小麦对条锈菌入侵反应的超微结构研究

用电镜研究小麦细胞对条锈菌入侵反应发现,在吸器发育过程中,寄主细胞的细胞器,如细胞核、内质网、叶绿体、高尔基体等常与吸器相伴随,在吸器四周的寄主原生质中形成与侵染有关的管状复合体,该结构可直接与吸器外质膜相连接;寄主细胞可向吸器颈部四周分泌和沉积大量的胼胝质,并可将颈部完全包围.经细胞化学染色表明,胼胝质的主要成分为多糖.     

小麦条锈菌鉴别寄主Lee中抗性基因Yr7的微卫星标记

【目的】对近等基因系Taichung29*6/Lee对条锈菌（PST）菌系CYR27的抗性谱进行遗传分析，并运用微卫星技术对近等基因系Taichung29*6/Lee中的抗条锈性基因进行标记。【方法】将Taichung29*6/Lee 与Taichung29杂交、自交和测交并对双亲及其杂交后代进行苗期抗性鉴定。采用SSR技术，利用抗性供体Lee中含有目的基因Yr7的小麦抗条锈病近等基因系Taichung29*6/Lee，选用Yr7所在的2B染色体上88 对和Yr22、Yr23所在4D、6D染色体上22对SSR引物，对供试的Taichung29*6/Lee、Taichung29和Lee基因组DNA进行PCR扩增和电泳分析。【结果】根据F2分离群体的抗感单株分离比例，确定Taichung29*6/Lee对CYR27菌系的抗性为1个显性基因，2B染色体上的Xgwms526引物扩增出多态性谱带为Xgwms526/212bp和Xgwms526/216bp，并证明其DNA片段位点与抗条锈基因Yr7存在遗传连锁关系；用标记Xgwms526扩增F2作图群体的单株DNA，在75株抗病单株中，有22株扩增出A型带（Xgwm526-212bp），51株扩增出H型带（Xgwm526-212bp和Xgwm526-216），2株扩增出B型带（Xgwm526-216）；在31株感病株中，有4株扩增出H型带，27株扩增出B型带。【结论】通过Map Manager QTX 17b软件计算，确定Xgwm526标记位点与Yr7基因位点的遗传距离为5.3cM，标准差为2.3，LOD值为18.4。该标记Xgwm526可作为Yr7基因的SSR标记利用。     

三唑酮对小麦条锈菌在寄主内发育的影响

小麦幼苗接种小麦条锈菌3d后,三唑酮喷雾施药。电镜观察三唑酮对条锈菌在寄主内发育的影响。观察发现,菌丝和吸器最初的变化是细胞质中脂肪粒和液泡数量的增加,菌丝和吸器的壁与细胞质膜间出现一些电子致密度高的小泡囊,随后壁内层不规则增厚,菌丝顶端细胞壁增厚最为明显;菌丝和吸器最终解体。吸器外间质的宽度明显增宽,其中累积有染色较深的物质。三唑酮对吸器发育具有致畸作用,并抑制隔膜的形成;受侵寄主细胞分泌的胼胝质,可将吸器体完全包围。观察结果表明三唑酮不仅可直接作用于条锈菌,同时也可通过影响寄生而间接作用于该病菌。     

小麦条锈菌和叶锈菌的复合PCR检测

利用真菌β-微管蛋白基因的保守序列和小麦条锈菌(Puccinia striiformi f.sp.tritici)、叶锈菌(Puccinia tri-ticina)的SCAR标记引物,对锈菌孢子与感病小麦叶片总DNA进行复合PCR检测,扩增获得了小麦条锈菌171bp和叶锈菌226 bp的特异性DNA片段,其检测灵敏度可达到50 μg·L~(-1)模板DNA浓度水平.在此基础上,可进一步制备小麦锈菌不同种的分子诊断、检测试剂盒.     

小麦重要抗源和后备品种对条锈菌突变菌株的抗性研究

以小麦条锈菌条中29号的6个突变菌株测定了我国18个重要抗源品种和31个后备品种的抗锈稳定性。结果表明,5个抗源高感5个突变菌株,3个抗源感染3～4个突变菌株、6个抗源感染1～2个突变菌株,7个抗源抗所有的突变菌株。这7个抗源在目前育种中有应用价值。31个后备品种中有些品种感染1～6个突变菌株,并对这些品种应用和推广前景进行了讨论。     

小麦品种对条锈病低反应型抗性的组织学和超微结构研究

 采用荧光显微镜、微分干涉显微镜和电子显微镜技术 ,系统研究了非亲和组合中小麦对条锈病低反应型抗性的组织学和超微结构特征。非亲和组合分别由小麦品种牛朱特与条中 2 8号小种、杂种 4 6与条中 2 9号小种、天选 882与条中 2 9号小种组成 ,对照亲和组合由小麦品种辉县红与条中 2 9号小种组成。观察结果表明 ,小麦条锈菌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。病菌在抗病品种上表现为菌丝生长受抑 ,菌落形成延迟或败育 ,病菌吸器母细胞和吸器数量明显减少。寄主细胞的坏死与条锈菌的发育受阻密切相关 ,免疫组合中病菌的受抑程度高于近免疫组合的。电镜观察发现 ,在抗病品种上 ,病菌胞间菌丝、吸器母细胞、吸器在细胞和亚细胞水平 ,均发生了一系列异常变化 ,其中包括原生质的电子致密度加深、液泡增多变大、菌丝细胞壁不规则增厚、细胞器排列紊乱及解体、吸器母细胞及吸器丧失其生理功能、病菌最终畸形坏死。同时发现抗病品种受病菌侵染时可迅速产生结构防卫反应 ,新形成胞壁沉积物和吸器鞘等结构 ,以阻碍病菌进一步的扩展与发育。就小麦品种与条锈菌非亲和组合中表现出的组织学和细胞学特征与小麦抗锈性表达的关系进行了讨论。     

小麦条锈菌与寄主交界面的超微结构和细胞化学

用电镜技术和细胞化学方法研究结果发现,小麦条锈菌吸器颈部和吸器体壁均由两层构成,即染色较深的外层和染色较浅的内层,但是,具邻位羟基多糖物质的分布模式和糖基的种类在颈部壁和吸器体壁并非一致。在颈部处凹陷的寄主细胞质膜紧贴于其外壁,而在吸器体部位,它与吸器体始终保持一定距离。吸器外间质中存在有多糖物质,α-葡萄糖或α-甘露糖,乙酸半乳糖胺,半乳糖等糖基。此外,在吸器外围的寄主原生质中存在有呈管状的复合体。     

小麦条锈菌DNA提取方法的比较研究

以小麦条锈菌夏孢子为实验材料,分析比较了CTAB法、SDS法、尿素法和CTAB/SDS法4种方法对小麦条锈菌基因组DNA的提取效果。结果表明,利用4种方法提取的小麦条锈菌夏孢子DNA的纯度和得率存在一定差异,单位重量夏孢子分离的DNA量依次为:CTAB法>尿素法>CTAB/SDS法>SDS法,而所获得的DNA纯度依次为:CTAB/SDS法>CTAB法>SDS法>尿素法。以不同分离方法获得的小麦条锈菌DNA为模版,利用特异性微卫星引物RJ17进行PCR扩增和电泳分析,4种方法均能满足SSR反应,但CTAB法更适于SSR反应。     

小麦抗条锈病基因对中国条锈菌主要流行小种的抗性分析

[目的]培育和广泛应用抗病小麦品种是防治条锈病最经济有效和环境友好的措施.由于条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)群体中毒性变异频繁,发生新生理小种常导致主栽品种抗病性'丧失',引发条锈病大规模流行,严重威胁我国主粮安全供给.本研究通过监测和评价已知抗条锈病基因对我国目前...     

小麦重要抗源和后备品种对条锈菌突变菌株抗性的进一步研究

用小麦条锈菌条中２９号的７个突变菌株测定了我国４２个重要抗源品种和５２个衍生品种及４７个区（预）试品种。结果表明，８个抗源品种对野生菌系和突变菌株仍保持免疫到中抗反应，以长穗偃麦草和６８２８－０－６－１－１为抗源的品种抗锈稳定性较好，４个区试和３个预试品种抗锈稳定性也较好。并对这些抗源的利用和生备品种的推广应用前景提出了建议。     

小麦条锈菌侵染高温抗病品种组织病理学研究

条锈菌（Ｐｕｃｃｉｎｉａ ｓｔｒｉｉｆｏｒｍｉｓ Ｗ．）传染高温抗病品种后,抗性表达后与表达前比较,条锈菌产孢量显著减少,产孢期缩短,但孢子萌发率不受表达前后限制。组织病理学观察发现,高温抗性表达前,寄主内菌落面积大且增长快,吸器母细胞数目多,后期可产生少量寄主坏死细胞,但不足以抑制菌丝的扩展,高温抗性表达后,接种后４８ｈ即产生典型的寄主细胞坏死,后期寄主坏死细胞连片,菌落扩展明显受抑,菌稀且面积     

部分麦区小麦条锈菌对粉锈宁的抗药性监测

[目的]探讨小麦条锈病对粉锈宁杀菌剂的敏感性及抗药性。[方法]采用拌种离体叶段法测定了四川和云南两省的84个条锈菌株对粉锈宁杀菌剂的抗药性。[结果]供试菌株中属于敏感菌株占2.40%,耐药菌株占61.90%;供试菌株的平均EC50值为4.07 mg/L,平均抗性水平为21.43倍,平均抗性频率在10～50倍的菌株占52.35%,云南菌株的平均抗性水平高于四川菌株。[结论]为小麦条锈病的有效防治提供了理论依据。     

云南省小麦条锈菌生理小种组成与分布研究

利用19个鉴别寄主对采自云南省10个地州142份标样的研究结果表明：云南省小麦条锈菌群体结构复杂多样,本次监测到26个小种或致病类型。其中,以条中32,Hybrid 46-7、水源11-14、Hybrid 46-4、Hybrid 46-8出现频率较高,依次为：35．21％、16.20％,6．34％、4.23％、4.23％,是目前抗条锈育种的主要对象,其它小种为次要小种,研究结果可为抗病品种的选育及利用提供重要依据。     

EMS诱导小麦条锈菌毒性突变的研究

以化学诱变剂EM S处理小麦条锈菌CY 17和CY 31的夏孢子诱发其毒性突变,用抗条锈Y r近等基因系筛选毒性突变体,建立了4个CY 17和1个CY 31的突变菌株,各筛选品种上的病菌突变频率明显不同,突变率在2.14×1-0 6~3.68×1-0 5。对突变菌株的毒性测定结果表明,CY 17的所有突变菌株对Y r12发生了毒性突变,且CY 17和CY 31的所有突变菌株对Y r5,Y r10,Y r15和Y r24等4个抗病基因表现无毒性。研究证实毒性突变是小麦条锈病菌毒性变异的重要途径。     

小麦条锈菌吸器的遗传分析

吸器(Haustorium)是条锈菌产生于小麦细胞内的唯一器官,为了研究小麦持久抗性品种中条锈菌吸器的遗传规律,选用小麦持久抗条锈品种Aquileja(AQ)、Libellula(LB)、咸农4号(XN)和感病品种铭贤169(MX)配制杂交组合MX×AQ、LB×XN和AQ×XN,组成亲本及杂交一代(F1)杂交二代(F2)和回交一代(BCp1、BCp2)6个世代,接种条锈菌后取样,测定单位菌丝面积内的吸器数目。结果表明:AQ和LB中条锈菌的吸器数目分别为44.2/mm2和23.74/mm2,两个品种对吸器均表现较强的抗性;XN中条锈菌吸器数目(89.83/mm2)与MX(102.02/mm2)无差异,未表现出明显的抗性。小麦持久抗性品种中条锈菌吸器的遗传为部分隐性,显性度为-0.47￣-1.83;控制条锈菌吸器数目的基因大约有1￣2个。尺度模型检验结果表明MX×AQ组合中条锈菌吸器的遗传符合加性模型,遗传力较高为68%,而LB×XN和AQ×XN经尺度检验分析不符合加性—显性模型,遗传力较低。     

冬小麦新品系‘93保4-4’对条锈菌及白粉菌苗期抗性的遗传分析

2006-2009年,以小麦新品系‘93保4-4’作父本,‘铭贤169’作母本进行杂交,以F1代自交系获得的F2代材料,在苗期分别接种条锈菌主要流行小种‘条中29号’‘条中32号’‘条中33号’‘水11-4’‘水11-7’及白粉病菌‘E05’‘E09’进行抗性遗传分析.结果表明:接种‘条中29号’,F2代植株抗感分离比为170∶16,卡方测验值χ2c为1.43小于χ20.05,1(3.84),符合理论比值15∶1;接种‘条中32号’‘条中33号’‘水11-4’‘水11-7’,F2代植株抗感分离比分别为126∶23、139∶31、273∶51和118∶32,均符合理论比值13∶3,卡方测验值χ2c分别为1.22、0.06、2.05、0.56,均小于χ20.05,1(3.84).接种‘E05’和‘E09’,F2代植株抗感分离比分别为31∶117和32∶147,均符合理论值1∶3,卡方验测值χ2c分别为0.12和0.73,均小于χ20.05(3.84).据此推知新品系‘93保4-4’对条锈菌‘条中29号’的抗性由2对独立遗传的显性抗性基因控制,对‘条中32号’、‘条中33号’、‘水11-4’、‘水11-7’的抗性均由2对相互作用的显性抗性基因控制;对白粉菌‘E05’和‘E09’的抗性均由1对隐性抗性基因控制.     

小麦条锈菌被重寄生现象的电镜观察

正常的小麦条锈菌夏袍子堆呈桔黄色,但是在温室繁殖小麦条锈菌夏饱子的过程中,春秋两季常可观察到部分发病叶片上夏泡子堆变为深灰色的异常现象,最初仅部分夏抱子堆呈浅灰色.随后灰色夏饱子堆数目逐渐增多,颜色不断加深,最终所有夏抱子堆均成深灰色,并且变色的夏泡子堆一般不再形成新的夏抱子。小麦条锈菌夏抱子堆的变色现象可能与被其它真菌重寄生有关。为此,笔者通过扫描电镜技术进行了观察。