棉花黄萎病拮抗芽孢杆菌S12的筛选鉴定及拮抗机制的分析

[目的]近年来,新疆棉田由于长期连作导致棉花黄萎病呈逐年加重的趋势,筛选适合新疆特殊地理环境的高效拮抗菌株对防治棉花黄萎病尤为重要。[方法]采用平板对峙和琼脂平板扩散法从生长健康的棉花根际土壤中筛选拮抗细菌,利用常规PCR方法扩增拮抗细菌16S rRNA基因序列,应用BLAST进行同源性搜索,通过构建系统发育树并结合生理生化检测对拮抗细菌进行鉴定。用底物水解法检测其产生水解酶的能力,PCR方法检测其产生抗菌肽的潜力。[结果]枯草芽孢杆菌S12对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)的抑菌率为56%,抑菌圈直径为20 mm,其发酵液对病原菌孢子萌发抑制率为95.93%,表现出较好的抑菌能力;菌株S12能合成蛋白酶,含有srf AA、spa S、bac A抗菌肽合成基因,具有一定的生防潜力。[结论]获得了可抑制大丽轮枝菌的芽孢杆菌菌株S12,并分析了其拮抗机制,为新疆棉花黄萎病的生物防治提供菌株资源和理论指导。

陆地棉品种抗黄萎病性状的分子标记及其辅助选择效果

利用综合性状优良、适应性广、抗黄萎病的鲁棉研22号与渐渗了海岛棉优异纤维基因的鲁原343组配杂交组合,对F2:3家系在不同发病时期进行黄萎病鉴定,并以SSR标记对抗黄萎病性状进行定位分析。在棉花发病相对较轻的7月份检测到1个位点(qVWR-16-1a)与抗黄萎病有关;在发病较重的8月份,检测到3个QTLs位点与抗黄萎病有关,其中1个QTL(qVWR-16-1b)与7月份检测到的位点qVWR-16-1a为同一位点,能解释的表型变异为10.27%,与NAU751连锁较紧密,另外2个与BNL1395和BNL3590连锁较紧密的位点qVWR-16-2b、qVWR-2-1b,能解释的表型变异分别为10.8%和13.78%。利用检测到的与3个QTL位点连锁较紧密的SSR标记对杂交后代辅助鉴定,发现标记NAU751和BNL1395的抗性基因型均能显著增加后代的黄萎病抗性,两个标记的抗性基因型聚合后,后代抗性水平提高极显著。分子标记辅助抗病选择应用于优异纤维渐渗系杂交后代的鉴定中,可以培育出既优质又抗病的棉花新品种。

利用目的基因转化技术培育棉花抗病新品种

用花粉管通道法将菜豆几丁质酶基因与烟草 β 1、3葡聚糖酶基因双价植物表达载体pBLGC导入新疆棉花主栽品种 (系 )系 5 5 0、82 2、130 4、石远 32 1。通过卡那霉素检测、PCR Southern验证、抗黄萎病、枯萎病性筛选 ,得到抗病性良好且遗传性稳定的转基因棉花。经过 6年 10个世代的选育 ,育成抗枯萎病、抗 (耐 )

嫁接栽培对茄子产量、品质和黄萎病抗性的影响

以托鲁巴姆、GS2和赤茄为砧木，西安绿茄、圆丰1号、黑又亮长茄为接穗，研究了嫁接栽培对茄子产量、品质和黄萎病抗性的影响。结果表明：茄子嫁接成活率为92．31％；嫁接苗前期产量低于自根茄或持平，总产量显著高于自根茄，增加幅度在8．3％～37．3％之间，3个供试砧木依次为托鲁巴姆〉GS2〉赤茄〉CK；嫁接后尽管果实单糖和干物质的含量有所提高，锌含量低于自根茄，但是主要营养成分含量与自根苗相比无显著差异；此外，嫁接提高了茄子时黄萎病的抗性，其发病率和病情指数降低幅度分别在20．4％～67．5％和25．5～56．1之间，不同砧木的抗病效果顺序为：托鲁巴姆〉GS2〉赤茄。

海岛棉转录因子EREB5基因的克隆及特征研究

近年来,ERF(Ethylene-responsive element binding factor)家族转录因子已成为植物抗逆、抗病的分子机制和作物分子育种研究的热点。本研究以电子克隆、同源扩增和RACE(Rapid-amplification of cDNA ends)技术相结合的方法从海岛棉中分离出了一条新的ERF族转录因子基因,命名为EREB5。该基因包含一个573 bp长的开放阅读框,预期编码190 aa长的蛋白质分子。序列分析表明该蛋白除含有一个ERF保守域外,还含有一段核定位信号序列、一段富丝氨酸的激活域、多种磷酸化位点和一个土豆抑制子Ⅰ型家族基序等。构建系统发育树分析表明该因子属于ERF亚家族B3亚组。瞬时表达实验证明该因子定位于细胞核内,同时,凝胶阻滞实验结果说明EREB5蛋白和GCC盒具有较强的结合能力。再者,荧光定量PCR结果表明乙烯和黄萎病菌处理可以诱导该基因的表达。这些结果暗示EREB5蛋白很可能在黄萎病抗性机制中扮演者重要角色。

黄萎病对棉花叶片显微结构及光合特性的影响

【目的】揭示棉花对黄萎病胁迫的反应特征,探讨黄萎病不同发病程度对叶片显微结构和光合特性的影响。【方法】通过田间调查取样,设置5个发病水平(b0~b4),对棉叶进行光合能力测试并观察叶片显微结构。【结果】随着发病程度加重,棉花叶片逐渐失绿发黄,严重的区域产生坏死斑,并伴有叶缘焦枯上卷,直至干枯死亡。叶片气孔发育畸形,叶肉细胞间隙增大,叶片总厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均逐渐减小,且差异显著,棉花叶片总厚度顺序为b0>b1>b2>b3>b4,棉花叶片上表皮厚度大小为b0>b1>b2>b3,下表皮、栅栏组织和海绵组织厚度大小为b0>b1>b2。叶片总厚度,上、下表皮厚度,栅栏组织厚度和海绵组织厚度均与叶片发病程度呈极显著负相关。叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐降低,且均与b0达极其著差异,胞间CO_2浓度呈现先降低后增加的变化趋势,但与b0的差异均不显著。【结论】黄萎病破坏了棉花叶片内部结构,降低了叶片光合能力。

陆地棉抗黄萎病性状与SSR标记的关联分析

【目的】对186份陆地棉种质资源的抗黄萎病性状进行关联分析,为抗黄萎病棉花育种材料的利用、分子标记辅助选择提供参考。【方法】采用分布于26条染色体上的140个SSR(Simple sequence repeat)标记,采用GLM(General line model)(P <0. 001)模型和MLM(Mixed linear model)(P <0. 01)模型,检测186份陆地棉种质资源的基因型。【结果】(1) 2个亚群一个含有96份种质资源,另一个含有90份种质资源;(2)平均每对引物的等位变异为2. 54,平均值为0. 76,引物多态性信息含量变化范围:0. 50～0. 99;(3)与棉花抗黄萎病性状相关的SSR位点22个中,能同时在两个以上环境出现的位点有2个,为NAU998和CGR5258,表型变异解释率分别为5. 53%和12. 07%。【结论】该群体结构,可以分为2个亚群,使用140对SSR引物做分子标记,共检测出355个等位变异,存在于两个模型下且与棉花抗黄萎病性状相关的SSR位点有22个。

根际拮抗链霉菌对茄子黄萎病防治效果的研究

通过温室和田间试验测定了链霉菌菌株S 3、S 5、S 16对茄子黄萎病菌的防病效果。结果表明 ,链霉菌对茄子黄萎病的防病效果与施用量及其有效孢子量有关。随菌剂接种量增加 ,防病效果增强 .5 %链霉菌菌粉拌土S 3、S 5和S 16的防病效果分别为 10 0 %、5 5 .2 5 %、6 6 .2 5 %。在温室接种病原菌的条件下 ,S 3菌株菌剂拌土及其发酵液灌根防病效果最好。在使用初期影响茄苗生长。在自然发病的保护地使用链霉菌菌剂沟施防病效果接近化学农药多菌灵 ,在营养钵中穴施防病效果超过化学农药多菌灵 ,在自然发病田链霉菌菌株对茄苗生长无影响。

棉花黄萎病拮抗细菌H14的筛选鉴定及其拮抗机理分析

为筛选对大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.具有拮抗活性的根际细菌,以大丽轮枝菌为靶菌,分离获得棉花根际细菌,利用平板对峙法和琼脂扩散法筛选具有较高拮抗活性的菌株,采用室内盆栽法测定筛选所得菌株对棉花黄萎病的防效,并通过形态特征、生理生化特性和16S r DNA基因序列分析确立其分类地位,采用底物降解法和抗菌肽基因克隆法检测其产生水解酶和抗菌肽的能力。结果显示,试验共分离获得182株棉花根际细菌,筛选得到3株对大丽轮枝菌抑菌率大于50.00%且抑菌圈直径大于15 mm的菌株,其中菌株H14的抑菌率和抑菌圈直径最大,分别为54.25%和18.10 mm。该菌能在0～9%NaCl和pH 4.5～9.0的NB培养基上生长;经形态特征观察、生理生化试验及16S rDNA基因序列分析,最终将其鉴定为莫哈韦芽胞杆菌Bacillus mojavensis;菌株H14对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制率和对棉花黄萎病的盆栽防效分别为89.55%和74.57%;菌株H14能合成蛋白酶,含有srfAA、fenD、bacA脂肽类抗生素合成基因。表明莫哈韦芽胞杆菌菌株H14能够合成蛋白酶和脂肽类拮抗物质,具有良好的抑菌和防病能力。

大田棉花黄萎病发病状况的研究

在北方棉区，大田棉花黄萎病造成的产量主体损失是由重病株以上级别病株所致。形成重病株以上级别病株的根源，主要是苗期黄萎病菌的侵染。无论是在中肥田或高肥田，第一次发病高峰期形成的发病株率和发病程度远高于第二次发病高峰期，即第一次发病高峰期形成的重病株以上级别病株是构成棉花产量损失的主要来源。