中国大豆疫霉菌分布及毒力多样性研究

 通过大豆疫霉根腐病发生的田间调查、从病株和土壤中分离大豆疫霉菌 ,对大豆疫霉菌在我国的分布进行了研究 ,结果表明 ,除东北地区外 ,我国黄淮流域和长江流域也存在大豆疫霉菌。应用 13个鉴别寄主 ,对来自不同地区的 83个大豆疫霉菌分离物进行毒力鉴定 ,证明我国大豆疫霉菌存在丰富的毒力多样性。与植株分离物相比 ,土壤分离物的毒力多样性程度更高。对不同地区来源分离物的毒力组成比较表明 ,长江流域分离物的毒力多样性最丰富 ,其次是黄淮流域 ,而东北地区分离物的毒力组成相对简单。     

大豆炭腐病病原菌鉴定

为有效防冶大豆炭腐病,对最近在北京和天津两块大豆田发生的疑似大豆炭腐病病原菌进行了鉴定.在PDA培养基病原菌上分离物生长较快,菌落灰色,产生大量直径为49.8～111.4 μm的黑色菌核.接种表明,选择的5个分离物对大豆品种合丰25的幼苗致病,且各分离物从病株上重新分离率为100%.用通用引物ITS4/ITS5扩增5个分离物的rDNA-ITS序列区和测序,通过与Genbank数据库比对,5个分离物与菜豆壳球孢菌分离物序列的相似性为97%～99%.用菜豆壳球孢菌的特异性引物MpKF1/MPKR1进行检测,在5个分离物中均扩增出350 bp的特征片段.基于病害症状、病原菌形态、致病性和分子特征,鉴定这5个分离物为菜豆壳球孢菌.该病害在华北地区尚属首次报道.     

大豆疫霉菌、水杨酸和创伤诱导的拟南芥蛋白质谱的比较研究

 【目的】系统获得抗性（system acquired resistance,SAR）是植物抵抗病原菌侵染的一种复杂机制,本研究旨在鉴定大豆疫霉菌（Phytophthora sojae）诱导的拟南芥系统获得抗性相关的蛋白质。【方法】利用双向电泳分离创伤、水杨酸（Salicylic acid,SA）和大豆疫霉菌诱导的拟南芥叶片的总蛋白,并对28个差异表达的蛋白点进行了MALDI-TOF质谱鉴定。【结果】这28个蛋白点的表达模式可分为3种类型：13个点的表达随着伤口、SA和 P.sojae的诱导而上调;11个点的表达随着伤口、SA和 P.sojae的诱导而下调;4个点在伤口和P.sojae处理中的表达行为与SA处理相反。这些蛋白质涉及了物质代谢酶、调节因子或分子伴侣、氧化还原酶、防御相关蛋白、蛋白激酶、叶绿体蛋白和功能未知蛋白等复杂的生物学功能。【结论】创伤、SA和P.sojae诱导的拟南芥系统获得抗性涉及的抗性组分有很大的重叠,在信号传导网络上也存在一定的交叉。蛋白质组分析为研究复杂的植物抗性机制提供了可行的技术手段。     

12个小麦品种(系)白粉病抗性的遗传分析

利用17个不同来源和毒力的白粉菌菌株对12个小麦品种(系)进行苗期抗性鉴定和抗病性遗传分析,同时利用Pm2和Pm8基因的特异分子标记检测了相应基因。供试的12个品种至少能够抗11个白粉菌菌株。用E09、E20和Bg2菌株接种F₂群体,抗感植株分离比例和适合性测验证明这12个品种对不同白粉菌菌株的抗性均受1对显性基因控制。抗谱分析和基因紧密连锁分子标记(Xcfd81)分析表明良星66很可能含有Pm2或其等位基因。ω-黑麦碱基因(1RS染色体)和Glu-B1基因(1BS染色体)特异分子标记分析结果证明,山农20和郑麦9962含有T1BL·1RS易位染色体,即可能携带Pm8基因。由于Pm8基因对大多数菌株表现感病,所以这2个品种除Pm8外,还具有其他抗病基因。偃展4110与天民668对参试菌株的反应型表现一致,其他材料对不同菌株的反应型表现不同。     

中国大豆疫霉根腐病和大豆种质抗病性研究

 大豆疫霉根腐病在中国的发生区域逐渐扩大,局部地区发生严重。大豆疫霉菌1号生理小种是黑龙江省的优势小种,同时也存在其它已知生理小种和新生理小种。不同大豆生态区之间大豆疫霉菌生理小种差异显著。在总体上,中国大豆种质的抗病性不强,长江流域大豆中抗病种质比率最高,其次为黄淮海流域种质,而东北地区抗病种质较少。按省归类,大豆种质抗性由强至弱依次为河南、江苏、湖北、山西、河北、辽宁、吉林、黑龙江、山东。吉林和黑龙江选育推广品种中,感病品种分别高达80%和73%;在462份大豆品系中,也表现出南方材料抗病性高于北方材料的趋势;地方品种中感病类型也高达60%以上。     

用SSR标记和巢式PCR快速检测大豆疫霉菌

 【目的】建立快速、准确的大豆疫霉菌检测和病害早期诊断分子技术。【方法】基于大豆疫霉菌SSR标记Psc239设计两对引物Psc239EF/Psc239ER和Psc239F/Psc239R,建立特异性检测大豆疫霉菌的巢式PCR方法。【结果】用36个大豆疫霉菌分离物和25个其他卵菌和真菌分离物基因组DNA评价引物及巢式PCR的专化性,引物对Psc239EF/Psc239ER、Psc239F/Psc239R和巢式PCR反应只在大豆疫霉菌中分别扩增出519、242和242 bp的特异片段,在其它卵菌和病原真菌中不扩增片段;用两对引物进行常规PCR扩增,检测大豆疫霉菌DNA的灵敏度均为50 pg?μl-1,而巢式PCR的灵敏度为50 fg?μl-1;巢式PCR检测土壤中卵孢子的灵敏度为每克土壤0.4个卵孢子;巢式PCR能够特异地从大豆病株和土壤中检测到大豆疫霉菌。【结论】基于SSR标记建立的巢式PCR方法能够用于大豆疫霉菌的快速检测和病害诊断。     

新疆大豆疫霉的来源分析

应用SSR标记对新疆地区大豆疫霉菌（Phytophthora sojae Kaufmann ＆ Gerdemann）的遗传多样性和与美国、黑龙江、福建等3个不同地理来源大豆疫霉菌的遗传关系进行研究。结果表明,新疆地区大豆疫霉菌遗传多样性相对较低,遗传背景单一,推断为外来生物。与大豆疫霉菌美国分离物和福建分离物相比,新疆分离物与黑龙江分离物的遗传关系最近,表明新疆大豆疫霉菌可能从黑龙江传人。     

玉米对南方锈病抗性的生化基础研究

以4个对南方锈病表现不同抗性水平的玉米自交系为材料,5叶期接种后,测定叶片中苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶活性以及脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量的变化,分析其与抗南方锈病的关系。结果表明,自交系抗性水平与苗期发病率呈负相关;除脯氨酸含量外,其他生化指标均在自交系间、处理间和不同检测时间点间存在显著差异。苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性在接菌后明显提高,抗病自交系酶活高峰出现早,酶活性升高幅度大于感病自交系;在抗病自交系中,超氧化歧化酶活性在接种后早期上升快,活性高;在感病自交系中,超氧化歧化酶活性在接种后期表现明显升高。叶片组织中可溶性糖含量与感病程度相关,南方锈病属高糖病害;可溶性蛋白含量下降,抗病自交系中含量降低速度和幅度都大于感病自交系。运用最优曲线回归拟合,接菌后1 d苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶活性变化量、可溶性糖含量变化量等指标与玉米苗期的发病率呈显著或极显著相关。     

大豆和大豆疫霉菌共培养体系的构建

 本研究旨在建立一个适于分析大豆遭受大豆疫霉菌侵染后基因表达研究的互作体系。在比较了15个携带不同抗病基因的大豆基因型的组织培养情况和7个大豆疫霉菌分离物及其游动孢子单孢系的毒力变化的基础上,构建了大豆悬浮细胞和大豆疫霉菌游动孢子的共培养体系,进而分析了共培养过程中大豆细胞的活力和防御基因表达情况。结果表明,不同亲和力菌株的游动孢子引起的大豆细胞活力变化十分相似;非亲和菌株的游动孢子可诱导寄主防御基因的表达发生变化。此系统为深入开展大豆抗性机制研究提供了良好的平台。     

中国小麦品种对白粉病的抗性反应与抗病基因检测

利用来自不同生态区的8个白粉菌菌株对20世纪80年代以来国家审定(认定)品种、近期参加国家区域试验的品系和核心种质等小麦材料进行抗病性评价,同时利用与Pm4a、Pm8和Pm21基因连锁的分子标记检测了相关抗病基因的存在。在148个国家审定品种中有16.9%的品种能够抗多个菌株,其中大多是近10年选育的品种。不同年代审定的品种中感病品种的频率均超过50%。各个小麦生产区抗病品种的频率高低与该地区白粉病的严重性和育种的关注程度有一定关系。在1 160份小麦核心种质中抗E09菌株的地方品种和育成品种的比例只有3.4%和4.2%。西南冬麦区和新疆冬麦区入选的品种抗病频率较高,华南冬麦区、东北春麦区和北方春麦区没有发现抗E09菌株的品种。多菌株鉴定结果表明,263份微核心种质中33.7%的品种表现抗病性,其中大多数品种能够抗1~2个菌株,因此在核心种质的利用中应注意选用抗性强的品种作为轮回亲本,同时有必要构建抗白粉病的应用核心种质,以提高核心种质的利用效果。根据抗病基因分子标记检测结果,我国小麦品种有43.2%含有Pm8基因,该基因在区域试验参试品种中的频率也很高,特别是在黄淮麦区培育的品种中频率仍高达50%;Pm4a和Pm21基因主要出现在长江流域培育的品种中。有些抗性突出的品种可能含有其他抗病基因。