苹果树腐烂病菌高效基因敲除受体菌株ΔVmKu80的构建

为验证苹果树腐烂病菌VmKu80的基因功能,构建高效率基因敲除的受体菌株。通过基因敲除技术获得介导非同源末端连接(NHEJ)途径的VmKu80基因缺失突变体,并对其生长速率、皿内菌落形态、致病力、分生孢子器的形成和基因敲除效率等进行分析。结果表明,该突变体的生长速率、皿内菌落形态、对苹果的致病力和分生孢子器产生等均与03-8菌株无显著差异,且以VmKu80缺失突变体为受体菌株的基因敲除效率是03-8菌株的12倍。说明,VmKu80缺失突变体的获得可以实现苹果树腐烂病菌基因敲除工作的高通量化,有助于苹果树腐烂病菌的基因功能研究。     

苹果树主要病害内生拮抗真菌的筛选及拮抗特性

【目的】筛选苹果树腐烂病菌Valsa malimiyabe与苹果树炭疽病菌Glomeralla cingalata的内生拮抗真菌,并研究其抑菌效果。【方法】分离发病地区健康苹果树的根、茎及其根际土壤中的拮抗内生真菌,室内抑菌试验测定其对苹果树腐烂病菌和苹果树炭疽病菌的抑制作用;发酵培养试验检测其内生真菌中抑菌物质的耐热性。【结果】分离到的18株内生真菌分属3个属,其中茎分离到的内生真菌的种类和数量较多;对峙试验表明,对苹果树腐烂病菌和炭疽病菌的抑菌率高于60%的有8株,其中菌株J2、J16、J17对苹果树腐烂病的抑制率分别为82.75%、84.31%和82.35%,菌株T1对苹果树菌株炭疽病的抑制率为80.67%。拮抗真菌J2、J16、J17、J24、T1发酵液对2种病原菌分生孢子萌发的抑制率均不小于39.55%,最高达69.75%;在121℃时,J11和T1无菌滤液的热稳定性较好,而J2无菌滤液在100°C时就失去了生物活性。【结论】拮抗真菌J2、J11、J16、J17、T1均对苹果树腐烂病菌及苹果树炭疽病菌有较强拮抗作用,可为开展这2种病害的生物防治研究提供潜在资源。     

苹果树腐烂病菌拮抗枯草芽孢杆菌E1R-j抗菌蛋白的分离纯化

【目的】从枯草芽孢杆菌E1R-j菌株的发酵液中分离纯化抗菌蛋白,分析确其对苹果树腐烂病菌菌丝的抑制作用,为更好地利用该菌株防治植物病害和研制生物农药奠定基础。【方法】采用盐酸沉淀法从E1R-j发酵液中提取粗蛋白,并筛选酸沉淀的最佳pH值,然后通过反相柱RESOURCETMRPC、凝胶柱Superdex-75、阴离子交换柱DEAE-Sepharose和脱盐柱层析技术,提取并分离纯化粗蛋白;在粗蛋白分离纯化过程中,以皿内对峙试验测定蛋白的抗菌活性;通过扫描电镜技术,观察抗菌蛋白对病原菌菌丝的抑制作用。【结果】以pH 4.0盐酸沉淀获得的粗蛋白活性最强,抑菌效果最佳。反相柱RESOURCETMRPC获得的活性峰收集物经凝胶柱Superdex-75、阴离子交换柱DEAE-Sepharose和脱盐柱层析后,得到1个对称的活性峰,其收集物经非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)检测为单一条带,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)图谱中显示有2个分子质量相近的条带,表明该抗菌蛋白可能含有2个亚基,2个亚基的分子质量分别为55和60ku,将该活性蛋白命名为EP-1。扫描电镜结果显示,抗菌蛋白EP-1可使苹果树腐烂病菌菌丝出现膨大、弯曲以及原生质外渗等现象。【结论】通过盐酸沉淀及柱层析技术,从枯草芽孢杆菌E1R-j发酵液中分离纯化出一种分子质量为115ku的抗菌蛋白EP-1,其对苹果树腐烂病菌菌丝生长具有明显的抑制和破坏作用。     

苹果树腐烂病菌发酵液中根皮苷主要降解成分的分析

【目的】明确苹果树腐烂病菌致病过程中对降解根皮苷发挥主要作用的物质,为揭示该病原菌的致病机理提供理论依据。【方法】以根皮苷为碳源发酵培养苹果树腐烂病菌10 d后,测量菌丝干质量及病原菌对根皮苷的降解率;以淀粉为碳源获取病原菌30 d的无菌发酵液,进一步分离发酵液中的有机酸和蛋白类物质。用HPLC法分别检测病原菌、淀粉无菌发酵液、有机酸类、蛋白类物质及发酵剩余液对根皮苷的降解作用。【结果】以根皮苷为碳源发酵培养病原菌10 d后,每100 mL发酵液中菌丝干质量为48 mg,病原菌对根皮苷的降解率为92.46%,发酵液对根皮苷的降解率为99.88%。1 mg/mL蛋白类物质与根皮苷作用5 d的降解率为90.4%,有机酸类对根皮苷的降解率仅为1.6%,发酵剩余液对根皮苷的降解率为5.9%。根皮苷的降解率随蛋白液质量浓度的增加和作用时间的延长而升高。【结论】在根皮苷降解过程中起主要作用的物质为苹果树腐烂病菌代谢产生的蛋白,其可能为细胞壁降解酶类。     

S-921菌株及其发酵液对苹果树腐烂病菌作用的试验研究

采用平板和离体培养法测定S-921菌株及其发酵液对苹果树腐烂病菌的作用。结果表明,S-921菌对苹果树腐烂病菌有较强的抗生作用,二者在PDA平极培养基上共同培养时,能产生直径30～40mm的抑菌圈。将苹果树腐烂病菌用S-921菌株发酵液浸泡处理12小时,可失去致病能力。离体培养的结果表明,刮除病斑后涂抹S-921菌株发酵液的治疗效果最好,治愈率达100％;在病斑处划刻(间隔2～3mm)后涂抹的,仅能短时期的抑制病斑扩大,不能治愈。S-921菌发酵液对苹果树腐烂病菌具有溶菌作用,使原生质凝集,液泡消失,菌丝壁溶解,原生质外流,菌丝体崩溃而解体。     

土壤含水量对苹果腐烂病的影响

为了找到自然条件下苹果腐烂病的发病原因,以2 a生苹果为试验材料,在不同的土壤含水量条件下进行盆栽试验。结果表明:土壤水分条件是诱发苹果腐烂病的原因之一,在极度缺水条件下,病害严重,适中土壤水分病害最轻。     

不同杨树种类对烂皮病的抗性调查初报

对杨树试验区24个杨树新品系烂皮病自然感染情况进行了调查研究。结果表明：白杨派河北杨不同种源混合系、白杨派内杂交种锻新8315、山银8313、山毛8325二黑杨派或以黑杨派为母本、青杨派为父本或多父本杂交种以及以黑杨派为父母本的杂交种,或以实生选育的青杨派无性系表现为抗病（感病指数0～10．0）。白杨派椴新、银新、黑杨派天青×美表现为中抗（感病指数10．1～20．0）。白杨派内杂交种山毛、黑杨派（母本）与胡杨派（父本）的杂交种芦胡表现为中感（感病指数20．1以上）。     

基于MaxEnt模型预测苹果树腐烂病在中国的潜在地理分布

为了明确影响苹果树腐烂病发生的主要环境因子及其潜在地理区域,根据1960年至1990年30 a环境气候因子数据,利用19个生物气候因子首先建立MaxEnt模型,结果显示该模型的准确性良好,训练数据AUC值达0.884,影响MaxEnt模型最重要的影响因子是最暖季度平均温(Bio10),其对模型构建的贡献率为22.3%,其次是最冷季度降水量(Bio19)和最干月份降水量(Bio14)。随后,该模型结合以往苹果树腐烂病发生地点统计数据,对影响苹果腐烂病发生的环境因子和适生区进行预测。结果表明最冷月份最低温(Bio6)、最暖季度平均温(Bio10)和最冷季度降水量(Bio19)是影响苹果树腐烂病分布的主要环境因子。     

肉桂精油对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌抑制作用及机理的初步研究

为探明肉桂精油对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌的抑制作用并初步探究其对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌的抑制机理,使用菌丝生长速率法和熏蒸法观察不同质量浓度肉桂精油处理下苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌的菌落直径,测定肉桂精油对苹果腐烂病和番茄灰霉病的活体组织抑制效果,探究肉桂精油对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌菌体的形态变化、细胞膜通透性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）、可溶性蛋白和还原糖含量的变化规律。结果表明：1）菌丝生长速率法测得肉桂精油质量浓度为250 mg/L时,对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌抑菌率分别为98.31%和99.06%;熏蒸法测得肉桂精油质量浓度为8 000 mg/L时,对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌抑菌率分别为50.57%和58.79%。2）当肉桂精油质量浓度为5 000 mg/L时,对苹果腐烂病和番茄灰霉病活体抑制效果分别为54.30%和64.10%。3）经肉桂精油处理后的苹果腐烂病菌菌丝和番茄灰霉病菌菌丝干瘪、坍塌,表面有分叉,菌液电导率上升,菌体SOD酶活性下降,MDA含量上升,可溶性蛋白和还原糖含量下降,最终扰乱菌体各项生理生化反应,进而达到抑菌效果。本研究可为开发防治苹果腐烂病和番茄灰霉病的植物源农药提供依据。     

苹果腐烂病菌拮抗放线菌的分离与鉴定

采用常规方法对广东省中山市采集的土样进行分离,得到放线菌293株。以苹果腐烂病菌为指示菌,通过平板对峙法和管碟法对分离菌株进行筛选。对峙法获得有拮抗效果的放线菌61株,抑菌率在50%以上的有13株,其中Z-6的抑菌率达87.2%;进一步应用管碟法对上述作用明显的菌株进行复筛,抑菌圈直径大于20 mm的菌株6株,其中Z-6菌株产生抑菌圈直径最大,为32.87 mm。抑菌谱测定结果表明,该菌株对小麦全蚀病菌、番茄灰霉病菌和稻瘟病菌抑菌效果最强,抑制率在70%以上。离体枝条测定试验中,该菌株同样表现了一定的防治效果,抑制率达32.9%。最后,本试验还对Z-6的形态特征、培养特征及生理生化特性作了研究,初步鉴定为链霉菌属(Streptomyces)的金色类群(Aureus)。