自噬相关基因FpAtg3参与假禾谷镰孢的生长和致病

【背景】假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)引起的小麦茎基腐病是我国小麦生产上的新病害。自噬是真核生物中普遍发生的细胞过程,调控多种植物病原真菌的生长发育和侵染,但其在假禾谷镰孢中的作用还不明确。【目的】明确假禾谷镰孢自噬相关基因FpAtg3在该病菌生长和致病中的作用,解析假禾谷镰孢致病机理,为小麦茎基腐病科学防控提供理论依据。【方法】从NCBI数据库中下载主要真菌的Atg3氨基酸序列,利用MEGA5.05构建系统进化树。利用Split-PCR策略构建FpAtg3基因敲除盒,经PEG介导的原生质体转化导入假禾谷镰孢野生型菌株中。利用潮霉素抗性筛选阳性转化子,并经PCR检测获得FpAtg3基因缺失突变体(ΔFpAtg3)。构建pKNTG-FpAtg3重组载体,导入ΔFpAtg3菌株,利用FpAtg3自身启动子启动FpAtg3的转录,以获得FpAtg3缺失突变体的回补菌株。利用假禾谷镰孢营养生长的培养基PDA、CM和MM测定菌丝生长速率和菌落形态;PDA培养基上测定菌丝形态和菌丝融合率;CMC培养液中测定分生孢子的产量及形态;皮氏培养基上测定孢子融合芽管调控的融合率。将假禾谷镰孢的菌丝块接种小麦胚芽鞘和大麦叶片测定病原菌的致病力,采用盆栽试验测定假禾谷镰孢引起的小麦茎基腐病。在PDA培养基中分别加入刚果红、SDS和过氧化氢测定假禾谷镰孢对细胞壁、细胞膜和氧化胁迫的耐受性。【结果】细胞自噬相关蛋白Atg3在真菌中非常保守,且与生物进化的方向一致,假禾谷镰孢FpAtg3与禾谷镰孢和尖镰孢的Atg3同源性最高。获得了FpAtg3基因缺失突变体和回补菌株,表型测定结果显示,与假禾谷镰孢野生型和回补菌株相比,ΔFpAtg3在营养培养基上的菌丝生长明显减慢,气生菌丝减少,菌丝呈波纹状卷曲,分生孢子产量减少,孢子变短,分生孢子分隔减少;野生型和回补菌株菌丝融合发生非常普遍,在相同条件下ΔFpAtg3的菌丝融合率和孢子融合芽管调控的融合率均明显降低;ΔFpAtg3侵染大麦叶片和小麦胚芽鞘造成的病斑较野生型和回补菌株侵染的病斑明显减小,盆栽试验进一步验证ΔFpAtg3的致病力降低;与野生型和回补菌株相比,ΔFpAtg3在刚果红、SDS和过氧化氢胁迫中的耐受性降低。【结论】自噬相关基因FpAtg3参与假禾谷镰孢的菌丝生长、分生孢子产生、菌丝融合、致病力以及对非生物胁迫的耐受性.

新农科建设背景下作物病虫害防治课程改革

作物病虫害防治课程是植物生产类专业的专业基础课程。新农科建设大环境也对作物病虫害防治课程提出新的要求。为进一步实现教学质量与教学效果的提升,课程团队围绕专业课程体系的建设内容,从课程育人目标确定、课程资源建设、教学模式改革及教学效果评价体系构建等方面着手,努力把作物病虫害防治课程打造成为具有高阶性、创新性和挑战性的一流本科课程。

新农科建设背景下植物保护专业类课程思政探索与实践

高校的立身之本在于立德树人,课程思政是落实立德树人根本任务的关键,也是农林高校培养弘农爱国农业人才的重要途径。该文以植物保护专业类课程为例,从课程育人目标重塑、课程思政元素挖掘与融入、课程教学方法改革、课程考核评价探究等四个方面开展课程思政建设与实践,旨在为农林高校专业类课程思政建设提供借鉴。

河南省小麦主推品种对2种禾谷孢囊线虫的抗性及其评价方法

通过室内人工接种和田间自然病圃鉴定,以单株白雌虫数法、相对抗病指数法和繁殖系数法评价河南省47个主推的小麦品种对燕麦孢囊线虫Heterodera avenae荥阳群体和菲利普孢囊线虫H.filipjevi许昌群体的抗性。室内人工接种条件下,依据单株白雌虫数评价,所有小麦品种对两种孢囊线虫均表现感病或高度感病;但依据相对抗病指数评价,有4个品种(太空6号、新麦11、中育6号和新麦18)对H.avenae表现抗病,其余品种表现中度以上感病。田间病圃鉴定条件下,依据单株白雌虫数评价,太空6号和新麦18对H.avenae表现高抗,中育6号、新麦11等10个品种表现中抗,其余品种均表现为感病或高感;中育6号和太空6号对H.filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号和豫农201表现中抗,其余品种均表现感病。依据相对抗病指数评价,太空6号对H.avenae表现高抗,新麦18、中育6号和新麦11表现抗病;中育6号、太空6号对H.filipjevi表现高抗,偃展4110、濮麦9号、豫农201、豫农949表现抗病。依据繁殖系数Pf/Pi评价,太空6号、新麦11、中育6号和新麦18对H.avenae表现抗病,太空6号、中育6号、濮麦9号和濮优938对H.filipjevi表现抗病,其余品种表现感病。3种方法的抗性评价结果不完全相同,相对抗病指数法与单株白雌虫数法的评价结果在一定程度上有一致性,可部分克服因感病程度悬殊而导致评价不一致的问题,因而可作为小麦品种抗禾谷孢囊线虫新的鉴定方法。

小麦品种对纹枯病的抗性鉴定及评价

采用自然病圃法将河南省近年推广的25个小麦品种对纹枯病的抗性进行了系统鉴定。结果表明,25个供试小麦品种中没有免疫品种,大多为感病品种。其中,高感品种有西安8号、豫麦21号、豫麦41号、豫麦54号、豫麦52号等14个,占供试品种品种的56.0%;表现中感的品种有豫麦70号、豫优6号、豫麦47号等8个,占供试品种的32.0%。豫麦18号表现为高抗,占供试品种的4.0%,豫麦34号和偃展1号为中抗品种,占供试品种的8.0%。

35个优质小麦品种(系)对叶部主要病害的抗性鉴定及评价

采用自然病圃法将35个优质小麦品种(系)对白粉病、叶锈病、叶枯病3种叶部主要病害的抗性进行了鉴定。结果表明,供试优质小麦品种(系)中对叶枯病抗性较差,对白粉病、叶锈病抗性较好。其中,表现兼抗3种病害的有矮早4110、豫麦47号、周麦16、中育6号、豫麦18号、豫麦70号、济麦1号、豫麦49号、太空6号、百农878等10个品种,占供试品种的28.57%;兼抗2种病害的有郑农16、郑麦11、豫优1号等20个品种(系),占所供试优质小麦品种的57.14%;没有一个品种对3种病害都表现感病。

优质小麦品种(系)对几种主要病害的抗性鉴定与评价

采用自然病(?)法对河南推广种植的优质小麦品种(系)的白粉病、叶锈病、纹枯病、叶枯病抗性进行了鉴定．在供试的27个品种中,表现抗3种病害的有11个,占40．74％；抗2种病害的有11个,占40．74％；抗1种病害的有3个,占11．11％；对4种病害都表现感病的2个,占7．41％,抗白粉病和叶锈病品种较多,抗纹枯病和叶枯病品种相对较少,

不同小麦品种(系)黑胚病发生及其对子粒危害的影响

为了解河南省目前推广及新近选育的小麦品种(系)黑胚病的田间发生及其对子粒危害的影响,并在室内对田间收获的各小麦品种(系)的黑胚率、千粒重、发芽率及幼芽鲜重进行检测.结果表明,不同小麦品种(系)的黑胚率存在显著差异,陕229和豫优1号发病最轻,黑胚率为2.0%和2.1%;漯麦4号发病最重.小偃803等43个品种黑胚子粒的千粒重是增加的,病、健子粒千粒重差值为0.71~6.96 g;仅有豫麦49号等5个品种黑胚子粒千粒重是降低的,病、健子粒千粒重差值为-0.08^-5.2 g.豫麦68号等35个品种的健康子粒发芽率高于病子粒,病、健子粒发芽率差值为-3.33^-20.0;新麦18等4个品种的黑胚子粒发芽率高于健康子粒,病、健子粒发芽率差值为3.33~10.0;山东95519等9个品种黑胚子粒和健康子粒的发芽率是一致的.豫麦70号等13个品种黑胚子粒萌发后的幼芽重是增加的,病、健子粒幼芽鲜重差值为0.000 6~0.004 4 g;郑麦9023等35个品种的黑胚子粒萌发后幼芽鲜重比健康子粒萌发后的幼芽鲜重减轻,病、健子粒幼芽鲜重差值为-0.000 2^-0.016 4 g.不同小麦品种的黑胚率与病、健子粒千粒重、发芽率和幼芽鲜重的差值之间没有相关性.

普通小麦–卵穗山羊草种质对菲利普孢囊线虫的抗性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是我国黄淮麦区新发现的一种病原线虫,但在小麦属中缺乏有效抗源。为从小麦近缘种属中发掘抗病资源,采用室内接种平均单株雌虫鉴定法和相对抗病指数法,从34份卵穗山羊草(Aegilops geniculata Roth)材料中筛选出6份抗H.filipjevi的种质材料,其中PI542187表现高抗,PI564186、PI573396、PI374365、PI361880和PI374365表现抗病。对中国春–卵穗山羊草染色体附加系抗性鉴定,发现卵穗山羊草7U g和5M g附加系的单株白雌虫数明显低于中国春。连续两年又对17份小麦–卵穗山羊草5M g-5D易位系材料进行抗性鉴定现发,5M g464、5M g466和5M g457抗性较好。

11种杀菌剂对小麦黑胚病菌的室内毒力测定

采用PDA平板和凹玻片法分别测定了11种杀菌剂对小麦黑胚病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用,结果表明,适乐时对病菌孢子萌发和菌丝生长的抑制活性都最强,EC50分别为1.45×105mg/kg和0.10mg/kg;科博、敌力脱、扑海因、敌畏丹对病菌孢子萌发的抑制活性也较强,EC50分别为0.04mg/kg,0.16mg/kg,0.16mg/kg,0.71mg/kg;敌力脱、扑海因和敌畏丹对小麦黑胚病菌菌丝生长的抑制活性较强,EC50分别为1.70mg/kg和1.74mg/kg。

不同小麦品种(系)对小麦纹枯病抗性动态研究

为了解河南省主栽及新近选育小麦品种对纹枯病的抗性动态,在自然发病条件下,系统调查了2005-2007年间小麦纹枯病的田间发病情况,并采用动态聚类法就50个小麦品种对纹枯病的抗性进行归类。结果表明,供试小麦品种(系)均不同程度的感染纹枯病,多数供试品种田间发病相对较重,但不同年份间存在差异,2006年度发病最轻。抗性评价结果表明,在50个小麦品种(系)中,无免疫品种;2个品种表现高抗,占4.0%;表现中度抗病的品种有21个,占供试品种的42.0%;表现感病的有27个品种,占供试品种的54.0%,其中中度感病和高度感病的品种分别为14个和13个。总体来看,河南主栽或新近选育品种(系)半数以上对纹枯病表现感病,仅有少数品种抗性较高。

小麦黑胚病对种子发芽和出苗等生长因子的影响

为了解小麦黑胚病对种子发芽及出苗的影响,室内测定了2006年黑胚病发生严重的小麦品种漯麦4号的健康籽粒和发病籽粒的发芽势、发芽率、幼芽鲜重、出苗率以及三叶期的苗长、苗鲜重、根长、根鲜重。结果表明,小麦发生黑胚病后,病粒导致发芽势、发芽率、幼芽鲜重、出苗率、苗高、苗鲜重、根长、根鲜重降低,尤其是发芽势、发芽率明显降低,各病级处理间差异显著,种子病级与上述生长因子呈负相关。小麦黑胚病对小麦种质有较大的影响,尤其是重病粒。

不同小麦品种(系)叶枯病田间发病情况及抗性评价

在自然发病条件下,系统调查了河南省主栽小麦叶枯病在2005年-2007年的田间发病情况,并采用自然病圃法鉴定了49个小麦品种对叶枯病的抗性.结果表明:供试小麦品种(系)叶枯病都有不同程度的发生,多数供试品种田间发病相对较轻,但在不同年份间,发病程度存在差异,2006年度所有供试品种均发病轻,而2005年和2007年则发病较重.抗性评价结果表明,49个小麦品种(系)中,没有对叶枯病的免疫品种;表现抗病的品种有40个,占供试品种的81.63%,其中高度抗病品种11个,中度抗病品种29个;表现感病的品种有9个,占供试品种的18.37%,其中,中度感病品种6个,高度感病品种3个.综合3年试验数据表明,河南主栽或新选育小麦品种(系)中,多数品种对叶枯病表现抗病,但也有少数品种表现高度感病.

黄淮麦区小麦品种对两种镰孢菌(Fusarium)的抗性鉴定

为掌握我国黄淮麦区主推或新近选育小麦品种对假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)和禾谷镰孢菌(F.graminearum)的抗性水平,采用室内苗期接种法和田间穗期单花滴注接种法对黄淮麦区主推或新近选育的135份小麦品种进行了抗性评价。结果表明,供试小麦品种中,对假禾谷镰孢菌和禾谷镰孢菌没有免疫(I)和高抗(HR)的品种。在室内苗期接种条件下,对假禾谷镰孢菌仅有3个品种表现中抗(MR),占供试品种的2.59%,表现感病(S)的品种有10个,占8.62%,103个小麦品种表现高感(HS),占88.79%;对禾谷镰孢菌表现中抗(MR)的小麦品种有23个,占供试的19.83%,表现感病(S)的品种有50个,占43.10%,43个品种表现高感(HS),占37.07%。在田间穗期单花滴注接种条件下,对假禾谷镰孢菌表现抗病(R)的品种有6个,占5.17%,表现中抗(MR)的品种有10个,占8.62%,表现中感(MS)的品种有62个,占53.45%,表现感病(S)的有34个,表现高感(HS)的有4个品种;对禾谷镰孢菌仅苏麦3号1个品种表现抗病(R,0.86%),囤麦127和丰德存1号表现中抗(MR,1.72%),37个品种表现中感(MS),49个品种表现感病(S),26个品种表现高感(HS)。供试小麦品种对两种镰孢菌不同时期的抗性表现存在明显差异,室内苗期接种条件下,抗假禾谷镰孢菌的品种少;而田间穗期单花滴注接种条件下,抗禾谷镰孢菌的品种少。

花生根部主要土传真菌病害的发生与防治

近年,由于花生生产上抗病品种较少、种子管理调运不规范,种植制度不合理,栽培管理粗放,发病后又缺乏有效防治,导致生产上花生根部的土传真菌病害发生严重,并有逐年加重趋势。鉴于此,本文较为全面地综述了花生根部真菌病害的研究现状,主要从发生危害,识别特征,发生规律,重发原因及防治等方面进行综述,以期为生产上识别,防治该类病害提供理论依据。

玉米穗粒腐病的发生和防治

全面地综述了近年来玉米穗粒腐病的研究现状,主要包括玉米穗粒腐病的发生危害、症状类型、病原类型、发生流行规律及防治现状。

抗菌肽基因导入马铃薯“甘农薯1号”的初步研究

利用已构建载体 p TB M2 0 ,转化马铃薯普通栽培种“甘农薯 1号”试管苗的研究结果表明 ,以 Kan 5 0mg/ L 和 1 0 0 mg/ L 作为筛选转基因细胞和植株的剂量 ,外植体预培养的时间为 4 8h,有利于 T- DNA向受体细胞的转移和整合 ,其转化率最高达 1 7.86 % ;外植体经侵染后与病菌共培养 96 h其转化率最高为 1 6 .6 7% ;NAA浓度对外植体材料的成愈率有影响 ,以 1 .0 mg/ L和 2 .0 mg/ L较好 ,成愈率分别为 4 8.6 5 %和 4 8.5 7% ;分化培养基中不同激素配比以 MS+ 6 - BA 3 .0 0 m g/ L + GA3 1 0 .0 0 m g/ L和 MS+ 6 - BA 3 .0 0 mg/ L + IAA 0 .1 0 mg/ L为最佳 ,分化成苗率分别为 1 5 .79%、1 5 .0 0 % ;冠瘿碱分析表明 ,分化苗整合了抗菌肽 Shiva A基因 ;

菲利普孢囊线虫侵染后小麦防卫相关UniGene表达特性

菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)是严重危害我国黄淮海地区小麦生产的重要病原物之一。为揭示该线虫侵染后合胞体建立早期病原与宿主细胞的互作机制,以H.filipjevi易感材料温麦19和抗性材料抗线2号为研究对象,应用real time PCR分析了线虫侵染后不同时段10个可能与防卫相关的UniGenes相对表达量的变化。结果表明,与细胞结构相关的基因UniGeneAK335102(GenBank ID,下同)在抗线2号中的表达量高于温麦19,而另一个与细胞结构相关的UniGeneDR737925在温麦19中的表达量高于抗线2号。与应激相关的一个UniGene JV948284在侵染后各时段,在温麦19中的表达量均远高于抗线2号。与抗性相关的UniGene JP233598在接种线虫3 d以后,在抗线2号中的表达量明显高于温麦19;UniGene JP852719(Ascorbate peroxidase)基因在抗、感材料中的表达量无明显差异;UniGene(CV767657)TIFY 3A-like protein在温麦19中的表达量随接种后时间延长而降低,而在抗线2号中的表达量仅在接种后3、9 d时的表达量相对较高。信号转导相关UniGeneCD87797与WRKY转录因子家族UniGeneEU665453,在温麦19中的表达量随接种后时间延长而逐渐增加,但在抗线2号中则逐渐降低。MYB转录因子UniGene JF951950的表达量在温麦19中接种早期较高,而在抗线2号中接种后期较高;另一MYB转录因子UniGeneAK330737(similarity to Os06g0258000)在抗线2号中的表达量明显高于温麦19。综上所述,在菲利普孢囊线虫侵染后的早期,10个可能与防卫相关的基因表达模式在抗性和易感材料中存在不同程度差异,此结果对揭示小麦对菲利普孢囊线虫抗、感的分子机制有一定启示。

基于新农科理念的大学生科创中心建设初探

在新农科建设背景下,进一步提升大学生创业创新能力,是新时代农业高层次人才培养的根本任务之一,也是顺应时代发展、促进高等农业教育发展的重要推动力。植物保护专业科创中心包括工艺标本制作、微景观模型制作、农药产品研发、生物资源开发与利用及科普教育5个平台。科创中心的建设与学院的专业设置紧密结合,是一个用于激发学生创新精神和创新能力的平台,同时在培养植物保护专业创新性人才方面具有重要作用。

花生品种(系)对叶斑病的抗性鉴定

采用田间自然病圃和人工接种的方法 ,对来自河南省的 1 3个花生品种 (系 )分别进行了抗褐斑病、黑斑病与抗网斑病性能鉴定。结果表明 ,供试的 1 3个花生品种对叶部病害抗性存在显著差异 ,但没有免疫和高抗品种。对花生网斑病抗性鉴定结果 :890 3为抗病类型 ,豫花 1 5号、932 6- 2 2 - 2为中抗类型 ,其余属感病或高感类型 ;对花生褐斑病和黑斑病抗性鉴定结果 :开农 31、豫花 6号、濮花 80 30、豫花 1 1号、豫花 1 5号属抗病类型 ,豫花 1 4号、9331 -A2 为中抗类型 ,其余