小豆种质资源对锈病的抗性鉴定研究

 豆锈病[Uromyces appendiculatus (Pers) Ung.]是小豆的重要病害,在我国小豆种植区内均有发生和为害。目前该病虽可用化学药剂防治,但根本的防治措施还是种植抗病品种。     

小豆锈病分子检测体系的构建及应用

由豇豆单胞锈菌（Uromyces vignae Barclay）引起的小豆锈病是小豆生产中危害最为严重的病害之一,建立早期分子检测技术体系对病害早期诊断和及时防控具有重要意义。本研究以豇豆单胞锈菌ITS序列为依据设计引物,结合已报道的单胞锈菌属特异检测引物,以豇豆单胞锈菌为目标菌,以茄链格孢、茄丝核菌、禾谷镰刀菌、稻瘟菌、苹果轮纹病菌、半裸镰刀菌、玉米链格孢菌、尖孢镰刀菌和禾顶囊壳等9种常见植物病原真菌为参照菌,采用CTAB法提取上述各菌株的基因组DNA,应用普通PCR技术筛选出豇豆单胞锈菌的特异性检测引物UV-ITS,在此基础上设计巢式PCR引物UV-MX,构建了基于巢式PCR的高灵敏度小豆锈病分子检测体系。该巢式PCR体系在基因组DNA浓度仅为4×10^-6 ng·μL^-1时仍可实现有效扩增,其灵敏度是普通PCR的10万倍。以感病小豆品种‘宝清红’接种锈菌后不同时间的叶片为材料检验检测体系的应用效果发现,接种后12 h的小豆叶片样本即可扩增出豇豆单胞锈菌的特异性条带。本研究建立的小豆锈病分子检测体系特异性强、灵敏度高,具备对潜伏期病害进行早期诊断的应用潜力,可为小豆锈病的早期快速诊断和及时防控提供重要的技术支撑。     

小豆锈病病原菌鉴定

 小豆锈病是小豆的重要病害。然而,小豆锈病病原菌在我国还没有被鉴定。本文对从黑龙江省和内蒙古自治区采集的5个小豆锈病菌样品的分类地位进行了研究。形态学观察表明,小豆锈病菌夏孢子芽孔位于赤道线或赤道线上方,冬孢子平均壁厚为2.0 μm。分子标记检测发现,小豆锈病菌不能被疣顶单胞锈菌特异性引物对UA-ITSF/UA-ITSR扩增,小豆锈病菌和豇豆锈病菌不能被豇豆单胞锈特异性引物对UV-ITSF/UV-ITSR区分。对豇豆单胞锈特异性引物对扩增的4个小豆锈病菌样品PCR产物进行测序,比对分析表明目标序列与小豆单胞锈ITS序列的同源性为99%~100%。基于夏孢子的芽孔位置、冬孢子壁的厚度、疣顶单胞锈菌及豇豆单胞锈特异性引物检测结果和ITS序列分析,小豆锈病菌被鉴定为小豆单胞锈。     

番茄溃疡病菌拮抗链霉菌菌株23的鉴定

 番茄溃疡病(Tomato bacterial canker)是一种重要的世界性病害^[1]。近年来,该病在我国的发生呈上升趋势,严重时可减产25%~80%,甚至绝收。该病有逐渐向我国南方扩展蔓延趋势,迄今尚无化学药剂可控制其危害。     

褪黑素诱导小豆抗锈病机理的初步研究

为明确外源褪黑素诱导小豆抗锈性的作用及机理,以感病小豆品种‘宝清红’为材料,采用叶面喷施不同浓度褪黑素激发处理小豆真叶,而后对真叶挑战接种锈菌夏孢子,结果表明,低浓度(11.61 mg/L)褪黑素可显著提升小豆对锈病的抗性。夏孢子萌发试验表明,褪黑素对夏孢子萌发及芽管生长无显著抑制作用,表明褪黑素无抑菌活性。进一步的基因表达分析发现,与对照相比,褪黑素激发诱导了水杨酸(SA)通路关键基因NPR1于接种后24 h显著上调表达,且病程相关蛋白PR1、几丁质酶(CHI)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)及PR5均于接种后24～120 h被显著诱导表达,说明褪黑素可能通过诱导NPR1表达,进而激活下游PR蛋白的高水平应答,使感锈病小豆品种获得对锈病的抗性。     

吡啶衍生物研究(IV):4-烃基-3-[(2-氯吡啶)-4-基]-1,2,4-三唑啉-5-硫酮的合成及抑制棉花立枯菌活性

越来越多的吡啶衍生物被发现具有各种不同的生物活性。据报道,吡啶环的2位或6位被氯原子取代后的某些化合物能够诱导植物产生抗病机能,如N-氰甲基-2-氯异烟酰胺(NCI)对防治稻瘟病有很好的效果,它不是直接作用于病菌,而是诱导水稻植物体产生抗病机能,这是防治植物病害的新的化学途径[1]。而2,6-二氯异烟酸也是一个能诱导植物系统产生抗病性的有效药剂,能诱导植物产生大量PR蛋白[2]。为此,在前期工作[3]的基础上,我们设计、合成了一系列标题化合物(I),并测定了它们抑制棉花立枯菌的活性。合成路线如下:NCOOHH2O2NOCOOHPCl5POCl3NCl…     

6种药剂对玉米南方锈病田间防效评价

玉米南方锈病是豫南玉米生产上毁灭性的病害,近年来发生频繁,危害严重,缺乏药剂防治是该病害严重的主要原因之一。为明确表态杀菌剂对玉米南方锈病的防治效果,笔者选用戊唑醇,己唑醇,丙环唑,苯甲·丙环唑,醚菌酯,吡唑醚菌酯等6中不同杀菌剂对玉米南方锈病进行田间药效试验,结果表明6种杀菌剂对南方玉米锈病具有良好的控制作用,防治效果达到75%以上,增产效果显著,并对玉米生产安全,可以在大田生产中推广应用。     

小豆病害研究进展

小豆是我国重要的食用豆类作物,病害是限制小豆产量和品质的重要因素。本文旨在对小豆主要病害的研究进展进行综述,明确主要病害的种类、特征、病原菌的鉴定、抗性种质资源的筛选、抗性基因的定位以及绿色防治药剂筛选等方面的进展,并对小豆病害研究未来发展方向进行展望,以期为小豆病害的研究及防治提供参考。     

2011年我国主要麦区小麦白粉病菌群体对三唑酮和苯锈啶的敏感性

 小麦白粉病(Wheat Powdery Mildew)是我国小麦生产上常发性病害之一^[1]。小麦白粉病的防治主要采用抗病品种和化学药剂,辅之以栽培措施的综合防治技术。由于目前生产上抗病品种相对缺乏,药剂防治成为我国小麦白粉病防治的主要措施之一^[2]。自20世纪80年代以来三唑类杀菌剂一直是我国防治小麦白粉病的主要药剂,由于长期、大范围、单一的使用导致小麦白粉病菌对三唑类杀菌剂的抗药性大大提高。监测结果表明,2009年我国小麦白粉病菌群体对三唑酮的平均抗性水平已经达到56.58倍,抗性频率达到99.09%,其中高抗菌株占49.09%^[3]。目前小麦白粉病菌对三唑酮的抗性形势十分严峻,寻找三唑类杀菌剂的替代药剂成为控制该病害的迫切需求。     

外源ACC通过激活乙烯合成及信号转导诱导小豆抗锈性

大量研究表明, 乙烯可激发植物对死体营养型真菌的抗性, 但我们前期研究发现, 乙烯合成前体ACC可提高小豆对活体营养型真菌——锈菌的抗性, 为初步明确其机制, 本研究分析了ACC处理对小豆乙烯合成及信号转导的影响, 结果表明, ACC处理显著提高了乙烯合成基因VaACS1及信号通路关键基因VaEIN2?VaEIN3?VaERF5的表达水平?此外, ACC处理后再接种锈菌, 小豆锈病的发病程度显著降低?对接种锈菌后不同时间VaPR2和VaPR4的表达分析表明, 相比ACC处理后不接种对照, ACC处理后再接种锈菌的处理, 接种后1~5 d这两个基因表达量显著升高; 与水处理不接种锈菌相比, 水处理接种锈菌5~8 d后VaPR2和VaPR4的表达量虽显著上调, 但应答时间较ACC处理滞后, 且总体表达水平低, 表明ACC激活乙烯通路进而诱导防卫反应基因上调表达是其诱导小豆抗锈性的关键?     

小豆抗锈病诱导剂的筛选

Four common inducers, salicylic acid (SA), 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), benzothiadiazole (BTH) and methyl jasmonate (MeJA), were selected to evaluate the effects of inducers on the resistance of adzuki bean to rust by investigating urediospores germination and the adzuki bean resistance to Uromyces vignae. The results showed that four inducers had no effects on the urediospores germination. However, they can significantly induce adzuki bean resistance to U. vignae. Among these four inducers, 0.25 mg·mL^-1 ACC can significantly reduce the disease index, which was 45.06% lower than the control. Aditionally, seedlings treated with ACC exhibited a typical "triple reaction", which indicated that this induced resistance may relate with the endogenous ethylene biosynthesis in adzuki bean. Then the adzuki bean seedlings were treated with an ethylene receptor inhibitor, 1-methylcyclopropene (1-MCP) alone or combined with ACC. The results showed that 1-MCP alone had no significant effect on the growth and rust resistance of adzuki bean. However, 1-MCP could eliminate the "triple reaction" and did not affect the induced resistance caused by ACC when it used combined with ACC. Results obtained in current study suggested that ACC can significantly induce the resistance of adzuki bean to the rust. Moreover, we speculate that ACC-induced rust resistance of adzuki bean may not depend on ethylene signaling pathway.     

小豆AP2/ERF基因家族鉴定及其应答锈菌侵染的表达分析

 为明确小豆VaAP2/ERF家族基因在小豆应答豇豆单胞锈菌(Uromyces vignae)侵染中的作用,本研究采用生物信息学方法从小豆基因组中鉴定VaAP2/ERFs家族基因186个,包括AP2(24个)、RAV(2个)、Soloist(1个)及ERF(159个)四个亚家族,其中ERF亚家族又可分为DREB和ERF两个亚类。基因结构分析发现,68.3%的VaAP2/ERFs基因不具内含子。保守基序分析发现,各亚族成员保守域组成类似,可作为基因家族分类的重要依据。前期转录组测序发现VaAP2/ERF中的6个成员接种后24 h显著上调,进一步应用qPCR技术对其在‘1-D-3’(免疫)及‘宝清红’(感病)中应答锈菌侵染的表达分析发现,免疫品种中6个成员均于接种后6 h及120 h显著上调,另有2个于接种后12 h也显著上调,表明上述基因均在小豆抗锈病中发挥正调控作用。     

粟锈病菌夏孢子生活力及寄主范围的研究

 将指形管装的粟锈菌夏孢子和纸袋装的病叶保存在冰箱中,10个月后夏孢子仍有一定的发芽率,用其接种谷子可引起发病。随着保存时间的推移,夏孢子的发芽率及其接种发病程度也降低。寄主范围试验表明,该菌可侵染狗尾草属中的几种狗尾草,但不侵染金色狗尾草。     

长豇豆疫病的初步研究

 广州地区长豇豆普遍出现的"死藤"除了镰刀菌枯萎病外,疫病也是重要的病原。疫病病原菌经鉴定为Phytophthora vignae Purss。这一发现,对长豇豆抗枯萎病的育种工作具有重要的意义。Phytophthora vignae人工接种只危害豇豆属各个品种,但刺伤接种能侵染菜豆荚、茄子果实、马铃薯块茎;不能侵染大豆、绿豆、赤豆、豌豆、蚕豆、黄瓜、辣椒。在高菌量接种条件下,所参试的8个品种均不抗病,以"抗病二号"较好。盆栽药效试验以90%乙磷铝300倍液效果较好。喷药后即接种防效达90.81%。喷药3天后还有一定的效果,但接种24小时后再喷药,药效便可降低为51.33%。     

蚕豆抗锈病鉴定方法的改进及资源筛选

 蚕豆锈病是由蚕豆单胞锈菌 [Uromyces viciae-fabae (Pers.) Schroet ] 引起的蚕豆最重要的病害之一。为提高蚕豆锈病抗性种质筛选的效率及准确性,本文采用混合菌株在温室条件下苗期接种、成株期评价的方法进行抗性鉴定。以抗病材料K0772和感病材料K90315为对照,对1416份材料(3个年度鉴定材料数量分别为290、517和609份)进行鉴定试验,其中重复鉴定材料77份。抗病对照K0772历年均表现为抗病(R);感病对照K90315分别表现为感病(S)、感病(S)和高感(HS)。不同年份间的病情指数T检验结果显示,对照品种K0772和K90315及重复鉴定材料的3年重复鉴定结果间差异并不显著,具有较好的稳定性。同时,重复鉴定材料组间分别呈极显著、显著、极显著正相关。研究结果表明年度间的重复鉴定结果高度一致,具有较好的稳定性和重复性。通过3年重复鉴定,获得高抗(HR)材料12份,抗病(R)材料47份,中抗(MR)材料18份。因此,利用混合菌源进行苗期接种和在成株期对蚕豆品种锈病抗性进行评价的方法具有较好的稳定性和准确性,该方法可以用于蚕豆锈病综合抗性材料的筛选和抗病育种研究。     

木醋液处理对绿豆萌发及抗蚜作用初步研究

为明确木醋液对绿豆萌发及寄主抗蚜作用的影响, 探讨木醋液作为植物生长调节剂和生物源农药的应用潜力, 本试验将木醋液原液稀释为500?1 000?2 000?3 000倍和5 000倍5个浓度, 通过浸种催芽法分析木醋液对绿豆种子萌发和抗氧化指标的影响, 同时用不同浓度木醋液浸泡的脱脂棉包裹绿豆苗根部模仿灌根, 在培养皿中接种蚜虫, 分析蚜虫繁殖力和存活率等抗虫指标?结果表明, 5 000倍稀释液能显著促进绿豆苗芽和根的生长, 处理后7 d, 根长和芽长较未处理对照显著增加19.65%和33.74%, 500?1 000?2 000倍稀释液处理的种子其发芽率?发芽势?芽长和根长与未处理对照相比显著降低?经5 000倍稀释液浸种和包裹根部的幼苗第二对真叶展开时, 叶片中的CAT活性显著增加了11.54%, MDA的含量显著减少了54.19%, 蛋白质含量显著增加了14.40%?500倍稀释液处理5 d的蚜虫存活率与对照相比显著降低了33.33%; 2 000倍稀释液处理后蚜虫7 d内繁殖力显著提高了41.53%; 5 000倍稀释液对蚜虫存活率?繁殖力无显著影响?综上, 较高浓度的木醋液处理的绿豆苗喂食蚜虫可降低蚜虫存活率和繁殖力, 但同时也抑制绿豆的萌发和幼苗生长, 较低浓度木醋液促进绿豆萌发和幼苗生长, 但是对寄主抗蚜性影响不显著?     

小豆白粉病菌的鉴定与小豆品种抗白粉病评价

为明确小豆白粉病病原菌的种类以及小豆种质资源对白粉病的抗性,采用形态学和系统发育学方法对近年来在北京市发生的小豆白粉病病原菌种类进行鉴定,并采用室内苗期人工接种法评价小豆常见栽培品种（系）对白粉病的抗性。结果表明,从北京市采集的感白粉病小豆病样中培养获得病原菌BJ1,该菌能在小豆叶片和茎上产生明显的白色粉斑,分生孢子梗直立,不分枝,分生孢子单细胞,成链状着生于分生孢子梗上,呈椭圆形或卵圆形。通过rDNA-ITS序列系统发育分析,小豆白粉病菌BJ1被鉴定为白粉菌目白粉菌科的苍耳叉丝单囊壳Podosphaera xanthii。室内苗期人工接种条件下,19个供试小豆品种（系）接种小豆白粉病菌BJ1后均可发病,其中9个审定品种均表现为中度感病或高度感病,10个优良品系发病略轻。     

蚕豆抗锈病鉴定方法的改进及资源筛选

 蚕豆锈病是由蚕豆单胞锈菌 [Uromyces viciae-fabae (Pers.) Schroet ] 引起的蚕豆最重要的病害之一。为提高蚕豆锈病抗性种质筛选的效率及准确性,本文采用混合菌株在温室条件下苗期接种、成株期评价的方法进行抗性鉴定。以抗病材料K0772和感病材料K90315为对照,对1416份材料(3个年度鉴定材料数量分别为290、517和609份)进行鉴定试验,其中重复鉴定材料77份。抗病对照K0772历年均表现为抗病(R);感病对照K90315分别表现为感病(S)、感病(S)和高感(HS)。不同年份间的病情指数T检验结果显示,对照品种K0772和K90315及重复鉴定材料的3年重复鉴定结果间差异并不显著,具有较好的稳定性。同时,重复鉴定材料组间分别呈极显著、显著、极显著正相关。研究结果表明年度间的重复鉴定结果高度一致,具有较好的稳定性和重复性。通过3年重复鉴定,获得高抗(HR)材料12份,抗病(R)材料47份,中抗(MR)材料18份。因此,利用混合菌源进行苗期接种和在成株期对蚕豆品种锈病抗性进行评价的方法具有较好的稳定性和准确性,该方法可以用于蚕豆锈病综合抗性材料的筛选和抗病育种研究。