玉米大斑病菌HT-毒素组分Ⅱ的化学结构

 玉米大斑病(Exserohilum turcicum)是世界各玉米产区的重要病害之一,常造成极其严重的经济损失。Yoka等早在1975年就曾报道,玉米大斑病菌在活体外培养可以产生果胶甲酯酶等酶类物质,并可产生热稳定的对玉米具致毒作用的致病毒素(HT-毒素)。Peptiprez等(1984)报道玉米大斑病菌培养滤液经氯仿提取获得了一种含有-OH的低分子量化合物,它对玉米具有很强的生物活性。     

玉米大斑病菌特异性毒素组分的分离与纯化

 玉米大斑病菌的2号小种菌株用改良Fries培养液进行体外培养,培养滤液经-40℃冷冻干燥,加等体积甲醇去除沉淀后用乙酸乙酯提取,粗提物经HPLC C₁₈柱可以分离出8个组分(峰3~10)。经生物测定发现,7号峰和10号峰的纯品对玉米叶片有明显的毒性,其中7号峰对带有Ht1基因的玉米表现出了一定的特异性。制备所得毒性组分分别进行红外光谱扫描,发现2个毒性组分的红外吸收光谱基本一致,吸收峰形状基本相同,只是其波数稍有变动。     

玉米大斑病菌致病毒素的分离和硅胶TL层析

 玉米大斑病菌(Helminthosporium turcium)在活体内外均可产生致病毒素(以后简称Ht-毒素)。YoKa等(1975)曾初步报道该菌在活体外液体培养除可产生几种酶类物质外,还可产生对热稳定的非蚕白质结构的毒素成份,然而长期以来尚未见有关Ht-毒素的产生、毒素的特性和毒素的分离与提纯等方面的报道.     

玉米大斑病菌毒素对玉米叶肉细胞脂氧合酶活性的影响

 玉米大斑病菌2号小种粗毒素(HT-C)和标准毒素(5-羟甲基-2-呋喃甲醛,HT-I)处理玉米叶片,都能诱导3种供试基因型玉米叶片中脂氧合酶活性增高,但是不同基因型玉米对HT-C和HT-I的反应不同,HT-I对含有Ht1基因的品系诱导时间早,水平高,HT-C对于不带Ht基因的品系LOX的影响略高于HT-I;不同浓度的HT-I在OH43和OH43Ht1玉米叶片中诱导的LOX酶活性不同,高浓度HT-I和HT-C对LOX酶活诱导时间早,水平高,浓度降低诱导水平降低;外源H₂O₂对HT-I和HT-C在OH43叶片中LOX酶活性诱导作用的影响不同。     

玉米大斑病菌毒素结构的确定及几种类似物的毒性比较

 通过对玉米大斑病菌Ht-毒素组分1与标准5-羟甲基-2-呋喃甲醛核磁共振¹H谱比较,进一步明确了组分1的化学结构。用玉米离体叶浸渍法及离体根冠细胞致死生测法对Ht-毒素组分1、5-羟甲基-2-呋喃甲醛、呋喃甲醇、呋喃甲醛、呋喃甲酸进行毒性和致病活性比较,结果表明,Ht-毒素组1、标准样品及几种毒素类似物在供试浓度范围内对寄主玉米均有高度的生物毒性,其中以呋喃甲酸毒性最大。从TLC扫描光谱和色谱来看,5-羟甲基-2-呋喃甲醛确为Ht-毒素的一种主要毒性组分,而且该化合物在体内外随着不断氧化,生物毒性逐渐提高。     

纯化的玉米小斑病菌C小种毒素生物活性的研究

 纯化的HMC毒素对C细胞质玉米幼根生长的抑制,根电解质的渗漏,叶片和植株的伤害,超氧物歧化酶和过氧化物酶活性及原生质层透性的影响,与基因型相同的T、N细胞质相比,差异显著,进一步确定了HMC毒素对C细胞质的专化作用。     

玉米大斑菌Ht-毒素组分分析

 对分别属于玉米大斑病菌(Helminthosporium turcicum)1号和2号生理小种的致病毒素进行硅胶TL层析、薄层扫描和生物监测的结果发现,两个小种的毒性组分不同。2号小种可分离到I(Rf0.50)、Ⅱ(Rf0.36)、Ⅲ(Rf0.67)、Ⅳ(Rf0.80)、Ⅴ(Rf0.13)、Ⅵ(Rf0.25)6种组分,而1号小种最多可分离到除Ⅳ以外的其它5种组分,这些组分均有不同程度的紫外吸收。对在200~360nm有明显紫外吸收的4种组分(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)的生物监测结果表明,只有组分Ⅲ对带Ht₁基因和不带Ht₁基因的Oh43和B372对玉米自交系不具任何致病活性,组分Ⅰ、Ⅱ对不带Ht₁基因的玉米自交系具有致病活性,而对带Ht₁基因的玉米自交系却无毒性。值得重视的是组分Ⅳ的致病特性与组分Ⅰ、Ⅱ正好相反,即对带Ht₁基因的玉米自交系具有致病活性,却对不带Ht₁基因的玉米自交系没有致病作用。结论指出,Ht-毒素的TLC组分Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ玉米斑菌诱致玉米发病的主要活性成份,其中组分Ⅳ是2号小种与Ht₁基因玉米互作的特异性因子。     

玉米大斑菌Ht－毒素组分分析

对分别属于玉米大斑病菌（Ｈｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕｍｔｕｒｃｉｃｕｍ）１号和２号生理小种的致病毒素进行硅胶ＴＬ层析、薄层扫描和生物监测的结果发现，两个小种的毒性组分不同。２号小种可分离到Ｉ（Ｒｆ０．５０）、Ⅱ（Ｒｆ０．３６）、Ⅲ（Ｒｆ０．６７）、Ⅳ（Ｒｆ０．８０）、Ⅴ（Ｒｆ０．１３）、Ⅵ（Ｒｆ０．２５）６种组分，而１号小种最多可分离到除Ⅳ以外的其它５种组分，这些组分均有不同程度的紫外吸收。对在２００～３６０ｎｍ有明显紫外吸收的４种组分（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的生物监测结果表明，只有组分Ⅲ对带Ｈｔ１基因和不带Ｈｔ１基因的Ｏｈ４３和Ｂ３７２对玉米自交系不具任何致病活性，组分Ⅰ、Ⅱ对不带Ｈｔ１基因的玉米自交系具有致病活性，而对带Ｈｔ１基因的玉米自交系却无毒性。值得重视的是组分Ⅳ的致病特性与组分Ⅰ、Ⅱ正好相反，即对带Ｈｔ１基因的玉米自交系具有致病活性，却对不带Ｈｔ１基因的玉米自交系没有致病作用。结论指出，Ｈｔ－毒素的ＴＬＣ组分Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ玉米斑菌诱致玉米发病的主要活性成份，其中组分Ⅳ是２号小种与Ｈｔ１基因玉米互作的特异性因子     

玉米小斑病菌C小种毒素的分离、纯化及其植物病理反应

 魏建昆等证实在中国存在玉米小斑病C小种^[1]。本文通过凝胶柱层析(Sephadex G-25)和硅胶层析(Silica gel)将C毒素(HMC-toxin)分为四种亚毒素,毒素Ⅰ和毒素Ⅲ(占全部毒素管数的75%)主要侵染T、C、S、N四种同核异质玉米中的C胞质叶片,使之产生严重萎蔫,为专化性毒素,但少数管号内的毒素对T、S有轻微的伤害,而且毒素Ⅰ内少量对N也有影响,毒素Ⅱ(占10%)只轻微地侵染N细胞质,毒素Ⅳ(占15%)除了对S无影响外,对T、C、N三种细胞质均有一定的危害。由此可见,C毒素是一具有生物活性的混合体,其中以侵染C胞质的毒素为优势毒素,同时存在少量对T、S、N三种细胞质毒力较弱的毒素。对T、C、S、N四种同核体(Homocaryons)玉米人工接种C小种所出现的叶片抗性反应,从本实验获得了一定的解释。     

玉米大斑病菌HT-毒素对玉米细胞CAT酶活性的影响

 近来研究表明,植物的正常生长发育伴随着活性氧(AO)的代谢,但体内AO的产生与清除一般处于动态平衡。     

Stage specificity of catalase isoform activity in Exserohilum turcicum

Exserohilum turcicum is the fungal agent that causes northern leaf blight disease in maize. Spores of E. turcicum can germinate in water containing up to 15 m M hydrogen peroxide. Initially the catalase isoform activities from E. turcicum cultured on artificial medium were analysed by polyacrylamide gel electrophoresis. Seven different catalase isoform activities were detected during a 72-hour time course from spore germination to young hyphal formation. During the time period studied the activity levels of each isoform varied independently. In two-week-oldE. turcicum mycelia, only the activities of catalase isoforms #2 and #3 were detected. During a compatible interaction on maize leaves, plant catalases were suppressed with E. turcicum isoform #3 being detected from 72 h after inoculation onwards. E. turcicum #2 was the predominant isoform detected in necrotic lesions. Salicylic acid was not found to effect fungal or maize catalase activities. E. turcicum isoform #3 activity was found to be strongly induced by hydrogen peroxide and by the herbicide 3-amino-1,2,4-triazole (AT), while the activity of all other isoforms was suppressed by AT.     

Genetic differentiation in populations of Exserohilum turcicum from maize and sorghum in South Africa

Exserohilum turcicum is the causal agent of northern leaf blight, a devastating foliar disease of maize and sorghum. Specificity of E. turcicum to either maize or sorghum has been observed previously, but molecular evidence supporting host specialization is lacking. The aim of this study was to compare the genetic structure of E. turcicum isolates collected from adjacent maize and sorghum fields in Delmas and Greytown in South Africa. In addition, the mode of reproduction of this pathogen was investigated. Isolates from maize (N = 62) and sorghum (N = 64) were screened with 12 microsatellite markers as well as a multiplex mating type PCR assay. No shared haplotypes were observed between isolates from different hosts, although shared haplotypes were detected between isolates from maize from Delmas and Greytown. Population structure and principal coordinate analyses revealed genetic differentiation between E. turcicum isolates from maize and sorghum. Analysis of molecular variance indicated higher among‐population variation when comparing populations from different hosts, than comparing populations from different locations. Lack of shared haplotypes, high proportion of private alleles, greater among‐population variance between hosts than locations and significant pairwise population differentiation indicates genetic separation between isolates from maize and sorghum. The high haplotypic diversity in combination with unequal mating type ratios and significant linkage equilibrium indicates that both sexual and asexual reproduction contributes to the population genetic structure of E. turcicum in South Africa.     

神农架玉米大斑病暴发原因及防治对策

神农架地处鄂西北山区,气温偏凉而且多雨,年降水量900~1 000mm.玉米是神农架主要粮食作物,常年种植玉米3 333hm2以上.玉米大斑病是玉米生产上常见的病害之一,由于历来发病较轻,因此没有引起足够重视,近几年来玉米大斑病发生趋重,2008年全区8个乡镇玉米大斑病普遍发生,局部暴发成灾,此病已成为影响神农架林区玉米高产的一个突出问题.     

Ht2背景下玉米对大斑病菌1号小种抗性基因的表达差异研究

以玉米自交系黄早四和黄早四Ht2近等基因型系为材料,利用cDNA-AFLP差异显示方法,分析玉米抗大斑病Ht2相关基因受大斑病菌1号小种胁迫后的差异表达情况。用筛选的70对引物在黄早四Ht2中扩增出76个差异显示片段,对差异条带回收、克隆和测序,并在NCBI上进行BLAST分析,有52个在GenBank中发现相似性较高、功能已知的EST序列,按其功能分为以下8类:基础能量代谢、跨膜运输蛋白、抗逆或抗病相关蛋白、蛋白质代谢、染色体组成蛋白及DNA复制和转录中的蛋白、信号传导、生长发育调控因子和转录因子,而其中以参与基础能量代谢的基因和抗逆或抗病相关基因所占比例较大。功能已知的52个差异表达片段在玉米1～9号染色体上均有分布,且在非亲和互作前期(6h)主要是一些信号相关基因的表达,12h表达的基因多属于抗病反应初期阶段的相关基因,与防卫有关的基因主要在48～72h表达,生长发育类基因在所检测的非亲和互作的不同阶段均表现作用,在非亲和互作后期主要是蛋白质代谢基因的表达。     

玉米大斑病的流行原因与综合治理措施

1990～2004年,玉米大斑病在忻州滹沱河流域的6个县(市、区)有4年大流行。其中2004年发病面积9万hm2,因病害减产约49500t。根据多年系统观察,发现病害的发生与流行和作物茬口、品种抗病性、气象条件、耕作管理等密切相关。控制该病害,必须在选育抗病品种的同时,大力推广秋深耕、轮作倒茬、增施农家肥、做好病情测报、适时喷药控制田间中心病株等综合治理措施。     

人参内生拮抗细菌分离、鉴定及其对人参菌核病抑菌作用研究

以人参核盘菌(Sclerotinia ginseng)为靶标,采用抑菌圈法,测定了221株人参内生细菌对其菌丝生长的抑制作用,筛选出3株(Psn52、Psn61、Psn214)抑菌圈大于30 mm的高效拮抗细菌,对其进行了离体防效测定及种类鉴定。Psn52、Psn61、Psn214菌株对人参核盘菌菌丝抑菌率分别为62.72%、61.45%、63.20%。3株无菌发酵液对人参核盘菌菌核萌发抑制效果显著,抑制率分别可达80%、68%、76%。显微镜下观察Psn52、Psn61、Psn214菌株均对人参核盘菌菌丝内含物有明显的溶解作用,导致菌丝变粗、菌丝细胞空洞、原生质分布不均匀。菌株Psn52、Psn61、Psn214无菌发酵液对人参菌核病防治效果明显,防治效果分别达81.25%、75.01%、81.25%。通过培养性状、形态特征、生理生化试验及16Sr DNA同源序列比对分析,将菌株Psn52、Psn61、Psn214鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。     

具除草活性放线菌的分离和形态学鉴定

从土壤中分离得到17株放线菌,其中JL27菌株的发酵液上清液对反枝苋萌发抑制率达90％,对苘麻萌发抑制率达96．7％;JL12菌株的发酵液上清液对反枝苋萌发抑制率为19．67％,对苘麻萌发抑制率达100％。JL27菌株属链霉菌属金色类群。     

Isolation of high-quality DNA from cotton and its fungal pathogens

Journal of Plant Diseases and Protection - A single-seed DNA extraction method was developed to extract high quality complex genomic DNA from different cotton tissues (leaves and seeds) as well as...