明黑龙江玉米产区玉米大斑病菌生理分化组成已发生变化,并且出现了克服多个抗性基因的生理小种,小种毒性组成呈复杂化。     

黑龙江省大豆品种和资源与本省大豆灰斑病菌相互作用的研究

本试验采用黑龙江省灰斑病菌株30个,分别测定本省70个主要推广品种、品系和资源,直接研究寄主和病原物的相互作用.试验结果认为,在品种、品系和资源中都有感病、抗病和中间类型的材料.在已推广品种和试验品系中发现有合丰27、29、32、34号及绥86-5345这5个品种(系)上菌株的毒力频率低,说明它们的抗病性能好.同时在这5个品种、品系中分析了2个以上品种的联合抗病性,为培育抗病品种和品种的合理搭配提供了科学依据.     

绥化地区大豆灰斑病菌生理小种消长变化的研究

１９９３年秋季我们深入到大豆灰斑病发生较重的绥化等地区，在不同品种上重新收集病菌标样１１份，进行了病菌生理小种变化监测。测定结果初步认为，绥化地区灰斑病菌生理小种种类较多（较原测定增加４个）；原占次要地位的小种已上升为主要小种。由于小种及其频率的变化，一些抗病品种丧失抗性。     

郑58/opaque2近等基因系中opaque2基因突变位点分析与高效分子标记开发

opaque2突变体材料是最常用的高赖氨酸玉米供体。对已获得的郑58/o2近等基因系研究表明,胚乳发育不同时期22-kDα-醇溶蛋白的积累均明显低于郑58。荧光定量PCR结果表明,α-醇溶蛋白家族基因Z1A、Z1B、Z1C和Z1D的表达均显著低于郑58。郑58/o2胚乳发育不同时期Opaque2基因均正常表达。测序分析发现,郑58/o2中o2基因ATG后713 bp处缺失10个碱基,ORF预测Opaque2蛋白翻译提前终止。针对突变缺失位点开发基因内分子标记o2-indel-1,利用该标记进行回交转育,结果表明,o2-indel-1与o2突变表型完全连锁,错选率为0。opaque2基因突变位点的解析有助于高效分子标记的开发,有效降低错选率,提高优质蛋白鲜食玉米多基因聚合育种的选择效率。     

小麦脱水素TaDHN-2基因功能与结构分析

脱水素是一类在逆境胁迫过程中诱导表达的重要功能蛋白。为了探讨脱水素基因的生物学功能,本研究以洛旱2号为研究材料,利用RT-PCR技术克隆了小麦脱水素基因TaDHN-2,qRT-PCR分析了其在ABA诱导、PEG、NaCl胁迫处理下的表达模式,检测了TaDHN-2体外活性。结果表明,TaDHN-2可编码152个氨基酸,N端包含Y片段(VDEYGNP)及S片段(SSSSSEDDGMGGRRKK),C端包含两个保守的K片段(KIKEKLPG),属于脱水素的YnSKn亚类;表达特性分析显示,TaDHN-2受植物激素ABA诱导,属于ABA依赖的基因表达调控通路。渗透胁迫过程中,该基因在中国春和洛旱2号两个品种中具有不同的诱导表达模式,在中国春根系中的诱导表达幅度显著高于洛旱2号,而在洛旱2号叶片中的诱导表达量更高;体外活性鉴定发现,60℃高温条件下,浓度为100μg·mL~(-1)的TaDHN-2可使α-淀粉酶活性提高2倍;在4℃低温条件下,TaDHN-2在浓度大于20μg·mL~(-1)时可以提高α-淀粉酶的活性,当浓度增加到100μg·mL~(-1)时,可将α-淀粉酶活性提高为对照的1.6倍。以上结果说明,TaDHN-2蛋白具有显著的酶活性保护功能。     

稻瘟病菌MoRho2基因功能初步分析

稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)是研究病原真菌生长发育及致病机理的重要模式生物。Rho家族蛋白是一类具有GTP酶活性的GTP结合蛋白,在多种细胞信号转导通路中起着分子开关的作用。通过生物信息学方法分析Mo Rho2的理化性质、蛋白结构域等信息,并推测其潜在功能。为进一步明确Mo Rho2蛋白的功能,利用基因敲除技术获得Mo Rho2基因的敲除突变体。表型分析结果表明,与野生型菌株相比,Mo Rho2敲除突变体的菌丝生长速度、分生孢子形态、附着胞形态、产孢量、对植物的毒力等方面均无明显的差异,但分生孢子萌发和附着胞形成略滞后于野生型菌株。突变体能够产生正常的侵入栓并侵入洋葱表皮。综上所述,Mo Rho2基因可能参与稻瘟病菌分生孢子的萌发和附着胞的形成,结果为进一步揭示基因Mo Rho2的生物学功能奠定基础。     

巴西橡胶树棒孢霉落叶病菌Slt2类MAPK同源基因CMP1的克隆与序列分析

根据几种丝状真菌Slt2类MAPK的保守氨基酸序列设计简并引物,从巴西橡胶树棒孢霉落叶病菌[Corynespora cassiicola(Berk.Curt.)Wei]中扩增出MAPK同源基因的部分片段,再利用染色体步移法延伸该片段的上、下游邻接序列,获得MAPK编码基因的全长序列,命名为CMP1(GenBank Accession No.GU321364)。序列分析表明,该基因含有5个外显子和4个内含子,编码417个氨基酸的多肽,推测分子量为47.5 ku,等电点为5.57。CMP1含有一个参与双重磷酸化作用的MAPK蛋白激活域(TEY),其氨基酸序列与丝状真菌的MAPK,AAslt2和MAP-kinase等高度同源。系统聚类结果显示,该基因与白菜黑斑病菌(Alternaria brassicicola)、细交链格孢菌(A.alternata)和玉米小斑病菌(Cochliobolus heterostrophus)的Slt2类MAPK基因具有较高的同源性。Southern杂交分析表明,CMP1基因在巴西橡胶树棒孢霉落叶病菌基因组中以单拷贝形式存在。     

抗精噁唑禾草灵耿氏硬草乙酰辅酶A羧化酶基因研究

为明确耿氏硬草抗性种群SD-23对乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂类除草剂的抗性水平及靶标抗性分子机理,采用整株水平测定法测定了SD-23种群对6种ACCase抑制剂类除草剂的抗性,扩增和比对了抗性和敏感种群间的ACCase基因序列,并测定了耿氏硬草种群SD-23对其他4种除草剂的敏感性。结果表明,SD-23种群对精噁唑禾草灵产生了高水平抗性,抗性倍数为12.7,对炔草酯和精吡氟禾草灵产生了低水平抗性,抗性倍数分别为5.2和4.5,对烯禾啶、烯草酮和唑啉草酯较敏感。与敏感种群SD-1相比,SD-23种群ACCase的CT区域第2096位甘氨酸突变为丙氨酸(Gly-2096-Ala);甲基二磺隆、啶磺草胺和异丙隆对抗性和敏感种群均有较好防效,其防效达86.7%以上,干重防效达77.4%以上。ACCase的Gly-2096-Ala突变第一次在耿氏硬草中被报道,该突变可能是导致SD-23种群对精噁唑禾草灵产生抗性的重要原因之一。     

小麦TaMAPK1基因的克隆及其功能研究

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在植物生长发育与逆境应答过程中具有重要作用。为探究小麦MAPK基因在植物生长发育中的作用,利用生物信息学分析其编码蛋白的序列和结构,发现该基因编码的蛋白含有一个保守的催化丝氨酸/苏氨酸磷酸化的激酶结构域,属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。系统进化分析结果表明,小麦MAPK基因与拟南芥MAPK1为直系同源基因,故将其命名为TaMAPK1。进一步通过转基因方法创建了以野生型拟南芥Col-0为背景的TaMAPK1过表达株系(TaMAPK1-OE)和以拟南芥AtMAPK1基因功能缺失纯合突变体mapk1为遗传背景的TaMAPK1回补系(TaMAPK1-com),并对其进行表型观察和产量性状调查,结果发现,突变体mapk1的抽薹时间比Col-0提前2.8 d,TaMAPK1-com的抽薹时间与Col-0无显著变化;与Col-0相比,突变体mapk1的株高、总分枝数、种子大小、单株种子重量和单株生物量均显著提高,而TaMAPK1-com和TaMAPK1-OE株系的种子大小、单株和种子重量和单株生物量均显著减少。     

盐生草HgNHX1基因在大麦株系中的功能验证

为了探讨盐和干旱环境胁迫对转盐生草液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因HgNHX1大麦幼苗生长及抗逆性生理指标的影响,以转HgNHX1基因大麦及野生型株系为材料,分析盐(150 mmol· L^-1 NaCl)和自然干旱环境下转基因大麦幼苗的生长特性及生理指标的变化。结果表明,在盐胁迫条件下,随着胁迫时间的延长,转基因株系中HgNHX1 基因相对表达量逐渐上升;干旱胁迫条件下,转基因株系中HgNHX1 基因相对表达量呈先上升后下降的趋势,在处理3 d时达到最高。且在胁迫处理的三个不同时间点,转基因株系的相对含水量和游离脯胺酸含量均高于野生型株系,而相对电导率和丙二醛含量均低于野生型株系。这些结果说明,转基因株系中HgNHX1基因能够应答盐和干旱胁迫,具有提高大麦耐盐、抗旱性的功能。     

玉米肉桂醇脱氢酶基因ZmCAD4的克隆和生物信息学分析

肉桂醇脱氢酶(CAD)是木质素生物合成途径的限速酶。对玉米B73基因组数据库和NCBI数据库中注释为玉米B73 CAD的基因进行挖掘和筛选,对其中1条玉米肉桂醇脱氢酶基因ZmCAD4克隆,并进行生物信息学分析。结果表明,共筛选到12条玉米CAD基因,克隆的ZmCAD4基因编码区全长1 104 bp,编码367个氨基酸。ZmCAD4蛋白含有典型的CAD1结构域、Zn结合位点和NADP结合位点,不含有跨膜结构域和信号肽,为非分泌蛋白,亚细胞定位预测定位在细胞质中。蛋白三级结构预测与拟南芥AtCAD5蛋白相似,相似度达到73.80%。系统进化分析表明,ZmCAD4与芒草、高粱等禾本科植物亲缘关系最近。     

象耳豆根结线虫Me-mapk1基因的克隆及RNAi分析

促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是线虫体内信号转导的重要组分,在生长发育过程中具有重要作用。本研究从象耳豆根结线虫中克隆了1个促分裂原活化蛋白激酶基因Me-mapk1c DNA序列,该序列全长1 369 bp,包含1个1 185 bp的完整开放阅读框,推导编码394个氨基酸,蛋白质分子量为45.39 ku。同源性搜索比对结果发现,该基因编码的蛋白序列与南方根结线虫MI-MAPK1具有99%的一致性。通过构建原核表达载体p ET-32a-MAPK,在IPTG的诱导下得到70 ku左右的特异融合蛋白(包括大小约26 ku的标签序列)。利用RNAi技术对象耳豆根结线虫二龄幼虫Me-mapk1基因进行沉默,线虫诱导番茄根结形成的数量显著减少,推测Me-mapk1基因的下调表达有可能影响象耳豆根结线虫二龄幼虫(J2)的生长发育。     

玉米COBRA基因家族分析及重要成员ZmCOBL03基因编辑

利用生物信息学的方法分析玉米COBRA家族10个成员的序列特征、与其他物种的进化关系和组织特异性表达模式。结果表明,10个COBRA家族基因都含有CCVS保守结构域,并且均定位于细胞膜上。系统进化分析结果显示,该家族可以分为2个亚族,每个亚族内的基因具有相似的基因结构和理化性质。以ZmCOBL03为候选基因开展基因编辑,采用双靶标位点的设计思路,利用农杆菌介导的玉米遗传转化技术和CRISPR/Cas9基因编辑技术,成功获得ZmCOBL03基因靶向突变的玉米株系。表型分析证实,ZmCOBL03基因突变后严重影响了玉米的正常发育,表现为植株极端矮化且生殖生长受到抑制,证实ZmCOBL03基因在植物细胞壁纤维素合成中发挥重要作用。