大豆疫霉菌对大豆下胚轴侵染过程的细胞学研究

 接种后1.5~24h,用光镜和电镜研究了2个大豆品种与大豆疫霉菌Ps411的亲和性和非亲和性互作。观察结果表明,大豆疫霉菌对大豆下胚轴的侵染过程可分为侵入前、侵入、皮层组织中的扩展和进入维管束组织4个连续阶段。大豆下胚轴接种后在25℃保湿培养,1.5h后游动孢子即形成休止孢并萌发产生附着孢,3h后侵入表皮细胞,6h后进入皮层组织,24h后进入维管束组织。病原菌主要以侵染菌丝直接侵入表皮,表皮细胞间隙是主要侵入部位。皮层细胞是病原菌定殖和发展的主要场所,胞间菌丝侵入皮层细胞并形成吸器。在菌丝与寄主细胞接触部位的寄主细胞壁与质膜之间常有胞壁沉积物的形成。在抗病品种上病菌的侵染事件与感病品种基本一致,但不能形成正常的吸器,胞壁沉积物明显多于感病品种,菌丝在寄主组织内的扩展明显受到抑制。利用β-1,3-葡聚糖免疫金标记单克隆抗体进行的免疫细胞化学的研究表明,胞壁沉积物内含有大量的β-1,3-葡聚糖,在大豆疫霉菌菌丝壁中也存在β-1,3-葡聚糖。以上结果表明,病原菌的侵染可诱导抗病寄主细胞内β-1,3-葡聚糖迅速的合成与积累、并形成胞壁沉积物,以抵御病菌的侵染与扩展。     

苹果树腐烂病菌根皮苷水解酶基因Vmlph1的功能

为明确根皮苷降解酶在苹果树腐烂病菌侵染过程中的作用,从苹果树腐烂病菌基因组序列中鉴定出候选根皮苷降解酶基因Vmlph1,利用Double-joint PCR和PEG介导的原生质体转化技术构建Vmlph1敲除突变体,观察突变体营养生长状况、产孢情况以及致病力的变化;利用HPLC方法检测基因敲除对根皮苷降解速率的影响。结果发现,经PCR及Southern blot验证后获得Vmlph1基因的敲除突变体;与野生型菌株相比,突变体菌落颜色变白,生长速率和产孢能力显著降低;接种到叶片和枝条上,突变体致病力显著降低;突变体根皮苷降解能力与野生型没有显著差异;在根皮苷诱导下,野生型菌株黑色素合成调控转录因子Cmr1基因的表达量显著上调,但突变体Cmr1基因的上调倍数显著低于野生型菌株。表明,根皮苷降解酶基因Vmlph1与苹果树腐烂病菌营养生长、致病力、分生孢子的产生及黑色素合成有关。     

7种杀菌剂对抑制油菜菌核萌发及子囊盘的杀灭效果

为探讨不同杀菌剂对抑制油菜菌核萌发及子囊盘的杀灭效果,采取室内测定和田间试验的方法,对7种常用杀菌剂的药效以及不同外部条件对菌核萌发、子囊盘数量及其存活率的影响进行试验研究。结果显示,供试7种杀菌剂均能显著抑制菌核萌发,并对子囊盘有显著的杀灭效果,田间防效均达到70%以上;不同外部条件对菌核萌发、子囊盘数量及其存活率有显著影响,在潮湿状态下菌核萌发率达到64.4%,干燥状态下能够存活但不能萌发,水淹状态下菌核死亡率达到90%以上,在药剂处理条件下虽能存活但萌发率较低;杀菌剂处理对不同深度土壤中的菌核萌发的抑制效果存在明显差异,埋土深度大于7cm很少萌发子囊盘,小于4cm能够较好萌发;使用杀菌剂土表喷雾处理能显著抑制菌核萌发产生子囊盘,其抑制率达到66.7%以上,但随埋土深度增加对菌核萌发抑制率明显降低。说明多菌灵、百菌清、菌核净及甲基托布津均可作为今后抑制油菜菌核萌发及杀灭子囊盘的较理想药剂,同时采取稻-油轮作、播栽前土壤深翻或土表药剂处理,能显著降低田间菌源量,是控制病害的有效措施。     

杀菌剂羟菌唑对油菜菌核病菌生长发育的影响

用电子显微镜技术和细胞化学技术,研究了羟菌唑对油菜菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum)生长发育的影响。扫描电镜观察发现,药剂处理后病菌菌丝生长明显受到抑制,菌丝粗细不均匀,呈不规则肿大或缢缩,分枝明显增多。超微结构研究表明,药剂处理后,病菌菌丝细胞壁不规则加厚,以菌丝顶端细胞壁加厚尤为明显,并有大量电子致密度高的物质存在;与对照菌丝相比,病菌菌丝隔膜肿大、畸形,发育受阻;有的菌丝体内有新菌丝产生,且染色较深。细胞化学标记分析结果表明,药剂处理后,病菌菌丝细胞壁的β-1,3-葡聚糖和几丁质的标记密度明显高于对照菌丝,说明药剂处理后,这2种成分在细胞壁内显著增加。病菌菌丝细胞壁成分的变化表明,羟菌唑影响了病菌细胞结构及其功能。     

油菜菌核病发生流行与菌源量、气候因子关系分析及病情预测模型的建立

为探究油菜菌核病田间发生流行的影响因子并建立病情预测模型,采用田间调查法测定油菜田菌核密度、子囊盘密度、花朵带菌率,并分析了2008—2014年各气候因子与病叶率、成熟期茎秆病株率、病情指数之间的关系。结果显示,田间菌核密度、子囊盘密度、花朵带菌率与病叶率及成熟期茎秆病株率均呈极显著正相关;2月下旬至5月上旬日均气温及2月下旬至4月上旬日均相对湿度、降雨量及降雨天数与各年度成熟期病株率及病情指数均呈显著正相关,而日照时数与各年度成熟期病株率及病情指数均呈极显著负相关。以油菜盛花期花朵带菌率作为指标,可预测其田间成熟期病株率;以降雨量(x_2)、降雨天数(x_3)及日照时数(x_4)与各年度成熟期病株率(y_1)及病情指数(y_2)分别建立了预测模型y_1=15.47+0.07x_2+0.42x_3-0.03x_4和y_2=10.36+0.07x_2+0.38x_3-0.03x_4,其拟合度均最高,分别为99.07%和98.43%,可作为油菜成熟期茎秆发病株率及病情指数的预测模型。表明油菜菌核病菌源量和气候因子是影响病害发生流行的关键因子。     

植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌株对葡萄灰霉病菌的抑菌活性

通过室内皿内对峙抑菌试验、分生孢子萌发抑制试验、离体果实接种试验以及电镜技术,研究测定了分离自小麦根部的植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌液对葡萄灰霉病菌Botrytiscinerea Pers.的抑制作用及抑菌机理。结果表明:用Em7菌液处理葡萄灰霉病菌后,在PDA培养基上形成了明显的抑菌圈,直径达2.81 cm;菌液对分生孢子萌发的抑制率达到88.65%;经Em7菌液处理后,离体果实病情指数明显低于空白对照,相对防治效果达到78.92%。电镜观察发现,处理组菌丝生长异常,体表凹凸不平,局部膨大成结或缢缩,分枝变多,菌丝体内液泡增多,细胞壁增厚,细胞膜透性发生变化。表明植物内生枯草芽孢杆菌Em7菌株对葡萄灰霉病菌有良好的抑制作用,并且可以有效控制葡萄灰霉病的发生。     

苯醚甲环唑对苹果树腐烂病菌菌丝形态和超微结构的影响北大核心CSCD

【目的】明确三唑类杀菌剂苯醚甲环唑(difenoconazole)对苹果树腐烂病菌(Valsa mali)的作用机制,为该药剂的田间使用提供理论依据。【方法】利用电子显微镜技术观察受到杀菌剂处理的苹果树腐烂病菌菌丝形态和细胞结构的变化。【结果】与正常生长的病菌菌丝相比,经杀菌剂处理后的菌丝形态出现了明显的变化,主要表现为菌丝顶端膨大、增粗,分枝增多,局部肿大,细胞壁破裂,原生质外渗等;进一步的菌丝细胞结构观察发现,药剂处理可引起细胞壁、隔膜不规则增厚,线粒体数量增多、肿胀、膜增厚畸形,细胞核数量增多,核仁弥散,细胞严重液泡化,甚至原生质外渗坏死等。此外,在坏死菌丝细胞内还观察到结构异常的子菌丝以及坏死菌丝细胞壁完全降解的现象。【结论】苯醚甲环唑可能通过影响苹果树腐烂病菌菌丝细胞壁的形态,进而影响其结构和整个细胞的正常生长,导致菌丝畸形及细胞坏死。     

甜菜-甜菜坏死黄脉病毒互作过程中过氧化氢的积累与分布

以甜菜抗、感丛根病品种与甜菜坏死黄脉病毒互作体系为研究对象,检测不同体系间H₂O₂的产生和积累,并利用电镜细胞化学标记技术在亚细胞水平上对H₂O₂的空间分布定位,探讨H₂O₂积累和分布与甜菜抗丛根病性的关系。结果表明, 甜菜抗、感丛根病体系均出现大量H₂O₂,其中抗病体系的H₂O₂产生量明显高于感病体系。H₂O₂在抗病和感病体系中的分布位置基本相似,多分布在块根、叶脉细胞的液泡膜和质膜上,叶脉细胞间隙也有H₂O₂的分布,但不同体系间H₂O₂含量有着明显差异,感病体系H₂O₂沉积量明显弱于抗病体系。研究结果说明,H₂O₂产生量和分布与甜菜抗丛根病性有密切联系,H₂O₂参与了甜菜对病毒侵染的防御反应。     

玉米南方锈病菌的超微结构研究

认识玉米南方锈菌的超微结构特征和侵染过程的细胞学特征,可为南方锈菌致病机理和玉米抗锈机制研究提供重要依据。本研究采集玉米品种‘郑丹958’和‘先玉335’自然发病的南方锈病病叶,4%戊二醛固定液抽气固定,采用扫描电镜和透射电镜技术进行观察。结果表明,玉米南方锈病菌的胞间菌丝呈丝状,胞间菌丝和胞内菌丝细胞核在不同感病玉米品种之间具有单核或者双核的差异;胞间菌丝与寄主细胞接触诱导吸器母细胞的分化,吸器母细胞穿透寄主细胞壁在细胞内形成吸器;寄主细胞质膜在吸器的侵入部位内陷,随着吸器的发育,在吸器颈部周围形成胼胝质并将吸器颈部完全包围起来;夏孢子表面具密致、交错排列的刺突,刺突基部外围存在圆形凹陷的脊。本研究揭示了玉米南方锈菌基本超微结构特征和侵染机构(吸器)细胞学特征,并对其在不同品种细胞内的核相进行了分析,为玉米南方锈菌组织病理学研究奠定重要基础。     

芪合酶基因转化小白菜

利用质粒pBin438构建了含有NPTⅡ基因和葡萄芪合酶(RS)基因的芪合酶组成型植物表达载体EHA105/pBinRS。用根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)介导法将RS基因导入纯合系小白菜(Brassicacampestrisssp.chinensis)品种中,经Kan抗性筛选、PCR及RT-PCR检测,RS基因已整合到小白菜基因组中并得到了表达,共获得了7株转基因植株。