内蒙古籽用西葫芦种子病毒鉴定及消毒效果评价

【目的】对内蒙古籽用西葫芦种子病毒进行鉴定,明确其种子携带病毒的情况;对带毒种子进行不同消毒处理,筛选出有效的消毒方法,为内蒙古地区籽用西葫芦病毒病的防治提供依据。【方法】采集具有典型病毒病症状的金粒1号、金丰娇子、瑞丰9号、金丰光板、希望9号、晶莹118籽用西葫芦种子,对其进行反转录PCR检测及病毒序列分析对比,采用温汤、干热、磷酸三钠、盐酸、药剂等对带毒种子进行消毒处理,并采用实时荧光定量PCR技术检测带毒量,测定消毒种子的发芽率和发芽势。【结果】采用反转录PCR扩增,在6个品种籽用西葫芦种子中检测到黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、小西葫芦黄化花叶病毒(zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)、西瓜花叶病毒(watermelon mosaic virus,WMV)。通过5种处理方法对籽用西葫芦种子进行消毒,结果表明,温汤、干热、磷酸三钠、盐酸和药剂处理均能不同程度地降低籽用西葫芦种子带毒量,其中磷酸三钠处理对CMV的消毒率为99.68%,药剂处理对ZYMV的消毒率为99.74%,温汤处理对WMV的消毒率为99.89%,且不影响种子的发芽率和发芽势。【结论】内蒙古籽用西葫芦种子病毒病病原为CMV、ZYMV、WMV,且存在复合侵染。磷酸三钠处理对籽用西葫芦种子病毒病消除效果最佳。

沙芥幼苗叶片小热激蛋白基因的克隆与表达

在对转录组和蛋白组数据联合分析的基础上,通过RT-PCR方法克隆得到沙芥幼苗叶片2个小分子热激蛋白基因PcHSP26.5和PcHSP17.8,运用生物信息学软件分析它们的核苷酸和编码蛋白,通过Real-time PCR分析其在高温、低温、NaCl、ABA和干旱复水胁迫下的表达模式。PcHSP26.5和PcHSP17.8开放阅读框分别为699bp和462bp,分别编码282和153个氨基酸,其中PcHSP26.5包含1个内含子。PcHSP26.5、PcHSP17.8的相对分子质量分别为26480、17490,理论等电点分别为6.36、5.99;均无跨膜结构与信号肽位点,属于亲水蛋白。亚细胞定位预测和进化树分析表明,PcHSP26.5主要定位于线粒体中,属于MⅡ亚族;PcHSP17.8主要定位于细胞质中,属于CⅠ亚族。实时荧光定量PCR结果表明:高温胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在1h达到顶峰,之后下降;低温胁迫下,沙芥PcHSP26.5基因的相对表达量在0.5h达到顶峰,之后下降,沙芥PcHSP17.8基因的相对表达量在0.5~12h内低于对照,24h时出现上升趋势;NaCl胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量分别在1h和3h达到顶峰,之后下降;ABA胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在2h达到顶峰,之后下降;干旱复水胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在干旱9 d达到顶峰,复水后下降。

西芹腐根根际土二次醇层物对黄瓜枯萎病菌的化感作用

采用柱层析法对西芹腐根根际土乙醇浸提液进行层析分离,利用生长速率法将分离流分在PDA培养基条件下作用于黄瓜枯萎病菌,通过十字交叉法测定菌落直径并计算化感作用效果,以研究西芹腐根根际土二次醇层物对黄瓜枯萎病菌的化感作用。结果表明:第1次层析获得最佳抑制流分为RRSE3和RRSE5,化感作用效果分别达到28.10%和28.51%,与对照差异显著;第2次层析获得最佳抑制流分为RRSE33、RRSE37、RRSE54和RRSE58,化感作用效果分别达到55.8%、53.6%、54%和51.4%,与对照差异极显著。随着层析次数增加,所得流分进一步纯化,第2次层析化感效果比第1次显著增强。

西芹腐根二次酮层物对黄瓜枯萎病的诱导抗性及其转录组学分析

黄瓜枯萎病(Cucumber Fusarium wilt)是黄瓜生产上发生最普遍的病害之一,严重时甚至造成绝产,目前仍没有有效环保的防治方法。本试验利用西芹腐根丙酮两次层析物作用于黄瓜枯萎病菌,通过化感作用效果筛选出4个最佳流分,将最佳流分作为诱导剂灌根诱导处理黄瓜幼苗,并人工接种黄瓜枯萎病菌,观测比较不同处理对黄瓜枯萎病的诱导抗性;之后选取最强诱导剂诱导处理后且未接病菌的黄瓜幼苗进行转录组学分析。结果表明,4个最佳流分为RRA32、RRA38、RRA101和RRA102,对黄瓜枯萎病的诱导抗性效果分别为65.85%~78.95%、68.29%~81.58%、77.5%~86.84%和82.5%~89.47%,与对照差异极显著,比较确定RRA102为最强诱导剂。对流分RRA102诱导处理后的黄瓜幼苗进行转录组学分析,共获得差异基因322个,其中上调表达152个,下调表达170个。差异基因中228个获得GO数据库功能注释,在Level 1水平上发现,差异基因主要富集在过氧化氢的反应和碳酸盐脱水酶活性条目上,在Level 2水平上分析发现,差异基因主要富集在免疫系统过程、抗氧化活性和电子载体活性等条目上;KEGG数据库富集分析发现,共103个基因被注释到63个通路中,显著富集在氮代谢、抗坏血酸和醛酸代谢、氨基酸的生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢和植物激素信号转导代谢通路中,以上通路均与植物抗病性有关,说明黄瓜幼苗在诱导处理后激发了自身的防御系统,进而有效抑制黄瓜枯萎病的发生,为进一步更绿色有效的防控黄瓜枯萎病,挖掘抗病基因提供理论基础。

籽用西葫芦主要性状配合力、遗传力及杂种优势分析

为了筛选优良的杂交组合,提高籽用西葫芦杂种优势利用的预见性,以籽用西葫芦高世代自交系为试验材料,采用不完全双列杂交设计,分析了15个性状的配合力、遗传力及杂种优势。结果表明:产量性状上,亲本G的瓜纵径和单瓜产籽数一般配合力较高,宜应用于常规育种,组合A×D和C×F的特殊配合力较高,宜应用于优势育种;品质指标上,亲本D和H的可溶性糖一般配合力较高,宜应用于常规育种;组合A×D粗脂肪和可溶性糖特殊配合力较高,宜应于优势育种。遗传参数分析表明,品质性状受环境影响大,果实纵径和单瓜产籽数产量性状受环境影响相对较小,在育种进程中应优先选育产量性状,再考虑品质性状。杂种优势分析显示,选配的15个组合在单瓜产籽数性状和粗脂肪性状均表现出较统一的正向超亲优势,果实纵径表现出负向超中或超亲优势,应用潜力较大。