重组酶聚合酶扩增技术在植物病原快速检测中的应用

植物病原的快速检测对于植物病害防控具有重要意义。重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)是近年建立的等温核酸扩增技术,具有灵敏度高、特异性强、适用于现场快速检测等特点,已在多个领域广泛应用。本文对重组酶聚合酶扩增技术的原理、特性、检测方法及其在植物病原体检测领域的应用进展加以综述。     

GFP标记生防细菌B579及其定殖能力检测

 利用绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein, GFP）标记靶标微生物是目前研究微生物和宿主互作的重要手段。在本研究中,作者用电击转化的方法将携带质粒gfpmut3a基因的穿梭载体pGFP4412导入生防枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B579中,并得到成功表达GFP的枯草芽孢杆菌B579-gfp。用抗生素平板回收结合激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）观察对枯草芽孢杆菌B579-gfp在盆栽的黄瓜根表定殖情况进行了研究,结果表明：标记菌株在激发光波长为488 nm的蓝光下可观察到亮绿色的荧光;B579-gfp菌体能够定殖在黄瓜根部,在根基部和中部都有菌体聚集而形成膜状结构,在根的分叉和根冠处可观察到大量B579-gfp定殖;浸种、蘸根以及灌根接种均可回收到大量的B579-gfp,分别为4.0×10³、1.0×10⁴和2.0×10² cfu/g。     

底墒差异对压砂地西瓜耗水规律的影响

通过田间试验研究了播前灌水营造底墒差异对压砂地土壤水分动态变化、西瓜耗水规律、西瓜产量和水分利用效率的影响。结果表明：播前灌水造墒处理不同程度提高了1 m土层土壤水分含量,但灌水定额过大（70 m³·667m^-2和55 m³·667m^-2）会引起水分深层渗漏;西瓜生育前期耗水量随着播前灌水量降低而降低;西瓜需水高峰期,当1 m土层底墒在222～270 mm范围内,耗水量随1 m土层底墒增加而降低;底墒差异还会影响收获期1 m土层土壤水分含量;综合西瓜产量和水分利用效率,在试验区域内,当西瓜生育期降雨量在85 mm左右,1 m土层土壤储水量在250 mm就可保证西瓜正常生长。另外,压砂地夏季休闲措施提高了土壤水分含量,1 m土层土壤储水量增加了2.7 mm,为下一季作物提供了良好的土壤水分条件。     

大白菜软腐病新病原菌Pectobacterium aroidearum的鉴定及其生物学特性

细菌性软腐病是大白菜生产上主要发生病害之一,其病原菌通常为胡萝卜软腐果胶杆菌Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum(Pcc)。从北京房山区大白菜软腐病样中分离获得一株菌株KC20,其在LB固体培养基上的菌落呈圆形、乳白色、半透明、表面光滑且边缘整齐,在半选择性培养基CVP上产生典型的杯状凹陷。致病性测定结果表明,该菌株侵染引发的大白菜软腐症状与田间大白菜软腐自然发病症状相同。利用果胶杆菌属特异引物Y1/Y2可扩增出预期大小为434 bp的目的片段;ITS-PCR和ITS-PCR-RFLP结果发现,KC20与P.carotovorum菌株带型均不相同。KC20的16S rDNA基因完整序列与已报道的标准菌株P.aroidearum SCRI 109T(JN600323)的相应序列相似性高达99%以上;该序列系统发育关系分析表明,KC20与已报道的P.aroidearum菌株聚集,并形成了明显的P.aroidearum类群,基于pmrA基因序列和基于果胶杆菌8个看家基因(acnA、icd、gapA、mdh、mtlD、pgi、proA和rpoS)的MLSA-多位点序列分析进一步支持了这一结果。以上结果表明,引发北京地区大白菜软腐病的病原菌株KC20为果胶杆菌P.aroidearum。人工接种条件下,KC20还可侵染马蹄莲、虎眼万年青、马铃薯、鳄梨、西葫芦、胡萝卜、生菜和芹菜等植物;该菌株具备在37℃以及含有7%NaCl培养基中生长的能力,能液化明胶;可利用棉籽糖、纤维素二糖、蜜二糖,不能利用异麦芽酮糖、D-麦芽糖、D-阿拉伯糖、D-山梨醇、菊糖等。大白菜软腐病新病原菌Pectobacterium aroidearum的发现加深了我们对该病害的了解,为该病害的有效防治提供了参考。     

海洋细菌B-9987菌株产生的抑菌物质及对几种植物病原真菌的作用

 从海洋生境中分离得到317株菌株,筛选获得1株芽孢杆菌B-9987菌株,其胞外分泌的代谢产物对植物病原真菌有显著的抑制作用,其中对茄交链孢菌、大丽轮枝菌、黄枝孢菌、立枯丝核菌主要是造成真菌孢子或菌丝末端膨大成球状,继而胞壁崩解,原生质外泄;对尖孢镰刀菌和莴苣霜霉菌的抑制作用,则表现为孢子萌发率降低和芽管长度明显变短。该抑菌物质经乙醚萃取,硅胶G薄层层析纯化,官能团显色反应初步推断为酚类化合物。     

玉米抗粗缩病遗传及分子标记研究

Maize rough dwarf disease caused by Rice black-streaked dwarf virus (RBSDV) is transmitted by planthopper in China. Identification and development of resistant hybrids are complicated because of the inconsistencies in viral disease pressure every year. Marker-assisted selection can provide means for main-taining virus resistance alleles even in the absence of disease. In this paper a F₂ segregation population was constructed to identity the molecular markers linked to the resistance gene using a cross between a resistant and a susceptible parents (Qi319×Ye107). Fifteen-day-old seedlings of F₂ population were exposed to small brown planthoppers carrying RBSDV for 3 days in specific inoculation chamber. The inoculated plants were transplanted to screenhouse after removing the insects completely. In plant maturity stage the disease resistance of all the individuals were visually assessed. The results showed that 17, 8, 11, 51 and 122 plants were scaled from 0-4 respectively, in which 0 means no symptoms and 4 represents highly susceptible. Chi-square test demonstrated that the segregation ratio of phenotype was 1∶15 (resistant: susceptible) or 1∶6∶9 (resistant∶moderate∶susceptible) in the F₂ population, indicating RBSDV resistance of maize was controlled by two recessive genes. The F₂ individuals DNA were extracted and 261 SSR (simple sequence repeat) primers derived from maize genome ten chromosomes were selected from maize GDB database to construct genetic linkage map. The linkage map consisted of 71 polymorphic SSR markers, spanning a genetic distance of 996.6 cM with an average interval of 14.0 cM between adjacent markers. The resistant and susceptible gene pools were set up for BSA (bulked segregant analysis) and 6 polymorphism markers were obtained with BSA-SSR method between the two pools. The F₂individuals were further analyzed with 6 polymorphism markers. Chi-square test showed that phi 051, umc1407 and umc1432, mapped on chromosome 7 and 10, exhibited segregation distortion significantly and very significantly in susceptible individuals. These three SSR markers were identified as potential markers linked to the resistant loci.     

锌肥与三唑酮配合喷施对冬小麦锌营养品质的影响

于2013—2014年小麦生长季,在陕西关中地区进行田间喷施试验,设置CK、喷Zn、喷三唑酮、喷Zn+三唑酮4个处理,以揭示锌与三唑酮配合喷施对小麦锌营养品质的影响。结果表明:不同喷施方式对小麦籽粒千粒重及产量均无明显影响;喷三唑酮、喷Zn+三唑酮及喷Zn使籽粒Zn含量由CK的25.9 mg·kg~(-1)分别提高到32.2、52.4 mg·kg~(-1)和52.7 mg·kg~(-1),增加幅度分别为24%、102%和103%;喷三唑酮和喷Zn+三唑酮处理降低了小麦籽粒植酸含量,相比对照分别降低23.8%、15.9%,使植酸/Zn摩尔比明显降低,从而显著提高了籽粒锌生物有效性。Zn与三唑酮配合喷施下提高籽粒锌含量及其生物有效性的效果十分明显,同时还能兼顾防治小麦白粉病、条锈病等。     

新疆阿勒泰地区冬季日降雪特性指标变化分析

基于新疆阿勒泰地区7个观测站1961-2011年冬季逐日降雪量资料,定义了日降雪特性指标:3个级别的降雪频率及贡献率,运用线性趋势、Cubic函数、Morlet小波变换、R/S分析等方法,研究该区冬季日降雪特性指标的气候变化特征。结果表明：阿勒泰地区及各站冬季降雪量与日降雪特性指标均呈显著正相关;日降雪特性指标、冬季降雪量都有明显的年代际变化特征,长期变化趋势均呈显著的线性增多趋势,小雪频率及贡献率最大;小雪频率是大到暴雪频率的近20倍;各站阿勒泰站中雪和大到暴雪频率及贡献率、富蕴站和青河站大到暴雪频率及贡献率、其他站日降雪特性指标对冬季降雪量的影响均显著。Cubic函数拟合表明,小雪频率、贡献率在20世纪90年代中后期发生了由多到少的转型;中雪、大到暴雪频率及其贡献率基本呈单调上升趋势;各站大到暴雪频率、贡献率与全区的基本一致。阿勒泰地区冬季大到暴雪频率及贡献率的变化是造成该地区冬季降雪量发生变化的内在因素;福海站是小雪频率及贡献率变化,其他站是大到暴雪频率及贡献率变化是造成冬季降雪量变化的内在因素。Morlet小波分析表明,日降雪特性指标存在显著的年代际和年际周期变化。R/S分析表明,未来该地区日降雪特性指标呈逐渐减少趋势,尤其是中雪频率和贡献率。     

2018年我国小麦赤霉病菌对多菌灵抗性检测

以多菌灵为主的苯并咪唑类杀菌剂一直是小麦抽穗扬花期防控赤霉病的主要手段之一。本研究对2018年我国主要麦区采集的1 464株赤霉病菌菌株进行多菌灵抗性分子检测。共检测出多菌灵抗性菌株97株,抗性频率为6.63%,同时发现抗性菌株以F167Y突变频率最高,其次为E198Q和F200Y。通过比较不同省份间多菌灵抗性发生频率发现,长江中下游麦区赤霉病菌群体抗性频率明显高于黄淮麦区群体。本研究相比之前研究中的抗性频率大幅度上升,表明在多菌灵的选择压力下,多菌灵抗性种群发展迅速。为防止抗性群体的进一步发展,致使多菌灵防治赤霉病失效,应采用混配、复配药剂、不同作用机理的杀菌剂交替轮换使用来防治小麦赤霉病。     

番茄穴盘育苗基质特性及育苗效果研究

为了筛选出适宜北京地区春茬番茄的穴盘育苗基质,并明确其物理和化学性质,以提高育苗基质的标准化,推动育苗技术精准控制的标准化进程,选取了北京地区各大育苗场常用的3种商品基质和6种以草炭、蛭石、珍珠岩为主要原料复配的自配基质,用于番茄穴盘集约化育苗,分析育苗基质的理化性质及育苗效果。结果表明:A3处理(北京绿穑生物商品基质)番茄幼苗茎粗最大,较CK(草炭、蛭石、珍珠岩体积比为3∶1∶1)增加13.1%,根冠比和壮苗指数也均最大,分别为0.132和0.069,A5处理(草炭、蛭石、珍珠岩体积比按3∶1∶1混合,每穴添加1 g基质伴侣)仅次于A3处理,两处理春季育苗效果好,建议进行推广应用。