模糊综合评判法预测内蒙古西部地区向日葵锈病

本文选用了5月中下旬、6月中下旬的降雨量和锈病越冬菌量作为预测因子,用模糊综合评判建立预测模型。选用1983—1989年呼和浩特市、土右旗和临河市三个地区的病害流行状况(15个样本)作为建模基础资料。预测准确率70％。     

花生miRNA与其靶基因的生物信息学预测

本研究利用生物信息学方法预测花生中的miRNA及其靶基因。将miRBase注册的已知植物miRNA与花生EST和GSS数据库进行比对搜索,筛选得到13条miRNA,进一步预测得到20个靶基因。分析结果显示大多数靶基因属于转录因子,调控植物的生长发育等多种生物过程。     

向日葵柄锈菌效应蛋白的预测及筛选

向日葵柄锈菌（Puccinia helianthi Schw.）引发向日葵锈病,对生产具有破坏性。为深入了解锈菌效应蛋白,研究病原与寄主的互作机理,在获得向日葵柄锈菌分泌蛋白组的基础上,利用生物信息学软件预测及分析向日葵柄锈菌效应蛋白,采用qRT-PCR检测其中7个候选效应蛋白基因在接种叶片中的相对表达量。结果表明：在供试的900个锈菌的分泌蛋白中预测到候选效应蛋白497个。基因特征分析显示,开放阅读框长度在200～399 bp之间的最多;信号肽长度集中在16～27个氨基酸残基（占92.96%）;信号肽氨基酸组成中亮氨酸出现频率最高,其次为丙氨酸、异亮氨酸;信号肽识别位点以SpⅠ型为主。本研究获得了7个向日葵柄锈菌的效应蛋白,qRT-PCR检测表明柄锈菌接种向日葵叶片后,与纯孢子相比,这7个效应蛋白编码基因均上调表达,说明其参与了锈菌侵染向日葵的过程。     

向日葵抗锈病基因同源序列的克隆与分析

向日葵锈病严重影响向日葵的产量。为了找到抗锈病相关基因,根据已知NBS-LRR型抗病基因保守结构域P-loop和GLPL设计简并引物,以接菌的抗病向日葵品种CM29叶片的cDNA为模板进行扩增。通过克隆转化得到10个具有连续开放阅读框的RGA,经系统进化分析将其分为TIR-NBS-LRR和non-TIR-NBS-LRR两种类型。对其氨基酸序列进行多重序列比对结果显示所获得的RGA具有典型的NBS-LRR型抗病基因保守结构域即P-loop、kinase-2a、kinase-3a和GLPL结构。运用BLASTX分析这些结果,表明其RGA与已知的抗病基因相应保守区域的同源性为18.1%～51.1%,说明它们可能与抗病功能基因具有密切联系。     

蒙古冰草苗期抗旱相关microRNA的差异表达分析及靶基因预测

为明确蒙古冰草抗旱相关microRNA(miRNA)的表达特征及其靶基因,利用实时荧光定量PCR技术,对前期测序筛选到的4个miRNA(amo-miR21、amo-miR44、amo-miR62、amo-miR82)在干旱胁迫下的苗期差异表达情况进行了定量验证,用Target Finder软件和psRNATarget数据库在线预测其靶基因,并用MegAlign软件对预测的靶基因进行了同源性比对分析。结果表明,干旱胁迫下,蒙古冰草中amo-miR21、amo-miR82和amo-miR62的表达量呈上调趋势,而amo-miR44的表达呈下调趋势,与前期测序结果相符;4个miRNA共预测出32个靶基因,其中,amo-miR44在玉米、水稻和小麦数据库中未发现同源的靶基因,在拟南芥、大麦、蒺藜苜蓿中发现的靶基因相似性较低;而amo-miR21、amo-miR82和amo-miR62的靶基因均与小麦中预测的靶基因存在较高同源性(68.6%~95.6%),推测这3个靶基因是参与干旱逆境胁迫响应的基因。     

植物中miRNA及其靶基因的检测与鉴定方法

miRNAs(microRNA,微RNA)作为植物体内一类重要的内源性非编码小分子RNA,能够显著调控细胞发育的多个生物学过程,对植物生长起重要调控作用。诸多研究表明:在植物生长发育过程中miRNA的表达具有组织特异性和时空特异性。因此,检测和分析不同组织或样品中miRNA及其靶基因的种类与表达特征,可为研究miRNA的生物学功能提供重要信息和依据。本文综述了近年来植物中miRNA及其靶基因的检测与鉴定方法及其存在的优缺点,为进一步开展miRNA及其靶基因的功能研究提供借鉴和参考。     

Fungicidal disease suppression and yield losses associated with sunflower rust in Israel

The effects of rust on the yield components and harvested achene yield of a non-oilseed sunflower cultivar were examined in two field trials in Israel. Head area and the number of achenes per head were decreased during severe rust epidemics, but were unaffected by moderate or mild epidemics. Individual achene weight and the frequency of fertile achenes were influenced by the disease, in relation to its intensity. The fungicide tebuconazole, applied at a rate of 0.125 kg a.i. ha⁻¹, arrested rust development for at least 14 days. Highly significant effects were obtained by spraying when anthesis had occurred only in the outer quarter of the inflorescence radius, whereas the effects of spraying when anthesis was completed were negligible. Differences in yield (0.86–1.15 t ha⁻¹) and in net profit (US$696–1153 ha⁻¹) between sprayed and unsprayed plots were significant (p<0.05).     

向日葵品种对锈病抗性的组织学和超微结构研究

为了进一步了解向日葵与向日葵锈病病菌的互作关系及品种的抗性机制,采用电子显微镜技术对向日葵品种对锈病抗性的组织学和超微结构进行研究.在电镜下观察发现,向日葵锈病菌侵染向日葵后,在感病品种和抗病品种上发育的组织学和超微结构特征有明显差异.病菌在感病品种细胞间隙分布有大量的胞间菌丝,寄主细胞发生质壁分离;叶绿体变形,叶绿体的片层结构排列零乱,直至叶绿体解体.在抗病品种上表现为菌丝生长受抑,没有观察到吸器的产生,寄主细胞的早期坏死与锈菌的发育受阻密切相关.品种的抗病性可能与饥饿阻止真菌生长有关.     

向日葵锈菌胞外金属蛋白酶的特性分析

为进一步了解锈菌侵染向日葵的致病机制,对向日葵锈菌(Puccinia helianthi)分泌的一种新型的金属蛋白酶(metalloproteinase,Mep)水解活性和生物学特性进行了表征。使用偶氮酪蛋白法测定蛋白酶的活性,在波长280 nm下测吸光度。结果表明,该蛋白酶对偶氮酪蛋白具有水解活性,纯酶最适温度和pH分别是50℃和7.0,在pH 5.0～9.0和温度50℃以下保持稳定。蛋白酶受到抑制剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)、1,10-菲咯啉的显著抑制;Ca²⁺、Zn²⁺、Mg²⁺可以显著提高该蛋白酶的活性,表明该酶为金属蛋白酶。另外,利用qRT-PCR试验测定了基因Mep在锈菌侵染向日葵的过程中的表达情况,结果显示,在接菌48 h时,基因表达量达到高峰,后逐渐降低,表明该蛋白酶参与了锈菌对向日葵的早期侵染过程。     

寡糖诱导向日葵抗锈病的信号转导途径

为了解寡糖诱导向日葵抗锈病过程中的信号转导途径,利用寡糖、水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）预先喷雾处理向日葵叶片,1d后接种锈菌,通过对植株体内脂氧合酶（LOX）活性及SA含量的测定,并通过RT-PCR对SA、JA信号途径的标记基因PR5和PDF1.2等表达水平进行测定,初步确定诱导抗性表达的信号转导途径。结果表明：经寡糖诱导后,向日葵叶片内LOX活性降低,SA含量上升,且诱导水杨酸途径标记基因PR5表达量增加。结果说明寡糖诱导向日葵抵抗锈病主要与SA介导的信号途径有关。     

花生根部耐盐相关miRNAs的鉴定与功能分析

miRNAs作为一种基因表达调控子在植物应答胁迫的过程中起着重要的作用,当花生受到盐胁迫时,也会有相应的miRNAs参与基因表达调控应答胁迫。本研究对200份花生品种进行萌发期耐盐性鉴定,获得了高耐盐花生品种3份,中耐盐花生品种5份,盐高敏感品种4份。并对不同耐盐性花生品种在盐胁迫处理条件下进行了抗氧化酶活性(SOD,POD,CAT)和MDA含量的测定。结果表明,耐盐性花生品种清除活性氧的能力大于盐敏感型。盐胁迫条件下,耐盐性花生植株MDA含量较少,受到的伤害相对较小,而盐敏感植株的受伤害程度最大,也证明了耐盐性花生品种在受到盐胁迫伤害时植物体内存在更强大的保护作用。通过小RNA测序及对靶基因序列进行功能分析和同源序列功能检索,获得了8条花生耐盐相关保守miRNAs序列,miR159-1,miR159-2,miR159-3,miR164-2,miR167-3,miR319-1,miR319-2,miR2111-1。荧光定量PCR测定结果表明,这些花生保守miRNAs受盐胁迫诱导,并调控其靶基因的应答反应。     

辽宁省玉米锈病病原菌鉴定及其生物学研究

根据玉米锈病田间症状和病原菌形态,鉴定确认辽宁省玉米锈病是由玉米柄锈菌(Pucciniasorghi Schw.)所致。病原菌生物学研究结果表明,夏孢子萌发温度为5℃～35℃,最适温度为25℃;最适湿度为100%;萌发pH为4～10,最适pH值为7。供试碳源对夏孢子萌发均有不同程度促进作用,最适碳源为蔗糖。供试氮源对夏孢子萌发有抑制作用,酪氨酸的抑制作用最大。夏孢子致死温度为47℃、10min;冬孢子致死温度为49℃、10min。冬孢子室内常温下越冬最多存活75d。     

小冰麦33苗期抗叶锈性鉴定及其抗性基因推导

为明确小冰麦33在抗叶锈病方面的应用前景,选用了来自全国21个地区不同年份的214株叶锈菌株对小冰麦33进行苗期抗叶锈性鉴定。结果表明,在214株菌株中,只有云南与贵州两地区各出现了一个使其产生高侵染型的菌株,说明小冰麦33对我国小麦叶锈菌具有较强的苗期抗病性,可在我国大部分麦区使用。试验选用19个具有较好鉴别能力的小麦叶锈菌株和49个已知的抗叶锈单基因品系对其进行了抗叶锈基因推导,推导出小冰麦33中可能含有Lr2a、Lr3a、Lr23、Lr44及未知抗叶锈基因。     

小麦品种在西藏的抗条锈性变异监测分析

为了解不同小麦品种在西藏的抗锈性表现,于2009-2011年在西藏林芝西藏农牧学院实习农场,对来自全国小麦条锈病菌变异观察圃的46份已知抗性基因小麦品种、45份生产及后备品种和由西藏农牧学院保存的26份西藏小麦种质资源(包括生产品种、引进抗源品种及区试材料)进行了田间自然诱发抗条锈病鉴定。结果表明,在小麦条锈病菌变异观察圃中,46份已知基因品种中33份表现为抗病,3份表现为感病,10份抗性不稳定;45份生产及后备品种中20份表现为抗病,12份表现为感病,13份抗性不稳定;26份西藏种质中,22份表现为抗病,3份表现为感病,1份抗性不稳定。调查表明,大部分材料表现出较稳定的抗病性,但目前在西藏高原麦作区实际生产中应用却较少。为减轻小麦条锈病的发生危害,应进一步加强抗病品种的选育和推广。