脐橙品种‘赣南早’与‘纽荷尔’对柑橘溃疡病的抗性比较

【目的】比较分析‘赣南早’与其芽变前的‘纽荷尔’品种叶片气孔及表皮形态特征、叶片解剖结构及对柑橘溃疡病的抗病性,为生产中合理布局早晚熟脐橙品种,推广‘赣南早’品种提供科学依据。【方法】通过离体叶片针刺接种检测‘赣南早’与‘纽荷尔’品种对柑橘溃疡病的抗性反应、电镜扫描及石蜡切片等技术观测2个品种叶片解剖结构,测定2个品种接种溃疡病菌后植株体内5种与抗性相关防御酶活性的变化,分析柑橘溃疡病菌对2个品种的诱导抗性。【结果】接种试验表明侵染‘纽荷尔’品种感病所需的柑橘溃疡病菌最低浓度为1.0×106CFU·m L-1,小于‘赣南早’所需最低浓度1.0×107CFU·m L-1,溃疡病菌在‘纽荷尔’品种上比在‘赣南早’品种上易于扩展和形成病斑;两个品种在气孔密度、叶片厚度、栅栏组织和海绵排列紧密度上均存在差异,酶活性测定表明接种溃疡病菌后2个品种体内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等相关防御酶活性均有不同程度的提升,但2个品种间相关酶活性变化程度差异不显著。【结论】通过对‘赣南早’和‘纽荷尔’2个品种抗病性测定及叶片解剖结构特征发现‘赣南早’品种对柑橘溃疡病的抗性强于其芽变前的‘纽荷尔’品种。     

3个柑橘品种叶片结构和生化物质与柑橘溃疡病抗性的相关性研究

以'滑皮'釐柑、'建阳橘柚'和'沃柑'3个柑橘品种为试材,观察其叶片结构,测定叶片生化物质含量,幵分析其与柑橘溃疡病抗性的相关性。结果表明:'滑皮'釐柑对柑橘溃疡病免疫,'建阳橘柚'对柑橘溃疡病有较高的抗性,'沃柑'表现为高感。3个柑橘品种的叶片气孔密度与柑橘溃疡病抗性呈极显著负相关,气孔面积与柑橘溃疡病抗性呈显著负相关,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、蜡质含量等挃标与柑橘溃疡病抗性均呈极显著正相关。3个柑橘品种健康叶片中可溶性蛋白含量差异不显著;丙二醛(MDA)含量'滑皮'釐柑'建阳橘柚'沃柑',差异达显著水平;过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)活性大小均为'滑皮'釐柑'建阳橘柚'沃柑',差异均达显著水平。3个柑橘品种接种溃疡病菌后,叶片中的可溶性蛋白含量与柑橘溃疡病的抗性强弱无显著相关,MDA含量与柑橘溃疡病抗性呈显著负相关,POD、SOD活性与柑橘溃疡病抗性呈极显著正相关,PPO活性与柑橘溃疡病抗性呈显著正相关。     

柑橘轮斑病抗性鉴定方法的建立

【目的】探究柑橘轮斑病最适宜接种条件,建立一种快速鉴定柑橘轮斑病抗性的方法。【方法】以柑橘轮斑病菌为接种体,运用离体叶片接种法,在室内不同温度下对离体柠檬叶片的不同部位进行接种,探讨柑橘轮斑病的最适宜接种条件。随后采用前期确立的接种体系对27个主栽柑橘品种进行轮斑病抗性评价。【结果】针刺接种易发病,最适宜的接种温度为10℃,最适宜接种部位为叶片背部。27个柑橘品种中沙田柚为免疫品种,091无核沃柑最易感病。【结论】研究建立了叶片背面针刺、10℃条件下保湿培养28 d的抗性鉴定体系。并利用此技术体系鉴定出柚类抗病力最强,杂柑类相对最感病,而橙类、柑类与橘类抗性处于柚类与杂柑类中间。     

柑橘响应溃疡病菌转录因子基因CsAP2-09的克隆与功能分析

对柑橘中AP2转录因子进行注释,并克隆柑橘溃疡病相关的Cs AP2-09,研究外源水杨酸、茉莉酸甲酯、乙烯利、机械损伤以及溃疡病菌对该基因的诱导表达,确定其表达模式。从柑橘全基因组公共数据库一共注释出12个AP2成员,据系统发育和结构可以将其分为4个亚类;可能与抗、感溃疡病相关的Cs AP2-09基因全长4 159 bp,开放阅读框1 467 bp,编码488个氨基酸,具有典型的AP2结构,同时也具有一些结构特殊性;该基因在细胞核中优势表达,与定位信号预测结果吻合;上游启动子元件含多个与植物逆境或激素应答相关的顺式作用元件,如BOX-W1、CGTCA-motif、TCA-element、WUN-motif等;诱导结果表明Cs AP2-09对外源水杨酸、茉莉酸甲酯、乙烯利及机械损伤均有响应;柑橘溃疡病菌侵染可诱导抗病品种四季橘中此基因明显上调表达,而在感病品种纽荷尔中变化趋势不显著。上述研究表明Cs AP2-09是一个响应溃疡病菌侵染的,可作为研究柑橘抗溃疡病的候选基因。目前已将其在锦橙中超表达,共筛选出8个转基因植株,后期将对其进行抗病性评价以确定其分子育种价值。     

苹果树腐烂病菌果胶裂解酶基因Vmpl4的致病功能研究

【目的】通过研究苹果树腐烂病菌果胶裂解酶(pectate lyase,PL)基因Vmpl4敲除突变体的致病力、对果胶的利用和基因敲除后家族内其他基因的表达水平变化,探明Vmpl4在致病过程中的作用。【方法】采用q RT-PCR技术检测Vmpl4在野生菌株03-8与寄主互作过程中的表达水平及Vmpl4敲除后PL家族内其他基因的表达水平,通过Doublejoint PCR构建基因敲除载体,并通过PEG介导原生质体遗传转化获取转化子、PCR及Southern blot验证基因敲除突变体。利用苹果叶片和枝条离体接种方法检测突变体致病力;接种至PDA及果胶培养基,观察突变体的营养生长和对果胶的利用情况。【结果】Vmpl4在病菌侵染过程中上调表达高达10.20倍;通过验证得到1个基因敲除突变体,其在叶片和枝条上的致病力均显著降低,在果胶培养基上生长速率也明显降低,Vmpl4敲除后家族内4个基因在病菌侵染过程中表达水平显著上调。【结论】果胶裂解酶基因Vmpl4通过降解果胶参与致病过程,PL家族内其他基因与Vmpl4在病菌致病性方面共同发挥作用。     

苹果叶片应答轮纹病菌胁迫的叶绿体蛋白质组学分析

【目的】开展苹果叶片应答轮纹病菌胁迫的叶绿体蛋白质组学研究,筛选苹果叶片应答轮纹病胁迫后差异表达的叶绿体蛋白。【方法】以未受轮纹病菌胁迫和受轮纹病胁迫的苹果叶片为试材,分别提取叶片叶绿体及其蛋白,利用双向电泳技术(2-DE)结合质谱技术(MALDI-TOF-TOF/MS)检测并分析差异表达蛋白点。【结果】叶绿体蛋白样品经双向电泳分离后,获得了背景清晰的双向电泳凝胶图谱。经质谱检测及数据库检索,成功鉴定得到21个差异表达蛋白点,按照功能划分为6类,分别为光合作用相关、能量代谢相关、蛋白代谢相关、氨基酸合成相关、抗氧化相关及未知功能蛋白。【结论】苹果叶片受轮纹病菌侵染后,叶绿体光合作用、能量代谢等多个代谢过程中的相关蛋白差异表达,应答轮纹病菌的胁迫。     

柑橘CsNCED3-2的克隆及其响应溃疡病菌侵染的表达分析

柑橘溃疡病是世界柑橘的一种重要病害,对柑橘产业造成严重的经济损失。对柑橘中9–顺式–环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)基因家族进行注释,并克隆出受柑橘溃疡病菌诱导表达的CsNCED3-2,确定了其表达模式。从柑橘全基因组公共数据库共注释出14个NCED基因家族成员,根据系统发育树和功能结构域将其分为4个亚类;CsNCED3-2其序列全长2 377 bp,开放阅读框1 830 bp,编码609个氨基酸,属于RPE65超家族成员和类胡萝卜素双加氧酶家族成员,是非分泌性蛋白;在‘晚锦橙’和‘金弹’叶片注射溃疡病菌后的各个时间点,‘晚锦橙’叶片中CsNCED3-2的相对表达量总体高于‘金弹’,并且两品种的相对表达变化呈相反趋势;与茎、叶和种子相比,CsNCED3-2在两品种果皮中表达量较高;两品种的CsN CED3-2上游启动子均含有参与植物激素和逆境应答相关的顺式作用元件ABRE(脱落酸响应)、TCA-element(水杨酸响应)、MYC/MYB(干旱响应)等,但数量和类型存在差异。     

柑橘溃疡病致病基因PthA核定位信号肽抗血清制备及其抑菌的研究

 用PCR法扩增位于柑橘溃疡病菌致病基因pthA C-末端的3个核定位信号序列,并将其克隆到原核表达载体PET32a(+)上,经双酶切及核酸序列测定重组质粒(PthA-NLS),其序列与GenBank中pthA的相关序列有99.9%的同一性。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)后诱导了重组多肽的表达,并用Ni2+-NTA纯化柱得到了48kD的纯化重组多肽。把重组多肽注入免疫Balb/c小白鼠,制备了相应的抗血清,Western Blotting和ELISA分析结果表明,抗血清可特异地结合重组多肽,亦可识别溃疡病菌PthA天然蛋白,获得的抗血清可以用于柑橘溃疡病的检测。利用抗血清与溃疡病菌混合接种离体冰糖橙叶片,发现抗血清能推迟溃疡病菌的致病过程,且病斑比对照小,但未能达到抗病的程度。pthA基因末端核定位信号序列的克隆、原核表达及抗血清的制备为进一步研究pthA的致病机理和研发溃疡病快速分子检测技术奠定了基础。     

柑橘溃疡病致病基因PthA核定位信号肽抗血清制备及其抑菌的研究

用PCR法扩增位于柑橘溃疡病菌致病基因pthA C-末端的3个核定位信号序列，并将其克隆到原核表达载体PET32a(+)上，经双酶切及核酸序列测定重组质粒(PthA-NLS)，其序列与GenBank中pthA的相关序列有99.9%的同一性。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)后诱导了重组多肽的表达，并用Ni2+-NTA纯化柱得到了48kD的纯化重组多肽。把重组多肽注入免疫Balb/c小白鼠，制备了相应的抗血清，Western Blotting和ELISA分析结果表明，抗血清可特异地结合重组多肽，亦可识别溃疡病菌PthA天然蛋白，获得的抗血清可以用于柑橘溃疡病的检测。利用抗血清与溃疡病菌混合接种离体冰糖橙叶片，发现抗血清能推迟溃疡病菌的致病过程，且病斑比对照小，但未能达到抗病的程度。pthA基因末端核定位信号序列的克隆、原核表达及抗血清的制备为进一步研究pthA的致病机理和研发溃疡病快速分子检测技术奠定了基础。     

基于STR位点对广东省柑橘溃疡病菌种群遗传结构的分析

柑橘溃疡病是柑橘生产上最严重的病害之一，由柑橘黄单胞杆菌柑橘亚种（Xanthomonas citri pv. citri,Xcc）引起。为了全面系统地研究广东省柑橘溃疡病菌的种群遗传结构，通过比对分析已报道的中国8个柑橘溃疡病菌全基因组序列的串联重复位点（ShortTandemRepeat,STR），筛选出6个高度变异位点，对广东省的15个市（县）14个品种共352个柑橘溃疡病菌菌株进行遗传多样性分析。结果表明，基于遗传多样性和遗传距离对广东省不同地区的柑橘溃疡病菌株鉴定出6组类群：潮州和汕尾为Ⅰ组，梅州和河源为Ⅱ组，肇庆、广州、江门、佛山和惠州为Ⅲ组，阳江、茂名和湛江为Ⅳ组，云浮为Ⅴ组，韶关和清远为Ⅵ组。基于遗传多样性和遗传距离对广东省不同品种的柑橘溃疡病菌株鉴定出5组类群：沃柑、贡柑、朱砂橘、砂糖橘、茶枝柑、红江橙、马水橘为Ⅰ组，脐橙和柠檬为Ⅱ组，蕉柑、茂谷柑和春甜橘为Ⅲ组，沙田柚为Ⅳ组。