卵期短时高温暴露对B型烟粉虱存活和繁殖特性的影响

为探明B型烟粉虱卵期的高温适应性,研究了B型烟粉虱卵在不同温度(39℃和41℃)条件下暴露不同时间(1、2和4h)后转至适温(27℃)饲养,对其存活和繁殖特性的影响。结果显示,卵期短时高温暴露的温度和时间对B型烟粉虱的存活率、性比、雌虫寿命和产卵量具有显著影响。卵期在41℃暴露1h和4h后烟粉虱的存活率分别为73.0%和72.3%,显著低于对照,其它各处理与对照差异不显著。卵期在41℃暴露1h后,雌成虫比例为61.3%,显著高于对照,其它各处理与对照差异不显著。卵期在41℃暴露2h和4h后烟粉虱雌成虫寿命均为23.9天,较对照显著延长;产卵前期均为0.1天,较对照显著缩短;平均单雌产卵量分别为138.6粒和149.1粒,较对照显著增多。其它各高温暴露处理也导致雌成虫寿命显著延长。此外,卵期短时高温暴露后羽化雌虫的产卵节律和成虫生存曲线也发生显著变化,成虫产卵高峰期和存活期延长。     

B型和Q型烟粉虱成虫经高、低温暴露后的存活特性研究

研究了B型和Q型烟粉虱成虫经过高、低温暴露后的存活情况.结果表明,2种生物型烟粉虱成虫对高温具有较强的适应性,在45℃下暴露1 h,部分成虫仍能存活;B型和Q型烟粉虱成虫在2～5℃下暴露1～8 d后存活率迅速下降,成虫在2℃下暴露4 d或在5℃下暴露8 d后全部死亡.     

不同温度锻炼对高温胁迫下Q型烟粉虱存活及生殖的影响

［目的］ 明确不同温度锻炼对高温胁迫下Q型烟粉虱存活及生殖的影响。［方法］ 将Q型烟粉虱成虫在45 ℃下暴露1 h直接进行高温胁迫,及温度锻炼后再胁迫,即在不同温度(10、33、39 ℃)下暴露0.5 h,再45 ℃处理1 h,然后在26 ℃条件下饲养,观察其存活率、寿命及产卵量。 ［结果］ 在产卵量无明显变化时,低温锻炼后雌雄虫寿命缩短,以存活率升高的方式维持其种群。高温锻炼后存活率降低,以延长雌虫寿命的方式,使其种群数量维持在一定水平。［结论］ 不同温度锻炼后,Q型烟粉虱的种群动态与存活率、寿命、产卵量的变化之间存在着权衡。     

三叶草斑潜蝇hsp70的克隆及其表达量在高低温胁迫下的变化

为了明确高低温胁迫对三叶草斑潜蝇hsp70表达量的影响,采用RT-PCR和RACE技术获得了1条三叶草斑潜蝇诱导型热激蛋白基因hsp70,命名为Lthsp70-1,并利用实时荧光定量PCR技术检测其在温度胁迫后的表达量.该基因的开放阅读框为1923 bp,编码640个氨基酸.氨基酸序列中含有HSP70家族的签名序列IFDLGGGTFDVSIL和IVLVGGSTRIPK、DnaK特征基序IDLGTT(Y)S(C)V、非细胞器基序RARFEEL,以及C末端的保守序列EEVD.实时荧光定量PCR结果显示:成虫在31～33℃范围内,其hsp70表达量随温度升高而上升,33℃时达到最高峰;35～39℃时,hsp70表达量迅速下降;蛹经0℃胁迫0.5～2.0 h,其hsp70表达量随时间延长呈上升趋势.由此可见,高低温胁迫均能诱导三叶草斑潜蝇hsp70的表达.     

短时极端高温对亚洲玉米螟卵、初孵幼虫和成虫的影响

为探明短时极端高温对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)的影响,采用耐热能力测定方法,研究了亚洲玉米螟经6 h高温处理后的半数致死温度(LT50)、存活率以及不同高温下的半数致死时间(Lt50)。结果表明,经6 h高温处理后,亚洲玉米螟卵、初孵幼虫和成虫的LT50分别为40.24~40.44、38.59和42.84~44.54℃;当卵、初孵幼虫、1日龄和3日龄成虫分别在37、35、41和37℃时,其存活率与对照均无显著差异,而分别在39、37、43和39℃时,其存活率显著低于对照,卵、初孵幼虫、1日龄和3日龄成虫的短时高温阈值分别为37~39、35~37、41~43和37~39℃;当温度高于高温阈值时,卵、初孵幼虫和成虫的Lt50分别为0.38~6.31、0.22~8.35和3.80~24.15h,且雄成虫的Lt50小于雌成虫。研究表明,短时极端高温对亚洲玉米螟的存活率具有显著影响。     

水分胁迫下水稻对褐飞虱转录组的影响

为明确褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)在稻田缺水条件下的发生和灾变规律,以感虫水稻品种TN1为材料,以取食无水分胁迫水稻的褐飞虱为对照组,取食水分胁迫(以15%PEG6000营养液处理48 h模拟)水稻的褐飞虱为处理组,采用Illumina转录组测序技术研究水分胁迫下水稻对褐飞虱转录组的影响。结果显示,测序序列经拼接后得到褐飞虱全部单基因unigene共47 335条,平均长度为1 234 bp;与对照组相比,处理组中表达量差异显著的基因共有1 331条,其中表达量上调的基因有712条,表达量下调的基因有619条;随机选取20条具有显著表达差异的基因,通过实时荧光定量PCR方法检测其表达量以进行验证,其中有13条基因的表达量与测序结果变化一致。对差异表达基因进行GO注释和KEGG代谢通路功能富集分析表明,能量代谢和水分代谢相关通路在水分胁迫处理的褐飞虱中显著富集,表明这几类基因在褐飞虱应答水分胁迫中发挥了重要作用。     

在高温下干旱胁迫对褐飞虱生态适应性的影响

为明确高温条件下干旱胁迫对褐飞虱Nilaparvata lugens (St(a)l)生态适应性的影响,以感虫水稻品种TN1、抗虫品种IR36和耐旱品种沪旱3号为材料,采用不同浓度的聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)6000模拟干旱处理水稻植株,在31℃温度下研究干旱胁迫对褐飞虱生长发育和繁殖的影响.结果表明,褐飞虱若虫发育历期随PEG 6000浓度的升高而延长.在TN1和IR36上,褐飞虱若虫存活率在20％ PEG 6000处理7d时最低,为58.25％和28.25％,而在沪旱3号上则以PEG6000处理3d时最低,为48.75％,但各处理中IR36上褐飞虱若虫存活率均低于在TN1和沪旱3号上的存活率.在10％ PEG 6000胁迫7d时褐飞虱在3个品种上初羽雌成虫体重均最轻,分别为1.86、1.26和1.93 mg;20％PEG 6000胁迫7d时产卵量最低,分别为215.9、85.9和227.9粒/雌.褐飞虱卵孵化率随着PEG 6000浓度的升高而降低,且在同一品种上相同浓度PEG 6000处理3、5和7d,均无显著差异.褐飞虱种群增长倍数随着PEG 6000浓度的升高而下降.     

褐飞虱自噬相关基因NlATG4的表达与功能

ATG4是一种半胱氨酸蛋白酶,负责ATG8蛋白羧基末端的切割,在自噬体形成过程中发挥重要作用。本研究克隆得到褐飞虱ATG4基因（NlATG4）的cDNA全长序列（GenBank登录号:MF062502.1）。RT-qPCR分析结果表明,NlATG4基因在褐飞虱的若虫和成虫时期均有表达,1～2龄若虫的表达量最高,在其他发育阶段的表达量稍低。RNAi结果显示,在dsRNA注射后的第4d,靶标基因NlATG4的表达量显著下降（仅为dsGFP对照组的22%）,同时,NlATG4的RNA干扰导致虫体ATP含量显著降低,仅为1.0μmol/(L·mg蛋白-1),为对照组的25%;在注射后的第6d,dsNlATG4处理组的褐飞虱存活率出现显著降低,其脂肪体组织变得松散,大型脂滴（直径≥5.0μm）数量增多,类酵母共生菌周围泡状结构的界限基本消失;在注射后的第8 d,dsNlATG4处理的褐飞虱的存活率下降为36.7%,比dsGFP对照组的存活率下降53.3%。本研究表明靶向NlATG4基因的RNA干扰会破坏褐飞虱脂肪体的结构完整性和类酵母共生菌的微环境,影响脂类物质代谢和ATP含量,并导致褐飞虱存活...     

短时高温暴露对草地贪夜蛾存活及生殖的影响

本文研究短时高温暴露对草地贪夜蛾存活和生殖的影响,为其夏季的预测预报及综合防治提供技术支持.分别以卵、不同龄期幼虫、蛹、成虫作为研究对象进行不同时间高温暴露处理,研究高温暴露处理后幼虫和成虫的成活率,幼虫的化蛹率、羽化率、蛹重以及成虫的生殖能力.结果 表明.37℃对卵的孵化率无显著影响,40℃暴露4h卵的孵化率显著降低...     

温度诱导对星豹蛛热激蛋白hsp70和hsp90基因表达的影响

为探讨温度诱导对星豹蛛的应激反应,运用实时定量PCR法测定了不同温度对星豹蛛热激蛋白hsp70和hsp90基因表达量的影响。结果表明:经过17、20、23、26℃诱导后,星豹蛛hsp70和hsp90基因表达量与对照组差异不显著,当高于26℃时,随着温度的升高表达量呈先升高后降低的趋势,且在38℃时最高,分别为对照组的716.46和10.44倍,差异显著;低于17℃时,表达量随着温度的降低呈逐渐升高的趋势,其中-1℃时最高,分别为对照组的334.53和9.38倍,差异显著;-1~41℃范围内,在相同诱导温度处理下,星豹蛛hsp70基因表达量显著高于hsp90基因。表明当星豹蛛受到温度高于26℃或低于17℃的刺激后,体内hsp70和hsp90基因表达量均增加,且hsp70基因表达量高于hsp90基因。说明热激蛋白只有在极端高温和低温的条件下才充分表达,从而对机体产生保护作用,且这种保护只在一定温度范围内起作用。     

核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因（autophagy-related gene,ATG）编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。     

李属植物检疫性丁香疫霉和栗黑水疫霉的三重PCR分子检测

为建立我国禁止进境的2种检疫性真菌丁香疫霉Phytophthora syringae和栗黑水疫霉P.cambivora的同步分子检测方法,根据疫霉属的18S rRNA、HSP90和Ypt1基因分别设计通用引物、丁香疫霉和栗黑水疫霉的特异性引物,建立三重PCR检测方法,并进行灵敏度测试和模拟带菌试验。结果表明,可同时检测李属植物上丁香疫霉和栗黑水疫霉的特异三重PCR检测体系为:最佳引物浓度组合18SUF/18SUR、PCSF/PCSR和PSSF/PSSR依次为0.2、0.8、1.0μL,最佳退火温度为63℃,最佳退火时间为20 s。该体系扩增丁香疫霉出现884 bp的18S rRNA条带和683 bp的HSP90基因特异条带,扩增栗黑水疫霉出现884 bp的18S rRNA条带和314 bp的Ypt1基因特异条带,对照菌只出现18S rRNA条带;三重PCR反应体系检测灵敏度低于单重PCR;模拟带菌试验可同时扩增出3个片段。表明该三重PCR检测方法能实现丁香疫霉和栗黑水疫霉的同步特异性检测,可有效改进李属类水果及其种苗上检疫性疫霉的快速检测。     

西伯利亚蝗卵发育过程中血蓝蛋白基因Hc1、Hc2表达、差异及其与土壤温度的关系

为明确血蓝蛋白基因在新疆优势害虫西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus卵发育过程中的作用,本研究采用实时荧光定量PCR技术检测血蓝蛋白基因Hc1、Hc2在西伯利亚蝗卵不同发育阶段和1龄蝗蝻中的相对表达量,比较基因Hc1、Hc2相对表达量的差异,并分析这2个基因与土壤温度的相关性。结果表明,血蓝蛋白基因Hc1和Hc2在西伯利亚蝗卵所有发育阶段均有表达,并具有阶段特异性。在蝗卵早期发育阶段,Hc1基因相对表达量较高,Hc2基因相对表达量较低,其中在I阶段,Hc2基因相对表达量最低,为0.05;在滞育阶段,Hc1基因相对表达量降低,且在深度滞育期降至最低,为0.12,Hc2基因相对表达量略有增加;在滞育解除后发育阶段,Hc1基因相对表达量无显著变化,Hc2基因相对表达量在第VIII阶段最高,为17.26;在1龄蝗蝻阶段,Hc1基因相对表达量急剧升高至最大值,为39.43,Hc2基因相对表达量急剧下降。在西伯利亚蝗卵发育过程中,Hc1基因相对表达量平均数为8.83,高于Hc2基因的平均数,且蝗卵早期发育阶段、滞育后发育阶段和1龄蝗蝻阶段的Hc1和Hc2基因相对表达量之间差异显著。土壤温度与西伯利亚蝗卵各发育阶段和1龄蝗蝻阶段中Hc1基因相对表达量正相关,但相关性不显著,与Hc2基因相对表达量无显著相关性。     

Functional analysis of the 3′ end of avrBs3/pthA genes from two Xanthomonas species

The phytopathogens Xanthomonas oryzae pathovar (pv.) oryzae and Xanthomonas axonopodis pv. citri each contain several avrBs3/pthA family genes. Structural features of these genes important for avirulence and/or virulence functions include a central region of multiple direct repeats and three nuclear localization signals (NLSs) and an acidic activation domain (AAD) at the 3′ end. To identify other regions critical to function in the 3′ ends of these genes, we constructed several chimeras using apl1 and apl2 from X. axonopodis pv. citri and avrXa10 and avrXa7 from X. oryzae pv. oryzae and evaluated their functions by inoculation to citrus and rice. The apl1 and avrXa7 genes are major virulence determinants in citrus and rice, respectively, while the contributions of apl2 and avrXa10 to virulence are negligible or not measurable. Constructs that contained a 417 bp HincII-SphI fragment from the 3′ end of apl1 in combination with the repeats from avrXa7, avrXa10, and apl1 caused a canker phenotype on citrus. Interchange of the HincII-SphI fragment between avrXa7 and avrXa10 abolishes avrXa7 avirulence function and reduces its virulence but it does not affect avrXa10 avirulence function in rice. avrXa7 caused a hypersensitive response (HR) in citrus and replacement of it's 3′ end with that of apl1 resulted in loss of canker and induction of HR. Thus, the HincII-SphI fragment of the avrBs3/pthA gene family is important for avirulence and virulence functions in two different plant species, Oryza sativa and Citrus natsudaidai HAYATA.     

Development of PCR assays to Tri7 and Tri13 trichothecene biosynthetic genes, and characterisation of chemotypes of Fusarium graminearum, Fusarium culmorum and Fusarium cerealis

Fusarium graminearum, Fusarium culmorum and Fusarium cerealis are major causal agents of Fusarium Head Blight (scab) which is a disease of global significance in all cereal growing areas. These fungi produce trichothecene mycotoxins, principally nivalenol (NIV) and deoxynivalenol (DON). Genes Tri13 and Tri7 from the trichothecene biosynthetic gene cluster convert DON to NIV (Tri13) and NIV to 4-acetyl-NIV (Tri7). We have developed positive–negative PCR assays based on these two genes, which accurately indicate a DON or NIV chemotype in F. graminearum, F. culmorum and F. cerealis. These assays are useful in assessing the risk of trichothecene contamination, and can be informative in epidemiological studies. All NIV chemotype isolates studied have functional copies of both Tri13 and Tri7, and all DON-producing isolates have both genes disrupted or deleted. We have identified several mutations in these genes, which are conserved across F. graminearum lineage, RAPD and SCAR groupings and between the three species. There appears to be evidence of inter-species hybridisation within the trichothecene biosynthetic gene cluster.     

哈茨木霉菌与5种杀菌剂对番茄灰霉病菌的协同作用

采用对峙法、菌丝生长速率法和离体叶片法分别测定了哈茨木霉菌Trichoderma harzianum与5种不同作用机制杀菌剂联用对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea的抑制作用。结果表明,联用可增强哈茨木霉菌及啶酰菌胺、嘧菌酯、咯菌腈、氟啶胺和啶菌噁唑5种供试药剂对番茄灰霉病菌的抑制作用,即具有协同作用,因此可考虑将杀菌剂与木霉菌联合用于番茄灰霉病的防治。     

Mating type gene MAT1-2-1 is common among Japanese isolates of Verticillium dahliae

Mating type genes of Verticillium dahliae, a wilt pathogen affecting many plant species, were identified to examine sexual recombination between Japanese pathotypes. We amplified a DNA sequence encoding high mobility group (HMG) box from V. dahliae using PCR. A cloned genomic DNA fragment included a sequence homologous to MAT1-2-1 gene. Despite that sequence's presence in all V. dahliae isolates we used, MAT1-1-1 (an opposite mating type gene) was never amplified. We concluded that V. dahliae is potentially heterothallic. Furthermore, sexual bias practically obviates sexual recombination between Japanese pathotypes. This report describes, for the first time, a mating type gene of phytopathogenic Verticillium.     

苹果树腐烂病菌染色质重塑因子Vmles4的功能研究

染色质重塑因子INO80是一类由多亚基构成的遗传学调控因子，调控多种DNA代谢，在基因的表达中发挥着重要的调控功能。但其在苹果树腐烂病菌（Valsa mali）中是否存在及其生物学功能并不清楚，为此，本研究从病菌基因组中分析鉴定到INO80的一个亚基基因Vmles4，利用qRT-PCR技术分析了Vmles4在病菌侵染过程中的表达模式，利用Double-joint PCR技术和PEG介导的原生质体转化方法进行了基因敲除，然后对3个突变体的营养生长及致病力进行测定和分析，并对病菌的非核糖体肽合成酶基因VmNRPS12及VmNRPS14在突变体中的表达进行定量分析。结果表明：Vmles4在侵染初期的表达显著上调，接种后6 h上调表达6.2倍。敲除突变体的生长速率平均降低28%且菌丝生长稀疏，在富士苹果品种（Malus domestic cv. Fuji）叶片和枝条上的致病力分别降低到22.5%和27.5%，VmNRPS12及VmNRPS14基因在Vmles4突变体侵染苹果枝条24 h后的表达量分别下调86.5%和50%；综上所述，Vmles4正调控腐烂病菌的营养生长、致病力以及次级代谢合成酶基因VmNRPS12和VmNRPS14的表达。