辣椒种质资源PMMoV抗性基因检测与抗性鉴定

辣椒轻斑驳病毒(Pepper mild mottle virus,PMMoV)是世界范围内最严重的病原体之一,目前已报道的PMMoV包括P_(0)、P_(1)、P_(1,2)、P_(1,2,3)、P_(1,2,3,4)五种致病型。辣椒轻斑驳病毒寄主范围广、致病力强,严重影响辣椒的产量和品质,开展抗病育种是防治该病毒最为经济有效的手段。本课题组前期研究已明确了感染海南儋州辣椒种质资源圃的PMMoV为P_(1,2)致病型,为了筛选抗PMMoV的辣椒种质资源,以110份种质为材料,利用已报道的与L^(3)连锁的分子标记对辣椒种质进行检测。结果表明:在110份材料中共检测到46份辣椒种质含有与L^(3)连锁的分子标记。采用苗期人工接种鉴定方法,对含有抗性分子标记的46份辣椒种质接种PMMoV P_(1,2)致病型进行抗性鉴定。接种5 d后调查局部症状,接种20 d后调查系统症状,计算病情指数。结果表明:不同的辣椒种质在抗病性上存在显著差异,各种质的病情指数在8.86~60.00之间,对PMMoV P_(1,2)致病型表现高抗(HR)的种质为CF19-34m和19FB6-1;表现抗病(R)的种质为CCJ93-1;表现中抗(MR)的种质包括17YB32、17SCa28m、15SM39-2、14SM555×14SM1、14SM567-2、14SM526-1、14SM565-1、14SM502-1、14SM519-1、14SM504m、14SM503m、14SM519-3、14SM518-2、14SM519-2、CCJ52-1等34份;表现感病(S)的种质包括14SM514m、CCJ22-1、CCJ113-2、CCJ135-1、CCJ157-1、L537-1m、L545、CCJ87-2、CCJ133-1,获得的高抗、抗病、中抗种质占总鉴定材料的80.43%。本研究结果为创制抗辣椒轻斑驳病毒种质资源和培育抗性品种奠定基础。

硫酸亚铁协同枯草芽孢杆菌对辣椒疫病抑制作用研究

采用平板抑制法测定钙、镁、硼、铁、硅5种元素对辣椒疫霉菌丝生长和孢子囊发育的影响,发现铁元素对辣椒疫霉菌丝生长和孢子囊的抑制作用随着浓度的增大而增强。根据初筛结果,选择螯合铁、硫酸铁、柠檬酸铁和硫酸亚铁4种不同铁化合物对辣椒疫霉菌丝进行抑制试验,发现硫酸亚铁抑制效果最显著。通过盆栽试验,从抑病率、生理指标等方面进行相关验证。选择性地给辣椒根外增施硫酸亚铁、硫酸亚铁混配枯草芽孢杆菌和单施枯草芽孢杆菌,试验结果如下,硫酸亚铁+枯草芽孢杆菌处理的辣椒植株发病率为50%,病情指数为16.67;枯草芽孢杆菌处理发病率为70%,病情指数为30.44;硫酸亚铁处理发病率为75%,病情指数为32.89;对照处理的辣椒植株发病率为100%,病情指数为72.22。在生理指标方面的表现为处理组显著提高了辣椒体内SOD、CAT活性,降低了MDA含量。试验结果表明,硫酸亚铁联合枯草芽孢杆菌对辣椒疫病的防控具有增效的作用。

中国辣椒(Capsicum chinense)对象耳豆根结线虫的抗性鉴定及机理研究

根结线虫(Meloidogyne spp.)是一类高度专化性的杂食性植物病原线虫。目前,世界上已报道的根结线虫种类有98种,我国危害农作物最为严重的根结线虫有6种,包括南方根结线虫(M. incognita)、北方根结线虫(M. hapla)、爪哇根结线虫(M. javanica)、花生根结线虫(M. arenaria)、拟禾谷根结线虫(M. graminicola)和象耳豆根结线虫(M.enteroloblii)。象耳豆根结线虫寄主范围广、致病力强,选育抗病品种是防治该线虫最为经济有效的手段。由于象耳豆根结线虫在辣椒生产中造成的危害越来越大,急需筛选高抗象耳豆根结线虫的辣椒种质,为抗病育种工作提供物质前提。本研究采用苗期接种鉴定法,对27份中国辣椒(Capsicum chinense)接种象耳豆根结线虫,60 d后开展抗病性鉴定工作。从根结指数和卵粒指数可以看出,不同种质材料在抗病性上存在显著差异。L529-10-1-2-1的根结指数和卵粒指数均最大,L550-1-3的根结指数最小,L518×L535的卵粒指数最小,可推测L529-10-1-2-1对象耳豆根结线虫的抗病性最弱,L550-1-3和L518×L535抗病性最强。结合隶属函数值和聚类分析,将27份供试辣椒种质分为抗病、低抗、感病和高感4类。其中抗病种质16份,隶属函数值在1.60以上;低抗种质4份,隶属函数值在1.26~1.51之间;感病种质5份,隶属函数值在0.64~0.93之间;高感种质2份,隶属函数值在0.42以下。选取高抗的L501M-1M和高感的L529-10-1-2-1接种象耳豆根结线虫,并在接种后0、3、6、9、12、15、20、25、30 d观察线虫侵染量和根系木质素含量。发现L501M-1M根系中的根结线虫数量远远少于L529-10-1-2-1,且L501M-1M中根结线虫的发育受到了阻滞。L501M-1M和L529-10-1-2-1在接种前木质素含量均较低,而接种后抗感种质木质素含量均有所上升,且L501M-1M的木质素含量明显高于L529-10-1-2-1,从而推测木质素与中国辣椒的象耳豆根结线虫抗性存在一定关联。该结果将为深入开展辣椒的根结线虫抗性机理研究奠定基础。

甜椒抗象耳豆根结线虫种质资源筛选

象耳豆根结线虫(Meloidogyne enterolobii)对甜椒造成的危害越来越严重,而广泛用于育种的根结线虫抗病基因对象耳豆根结线虫逐渐失去抑制作用,急需挖掘新的抗象耳豆根结线虫种质资源。本试验对31份甜椒种质接种象耳豆根结线虫,60 d后进行抗病性鉴定。利用根结指数、卵粒指数、病情指数、繁殖系数和生殖指数5个病情指标,采用隶属函数值法,对供试种质的象耳豆根结线虫抗性进行综合评价,筛选出抗性较强的甜椒种质06SCa69-S、06SCa52-1、06SCa67M、06SCa66M、06SCa78-2等。

Disease-resistant Mechanism of Pepper against Root-Knot Nematode(Meloidogyne spp.)

The biological characteristics,damage symptoms,pathogenic mechanism,prevention and control methods of Meloidogyne spp.in pepper,as well as identification and study of pepper resistance against Meloidogyne spp.are reviewed and summarized.

165份辣椒种质资源的PMMoV分子鉴定

利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和致病型分析对165份辣椒种质资源进行分子鉴定。结果表明,在165份感病样品中均扩增得到PMMoV 220 bp的目的条带,阴性对照未扩增目的条带。测序结果表明,该序列为PMMo V的外壳蛋白(CP)基因,与已报道的各PMMoV分离物序列同源性达99.5%~100%。通过CP蛋白氨基酸序列分析及系统发育分析显示,该分离物与PMMoV P1,2致病型完全一致,确定辣椒园圃的PMMoV分离物为P1,2致病型。证实PMMoV已经在辣椒上发生危害,旨在为针对性地制定PMMoV的防控措施以及辣椒抗病毒品种的选育提供基础依据。

不同辣椒种质对象耳豆根结线虫的抗性评价

近年来象耳豆根结线虫的危害日益严重。为筛选抗象耳豆根结线虫的辣椒种质,本试验利用种属特异性引物对根结线虫病原物开展分子鉴定,确定为象耳豆根结线虫。接着采用室内人工接种法,对10份一年生辣椒种质和10份中国辣椒种质进行象耳豆根结线虫抗性鉴定,计算根结指数和卵粒指数,并通过比较隶属函数,发现其中3份辣椒种质对象耳豆根结线虫表现为高抗,抗病性最强的是L518M和L525-1M,L42M次之;10份表现为中抗;7份表现为感病,抗病能力最弱的是L69-1M;未发现免疫品种。本研究发现中国辣椒种质的抗病性整体高于一年生辣椒,是重要的抗病种质来源,可用于象耳豆根结线虫抗病育种和后续抗病机理的研究。

黄灯笼辣椒茉莉酸氨基合酶基因(CcJAR1)的克隆与表达分析

以黄灯笼辣椒‘热辣2号’及抗、感病(黄瓜花叶病毒, CMV)黄灯笼辣椒自交系为实验材料,根据已发表的辣椒基因组数据设计引物,利用RT-PCR技术从‘热辣2号’中获得了一个茉莉酸氨基合酶基因(CcJAR1)。该基因开放读码框为1 728 bp,推断其编码575个氨基酸,分子量约为64.28 kD,根据序列比对结果将其蛋白命名为CcJAR1,对其进行信息学分析表明:CcJAR1与辣椒、番茄、茄子等茄科植物的JAR1相似性较高,而与核桃、猕猴桃等其他植物的相似性较低。荧光定量PCR分析表明,该基因在‘热辣2号’黄灯笼辣椒的根中表达量最高,在叶中次之,茎中的含量最低。该基因在抗病与感病种质叶片中均响应CMV侵染的胁迫,在感染初期上调,后期下调,抗病种质中的表达量低于感病种质。CcJAR1基因是茉莉酸氨基合酶基因,在植物响应胁迫的过程中发挥着重要作用,该基因的克隆与分析将为研究黄灯笼辣椒抗病分子机制提供理论依据。