中国野生毛葡萄芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23调控抗白粉病的研究

利用同源克隆法得到抗白粉病的中国野生毛葡萄‘丹凤–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23的开放阅读框,并构建过表达载体;通过器官发生途径诱导不抗白粉病的欧洲葡萄‘无核白’分生愈伤组织并采用农杆菌介导法对其进行转化;经过PCR检测和Western blot鉴定,获得了5株VqSTS11超量表达植株和3株VqSTS23超量表达植株;人工接种白粉菌发现,转基因植株中白粉菌菌丝生长速度慢,孢子萌发受到一定的抑制,并且转基因植株中芪合酶基因相对表达量升高,抗病相关基因表达上调,芪类物质含量积累增多。本研究结果进一步证明中国野生毛葡萄‘丹凤–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23对白粉菌具有抗性,‘丹凤–2’可以为改良欧洲葡萄品种抗病性提供抗病基因,作为抗病育种的资源。     

四种短体线虫的形态和分子生物学鉴定

 采用形态学和分子生物学方法对来自荷兰的藏橐吾和铃兰、泰国的高山榕、缅甸的香蕉等种苗(球)分别鉴定出玻利维亚短体线虫Pratylenchus bolivianus、铃兰短体线虫P. convallariae、咖啡短体线虫P. coffeae和斯佩奇短体线虫 P. speijeri。对这4种线虫的形态特征进行较为详细的描述后,认为头环、口针、侧区、生殖系统和尾形等形态特征是种类鉴定的重要依据;进一步利用引物28S-D2A/28S-D3Br扩增测序得到上述4种线虫的28S rRNA基因D2/D3区序列,序列分析发现玻利维亚短体线虫从欧洲到美洲的不同种群之间的遗传距离变异较小,仅为0~0.007;铃兰短体线虫同一种群不同个体之间的遗传变异较大,为0.006~0.029;咖啡短体线虫不同种群之间的平均遗传距离为0.013;斯佩奇短体线虫不同种群之间的平均遗传距离为0.010;咖啡短体线虫P. coffeae和斯佩奇短体线虫P. speijeri亲缘关系很近,二者种间平均遗传距离仅为0.026。本研究再次证明线虫28S rRNA基因D2/D3区基因序列可作为短体线虫种间鉴定的依据。     

马铃薯晚疫病菌效应子PITG_16427.2的基因序列分析及功能验证

 马铃薯晚疫病的病原是致病疫霉菌(Phytophthora infestans),该病原菌在侵染马铃薯过程中分泌大量RxLR型效应子,但目前绝大多数RxLR效应子的功能和作用机制尚不明确。本研究成功克隆了致病疫霉菌的一个RxLR效应子PITG_16427.2,在本氏烟中瞬时表达PITG_16427.2,发现该效应子能够抑制6种激发子(INF1、PsojNIP、BAX、SIF2、Avh238、Avh241)激发的植物免疫反应。进一步研究发现,效应子PITG_16427.2在晚疫病菌侵染马铃薯早期上调表达。在15个致病疫霉菌株和3个同属菌株中克隆该基因,克隆到氨基酸序列一致性超过93%的同源基因,这些同源基因均能在本氏烟中抑制INF1和Avh241引起的HR,揭示了该效应子在病原卵菌中序列和功能的高度保守性。在本氏烟和马铃薯感病品种Désirée中瞬时表达PITG_16427.2,发现该效应子能够显著促进晚疫病菌的侵染。通过qRT-PCR方法检测发现,乙烯信号的相关基因ERF1显著上调,而水杨酸信号相关基因PR1b显著下调,表明PITG_16427.2在晚疫病菌侵染过程中可抑制寄主的SA信号途径,促进晚疫病菌侵染。因此,RxLR型效应子PITG_16427.2是致病疫霉菌中一个重要的侵染致病因子。     

利用酵母双杂交膜系统筛选与小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白互作的异沙叶蝉蛋白

正小麦蓝矮病(Wheat blue dwarf,WBD)是我国西北麦区一种重要植原体病害,在我国西部地区危害严重。该病害由异沙叶蝉(Psammotettix alienus L.)专化性传播,介体传毒成为病害流行的重要中心环节[1]。本实验室前期通过免疫荧光标记研究发现WBD植原体免疫膜蛋白(immunodominant membrane protein, IMP)与介体异沙叶蝉肌动蛋白互作,说明IMP在植原体传播和致病过程中起关键作用。     

Cf-2/Rcr3pim番茄品系对南方根结线虫的抗性测定

Cf-2/Rcr3~(pim)基因型番茄不仅能够抵御番茄叶霉菌的侵染,而且对马铃薯金线虫的寄生也有一定的抑制效果。为挖掘根结线虫的新抗性资源,本研究采用室内人工接种法测定了Cf-0/Rcr3~(pim)、Cf-2/Rcr3-3和Cf-2/Rcr3~(pim)基因型番茄品系对南方根结线虫的抗感性。抗性评价结果显示,Cf-0/Rcr3~(pim)品系对南方根结线虫表现高感,Cf-2/Rcr3-3品系为中感,而Cf-2/Rcr3~(pim)品系则为感病。与Cf-0/Rcr3~(pim)和Cf-2/Rcr3-3基因型相比,Cf-2/Rcr3~(pim)基因型番茄品系虽然对南方根结线虫侵染的敏感性略低,但是不能阻止线虫在根系上的大量繁殖,不适于根结线虫的防控应用。     

露地栽培番茄斑萎病毒病发生流行规律调查及TSWV重要寄主植物监测

为明确云南省昆明市露地栽培条件下番茄斑萎病毒病的发生流行特征,于2014—2015年采用病害系统调查法结合病毒ELISA及RT-PCR检测方法研究露地栽培条件下由番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt virus,TSWV)引起的病毒病发生规律及其重要寄主种类,并研究利用防虫网隔离蓟马对番茄斑萎病毒病的防控效果。结果表明:番茄斑萎病毒病在露地番茄主要种植期3—10月普遍发生,番茄苗期和移栽初期是该病毒病防控的关键期,带毒种苗调运是该病毒病的主要传播途径;田间多种茄科和菊科植物是TSWV的重要中间寄主。在田间,菊科寄主植物油麦菜、莴苣、鬼针草、牛膝菊上TSWV的检出率均较高,在42.53%～81.63%之间;茄科寄主植物中辣椒上TSWV的检出率最高,为41.99%,其次为马铃薯,TSWV检出率为27.78%,在番茄上TSWV的检出率为19.02%,因此生产中应对这些TSWV重要中间寄主给予更多关注和防控。应用防虫网能有效隔离蓟马,使番茄斑萎病毒病发病率和病情指数较对照分别降低了6.44个百分点和5.31,可有效降低番茄苗期及定植期斑萎病毒病的发生。     

复合侵染水茄的两种菜豆金色花叶病毒属病毒基因组结构特征分析

为明确水茄Solanum torvum植株叶片邹缩、褪绿是否由菜豆金色花叶病毒属病毒侵染引起,从云南省西双版纳傣族自治州田间采集具有疑似感染症状的水茄植株叶片样品,应用菜豆金色花叶病毒属病毒简并引物和特异性引物进行PCR扩增、克隆和测序,通过生物信息软件分析比较其核苷酸序列特征,并对其进行系统发育分析。结果显示,从采集的疑似病叶中共克隆获得了5条菜豆金色花叶病毒属病毒DNA-A全序列和3条DNA-B全序列,经全序列分析发现,侵染水茄的2种菜豆金色花叶病毒属病毒分离物分别属于中国南瓜曲叶病毒(squash leaf curl China virus,SLCCNV)和野茼蒿黄脉病毒(Crassocephalum yellow vein virus,CraYVV)。SLCCNV水茄分离物的基因组具有典型的菜豆金色花叶病毒属病毒双组分结构特征,与来自泰国的SLCCNV分离物(AB330078)亲缘关系最近,相似性最高达到99.0%;CraYVV水茄分离物的基因组具有典型的菜豆金色花叶病毒属病毒单组分结构特征,与来自云南省景洪市的CraYVV分离物(EF165536)亲缘关系最近,相似性最高达到97.6%。表明水茄是这2种菜豆金色花叶病毒属病毒的新寄主,并首次发现双组分和单组分菜豆金色花叶病毒属病毒可复合侵染水茄。     

新疆棉铃虫种群对三种化学药剂的抗性

棉铃虫Helicoverpa armigera是经济作物和粮食作物主要害虫之一。为有效防治棉铃虫,新疆维吾尔自治区(简称新疆)大面积种植Bt棉,同时采用化学药剂进行防治,但是化学药剂的大量长期使用势必使棉铃虫产生抗性。武万峰等(2010)研究结果显示新疆棉铃虫种群已对三氟氯氰菊酯和甲维盐表现低水平抗性。为全面掌握新疆棉铃虫种群对这2种药剂及对氯虫苯甲酰胺新型化学药剂的抗性水平,本研究于2015-2018年自新疆阿克苏、博乐和哈密市等5个市采集棉铃虫,监测该害虫对这3种化学药剂的抗性,以期为Bt棉有效利用和化学药剂的合理施用提供理论基础。     

大红火龙果花粉离体萌发条件的优化及其活力测定方法筛选

为大红火龙果人工授粉及其丰产栽培、杂交育种及果实品质改良提供参考,采用单因素试验,研究不同培养基组分对花粉萌发的影响,并运用离体萌发法测定花粉萌发率;比较TTC染色法、醋酸洋红染色法、亚历山大红染色法和I_2-KI染色法测定大红火龙果的花粉活力,筛选准确测定大红火龙果花粉活力的最佳方法。结果表明:大红火龙果花粉离体萌发最佳培养基组分为Ca(NO_3)_2·4H_2O 0.3g/L+MgSO_4·7H_2O 1.2g/L+KNO_3 0.1g/L+15%蔗糖+700mg/L硼酸+1%琼脂,pH为6.7,此条件下花粉萌发率高,为(43.9±6.27)%,且利于花粉管伸长。醋酸洋红法测定的大红火龙果花粉活力为(37.67±4.18)%,与离体萌发法测定的萌发率无显著差异,为花粉活力的最佳测定方法。