植物抗病激活剂诱导植物抗病性的研究进展

植物抗病激活剂本身及其代谢物无直接的杀菌活性,但可刺激植物的免疫系统而诱导植物产生具有广谱性、持久性和滞后性的系统获得性抗病性能(SAR).植物抗病激活剂的诱导除了可以引起植物富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)的变化,导致木质素在细胞壁沉积,使植物形成物理防御机制外,经植物抗病激活剂诱导后的植株能导致内源水杨酸(SA)的累积、形成氧化激增,植物局部细胞程序化死亡而产生过敏反应(HR),植物抗病激活剂诱导后产生的抗病信号经内源信号传导物质SA、茉莉酸(JA)、乙烯(Et)和一氧化氮(NO)可传导到达整个植株,经过一系列抗病相关基因的调控和表达可引起寄主防御酶系如苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase)、几丁质酶(chitinase)、过氧化物酶(POX)等以及抗病物质如木质素与植保素等的变化及病程相关蛋白(PRP)的调控与表达.文中讨论了植物抗病激活剂概念和种类及其诱导抗病作用的主导机制,指出了植物抗病激活剂的应用前景和发展方向及使用和研究开发中可能存在的问题与对策.     

稻瘟病抗性分子机制及抗病育种策略研究进展

由稻瘟菌侵染引起的稻瘟病是威胁水稻安全生产最严重的真菌病害之一。鉴定克隆水稻抗稻瘟病基因, 系统深入研究稻瘟菌与水稻的相互作用, 揭示水稻的抗病机制, 进而创制推广抗稻瘟病新材料, 对确保粮食安全具有重要意义。本文总结了近10年来稻瘟病抗病基因和感病基因的鉴定、分子机理解析和应用等进展, 总结归纳了抗病基因聚合、分子设计育种、感病基因编辑、抗病基因的病原诱导表达等抗病育种主要策略。最后提出充分利用种质资源, 利用新技术挖掘新基因及创制新材料, 深入研究叶瘟和穗瘟抗病机制差异等是稻瘟病抗病育种下一步重点研究方向和新挑战。     

植物抗病基因研究进展

 植物抗病基因的研究是目前植物病理学科的热点及难点之一。R基因的克隆与鉴定促进了寄主与病原物互作分子机制研究的深入。本文就近几年来对植物R基因的克隆、结构与功能,R基因信号传导途径和R基因的进化等方面的研究进展作一评述。     

植物抗病防卫基因表达调控与诱导抗性遗传的机制

 植物抗病防卫基因的产物直接参加抵抗病原物侵染的活动;它们的表达调控遵循一定规律;这些规律是诱导抗性遗传方式改造的基础;对动植物获得免疫相似性的了解,对植物各类抗病机制研究与改造利用的预见性,都展示出诱导抗性遗传方式改造的意义和前景。     

植物对卵菌的非寄主抗病性

 卵菌是多分枝的群体,包括60多种疫霉菌、多个活体营养的霜霉菌和100多种腐霉菌,其中许多是植物病原菌。     

小麦秆锈菌鉴别寄主品种Orofen对小种21C3和34C2抗病基因的单体分析

 用中国春单体系列和二体中国春作为母本与Orofen杂交。选择出所有类型的单体杂种F1植株,令其自交结实。在温室内(10-25℃)用秆锈菌小种21C3和34C2的单孢菌系分别接种鉴定各杂交组合的F₂代苗期的抗性分离表现。对小种21C3,除2D和6D之外,其它单体类型和二体对照的F₂代都符合抗病15:1感病的分离比例;对小种34C2,除2D之外,其它单体类型和二体对照的F₂代都符合抗病3:1感病的分离比例。用Orofen与含有国际上已定位于2D和6D染色体上的已知Sr基因的品系(或品种)杂交。对小种21C3,Orofen与含有Sr5和Sr6的单基因系的杂交F₂未分离出感病的植株;对小种34C2,只有与含有Sr6的单基因系的杂交F₂代未分离出感病的植株。这表明,Orofen在2D染色体上含有Sr6,它兼抗小种21C3和34C2,分别提供0-1;1⁺⁺x^-和;1-;1⁺⁺x^-的抗性效应;而在6D染色体上携带抗病基因Sr5,它只抗小种21C3.控制0-;1^-的侵染型。对无毒性的小种,Sr5对Sr6的抗病效应是上位的。     

植物免疫蛋白制剂阿泰灵诱导小麦抗病增产效果及作用机制

阿泰灵是我国自主研发的植物免疫蛋白制剂,能诱导多种植物的广谱抗性,并能促进植物生长、提高产量,但在小麦生产中尚未开展相关研究。2016年作者分别在山东省和河南省开展了阿泰灵对小麦抗病和促生长的田间试验,并初步研究了阿泰灵诱导小麦抗病的作用机制。研究结果表明,用400倍阿泰灵稀释液拌种,并分别在返青期、拔节期和扬花期进行1000倍喷雾使用,能显著提高小麦叶片的叶绿素含量、须根数和根系活力;对小麦纹枯病、白粉病和叶锈病3种病害的诱抗效果达到29.3%~64.9%;穗长、穗粒数和千粒重也显著提高,产量增加15%以上。阿泰灵喷雾处理小麦6叶期幼苗后12~24 h,POD、SOD和CAT防御酶活性提高45%,抗病相关基因PR-1、PR-2和PR-5也比未处理小麦转录表达提高10倍。以上研究结果表明,阿泰灵能有效促进小麦生长,并提高小麦抗病性;防御酶活性提高和抗病基因上调表达是阿泰灵诱导小麦抗病增产的重要作用机制之一。     

植物抗病基因工程研究进展（Ⅰ）

植物病原真菌、细菌、病毒常然害农作物，给农业生产带来巨大损失，而防治病害的最有效措施是抗病育种。生产技术的发展给抗育种开辟了新途径。     

植物系统性获得抗病性的产生机理和途径

坏死型病原物侵染或某些生化制剂诱导处理后,植株未受侵染或处理部位产生对随后病原物侵染的抗性,称为植物系统性获得抗性,ＳＡＲ具有抗性表现系统、持久、抗病对象广谱三大特点。坏死型病原物侵染或某些生化制剂处理后,植株受处理部位迅速产生系统性信号,经韧皮部传导到未侵染或处理部位,诱发ＳＡＲ基因表达。水杨酸是诱发ＳＡＲ的系统性信号之一。此外,上部非处理部位处于敏化状态,能更迅速有效地产生针对挑战接种病原物的     

植物抗病的诱导,机制,分子生物学研究进展

本文从方法、机理和分子生物学方面综述了植物抗病性诱导的研究进展。     

花生叶斑病研究进展

花生叶斑病是一种世界性病害,其流行可以导致花生产量减少和品质降低。本文对花生叶斑病的发生与危害、病原菌、防治措施、遗传研究、分子标记、转基因及花生抗叶斑病种质创制等多个方面的最新研究进展进行了综述。为花生抗叶斑病研究提供参考。     

玉米弯孢叶斑病研究现状、问题与展望

玉米弯孢叶斑病[Curvularia lunata(Wakker)Boed]是我国近几年玉米上发生的一种重要病害,对玉米高产稳产构成严重威胁。本文介绍了玉米弯孢叶斑病病原、发生规律、危害损失、抗病机制以及防治技术等主要研究进展及其存在问题。     

农用微生物杀菌剂剂型研究进展

农用微生物杀菌剂的主要剂型有粉剂(DP)、可湿性粉剂(WP)、颗粒剂(GR)、水分散粒剂(WG)和悬浮剂(SC)等。我国现有的农用微生物杀菌剂剂型种类较为单一,主要为可湿性粉剂,未来应加强其他剂型如水分散粒剂和悬浮剂等的研究开发。生防菌的活菌数、制剂加工和贮存条件以及田间环境因素等对农用微生物杀菌剂的防效均有很大影响,科学合理地评价这些影响,并研究其形成原因和内在规律,对农用微生物杀菌剂的深入研究开发具有重要意义。文章从剂型种类、性质、质量控制以及生产条件、贮存条件和田间环境条件对制剂性质与防效的影响等方面,对农用微生物杀菌剂剂型的研究现状和存在问题进行了详细的综述,并分析了其未来发展趋势。     

Phenotype and spectrum of action of the Pvr4 resistance in pepper against potyviruses, and selection for virulent variants

The dominant Pvr4 gene identified in Capsicum annuum cv. Criollo de Morelos 334 (CM334) is frequently used in pepper cultivars because it possesses one of the largest spectra of action among plant virus resistance genes. This gene was previously shown to confer efficient resistance to all known Potato virus Y isolates, to Pepper mottle virus , to Pepper yellow mosaic virus and to Ecuadorian rocoto virus. This study showed that the W4 line, derived from CM334 and carrying Pvr4 , was also resistant to Peru tomato mosaic virus and Pepper severe mosaic virus , but not to Pepper veinal mottle virus , Chilli veinal mottle virus or Tobacco etch virus . It was noticed that the phenotype of the resistance was atypical since, in the W4 line, hypersensitive reaction or extreme resistance could be observed, depending on virus isolates and inoculated organs. Despite the large deployment of Pvr4 in hybrid cultivars, the numerous tests performed in controlled conditions and the use of W4 serial back-inoculations with potyvirus isolates controlled by this line, no virulent variant isolates were obtained. However, it was shown that the use of graft inoculation experiments allow PVY virulent variants to be selected.     

葡聚六糖诱导黄瓜抗霜霉病的研究

黄瓜经喷施人工合成的植物抗病性诱导剂葡聚六糖诱导后 ,黄瓜霜霉病的发病程度显著降低。葡聚六糖诱导黄瓜抗霜霉病的效果以质量浓度为10μg/L ,诱导间隔期为7d ,连续诱导 3次效果较好 ,其诱导持续期可达 7d。结果还表明葡聚六糖的诱导抗性表达不仅与它本身的作用机制有关 ,还与它的使用方法有关     

miR535-3p调控水稻纹枯病抗性的功能研究

 纹枯病是水稻生产中最重要的病害之一,其病原物立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)是一种典型的土传真菌。前期我们通过立枯丝核菌侵染水稻后转录组测序,发现多个水稻内源miRNA响应R. solaniAG1-IA的侵染,其中Osa-miR535-3p的表达在R. solani侵染后被抑制。为明确Osa-miR535-3p在水稻应答R. solani侵染中的功能,本研究分别构建了Osa-miR535-3p在感病品种Xudao3背景下的敲除和过表达材料。发现与Xudao3相比,Osa-miR535-3p敲除系的纹枯病发病程度显著加重,而其过表达系的发病程度明显减轻。 Osa-miR535-3p敲除系的二级枝梗数目增多、穗长增加、分蘖数减少、千粒重增加,而其过表达系的株高降低、二级枝梗数目减少、穗长变短、分蘖数增多、千粒重下降,表明Osa-miR535-3p也参与调控水稻的农艺性状。通过RNA-seq通路分析,发现Osa-miR535-3p主要是通过影响植物激素信号通路如乙烯(Ethylene,ET)、吲哚乙酸(3-Indoleacetic acid,IAA)等信号相关基因的表达,调控水稻对纹枯病的抗性。本研究结果将为进一步解析水稻抗纹枯病分子机制提供理论参考,同时将为抗纹枯病水稻品种培育提供新思路。     

RNAi基因沉默技术及其在植物抗病性改良中应用的策略

RNAi (RNA interference) 是一种由dsRNA参与、对靶基因表达进行干扰或沉默的现象。由此发展起来的RNAi基因沉默技术已成为当今植物基因功能研究和遗传改良的一个重要手段。该技术已经在靶向病原物(真菌、细菌、病毒和线虫)基因沉默方面得到了广泛的应用,并且产生了一批抗病性增强的转基因植物。人工设计和合成的amiRNAs和ata siRNAs的成功研发加快了RNAi技术的应用。本文对RNAi基因沉默机制、RNAi技术研发进展及其在植物抗病性遗传改良中的应用进行综述,并对其应用策略进行探讨。     

剑麻抗斑马纹病鉴定技术研究

为了促进形成一套剑麻抗斑马纹病的鉴定技术,本研究对剑麻斑马纹病最适宜接种条件进行了探讨,并利用活体叶片接种和离体叶片接种两种方式,以抗性不同的8个剑麻种质为试验材料,在人工气候箱和恒温室中进行剑麻抗斑马纹病接种试验,并与大田抗病性进行比较.结果表明:针刺法接种,25～30℃保湿培养是该病最适宜的发病条件;两种接种方法都能比较准确地鉴定剑麻种质对斑马纹病的抗病性,而活体叶片接种较离体叶片接种鉴定抗病性更加准确.     

水稻miR444b.2调控稻瘟病抗性及分蘖

microRNA(miRNA)是一类长度在20~24 bp的保守小RNA分子,广泛存在于真核生物中,参与调控生长发育及抗逆、抗病等反应。在前期研究中,我们对比感病和抗病水稻材料在接种稻瘟病菌前后miRNA的累积量,发现miR444b.2的累积量变化在抗病和感病材料间存在显著差异,但其在水稻对稻瘟病抗性中的作用尚不清楚。本文进一步对水稻感病和抗病材料接种稻瘟病菌,通过检测不同时间点miR444b.2及其靶基因的累积量来分析miR444b.2与水稻稻瘟病抗性的关系;同时,构建过表达miR444b.2的转基因水稻材料,对转基因材料进行了抗性分析及农艺性状分析。结果表明,在稻瘟病菌开始侵染水稻的24 h内,随着侵染时间的增加,miR444b.2在感病材料中的累积量也随之增加,而在抗病材料中的累积量则逐渐降低;相反,miR444b.2的靶基因中,MADS盒家族基因在感病材料中的转录受到抑制或变化不大,在抗病材料中的表达明显增加,与miR444b.2的累积量变化趋势相反,提示miR444b.2可能通过调节MADS盒家族基因的表达量来调控稻瘟病抗性。而且,过表达miR444b.2的转基因植株变得更加感病,主要表现为:与对照相比,叶片发病病斑数量增多、病斑面积增大、防御相关基因转录水平变低;而miR444b.2的靶基因在过表达miR444b.2的转基因植株中的转录水平显著降低。此外,miR444b.2过表达植株的分蘖数较对照减少。这些结果说明,miR444b.2通过调控MADS盒家族基因来负调控稻瘟病抗性及调节水稻分蘖。