黄瓜抗枯萎病研究进展

对黄瓜枯萎病病原、黄瓜枯萎病抗性机理、黄瓜枯萎病抗性鉴定、黄瓜枯萎病遗传规律、黄瓜枯萎病分子标记等方面的研究进展进行了综述。     

33份黄瓜核心种质对枯萎病的抗性评价及遗传特性研究

以33份黄瓜核心种质为试材,通过苗期接种和成株期自然发病,调查黄瓜种质的生态类型、性型、瓜皮色、瓜形、瓜刺色、瓜瘤大小、瓜刺瘤稀密及枯萎病病情指数,分析了不同黄瓜种质对枯萎病的抗性及抗性分布频率。结果表明,在供试的33份黄瓜种质中,高抗种质3份,占9.09%;抗病种质占33.33%,中抗种质占21.21%;感病种质占30.30%,高感种质占6.06%。具有欧洲温室型亲缘关系的种质较华南型种质抗枯萎病,强雌黄瓜较雌雄黄瓜抗枯萎病,皮色较绿的黄瓜对枯萎病抗性较强,无瘤黄瓜较中瘤和大瘤黄瓜抗枯萎病,瓜刺瘤密种质较刺瘤稀的抗枯萎病。利用其中6份黄瓜自交系配制6份杂交1代,通过苗期和成株期抗性鉴定,表明黄瓜枯萎病抗性为数量性状遗传,抗性为显性基因控制,抗病与感病亲本的杂交1代抗病性介于双亲抗性均值与强抗病亲本之间,抗病性表现出中亲优势,没有发现超亲优势。     

氯钾离子共体诱导黄瓜对霜霉病抗性的研究

在黄瓜幼苗子叶期及第一真叶期用浓度为2g/kg、5g/kg、10g/kg、15g/kg、20g/kg的氯钾离子共体液进行诱导处理,可使黄瓜植株产生对霜霉病[Pseudoperonospor cubensis(Berk.et Curt.) Rostov.]的抗病性。在自然病原激发病害试验中,经2g/kg、5g/kg、10g/kg、15g/kg、20g/kg浓度的氯钾离子共体液诱导处理的植株比对照植株推迟发病3~6d,平均病株率分别比对照降低25.26%、26.63%、31.46%、39.12%和33.38%,平均病叶率分别比对照降低22.89%、28.08%、34.02%、38.36%和36.59%,平均病情指数分别比对照降低18.32%、28.97%、34.80%、35.89%和36.77%,差异达极显著水平,平均相对免疫效果分别为31.99%、43.75%、51.23%、53.43%和53.70%。在人工接种病原激发病害试验中,自诱导后第6d接种各处理浓度的平均病情指数分别比对照降低38.51%、44.86%、40.81%、43.00%和43.33%,且与对照的差异均达到极显著水平。植株产生对霜霉病诱导抗性的迟滞期为2~4d,潜育期为7~9d,诱导抗性保持的有效期达27d。氯钾离子共体液诱导处理的最佳浓度为10g/kg和15g/kg。     

荧光假单胞菌诱导番茄抗枯萎病的ISR研究

本文采用实时荧光定量PCR技术对荧光假单胞菌PEF-5#18诱导番茄系统性抗性(ISR)的作用机理进行了研究,包括了诱导进程中番茄根系病程蛋白基因PRs族、GR等重要防卫基因以及乙烯、水杨酸、茉莉酸等诱导信号调控路径的关键基因的表达情况。结果表明,尖孢镰刀菌Forl和荧光假单胞菌PEF-5#18对番茄植株分别具有SAR和ISR诱导抗性能力,而在"Forl-番茄-PEF-5#18"互作模式下,番茄植株受诱导所产生的抗性则受到SAR和ISR共同作用的影响;与对照相比,Forl或荧光假单胞菌PEF-5#18均能诱导番茄病情蛋白基因PRs (PR1、PR4、PR5、PR6)与GR、POX、PAL等相关防卫基因的表达进行上调,而相关受诱导基因的表达程度与动态变化则与所诱导的SAR和ISR抗性反应类型以及诱导时间有关;此外,对于调控路径的分析结果显示出尖孢镰刀菌Forl对番茄SAR诱导抗性主要依赖于水杨酸路径进行调控,而荧光假单胞菌PEF-5#18对番茄ISR诱导抗性则主要依赖于茉莉酸和乙烯路径来调控。     

黄瓜和西芹间作对黄瓜生长及枯萎病发生的影响

为研究黄瓜与西芹间作对黄瓜生长、黄瓜枯萎病菌化感作用及田间黄瓜枯萎病发生的影响,本试验采用室内不同土壤浸提液培养黄瓜枯萎病菌和田间测定黄瓜生长与枯萎病病情指数的方法,探讨与西芹间作土壤浸提液对黄瓜枯萎病菌的化感作用和田间防病效果。结果表明:与西芹间作促进了黄瓜营养生长,降低了第1雌花节位,增加了1~30节内雌花数;与西芹间作土壤浸提液培养的黄瓜枯萎病菌菌落直径最小,分别与西芹单作和黄瓜单作达显著性差异(P0.05);黄瓜与西芹间作土壤的乙醇、丙酮和蒸馏水浸提液均对黄瓜枯萎病菌具有一定化感作用,且表现为抑制作用,化感效果可达38.11%~75.90%;且乙醇浸提液培养的枯萎病菌菌落直径最小,与丙酮和蒸馏水浸提液达极显著差异(P0.01)。采用上述3种土壤田间种植黄瓜,在黄瓜第1片真叶期接种黄瓜枯萎病菌,降低了黄瓜枯萎病的病情指数,对比黄瓜单作和西芹单作的抑病效果可达57.03%~72.15%。因此,黄瓜与西芹间作对黄瓜枯萎病菌具有一定化感抑制效果,能够有效降低田间黄瓜枯萎病的发生,为黄瓜土传病害的化感防控提供科学依据。     

不同化学药剂诱导玉米无融合生殖的研究

通过用不同浓度的化学药剂处理不同生育期的玉米自交系及杂交组合,从而诱导玉米无融合生殖的研究,我们发现几种试剂对诱导玉米的无融合生殖都能收到良好的效果,发生频率0%~54.8%。诱导后代出现丰富的变异类型。对稳定的无融合生殖突变系测交结果,表现出较高的配合力。     

黄瓜根部施用化学物质对其霜霉病诱导抗性的研究

分别用几种化学物质从黄瓜幼苗子叶期开始进行根部诱导，结果表明，在自然病原激发病害试验和在人工接种病原激发病害试验中，经苯酚、脲素、无水对氨基苯磺酸和氯化钾诱导的黄瓜植株病株率和病叶率下降显著。对可产生诱导免疫效果的化学物质分析发现，氨类和苯类物质及钾的氯化物与黄瓜叶片对霜霉病的抗性有极为密切的关系。     

黄瓜根部施用化学物质对其霜霉病诱导抗性的研究

分别用几种化学物质从黄瓜幼苗子叶期开始进行根部诱导，结果表明，在自然病原激发病害试验和在人工接种病原激发病害试验中，经苯酚、脲素、无水对氨基苯磺酸和氯化钾诱导的黄瓜植株病株率和病叶率下降显著。对可产生诱导免疫效果的化学物质分析发现，氨类和苯类物质及钾的氯化物与黄瓜叶片对霜霉病的抗性有极为密切的关系。     

有机肥对黄瓜枯萎病的防治效果及防病机理研究

通过盆栽试验与培养皿培养试验研究了有机肥对黄瓜枯萎病的防治效果,并对其防病机理进行了初步探讨。结果表明,有机肥可有效抑制黄瓜枯萎病的发生,其防病效果受肥料用量、施肥方式、肥料灭菌状况等因素的综合影响。有机肥用量越大,防治效果越好,在出苗50 d后,用量为5%的牛粪与生物有机肥处理较用量为1%的处理发病率降低约34.01%~36.80%;基施较叶面喷施发病率降低66.82%~78.92%,基施和喷施较对照发病率分别降低76.65%~81.17%和17.11%~25.43%;有机肥灭菌后会降低其对黄瓜枯萎病的防治效果,用量为1%和5%的灭菌牛粪处理的黄瓜发病率较未灭菌处理升高18.27%和82.82%;先对土壤进行化学灭菌后再施用有机肥,黄瓜枯萎病的发病率较土壤未化学灭菌处理的发病率降低50%。有机肥对黄瓜枯萎病的防治机理主要在于有机肥可以丰富土壤微生物,并直接抑制黄瓜枯萎病病原菌尖孢镰刀菌的生长,同时有机肥中的微生物及化学物质还能够刺激植物使其增强抗病性。     

菜粉蝶提取物诱导黄瓜抗炭疽病相关基因cDNA片段的分离与分析

摘要：采用mRNA差异显示技术，以菜粉蝶提取物作为诱导剂，研究黄瓜幼苗抗炭疽病相关基因的差异表达，共得到67条差异表达基因片段。选其中5条被诱导表达的差异片段(D1、D2、D3、D4、D5)进行克隆、测序。生物信息学分析表明：D1片段序列(344bp)与来自叶绿体psbB基因编码的47kD蛋白结合叶绿素a构成的蛋白复合物photosystemIICP47同源性高达95.0%，其可能具有类似CP47的反复折叠的跨膜蛋白，在系统获得抗性信号途径中介导细胞壁和细胞质之间的信号传导；其余片段与已登记的基因同源性较低。     

应用Solexa测序技术分析棉花不同抗病品种的数字表达谱

棉花枯萎病是一种危害严重的世界性病害,构建棉花枯萎病不同抗病品种的基因表达谱将为进一步研究棉花抗枯萎病的分子调控机制及筛选抗枯萎病相关基因奠定基础.本研究选用高抗枯萎病的陆地棉品种中棉所12和高感枯萎病的陆地棉品种新陆早7号为材料,利用Solexa高通量测序技术分析棉花幼苗根部组织中的基因表达情况.Solexa高通量测序后构建了多达350万个reads的标签文库,根据已知序列信息,显著差异表达基因1 080个,其中上调基因302个,下调基因778个.基因功能分析表明,已注释的显著差异表达基因可划分为分子功能、生物过程和细胞组件3个功能注释本体,并进一步细分为37个功能类别.鉴定出112条代谢通路,注释了1 238个显著差异表达基因,共涉及氨基酸代谢、多糖的生物合成和代谢、脂类代谢、能量代谢及信号转导等方面.在植物激素信号转导通路分析中,涉及到26个已知功能基因,4个基因编码AP2/ERF转录因子,4个基因与LRR类受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶或蛋白激酶有关,5个基因与蛋白磷酸酶2C有关,而这些基因都参与植物的抗病反应.随机抽取5个基因进行实时荧光定量PCR验证,其结果与测序结果一致.本研究初步揭示了棉花枯萎病抗感品种在转录组水平上的表达差异,获得了大量差异表达基因.     

间套作防治作物土传枯萎病的研究进展

作物间套作是农业生态系统中常见的一种种植模式。在这种生产模式中,两种或多种作物不仅可以充分利用光、热、水、气、肥等资源,提高单位土地面积的生产力,而且还会影响植物病虫害发生。连作引发的枯萎病是影响很多作物减产的重要原因。通过合理间套作,可以有效地提高作物的抗病能力,以达到自然控制枯萎病的目的。本文首先综述了国内外不同作物间作模式对土传枯萎病的防治效果;其次,从田间小气候改变、寄主形态及生理改变、诱导寄主抗性、养分高效利用、抑制病原菌及土壤微生物多样性方面对控害机制的最新进展进行了总结。在此基础上,对当前间作防控土传病害的局限性进了讨论,并对未来利用不同作物间作防治植物土传病害的研究方向及间作防控土传病害研究需要关注的热点问题进行了展望。     

Control of Fusarium Wilt of Cucumber Seedlings by Inoculation with an Arbuscular Mycorrhical Fungus

A glasshouse pot experiment was conducted to investigate the impact of inoculation of cucumber at the germination stage with Glomus etunicatum BEG168 on plant yield and incidence of Fusarium oxysporum f.sp. cucumerinum inoculated 28 days after the start of the experiment. Inoculation with the AM fungus decreased both disease incidence and disease index. Mycorrhizal inoculation also increased P concentrations in the cucumber seedlings. The mycorrhizal seedlings had higher concentrations of proline and polyphenol oxidase activity but lower malondialdehyde than non-mycorrhizal seedlings, indicating that AM inoculation may have protected membrane permeability and reduced the extent of the damage caused by F. oxysporum. The results indicate that the mycorrhizal fungus may influence plant secondary metabolites and increase resistance to wilt disease in cucumber seedlings and may therefore have some potential as a biological control agent.     

基于文献计量分析的镰刀菌枯萎病研究进展解析

镰刀菌枯萎病是一种由尖孢镰刀菌引起的、毁灭性极强的真菌作物病害,为探索镰刀菌枯萎病的相关研究进展及热点,对尖孢镰刀菌枯萎病进行了引文分析。以"Fusarium wilt"(镰刀菌枯萎病)进行主题搜索,在ISI Web of Science数据库核心集搜索1985—2019年的相关文献共4 873篇,采用CiteSpace可视化软件进行引文分析,通过合作、共现、共被引等网络分析,研究镰刀菌枯萎病的研究热点和前沿趋势。根据发文量统计分析发现:美国、中国和印度在本领域发文量排名前三位,而中介中心性指标分析则表明荷兰、美国和印度文献重要性位列三甲,我国位居前10并表现出积极上升趋势。引文分析的关键词突发性检测发现"induction(诱导)"、"geneticdiversity(遗传多样性)"、"pathogenicity(致病性)"是近十年的重要热点;文献共被引聚类分析表明解淀粉芽孢杆菌、系统抗性、非致病性尖孢镰刀菌等方面为本领域的研究前沿。随着枯萎病研究层次的不断深入,未来研究将会集中在微生物防控、抗病育种、根系-病原菌-有益菌互作机制等方向;此外,多组学技术的应用必将有利于解析镰刀菌枯萎...     

Rhizobacterium Bacillus amyloliquefaciens Strain SQRT3-Mediated Induced Systemic Resistance Controls Bacterial Wilt of Tomato

Tomato bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum seriously threats tomato growth in tropical and temperate regions around the world. This study reported an antagonistic bacterial strain, Bacillus amyloliquefaciens strain SQRT3, isolated from the rhizosphere soil of tomato plants, which strongly inhibited in vitro growth of pathogenic R. solanacearum. The suppression of tomato bacterial wilt by strain SQRT3 was demonstrated under greenhouse conditions. Additionally, induced systemic resistance (ISR) in tomato as one of the potential disease suppression mechanisms was investigated in the plants inoculated with the isolated bacterial strain SQRT3. The results showed that strain SQRT3 applied with R. solanacearum by drenching significantly reduced tomato bacterial wilt by 68.1% biocontrol efficiency (BE) and suppressed the R. solanacearum populations in the rhizosphere soil compared to the control only drenched with R. solanacearum. The BE of the isolated bacterial strain SQRT3 against tomato wilt increased to 84.1% by root-dipping. Tomato plants treated with both strain SQRT3 and R. solanacearum showed increases in activities of peroxidase and polyphenol oxidase compared with other treatments. The application of strain SQRT3 reduced membrane lipid peroxidation in tomato leaves. The expressions of marker genes for jasmonic acid-and salicylic acid-dependent signaling pathways were faster and stronger in tomato plants treated with both strain SQRT3 and R. solanacearum than in plants treated with either R. solanacearum or strain SQRT3 alone. Collectively, the findings indicated that strain SQRT3 can effectively control tomato wilt.     

复配杀菌剂防治平菇尖孢镰刀菌病害的效果测定

为筛选应用于平菇栽培的高效低残留杀菌剂,本试验研究了复配杀菌剂(使百功+多菌灵、使百功+克霉灵、多菌灵+克霉灵)对尖孢镰刀菌与平菇菌丝生长的影响及其在平菇栽培中的应用效果。结果表明,3种复配杀菌剂抑制尖孢镰刀菌菌丝生长的EC₅₀值分别为3.67、4.51和7.01 mg·L^-1,均显著小于对应的单药杀菌剂;3种复配杀菌剂抑制平菇菌丝生长的EC₅₀值分别为156.41、121.97和237.38 mg·L^-1,是其抑制尖孢镰刀菌菌丝生长EC₅₀值的27~43倍。在平菇栽培发酵料中使用0.1%~0.3%的复配杀菌剂使百功+克霉灵,菌丝生长速度加快,生物学效率升高;与未添加杀菌剂处理相比,污染率降低6.1~8.8个百分点;与使百功处理相比,平菇子实体中的农药残留量降低71.8%~76.6%。综上,复配杀菌剂能有效降低平菇子实体中的农药残留,其中使百功+克霉灵复配杀菌剂效果最好,是一种高效低残留的平菇枯萎病防治药剂。     

BTH诱导番茄耐番茄斑萎病毒(TSWV)研究

番茄斑萎病毒(Tomato Spotted Wilt Orthotospovirus,TSWV)是番茄生长过程中发生严重的病毒病之一,严重威胁世界各地番茄的安全生产。为了研究植物诱导抗性在番茄抗TSWV中的防御作用,本研究以矮番茄为研究对象,使用苯并噻二唑(BTH)前处理番茄植株,研究BTH诱导的TSWV抗性,并分析BTH处理番茄植株后的发病严重度、病毒含量、植株抗氧化能力、质膜稳定性、细胞的解离情况,以及SlMAPK1、SlMAPK2和SlMAPK3的表达量。结果表明,0.1 mmol·L^-1BTH前处理番茄植株能够诱导丝裂原活化蛋白激酶级联信号通路关键基因SlMAPK1、SlMAPK2和SlMAPK3的表达,提高细胞抗氧化酶活性及质膜稳定性,并减轻病毒对细胞的破坏,从而增强番茄植株对TSWV耐性,抑制TSWV在番茄植株中的复制,BTH前处理植株发病的严重度显著低于对照。本研究为诱导植物抗病毒研究奠定理论基础。     

BTH诱导番茄耐番茄斑萎病毒(TSWV)研究

番茄斑萎病毒(Tomato Spotted Wilt Orthotospovirus,TSWV)是番茄生长过程中发生严重的病毒病之一,严重威胁世界各地番茄的安全生产。为了研究植物诱导抗性在番茄抗TSWV中的防御作用,本研究以矮番茄为研究对象,使用苯并噻二唑(BTH)前处理番茄植株,研究BTH诱导的TSWV抗性,并分析BTH处理番茄植株后的发病严重度、病毒含量、植株抗氧化能力、质膜稳定性、细胞的解离情况,以及SlMAPK1、SlMAPK2和SlMAPK3的表达量。结果表明,0.1 mmol·L^-1BTH前处理番茄植株能够诱导丝裂原活化蛋白激酶级联信号通路关键基因SlMAPK1、SlMAPK2和SlMAPK3的表达,提高细胞抗氧化酶活性及质膜稳定性,并减轻病毒对细胞的破坏,从而增强番茄植株对TSWV耐性,抑制TSWV在番茄植株中的复制,BTH前处理植株发病的严重度显著低于对照。本研究为诱导植物抗病毒研究奠定理论基础。     

Microbiological Features Associated with the Suppression of Fusarium Wilt of Lettuce Studied by Applying a Single Selected Compost

The effect of compost suppressiveness towards Fusarium oxysporum f. sp. lactucae has been studied using a combined approach. Bioassays have been carried out in controlled conditions to obtain standardization of the environment in order to minimize the disturbances and variability of the soil microbial communities. Compost addition has demonstrated significant efficacy in controlling the disease. The microbial activities and the bacterial and fungal concentrations have been quantified and correlated in a principal component analysis in order to clarify the correlation between the original variables. The samples were clearly distinguished between the substrates in which the plants were grown and the rhizosphere samples. Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) has been used to track the microbial communities throughout the bioassays. The approach has shown to be useful in detecting both bacterial and fungal species that preferentially associate with the roots of seedlings. Detected microorganisms assumed to be involved in compost-mediated suppression had a high probability of being vital because they were not detected in the substrate where the plants were grown at the start of the experiment.