青霉菌Snef1216发酵液诱导番茄抗南方根结线虫研究

 通过Snef1216发酵液处理番茄根系和包衣种子,研究番茄抗南方根结线虫的组织病理学变化和作用方式。结果显示:处理番茄根系且接种15 d,应答根系内根结线虫的数量减少47.5%,且巨细胞出现空泡;包衣番茄种子,接种4、8和12 d,根系内2龄幼虫分别减少54.1%、3.4%和41.7%,接种10、20和30 d,根系内2龄、3龄、4龄幼虫和雌虫的数量也均比对照组番茄明显减少。表明Snef1216发酵液诱导了番茄对南方根结线虫的抗性。     

氟吡菌酰胺对南方根结线虫的作用效果

为明确琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHI)杀线剂氟吡菌酰胺对南方根结线虫Meloidogyne incognita的作用效果,在室内盆栽条件下研究不同剂量、不同施药时期该药剂对线虫侵入、根结和雌虫数量以及产卵量的影响。结果显示:在黄瓜幼苗移栽前进行土壤处理,氟吡菌酰胺施用剂量为31.25μg/株时,每株2龄幼虫侵染数量和根结数量分别为11.3条和6.4个,相比对照处理显著减少;在接种南方根结线虫后0～11 d,以施药量为125μg/株的氟吡菌酰胺进行灌根时,可大幅减少根结数量,每株根结数量减少至12.8～22.5个,同时,施药后根系内未见成熟雌虫产生;在接种后15 d,以施药量为250μg/株的氟吡菌酰胺进行灌根时,可大幅减少根内成熟雌虫数量,每株雌虫数量减少至16.9条;接种后20 d施药,施药量为500μg/株时可大幅减少根部产生的根结线虫卵块数量,每株卵块数量减少至18.9个。表明氟吡菌酰胺能抑制土壤内线虫对黄瓜根系的侵染并抑制根内线虫发育,但随着施药时间的推迟,防治已侵入根系的线虫需增加施药剂量,在生产上使用氟吡菌酰胺防治根结线虫病应在作物移栽前或线虫侵染早期施药效果更好。     

南方根结线虫中国分离群体种内变异分析

为调查我国不同地区和不同寄主上的根结线虫Meloidogyne spp.种类分布以及群体变异情况,基于酯酶和苹果酸脱氢酶同工酶图谱及SCAR分子标记技术对2017—2019年从6省19种植物根部组织分离到的40个根结线虫群体进行鉴定,针对南方根结线虫M. incognita群体分别通过寄主鉴别法进行生理小种鉴别,利用携带Mi抗性基因的番茄进行毒力测试,对2龄幼虫的口针长度和体长进行测量,并对核糖体ITS和线粒体Nad5基因序列进行比较分析。结果显示:根结线虫分离群体经鉴定包括38个南方根结线虫群体和2个象耳豆根结线虫M. erterolobii群体;38个南方根结线虫群体中有35个群体被鉴别为1号生理小种,其余3个群体被鉴别为2号生理小种;发现1个南方根结线虫群体CN19可在携带Mi抗性基因的番茄上侵染繁殖,为毒性群体,其余群体无法进行侵染和繁殖,为无毒群体。南方根结线虫群体2龄幼虫的口针长度和体长均差异较大,而不同寄主来源分离群体的ITS和Nad5基因序列也存在一定变异。基于ITS和Nad5基因序列构建的系统发育树将所有根结线虫群体归为南方根结线虫和象耳豆根结线虫组成的2个独立分支,...     

盐类对南方根结线虫迁移能力和侵入能力的影响

为探讨无机盐和有机盐对南方根结线虫的作用方式,在室内利用沙柱法和染色法测定了二者对南方根结线虫2龄幼虫迁移能力及侵入番茄根部能力的影响。结果表明,随着各盐处理浓度的增加,南方根结线虫2龄幼虫的迁移能力和侵入能力显著降低。在4μg/m L KSCN、C6H8O7、KCl、KH2PO4、KHCO3和Mn SO4·H2O沙柱中,15 d后2龄幼虫的平均迁移距离最小,分别为0、0.33、0.52、0.53、0.55和0.58 cm,而对照为0.94 cm。2龄幼虫在Ba NO3、K2HPO4、KHCO3、Cs Cl和KSCN各浓度沙柱中的平均迁移距离均小于0.94 cm。2μg/m L NH4NO3、KH2PO4、(NH4)2CO3、Cs Cl、(NH4)2SO4、Na SCN和NH4SCN处理15 d后,2龄幼虫对番茄根部的侵入率最低,分别为1%、2.33%、1.33%、2%、2%、1%和1.67%。表明对2龄幼虫侵入番茄根部抑制效果最明显的盐为NH4NO3、KH2PO4、(NH4)2CO3、Cs Cl、(NH4)2SO4、Na SCN和NH4SCN。     

长枝木霉菌株TL16防治南方根结线虫的作用机理

为探明长枝木霉Trichoderma longibrachiatum菌株TL16防治南方根结线虫Meloidogyne incognita的作用机理,采用原生质体转化法获得绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记菌株GFP-TL16,通过测定菌株TL16和GFP-TL16对南方根结线虫卵和2龄幼虫(2nd-stage juvenile,J2)的寄生与致死作用,其发酵液对卵孵化的抑制作用和对J2的致死作用,以及菌株GFP-TL16在黄瓜根系的定殖情况和菌株TL16对番茄根结形成的抑制作用来综合分析其作用机理。结果显示:菌株TL16菌丝对南方根结线虫卵无寄生作用,处理19 d后卵降解率为26.33%,致死作用较低;菌株TL16分生孢子悬浮液处理南方根结线虫J2后72 h的致死率为1.65%,且无寄生作用。菌株TL16发酵液处理南方根结线虫J2后48 h的校正死亡率为10.71%,处理卵15 d后对卵孵化的相对抑制率为77.11%。菌株GFP-TL16可定殖于黄瓜根系中,经菌株TL16处理后接种南方根结线虫J2,番茄根结减退率为55.88%。表明长枝木霉菌株TL16可通过抑制根结线虫卵孵化和诱导番茄产生抗病性来防治根结线虫病。     

南方根结线虫MiV901基因在拟南芥中的异源表达及其表型分析

为明确南方根结线虫Meloidogyne incognita效应蛋白MiV901在其寄生过程中的生物学功能,通过构建MiV901基因的植物表达载体,利用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的花序浸染法将其转化拟南芥Arabidopsis thaliana,并采用室内人工接种法测定转基因植株对灰葡萄孢 Botrytis cinerea侵染及南方根结线虫寄生的影响。结果显示：经Southern blot检测,MiV901基因以不同的拷贝数插入到转基因拟南芥株系901-6、901-8和901-12的基因组中,且qPCR检测结果证实 MiV901基因能够正常表达。3个转基因拟南芥株系901-6、901-8和901-12叶部接种灰葡萄孢3 d后,叶片上形成的病斑平均直径分别为1.00、1.06、1.05 cm,比野生型对照扩大了9.9%~16.5%。相比野生型对照,转基因拟南芥株系901-12、901-6和901-8接种南方根结线虫2龄幼虫后根系上产生了更多的雌虫和卵块,雌虫数分别显著增加了45.4%、34.4%和23.7%,卵块数分别显著增加了51.2%、 46.3%和31.7%。表明异源表达MiV901基因能够抑制植物免疫,增加拟南芥对灰葡萄孢和南方根结线虫侵染的敏感性。     

寄生于南方根结线虫卵的长梗木霉几丁质酶基因TlChi46的克隆

为进一步筛选高效寄生线虫真菌和阐明其寄生线虫卵的机理,本研究从湖北省烟草南方根结线虫雌虫分离到1株具高效生防潜力的菌株HBF1。形态学、rDNA-ITS和翻译延长因子tef1-α序列分析鉴定该菌为长梗木霉菌Trichoderma longibrachiatum,其对南方根结线虫卵第10 d寄生率为80.45%。通过简并引物设计和RACE技术克隆其几丁质酶基因,分析该基因序列及与其他几丁质酶的同源性。该菌是1株可以产生几丁质酶的南方根结线虫卵寄生真菌,第10 d几丁质酶的活性达到高峰,为24.88μmol/h/mL。本研究首次从长梗木霉HBF1菌株中克隆到1个几丁质酶基因TlChi46,该基因DNA全长1 793 bp,含3个内含子和1个1 272 bp的开放阅读框,编码423个氨基酸,理论分子量45.9 kDa,等电点5.23。同源性比对表明和昆虫寄生菌几丁质酶的亲缘关系较远。从长梗木霉HBF1中克隆得到的几丁质酶基因编码的几丁质酶的功能域可供进一步研究,高效产几丁质酶并有效寄生南方根结线虫卵的长梗木霉对南方根结线虫具有良好的生防潜力。     

象耳豆根结线虫对抗病番茄品种VFNT的致病性研究

 象耳豆根结线虫是近年在我国发现的一种扩散迅速、寄主广泛、致病性强的根结线虫。为探究象耳豆根结线虫的强致病性原因,本研究用象耳豆根结线虫和南方根结线虫分别接种抗线虫番茄品种VFNT和感病番茄品种Rutgers,30 d后象耳豆根结线虫对VFNT和Rutgers的累计侵入率分别为14.1%和19.2%、虫瘿率为62.5%和81.6%,而此时南方根结线虫累计侵入率为0%和18.8%、虫瘿率为0%和68.5%,象耳豆根结线虫的侵染力和致病力显著强于南方根结线虫;通过侵染抗病番茄品种VFNT的病理切片以及根尖侵染早期胼胝质、活性氧染色发现象耳豆根结线虫的侵染不会激活Mi-1基因诱导的特异性抗性,在侵染早期南方根结线虫引起的胼胝质沉积量在72 h最大,是象耳豆根结线虫的2.0倍;体外H₂O₂应激测试发现,H₂O₂浓度为10～80 μmol·L^-1象耳豆根结线虫对H₂O₂的耐受性显著强于南方根结线虫。象耳豆根结线虫具有强致病性的原因可能是:具有更强的侵染力和活性氧耐受力;侵染不会激活Mi-1基因诱导的特异性抗性且侵染引起的胼胝质的积累量较低。     

南方根结线虫Me3毒性与非毒性群体对寄主趋向性和侵染能力的比较

 探究南方根结线虫Me3毒性与非毒性群体对抗感寄主趋向性和侵染能力,为揭示毒性群体致病机理及防治根结线虫策略提供理论依据。使用以水琼脂为介质的研究方法,通过对比分析辣椒抗病品种HDA149和感病品种茄门根尖附近聚集的2龄幼虫(J2)数量,来揭示南方根结线虫对抗感辣椒品种根尖的趋向性效应,并利用实时荧光定量 PCR 检测侵入到辣椒根系的毒性与非毒性线虫数量,对其侵染能力进行比较。J2 趋向性试验结果显示,在相同的时间点,HDA149 和茄门辣椒根尖处附近聚集的毒性群体 J2 数量总是显著多于非毒性群体的 J2数量;J2 对抗感辣椒的选择性结果表明,不论是毒性群体还是非毒性群体的 J2,在相同的时间点,茄门根尖附近聚集的线虫数量显著多于HDA149根尖附近的线虫数量;荧光定量 PCR 检测线虫侵染结果显示,毒性群体 J2侵入到辣椒根系的数量相对非毒性群体的 J2 更多。总之,相比南方根结线虫Me3非毒性群体,毒性群体的 J2 对寄主根系有较强的趋向性,并且侵染效率更高;相比于抗性寄主,Me3毒性群体和非毒性群体的 J2 对感病寄主有更强的选择性。     

Comparison between the N and Me3 genes conferring resistance to the root-knot nematode (Meloidogyne incognita) in genetically different pepper lines (Capsicum annuum)

Genetic resistance to Meloidogyne incognita in pepper (Capsicum annuum) has been well characterised for the N and Me3 resistance genes. However, there are no studies comparing the effects of these two genes directly or investigating the combined effects when both genes are present together. Several studies were undertaken to investigate the relationship of the N and Me3 gene systems to one another and to assess whether these two genes are allelic or truly separate genes. Two genotypes homozygous for the N gene (‘Carolina Wonder’ and ‘Charleston Belle’) and two genotypes homozygous for the Me3 gene (HDA 149 and PM 687) were compared in a replicated greenhouse test for reaction to M. incognita race 3. There were no significant differences between the resistant reactions of genotypes possessing the N or Me3 gene. Allelism tests were performed using the F2 populations of the parental genotypes HDA 149 × ‘Charleston Belle’ and HDA 149 × ‘Carolina Wonder’. The results of these studies clearly show the N and Me3 genes to be distinct, separate dominant resistance genes conferring resistance to M. incognita race 3 and not alleles of the same gene.     

象耳豆根结线虫Hsp70基因的克隆与原核表达

采用RT-PCR、c DNA末端快速扩增法(RACE),克隆了象耳豆根结线虫Hsp70基因的全长c DNA(Me Hsp70)序列。Me Hsp70 c DNA全长2 203 bp,含有1 959 bp的开放阅读框,编码653个氨基酸,相对分子量为71.09 k Da,具有3段Hsp70家族的签名序列,Gen Bank登录号KF739434。同源性分析表明,氨基酸序列与其他真核生物的Hsp70序列具有很高的相似性。该Hsp70与其他物种中的Hsp70进行系统进化分析,结果显示,Hsp70的系统发育树不能体现物种间的亲缘关系,推测其反映的是不同物种间Hsp70生物学功能的相似性程度。构建了一个原核表达载体p EASY-E1-Me Hsp70,当IPTG终浓度为0.4~1.0 mmol/L时,能诱导表达融合蛋白。Me Hsp70基因的克隆和表达,将为象耳豆根结线虫的生态适应性机理研究提供依据。     

Management ofMeloidogyne incognita infecting cowpea by using some native blue green algae

Three species of blue green algae;Anabena oryzae, Nostoc calcicola andSpirulina sp. were tested versusMeloidogyne incognita infecting cowpea cv. Baladi. In single treatments,N. calcicola alga was superior than the other algae treatments in reducing the number of nematode galls and egg masses as compared to the untreated check. In combined treatments, the 3 algae together achieved the highest significant (P≤0.01 and 0.05) reduction in the number of galls and egg masses. All the treatments significantly (P≤0.01 and 0.05) improved plant growth criteria as measured by fresh and dry weight of shoots and roots and length of shoots and increased the number of nodules.     

草地贪夜蛾取食诱导玉米叶片转录组分析

为阐明玉米响应草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda取食胁迫防御反应的分子机制,利用RNAseq技术对草地贪夜蛾取食的玉米叶片进行转录组测序分析,并对抗虫代谢产物生物合成途径中的基因进行筛选鉴定。结果显示,与未接虫对照相比,草地贪夜蛾取食18 h导致玉米叶片中有1 645个基因差异表达(log2|处理/对照|1且FDR0.05),其中上调表达基因有1 352个,下调表达基因有293个。茉莉酸、水杨酸、乙烯等植物激素生物合成与信号转导途径相关基因大多上调表达,其中44个茉莉酸途径相关基因全部上调表达,说明该途径在玉米响应草地贪夜蛾取食诱导的防御反应中发挥着核心作用,其它激素生物合成与信号转导途径发挥协同作用。玉米重要抗虫次生代谢物苯并噁唑嗪酮类生物合成相关基因中有9个基因上调表达;15个萜烯挥发物生物合成相关差异表达基因中有14个上调表达,包括8个萜烯合成酶基因和1个CYP基因CYP92C5。表明草地贪夜蛾取食会诱导玉米复杂的植物激素途径和基因调控机制,激活以次级抗虫代谢物合成为主的防御反应。     

三尖杉枝叶粉末防治花生根结线虫病

采用盆栽及大田小区试验,研究了三尖杉Cephalotaxus fortunei枝叶干粉末对花生根结线虫病的防治效果.盆栽试验结果表明,每盆(2kg土)施用三尖杉枝叶干粉末10、15及20 g三种处理,与对照组相比,初侵染相应推迟4、6、10天,并能减少侵染量,降低根结增长率,显著减轻花生根结线虫病病情.大田小区试验结果与盆栽试验结果相似,每小区(5m2)沟施三尖杉枝叶干粉末120、80、50 g,处理后34及53天的2次平均防治效果分别为89%、82%及50%,施药对照10%益舒宝颗粒剂25g处理(相当于45kg/hm2)为74%.综合使用剂量及花生生长情况,建议沟施150kg/hm2三尖杉枝叶干粉为宜.     

采用环介导等温扩增法(LAMP)快速检测苹果根结线虫

为高效、简便、快速地对我国进境植物检疫性有害生物名录中的非中国种—苹果根结线虫Meloidogyne mali进行检疫,通过比较Gen Bank中根结线虫相关序列,以苹果根结线虫28S r DNA非保守区域序列设计环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)的特异性引物,并优化反应条件,建立一种可快速检测苹果根结线虫的LAMP检测体系。结果显示:d NTPs浓度为0.4 mmol/L、Mg~(2+)浓度为5.0 mmol/L、不添加甜菜碱、反应时间为60 min时,LAMP检测体系扩增效率最高;用琼脂糖凝胶电泳、SYBR Green I染色和LFD试纸均能检测到苹果根结线虫的扩增产物。所建立的LAMP检测体系能够从10种供试植物线虫种群中特异性地检测出苹果根结线虫,灵敏度为1/20 000条线虫DNA,比常规PCR灵敏度高10倍。表明所建立的苹果根结线虫LAMP快速检测体系可用于我国口岸进境植物中苹果根结线虫检疫。     

水稻拟禾本科根结线虫发生与防治

拟禾本科根结线虫是严重影响水稻产量的植物寄生线虫之一,已成为制约中国及亚洲地区水稻产量的重大问题。拟禾本科根结线虫寄主范围广泛,可危害高地、低洼地和深水水稻;通过巨细胞从水稻根中摄取营养物质,从而在根系上形成许多弯钩状根结;其食道腺分泌物可以直接对水稻产生危害,影响水稻细胞代谢和免疫,从而影响水稻产量。目前水稻抗根结线虫病的品种较少,主要通过化学药剂在苗床进行防治。本文对拟禾本科根结线虫的寄主范围、危害特性、侵染特点、致病机制及防治方法等进行了综述,并对将来通过基因编辑等遗传工程技术提高水稻品种抗性的策略进行了展望,以期为我国水稻拟禾本科根结线虫的防治提供理论依据。     

MEAM1和MED两个烟粉虱隐种取食对甘蓝转录组影响的差异

为绿色防控烟粉虱Bemisia tabaci提供新策略,采用转录组分析MEAM1和MED两个烟粉虱隐种取食后甘蓝差异基因表达情况,并选取差异表达基因最多的甘蓝苯丙烷类通路上PAL2、C4H、4CL1和CHI四个基因进行实时荧光定量PCR测定。结果显示,与对照相比,MEAM1和MED烟粉虱隐种取食后甘蓝差异表达基因数分别为693个和1 030个。GO功能注释和KEGG富集分析显示,差异表达基因主要集中在苯丙烷类生物合成、萜类挥发物合成、芥子油苷合成、类黄酮生物合成和植物激素信号传导途径等与甘蓝抗虫物质合成相关的通路上。虽然MEAM1与MED两个烟粉虱隐种均能显著激活植物激素信号传导途径和苯丙烷类合成通路调控的酚类物质合成途径,但MED烟粉虱隐种与甘蓝互作的差异表达基因数高于MEAM1烟粉虱隐种。MEAM1烟粉虱隐种取食甘蓝12 h后,甘蓝苯丙烷通路上游PAL2、C4H和4CL1三个基因均显著上调,而MED烟粉虱隐种取食后,甘蓝苯丙烷通路上PAL2、C4H、4CL1和CHI四个基因均变化不显著,这4个差异基因的表达模式与测序结果一致,表明测序结果的可信度高。     

Induction of systemic resistance by a hypovirulent Rhizoctonia solani isolate in tomato

A polynucleate Rhizoctonia isolate (R3) was analysed for virulence, growth characteristics, enzyme production and presence of dsRNAs. Taxonomic position was assessed morphologically and by anastomosis group (AG) testing and ITS sequence analysis. Results indicated that R3 is a hypovirulent R. solani AG 4. Mechanisms underlying biocontrol towards virulent R. solani and Botrytis cinerea were investigated and plant-mediated resistance was followed using biochemical markers of defence (PR1, laminarinase, chitinase). Control apparently relies on spatial and nutrient competition in soil, and on systemic induced resistance. This is the first report on induction of systemic resistance and of defence markers by a hypovirulent strain of R. solani.     

番茄灰霉病菌对嘧霉胺的抗药性

2001年从辽宁省不同地区的保护地中采集番茄灰霉病果或病叶，经单孢分离共获得番茄灰霉病菌70株。采用菌丝生长速率法测定了其对嘧霉胺的敏感性。结果表明，番茄灰霉病菌已对嘧霉胺产生中等水平抗药性，抗性频率为20．0％。经室内药剂诱导获得了高抗菌株，抗性倍数最高达35．7倍。嘧霉胺与多菌灵及嘧霉胺与速克灵间不存在交互抗药性。野生抗性菌株具有较好的遗传稳定性，连续转接9次后抗药性无明显下降。不同菌株的菌丝生长速度、鲜重和渗透敏感性存在显著差异，但该差异与灰霉病菌对嘧霉胺的敏感性无相关性。抗性菌株与敏感菌株具有同样的致病能力。