稻瘟菌粗毒素对冈优725离体叶片生理生化的影响

为弄清水稻在不同稻瘟菌毒素处理下的生理反应,探索快速、简便地检测水稻材料稻瘟病抗性的方法,利用不同浓度稻瘟菌的粗毒素对冈优725离体水稻叶片进行处理,分析过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和可溶性蛋白(SP)的变化.结果表明,不同的毒素浓度对水稻离体叶片的防御酶系有明显的影响,SOD和POD在毒素处理下均表...     

稻瘟菌胞外蛋白的提取及电泳方法初探

利用蛋白质组学研究方法对稻瘟菌的胞外蛋白进行分析,可以更好地了解该病原菌的生物学特性和致病机制.蛋白质样品制备和双向电泳,都是蛋白质组学研究的基础.采用冷冻干燥,透析结合法与三氯乙酸-脱氧胆酸钠沉淀法(TCA-DOC沉淀法)提取液体培养稻瘟菌得到的胞外蛋白,利用17 cm pH 3.0～10.0与17 cm pH 4.0～7.0两种pH梯度IPG胶条对同一样品进行第一向等电聚焦,12%SDS-PAGE凝胶进行第二向电泳,银染后用PDQuest软件(V7.4)对电泳图谱进行分析.结果表明,在上述两种提取稻瘟菌胞外蛋白的方法中,TCA-DOC沉淀法具有较好的提取效果,应用该实验方法得到的蛋白质分布在pH 4.0～7.0之间的点数达到621个,因此在双向电泳中,采用pH 4.0～7.0的胶条具有较好的分辨率.     

水稻稻瘟病菌单孢分离技术及常见问题分析

水稻稻瘟病是由稻瘟菌(Magnaporthe girsea)引起的一种真菌性病害,可对水稻生产造成巨大损失。稻瘟菌的频繁变异易导致抗病品种抗性丧失,抗病育种家需每年对稻瘟菌变化情况进行监测。如何快速有效获得纯化菌株是监测稻瘟菌变化的前提。结合多年实践经验,本文详细介绍了稻瘟菌单孢分离技术以及分离过程中遇到的一些常见问题。这些研究结果可以指导育种家快速有效地获得纯化稻瘟菌。     

甘蓝型油菜抗菌核病近等基因系和感病亲本蛋白差异的初步研究

【目的】建立适合于提取油菜叶片全蛋白的三氯乙酸/丙酮沉淀法,为今后油菜蛋白质组学的研究提供参考,明确菌核菌诱导抗、感菌核病油菜后的蛋白差异表达情况,为寻找抗菌核病基因提供线索。【方法】以油菜抗菌核病近等基因系98C40(抗原来自湘油15)和感菌核病亲本98C40为材料,在其生长的苗期阶段,接种菌核菌72 h之后,分别提取其叶片全蛋白。运用双向电泳技术、PD-quest软件、质谱技术对其进行差异蛋白质组分析。【结果】检测到抗病98C40(抗原来自湘油15)与感病亲本98C40之间有4个差异蛋白点,蛋白点a,线粒体ATP合酶F1β亚基(mitochondrial F1 ATP synthase beta subunit);蛋白点c,磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinas);蛋白点d,噻唑生物合成酶(THI1);这3个蛋白只在抗病98C40(抗原来自湘油15)上表达,而在感病亲本98C40上不表达。蛋白点b,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase);按5倍差异表达量计算,在抗病98C40(抗原来自湘油15)上高表达,而在感病亲本98C40上低表达。【结论】这4个蛋白都是油菜代谢相关蛋白,它们可能在油菜抗菌核病的反应中发挥作用。     

粳稻品种Oochikara稻瘟病抗性基因挖掘

对水稻品种Oochikara(Oryza sativa L.ssp.japonica)进行稻瘟病抗性分析,发现Oochikara对来自不同地区的30个稻瘟菌菌株具有高效的广谱抗性。利用等位基因挖掘技术,从Oochikara鉴定出4个已知稻瘟病抗性基因(R gene):Pish、Pia、Pikm和Pita。此外,利用稻瘟菌菌株08-7-3对Oochikara和感病品种E103杂交后代进行稻瘟菌喷雾接种和遗传分析,发现Oochikara还存在其他新的抗性基因。以上研究结果初步揭示了Oochikara对稻瘟病的抗性来源,有助于利用Oochikara作为抗性中间材料开展稻瘟病抗性育种工作。     

RHO1基因的HIGS表达载体构建及转基因水稻的抗病性分析

【目的】使用Gateway技术构建稻瘟菌RHO1基因寄主诱导的基因沉默(HIGS)表达载体,将其转化入水稻后,观察稻瘟菌对转基因水稻的致病力。【方法】利用PCR技术从稻瘟菌cDNA扩增RHO1基因,通过Gateway技术构建pBDL03-RHO1载体,电转化进入农杆菌AGL1;以水稻日本晴为材料,通过农杆菌介导的转化方法获得转基因水稻植株,并对其接种稻瘟菌,分析转基因水稻对稻瘟菌抗性。【结果】通过PCR扩增获得了RHO1基因片段,利用BP反应构建了入门载体pDONR 221-RHO1,采用LR反应构建了HIGS表达载体pBDL03-RHO1。通过农杆菌介导的转基因方法将HIGS载体转入了水稻中,并利用mCherry红色荧光观察和PCR扩增验证了转基因植株构建成功。接种试验结果表明,HIGS转基因植株对稻瘟菌的抗性提高。【结论】利用Gateway技术可以简单快速构建HIGS表达载体,表达RHO1的转基因水稻抗病性提高,表明RHO1介导的HIGS在水稻-稻瘟菌互作过程中可以发挥作用。     

全基因组预测稻瘟菌的分泌蛋白

【目的】分泌蛋白多为病原微生物与植物受体蛋白起作用的激发子和其它致病因子，深入研究分泌蛋白将有助于明确植物与病原微生物互作的分子机制。利用稻瘟菌基因组学研究成果，结合计算机技术和生物信息学的方法，分析其分泌蛋白组学，将有助于全面掌握其致病因子的结构与功能。【方法】利用SignalP对稻瘟菌基因库中所有ORF的N-端信号肽存在与否进行预测，再依次通过Protcomp、TMHMM、big-PI Predictor和TargetP预测程序进行验证，寻找出所有可编码信号肽的基因。【结果】对11 108个稻瘟菌的ORF进行分析，最终预测出共有1 235个ORF可编码分泌蛋白。【结论】经验证此预测方法之可靠性较高，这为深入研究分泌蛋白组学奠定了基础。     

稻瘟茵胞外蛋白的提取及电泳方法初探

利用蛋白质组学研究方法对稻瘟菌的胞外蛋白进行分析,可以更好地了解该病原菌的生物学特性和致病机制。蛋白质样品制备和双向电泳,都是蛋白质组学研究的基础。采用冷冻干燥,透析结合法与三氯乙酸-脱氧胆酸钠沉淀法（TCA-DOC沉淀法）提取液体培养稻瘟菌得到的胞外蛋白,利用17cm pH3.0-10.0与17cm pH4.0-7.0两种pH梯度IPG胶条对同一样品进行第一向等电聚焦,12％ SDS-PAGE凝胶进行第二向电泳,银染后用PDQuest软件（V7.4）对电泳图谱进行分析。结果表明,在上述两种提取稻瘟菌胞外蛋白的方法中,TCA-DOC沉淀法具有较好的提取效果,应用该实验方法得到的蛋白质分布在pH4.0-7.0之间的点数达到621个,因此在双向电泳中,采用pH4.0-7.0的胶条具有较好的分辨率。     

水稻地方品种月亮谷与LTH叶片蛋白质的双向电泳分析

 为了研究水稻地方抗病品种月亮谷与感病品种丽江新团黑谷（LTH）在未接种稻瘟菌前蛋白质间的差异,利用双向电泳技术对月亮谷与LTH叶片的蛋白质组分进行研究。试验选用pH 4～7,17cm的IPG胶条,利用双向电泳技术分离上述两个水稻品种的稻苗叶片的蛋白质,分析其蛋白质点表达量的差异,同时选取差异显著的蛋白质点进行质谱分析。利用Gene ontology软件对这些蛋白质进行了功能分类。月亮谷与LTH叶片蛋白的双向电泳图谱得到34个差异蛋白点,对其中20个蛋白点进行质谱测定,鉴定到13个差异蛋白,包括1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基,3-磷酸甘油醛脱氢酶,ATP合酶,UDP-葡萄糖焦磷酸化酶,铁氧蛋白-NADP-还原酶,叶绿素a/b结合蛋白等。因此认为月亮谷与LTH叶片中主要是参与生长代谢和防御相关的蛋白质存在差异。这些蛋白在水稻与稻瘟病菌互作中的表达模式和对抗病性的贡献值得下一步深入研究。     

稻瘟菌P-ATPase基因MoCTA3的克隆及表达分析

为分析P-ATPase基因与稻瘟菌致病性的相关性,从稻瘟菌中克隆了一个P-ATPase基因MoCTA3,然后对其进行了序列分析和氨基酸序列比对,并利用qRT-PCR检测了该基因在稻瘟菌侵染水稻叶片不同时期以及菌丝阶段的表达情况。结果表明该基因全长3 747 bp,含有6个外显子和5个内含子,编码1 096个氨基酸,含有7个跨膜结构域,第24～98位有一个保守的钙离子转运结构域;其编码氨基酸与朱红丛赤壳、尖孢镰刀菌、蝗绿僵菌、炭疽菌等真菌的P-ATPase氨基酸相似性分别为77%、78%、83%和79%;基因表达结果显示该基因在菌丝阶段的表达量明显高于孢子阶段和侵染阶段,且在孢子侵染水稻过程中随侵染时间延长表达量逐渐升高,72 h时达到高峰,随后降低,说明MoCTA3可能参与了稻瘟菌的侵染过程,在稻瘟菌的致病性方面具有重要作用。     

微生物蛋白激发子PeaT1的获得及诱导水稻抗旱性的初步研究

PeaT1是来源于极细链格胞菌（Alternaria tenuissima）的一种蛋白激发子,具有促进植物生长和提高抗逆性的功能。为了进一步研究该激发子的功能,构建了表达该蛋白质的原核表达载体pET28a-peaT1,诱导表达获得大量目的蛋白质。利用AKTA蛋白质纯化系统,通过亲和层析、离子交换层析和分子筛等纯化技术,获得高纯度的PeaT1蛋白。用不同浓度的纯化蛋白处理水稻,进行抗旱性检测,结果表明PeaT1可明显提高水稻的抗旱性。     

科技短波

正我科研人员揭示稻瘟菌侵染新机制最近,中国农科院植物保护所通过分析鉴定稻瘟菌效应蛋白在水稻中靶标蛋白,揭示了稻瘟菌侵染的新机制。由稻瘟菌侵染引起的稻瘟病俗称水稻"癌症",往往造成水稻严重减产。研究证明稻瘟菌的效应蛋白AvrPiz-t可以特异性地靶标水稻的钾离子通道OsAKT1蛋白,并抑制OsAKT1     

稻瘟菌细胞壁激发子活性物质的提取与性质

采用离心、超滤、DEAE-Sepharose FF阴离子交换层析柱等方法对稻瘟菌(Magnaporthe grisea)细胞壁来源的激发子活性物质进行了提取;以一套水稻抗稻瘟病近等基因系为材料,对其诱导水稻叶片植保素、过氧化物酶(POD)与苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性进行了检测;结果表明,粗激发子提取物(CEF)及DEAE-SepharoseFF层析提取物DSⅡ和DSⅢ菌具有激发子活性。经热、胰蛋白酶和过碘酸钠处理后的生物活性检测结果表明DSⅡ和DSⅢ的活性位点均位于糖基部分。     

稻瘟病菌效应蛋白与水稻互作研究现状及展望

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，水稻安全生产关乎食品安全问题。由稻瘟病菌引起的稻瘟病是一种世界性的真菌病害，给水稻生产造成严重损失。相较于药物防治，抗病品种的培育与应用是控制该病害最为经济有效的方法。然而，田间稻瘟病菌群体复杂多样、杀菌剂过量施用、气候环境变化等因素造成小种变异迅速，品种的抗性往往只能维持 3~5 年。稻瘟病菌通过无毒基因的变异产生新的生理小种，逃逸或抑制水稻的免疫系统，实现侵染致病。目前已在稻瘟菌中鉴定出 26 个无毒基因，其中 14 个已被克隆，其在病原菌的侵染、定殖和干扰寄主免疫反应过程中发挥重要作用，稻瘟菌效应蛋白和水稻抗性蛋白的互作分子机理研究也不断深入。研究稻瘟菌的致病机理及其与水稻互作的分子机制有助于更好地理解病原菌的作用途径和植物抗病基因响应的免疫反应，以制定更高效、绿色的防治措施。本文综述了近年来稻瘟病菌效应蛋白在水稻细胞转运和分泌的过程、效应蛋白与抗病蛋白互作的研究进展和效应蛋白的区域性分布，讨论和展望了当前研究面临的机遇和 挑战，以期为水稻与稻瘟病菌互作的分子机理研究、抗病育种及病害防控策略提供借鉴。     

稻瘟菌诱导的广谱抗性

 以稻瘟弱致病菌对关东51、爱知旭、新2号作诱导接种,又用稻瘟强致病菌、稻胡麻叶斑菌、稻白叶枯病菌进行挑战接种,水稻均获得对这3种病害的诱导抗性。又以稻胡麻叶斑菌为诱导因子,也同样使水稻表现了不同程度的抗瘟性。     

五个抗稻瘟病基因在浙江省水稻品种中的分布和抗性评价

为了明确浙江省部分水稻主栽品种和中国稻瘟菌生理小种鉴别品种中稻瘟病抗性基因分布情况,本研究采用5个基于稻瘟病抗感等位基因序列设计的功能性分子标记,对40份浙江省水稻主栽品种和6份稻瘟菌鉴别品种中Pit、Pib、Pii/Pi3/Pi5、Pia、Pi1等5个稻瘟病抗性基因进行了分子检测。结果发现,这5个抗性基因在浙江省栽培品种中分布频率不同,其中Pib基因分布最广,占63.04%;其次是Pia,占58.70%;携带Pii/Pi3/Pi5和Pit抗性基因的材料较少,分别为21.74%和10.87%。同时用2015—2017年田间采集到的141个稻瘟菌菌株检测46个水稻品种苗瘟抗性水平,结果显示,其中仅15个品种的抗性频率在70%以上,大部分品种携带其中1~2个抗性基因。聚合了多个抗性基因的品种抗性水平相对较高。     

真菌激发子诱导油菜抗菌核病研究

为了提高油菜对菌核病的抗性,利用病原菌激发子喷施油菜植株,分析其防御体系中酚类物质的变化及对病原菌入侵的抗性.结果表明,多糖激发子和细胞壁激发子均能迅速激活油菜的免疫机制,促进酚类物质的合成,多糖激发子诱导后96 h多酚含量达到最大值(0.229 mg/g),细胞壁激发子诱导120 h后多酚含量达到最大值(0.267 mg/g),且提取的植物多酚在体外培养条件下对油菜菌核病菌的菌丝生长有显著的抑制作用,特别是细胞壁激发子诱导组的提取物抑菌率可达60.70％.这说明病原菌激发子可以用于油菜菌核病的防治.     

福建稻瘟菌群体遗传多样性RAPD分析

以 OPG、 OPH、 OPK等 3个系列 6 0个引物对福建稻瘟菌进行了 DNA随机扩增多态性 (RAPD)分析 .6 0个引物中有 2 1个扩增出多态性条带 ,表明福建省稻瘟菌群体有丰富的 RAPD多态性 ,可为该菌的遗传分析提供大量的遗传标记 .对 RAPD条带多样性分析发现龙岩江山病圃稻瘟菌群体遗传多样性较简单 ,有明显优势种群 ,可能影响其抗瘟评定的代表性 ,说明多点进行品种抗性鉴定是必要的     

湖北省部分水稻主栽品种对稻瘟病、白叶枯病的抗性

研究了近年来湖北省部分主栽水稻品种及新品种对稻瘟病菌、白叶枯病菌的抗性,结果表明,湖北省大部分水稻品种对白叶枯病Ⅱ型菌的抗性较强,而对稻瘟菌和白叶枯病Ⅳ型菌的抗性相对较弱。     

贵州省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗药性监测

为了明确贵州省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗药性。利用菌丝生长速率法,测定贵州省9个不同地区171个水稻稻瘟病菌单孢菌株对稻瘟灵的抗药性。结果表明：稻瘟病菌各菌株对稻瘟灵的敏感性呈连续性分布,最小EC₅₀与最大EC₅₀分别为1.36 mg/L和13.06 mg/L;各地区平均EC₅₀值为4.79～6.62 mg/L;最低抗性水平为0.2,最高抗性水平为1.92,相差9.6倍,平均抗性水平为0.7～0.97。贵州省稻瘟病菌对稻瘟灵的抗药性仍然处于敏感或低抗水平,目前可继续将稻瘟灵作为防治水稻稻瘟病的主要药剂。