小麦条锈菌吸器母细胞入侵菌丝细胞现象的观察

本文首次报道了小麦条锈菌吸器母细胞侵入胞间菌丝这一异常现象。电镜观察发现吸器母细胞形成的入侵栓已侵入胞间菌丝细胞的胞壁,入侵栓的超微结构与形成于寄主细胞壁上的一致。由于入侵栓的侵入,使得胞间菌丝细胞壁的内层与其外层相分离。     

小麦抗白粉菌初侵染过敏性反应的细胞学研究

利用细胞学方法对小麦抗白粉菌初侵染过敏性反应的研究表明，高抗寄主的反应是在病菌入侵栓活动前，由初生芽管或附着胞侵染诱导的主动防卫反应；而在中抗寄主的反应与高感寄主细胞的死亡，则是由坏死的病菌吸器诱导的；且吸器周围的寄主细胞器越少细胞坏死也越早．不论是感病还是抗病寄主细胞死亡时，细胞壁上的过氧化物酶活性均显著增强，说明它可能不是决定抗性的重要因子．     

小麦叶片蛋白质组分析中高丰度蛋白Rubisco酶的快速去除方法研究

【目的】建立一种小麦叶片蛋白质组分析时去除全蛋白提取物中高丰度蛋白Rubisco酶的方法,为富集低丰度蛋白,提高双向电泳灵敏度提供技术支持。【方法】采用分离技术,以铭贤169小麦苗期叶片为材料,使用不同浓度(1,2,5,10 mmol/L)的肌醇六磷酸钠,结合二水氯化钙在不同温度(4,20,37℃)去除小麦叶片蛋白中的Rubi-sco酶,筛选去除小麦叶片蛋白Rubisco酶的最佳条件,并采用一维凝胶电泳(1-DE)、Western blot方法检测去除Rubisco酶的有效性,用二维凝胶电泳(2-DE)评估该方法对样品在二维凝胶上分辨率的影响。【结果】在37℃条件下,采用10 mmol/L肌醇六磷酸钠结合10 mmol/L的二水氯化钙去除小麦叶片蛋白中的Rubisco酶,可以获得较好的去除效果。在上述条件下作用10 min,小麦叶片水溶性蛋白提取物中超过80%的Rubisco酶得以沉淀去除,二维电泳图谱上有更多的低丰度蛋白点显现,且水平条纹明显减少,分辨率有所提高。【结论】得到了一种用于小麦叶片蛋白质组分析时去除高丰度蛋白Rubisco酶的方法,该方法具有快速、高效、成本低的特点。     

陕西关中地区节节麦上小麦条锈菌群体结构与毒性特征

为掌握节节麦上小麦条锈菌的群体结构,对采自陕西关中8个点40个小麦田间的节节麦锈病标样进行了分离鉴定。结果表明：从分离到的40个小麦条锈菌菌株在19个中国鉴别寄主上共鉴定出6种生理小种共30个,包括CYR34（25%）、CYR33（5%）、CYR32（35%）、Hy-30（5%）、Hy-101（2.5%）和Su11-24  （2.5%）;未知小种10个（25%）,CYR34和CYR32比例较高,为优势小种类型。在28个小麦Yr单基因系上鉴定出33个不同的毒性类型VP1~VP33,对其中23个Yr基因表现有毒性。因此,节节麦上的小麦条锈菌小种类型和毒性类型均很丰富。     

花粉管通道法介导小麦抗病相关基因的转化和抗锈性鉴定

为了筛选小麦的新抗病基因,进而培育抗病种质材料,以小麦品种小偃22、小偃6和西农1376为受体,利用花粉管通道法将防御素基因alfAFP、脂质转运蛋白基因LTP和抗菌肽基因spCEMA转入栽培品种中,并对转基因植株进行了目的基因和bar基因的PCR鉴定,获得了转化alfAFP基因和LTP基因的转基因后代,总体转化率为0.135％.对转基因后代进行的条锈病抗性鉴定,发现alfAFP基因对小麦抗病性提高有一定的作用.     

小麦抗条锈反应中活性氧及细胞质钙离子的作用

 为探讨活性氧和细胞质钙离子在小麦抗条锈病反应中的作用,以小麦品种洛夫林13与具有不同致病力的单孢锈菌CY29、CY25的互作体系为平台,对锈菌侵染后小麦叶片中活性氧(ROS)积累、保护酶系(SOD、CAT和APX)活性变化动态、细胞质膜的透性改变及细胞质钙离子浓度变化做了研究。结果表明,不亲和锈菌CY25侵染可引起小麦叶片内2次ROS的爆发,第1次出现在接种后前期(接种后第2天),强度较小,第2次出现在接种后期(接种后第5天),强度较大;亲和锈菌CY29侵染只引起1次ROS爆发,出现在接种后期(接种后第5和第6天之间),但强度极大。过敏性坏死反应HR只出现在不亲和互作小麦叶片上前期ROS爆发之后,表明前期ROS爆发与HR的产生有关。伴随着后期小麦叶片中强度极高的ROS的爆发,叶片细胞原生质膜遭到了破坏,细胞内物质外渗,细胞不久便死亡,表明高强度的ROS爆发会导致细胞死亡。根据不同互作体系ROS爆发时期SOD、CAT和APX等保护酶的活性变化分析,不亲和互作体系前期强度较小的ROS爆发主要成分是H₂O₂,后期强度较高的ROS爆发主要成分是O₂^-_·和H₂O₂;亲和互作体系强度极高的ROS爆发主要成分是O₂^-_·和H₂O₂。由此说明H₂O₂是引起小麦抗病反应HR发生的因素,而O₂^-_·则是引起细胞死亡的因素。细胞质钙离子浓度变化研究表明,HR的发生与细胞质钙离子浓度增加相关。细胞质钙离子浓度的降低推迟了HR的发生,这说明小麦叶片细胞内细胞质钙离子浓度的增加是HR的必要条件,同时也说明Ca²⁺是植物HR的胞内第二信使参与植物抗病防卫反应。     

3个受白粉菌诱导的小麦抗病相关基因的表达分析

小麦白粉病是小麦生产上的重要病害。研究小麦抗白粉病的分子机理,利用抗病基因是控制小麦白粉病的有效途径。此研究根据前期白粉菌诱导后获得的可能与农家小麦品种红蚰麦抗病相关序列的分析结果,合成了几丁质酶,交替氧化酶（Alternative oxidase,AOX）以及MAP激酶（促分裂素原活化蛋白激酶mitogen-activated protein kinases）类似物3个基因的定量PCR引物,实时分析了在白粉菌诱导条件下‘红蚰麦×豫麦13’的F3代纯合抗病植株与感病植株两种互作组合中3个基因的时空表达模式,该研究为揭示‘红蚰麦’抗白粉菌的分子机理提供了依据。     

小麦成株期抗条锈病种质筛选与评价

为了给培育持久性抗条锈病小麦品种提供抗源,利用此前温室鉴定的48份小麦抗病种质于2006~2010年利用多个小麦条锈菌流行小种在陕西杨凌进行分小种、混合小种人工接种抗条锈病鉴定,并在甘肃天水自然发病条件下进行了抗条锈病鉴定。结果表明,供试材料中26份有较好的成株期抗性;结合农艺性状和白粉病抗性的综合表现以及天水自然发病鉴定圃的抗病表现,筛选出16份具有成株期广谱抗条锈性的小麦抗源,其它部分农家种和国外引进种质虽然具有良好的成株期抗条锈性,但其农艺性状、生育期及抗白粉病等需要进一步改造。     

小麦黑胚病病原菌的分离及致病力差异的初步研究

对供试的6个小麦品种进行小麦黑胚病调查统计。结果显示,6个品种均有小麦黑胚病发生,前后两代籽粒黑胚率分别为 0.10%～21.10%和0.26%～25.22%,且不同品种间的发病程度存在差异。根据柯赫氏法则,分离所得主要病原菌为突脐蠕孢( Bipolaris sorokiniana )和细链格孢( Alternaria alternata ),分离率分别为6.67% 和76.67%;通过温室滴接试验,两种菌均能引起小麦黑胚病,突脐蠕孢和细链格孢的回接分离率分别为 99.50%和96.67%,前者的致病力比后者强;小麦黑胚病的两种主要病原菌从扬花期至乳熟期均可侵染,以扬花盛期和灌浆初期为侵染的最适时期。     

条锈菌诱导的小麦EF手钙离子绑定蛋白基因TaCab1的功能初步分析

 根据小麦EF手钙离子绑定蛋白(TaCab1)基因序列,利用WMD3软件设计特异的人工miRNA (amiRNA),构建VIGS沉默载体。利用amiRNA-VIGS体系,对小麦的TaCab1基因的功能进行了初步分析。利用Northern blot和实时定量PCR技术分别检测了amiRNA的积累及TaCab1的沉默效率,并利用显微观察技术统计条锈菌侵染小麦后的组织学差异。结果表明,amiRNA可以得到有效的积累,其靶标基因TaCab1可以得到有效的沉默。从表型上看,小麦叶片上条锈菌夏孢子的产孢量也在一定程度上有所降低。组织学观察发现当TaCab1被沉默后,寄主细胞的坏死面积在侵染后期明显增大,条锈菌的菌丝分枝数也明显增多,但菌丝长度明显变短。