玉米丝黑穗病菌DNA多态性的初步研究

从169个随机引物中筛选出了9个单引物和3个双引物,利用这些引物对玉米丝黑穗病菌进行了RAPD遗传多态性分析。聚类分析结果将24个菌株划分为3个致病类型:菌株03-12、03-13、03-01、03-02、03-03、03-11、03-04、03-16、03-07、03-08和03-14聚为一类;03-18、03-20、03-17、03-26、03-29、03-27、03-23、03-25、03-28聚为一类;03-21、03-22、03-15和03-10聚为一类。表明玉米丝黑穗病菌菌株间存在一定的遗传多态性和遗传分化,分化与菌株地域来源关系不大。     

玉米丝黑穗病菌PCR检测

利用玉米丝黑穗病菌基因组特异引物PCR技术,检测了该菌对玉米植株的侵染状况,并对不同玉米品种在苗期对丝黑穗病菌的抗性进行了初步判断。研究结果表明,感病品种K12分别在接种后第3 d的茎中,6 d的茎,9 d的根、茎、叶,12 d茎,抗病品种20060分别在接种后第3 d的茎、6 d的茎、9 d的茎和叶、12 d的茎和15 d叶都能扩增出PCR特异片段,经过EM种衣剂包衣的玉米幼苗的根茎叶材料扩增出来的特异DNA条带明显少于未经包衣的玉米幼苗。EM包衣处理能够有效的提高玉米种子的抗病能力,减少了玉米丝黑穗病菌对幼苗的侵染机会,有效地防治了玉米丝黑穗病。     

叶片DNA对玉米丝黑穗病研究的可靠性

提取发病植株叶片及茎髓组织DNA,用玉米丝黑穗病菌特异引物进行PCR检测,验证叶片DNA对玉米丝黑穗病研究的可靠性。结果发现,提取叶片DNA研究玉米丝黑穗病的可靠性远低于茎髓组织DNA。     

玉米丝黑穗病菌致病性分化研究

从我国玉米品种资源中筛选出6个具有广泛血缘代表性的自交系B73、掖478、Mo17、齐319、黄早四和丹340作为玉米丝黑穗病菌的生理分化鉴别寄主,确定了玉米丝黑穗病菌生理分化鉴别寄主体系。利用6个抗病性差异明显的鉴别寄主对玉米丝黑穗病菌进行生理分化鉴定,结果鉴别出7个生理分化致病类型。     

玉米丝黑穗病菌的PCR检测

A pair of species-specific primer for sporisorium reilianum was designed according to the pra3 gene of sporisorium reilianum,and the results of polymerase chain reaction showed that a 499bp DNA was amplified by using the primers,and the PCR-based assay could detect more than 1pg fungal DNA using the primer.The PCR as a highly sensitive and reliable tool,could be used in detection of sporisorium reilianum.     

6省区玉米丝黑穗病菌遗传多样性分析

采用随机扩增多态性DNA技术(RAPD)对我国6省区玉米丝黑穗病菌的生理分化情况进行了初步研究。通过10个随机引物将来自于吉林、辽宁、黑龙江、山西、河北、内蒙古自治区的102株玉米丝黑穗病菌大致划分为6个类群(相似系数0.42),在更高的相似水平上,类群A和类群B还可以进一步划分为众多的亚群。从聚类分析的结果可以看出,相似性较高的菌株大多来源于相同或相近的地区,说明玉米丝黑穗病菌的亲缘关系存在一定的地域性。     

玉米对丝黑穗病菌抗性影响因子研究

在进行抗病性鉴定的基础上,测定了抗、感病品种胚芽和胚根内的N、P、K、可溶性糖和维生素C的含量以及不同时期玉米生长点内防御酶活性的变化。结果表明：玉米对丝黑穗病菌的抗性与胚根和胚芽内的N、P、K含量呈正相关,与Vc和可溶性糖含量呈负相关。当病菌侵入后抗病品种苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性上升幅度高于感病品种,而多酚氧化酶(PPO)、酯酶(EST)和超氧化物歧化酶(SOD)在感病品种中上升幅度高。土壤施用氮肥和钾肥能明显提高玉米对丝黑穗病菌的抗性,磷肥效果不明显。     

玉米丝黑穗病菌对植株体内内源激素水平改变的影响

采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法,测定玉米苗期接种丝黑穗病菌后植株体内生长素(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)4种内源激素的含量变化,从寄主与病菌互作过程中植物内源激素的变化研究玉米对丝黑穗病的抗性机制。研究结果表明,玉米丝黑穗病菌侵染玉米植株后,植株体内单一激素ABA含量提高;IAA、GA和ZR的含量降低;IAA/ABA、ZR/ABA、GA/ABA及(IAA+GA+ZR)/ABA的比值均明显低于对照。激素间的比值变化较单一激素的含量变化更加显著,相对单一激素的调控作用,激素间相互作用对调节植株生长发育更为重要。玉米丝黑穗病菌侵染玉米的过程中,植物内源激素的一系列变化可能是引起植株出现畸形症状(如节间缩短、植株矮化和丛生等)的直接原因。     

玉米丝黑穗病菌致病力分化研究

采用土壤接种方法,对采自黑龙江省不同玉米生产区的3个菌株进行了致病力分化测定。试验结果表明,来自不同地区的菌株对同一玉米自交系(品种)的致病力无明显差异。哈尔滨、佳木斯和肇东的3个菌株对Mo17和维27的发病率为0～5%,哈尔滨的菌株对龙抗11的发病率为9.4%。相对比较而言,佳木斯和肇东地区的菌株致病力稍低。     

玉米丝黑穗病菌对寄主防御相关酶活性的影响

玉米丝黑穗病是玉米生产上的一种主要病害,对玉米生产造成了严重损失。研究表明:当丝黑穗病菌侵染玉米后,激活寄主体内相关防御酶系,使PAL、SOD、EST和PPO四种酶活性明显提高,抗病品种新铁10的酶活性升高幅度大于感病品种沈单16;而POD和CAT酶活性却下降,抗病品种新铁10的酶活性下降幅度大于感病品种沈单16。不同品种的成株期抗病性与其相关防御酶活性高低明显相关。     

不同症状的玉米丝黑穗病病原菌rDNA-ITS分析

采用真菌rDNA-ITS序列分析技术,对不同症状表现的玉米丝黑穗病菌进行鉴定与分析。结果表明,不同来源、不同症状的玉米丝黑穗病菌均为孢堆黑粉菌（Sporisorium reilianum）。玉米丝黑穗病菌菌株间ITS区域序列存在微小差异,具有一定的遗传多样性。     

甘蔗黑穗病及其病原菌研究进展

甘蔗鞭黑粉菌（Sporisorium scitaminea）引起的甘蔗黑穗病是一种世界性重要甘蔗病害,也是中国蔗区危害最严重的甘蔗病害,使甘蔗产量及品质均受到严重损失。综述甘蔗黑穗病病原特征、分类归属、生理分化、遗传多样性、快速检测,以及甘蔗黑穗病的发生危害及防治措施,并探讨进一步研究对策。     

玉米大斑病菌UP-PCR体系的建立和遗传多样性分析

对通用引物PCR(UP-PCR)扩增反应中的dNTP、引物、MgCl2、DNA聚合酶和模板浓度以及退火温度(Tm)、PCR反应循环数等重要参数进行摸索和优化,建立适合玉米大斑病菌(Exserohilum turcicum)的UP-PCR反应体系,并筛选出7条多态性较好且稳定的引物。对来自辽宁、吉林、黑龙江玉米主产区的24株病菌进行UP-PCR分析,共扩增出75条谱带,大小介于250～2 000 bp,多态性比率为72.0%,说明UP-PCR标记在玉米大斑病菌中存在较高的多态性。聚类分析显示,在阈值为0.796处菌株被分为8个类群。东北地区玉米大斑病菌群体存在明显的种内遗传分化现象,菌株的遗传多样性和地理来源无明显的相关性,和生理小种组成有一定的相关性,但并不是遗传谱系就等于生理小种的简单对应关系。UP-PCR技术可以充分展现玉米大斑病菌菌株间的亲缘关系及差异性,可为有效地开展玉米大斑病菌的遗传进化及探讨其致病性的生理分化提供一种新的方法。     

玉米自交系及群体材料抗丝黑穗病鉴定与评价

2003～2006年在田间采用人工接种的方法,对我国153份玉米自交系及24份玉米群体材料进行了抗丝黑穗病的鉴定评价。结果表明,对玉米丝黑穗病表现高抗的自交系有P138、4F1、200B、鲁原92、齐319、吉412、合344、东91、CD13和吉495共10份,大多数玉米自交系对玉米丝黑穗病表现感病和高感。加强玉米种质资源的收集、鉴定与评价对玉米抗病育种非常重要。     

睡莲种质资源遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

利用ISSR分子标记技术对从国内外引种的46份睡莲种质资源进行遗传多样性分析,并对其中的原生种及原生变种构建DNA指纹图谱,旨在阐明其亲缘关系基础上,为睡莲分类鉴定、杂交育种、功能基因的挖掘和利用及图位克隆等提供理论依据。结果表明：从100条ISSR引物中筛选出10条多态性高、重复性好的引物,在46份睡莲种质资源中共扩增出281条带,平均每条引物扩增条带数为28.1条,多态性条带281条,多态性比例为100%;平均Shannon信息指数（I）为0.4197,平均Nei’s基因多样性指数（H）为0.2657,平均有效等位基因数（N）1.4139,表现出丰富的遗传多样性;遗传相似系数值在0.51~0.98之间,基于遗传相似系数建立了聚类树状图,揭示了46份睡莲种质资源的亲缘关系,并在相似系数水平为0.68时,可将所有供试材料聚为6类。对总计24个睡莲原生种及原生变种构建了DNA指纹图谱,依据图谱差异可鉴定不同的睡莲种质。     

槟榔基因组DNA提取方法及RAPD分析体系的初步优化

采用CTAB法、改良CTAB法和高盐低pH法等3种不同的方法比较了槟榔基因组DNA提取的效果,其中改良CTAB法最优,提取的DNA质量高,DNA降解少,杂质含量少。通过对退火温度、DNA模板用量、TaqDNA聚合酶浓度等因素的优化实验,建立了槟榔RAPD分析体系,从PCR扩增程序和反应体系两个方面对槟榔RAPD分析体系进行了优化并验证了优化后的体系扩增谱带清晰、多态性强稳定性好。     

6种染色方法对玉米丝黑穗病菌不同发育阶段的染色效果比较

比较了姬姆萨氏色素(Giemsa)、苯胺蓝-乳酚油、番红O-KOH、苯胺蓝-甘油、曲利苯兰酒精-乳酚酸和考马斯亮兰组织透明染色法对玉米丝黑穗病菌不同生长发育阶段的染色效果。结果表明,在一定的染液浓度条件下,6种染色方法均可进行冬孢子、芽管、先菌丝、担子、担孢子等寄主组织内部菌体的原位染色。曲利苯兰组织透明染色方法更稳定、简捷和易于观察,能观察玉米丝黑穗病菌的整个生长发育阶段,因此适宜胞间菌丝的染色。     

331份玉米自交系对丝黑穗病的抗性鉴定与评价

2020-2021年通过田间人工接种对331份玉米自交系进行抗丝黑穗病鉴定。结果表明,4份材料冀资13W154、RA461、18-QTL-18和F2644表现高抗(HR),占鉴定总数的1.21%;5份材料55438-1、18-QTL-14、HA746、B6和T7308表现抗病(R),占鉴定总数的1.51%;冀资S225、F3814、18-HDY-25等61份材料表现中抗(MR),占鉴定总数的18.43%;B317、冀资S516、T5863等185份材料表现感病(S),占鉴定总数的55.89%;冀资H631、CNHS17013、55444-1等76份材料表现高感(HS),占鉴定总数的22.96%。中抗(MR)以上材料黑龙江省14份、内蒙古自治区50份、河北省6份,分别占其本省鉴定数量的29.79%、23.15%、8.82%,来自河北的种质整体抗丝黑穗病水平低于黑龙江和内蒙古。