分枝(瓜)列当寄生烟草过程中转移miRNA筛选及其功能预测

旨在明确分枝列当(Phelipanche aegyptiaca Pers.)与寄主之间是否存在miRNA转移,同时筛选出转移的miRNA并对其功能进行预测。以分枝列当-普通烟(Nicotiana tabacum Linn.)为研究体系,分别对寄生有分枝列当的烟草根部、寄生接触点和列当茎秆取样进行sRNA测序和分析。结果表明,烟草在被分枝列当寄生后,与对照相比,产生49个差异miRNA,包括17个已知miRNA和32个新预测的miRNA,其中30个miRNA显著下调表达,靶mRNA主要参与植物根系的生长和水杨酸的合成,19个miRNA显著上调表达,靶mRNA主要参与矿质元素吸收和积累及脱落酸的表达。筛选鉴定到3个烟草miRNA转移至分枝列当,靶基因主要参与植物抗逆和过敏性坏死反应;筛选鉴定到2个miRNA由分枝列当转移至烟草,其靶基因功能主要与水杨酸的产生和植物根系生长有关。表明miRNA在分枝列当寄生寄主时存在双向转移,从miRNA角度为分枝列当与烟草互作的分子机制研究提供了候选,也为分枝列当的防治提供了新思路。

瓜列当对新疆甜瓜的危害及化学防治初探

调查瓜列当对新疆甜瓜的危害,探索瓜列当化学防控方法,为瓜列当防治措施制定及实施提供技术支撑。以新疆伽师县4个甜瓜主产乡镇为代表,调查瓜列当对甜瓜的危害程度及规律。结合新疆甜瓜栽培模式,进行2种除草剂各2种浓度对瓜列当的防治试验。调查的4个乡镇瓜列当都有不同程度的发生。甜瓜播种后50 d直到收获,都有瓜列当寄生危害。75%磺酰磺隆和甲基咪草烟都可用于对甜瓜列当的防治,磺酰磺隆效果优于甲基咪草烟。结合浇水冲施37.5 g a.i.·hm-275%磺酰磺隆,是最有效的新疆甜瓜瓜列当化学防治的施用方式和浓度。

我国新疆焉耆垦区作物轮作种植模式防除列当的有效性研究

本研究以新疆地区危害最严重的向日葵列当和瓜列当为研究对象,通过室内水培试验和室外盆栽模拟轮作试验来探究焉耆垦区轮作模式对两种列当的防除效果。结果表明,室内水培试验中各轮作作物的根系分泌物及萃取相刺激瓜列当种子的萌发率均在20.0%以下,但刺激向日葵列当种子产生的萌发率达到了50.0%以上;室外盆栽模拟轮作试验中,甜菜、小麦、辣椒与加工番茄轮作后,瓜列当的寄生数量未显著降低;但与向日葵轮作后,向日葵列当的寄生数量显著减少了60.0%以上。不同品种甜菜、辣椒和小麦地上部甲醇提取液刺激瓜列当种子的萌发率均低于10.0%,但是刺激向日葵列当种子的萌发率均达70.0%以上。本研究表明新疆焉耆垦区轮作种植模式不能有效防除瓜列当,但模式中的轮作作物均能够有效防除向日葵列当。本研究结果为防除新疆焉耆垦区向日葵列当和瓜列当提供理论依据。

基于高通量测序筛选分枝(瓜)列当甜瓜寄生体系中的转移miRNA

吸器是瓜列当从甜瓜维管束获得养分的通道,同时也是瓜列当与甜瓜进行sRNAs、病毒、糖类、蛋白质等物质交换的场所,但miRNA是否能够通过吸器在列当和寄主之间转移尚不清楚。本研究以分枝(瓜)列当甜瓜寄生体系为研究对象,分别选取寄生有瓜列当的甜瓜根系、瓜列当寄生于甜瓜的寄生部位和寄生点上方2~3 cm列当茎秆为处理,以未接种列当的甜瓜根部为对照,对4个样本进行取样及sRNA测序,共产生56 832 594条clean reads,鉴定得到216种miRNA,其中包括69个已知的保守miRNA及147个新miRNA。在被瓜列当寄生后,甜瓜中35个miRNA差异性表达,其中,17个miRNA显著下调表达,主要参与寄主的防御相关信号转导;18个miRNA显著上调表达,主要参与DCL酶的合成和诱导防御相关基因的表达。GO分析表明这些差异表达的miRNA主要参与了分子功能条目,共计5个类别;KEGG分析表明它们主要参与了16种不同的途径。利用实时荧光定量PCR验证了13个差异表达miRNA的表达趋势,其趋势与sRNA测序结果相符,表明sRNA测序结果可信。另外筛选鉴定到3个已知甜瓜miRNA转移至瓜列当,这些转移miRNA主要参与miRNA的生物合成、RNA的转运和活性氧的清除;3个新瓜列当miRNA转移至甜瓜,其功能主要参与mRNA的合成、胞吞作用和信号传导,表明miRNA在瓜列当寄生寄主时存在双向转移。本研究结果为揭示瓜列当与甜瓜互作的分子机制提供了一定理论基础,也为瓜列当的防治提供了新思路。

郑单958玉米对瓜列当种子的诱捕效果

为了研究郑单958玉米对田间土壤中瓜列当种子的诱捕效果,选择无瓜列当危害地块,定量撒播瓜列当种子,划分小区,夏季种植郑单958玉米作为处理,设负对照和空白对照,玉米收获后,处理和对照小区第2年种番茄IVF3166,处理小区瓜列当寄生量比负对照和空白对照分别少23.4%和25.5%;春季种植3.3 hm^2郑单958示范地,设负对照3.3 hm^2,玉米收获后,第2年2个块地全种番茄IVF3166,示范地比对照地瓜列当出土量少39.2%。田间小区试验和大田示范试验结果显示,郑单958玉米对土壤中瓜列当有诱捕作用,可以通过轮作的方式减轻番茄地瓜列当的危害。

青藏地区中草药浸提液诱导瓜列当和向日葵列当种子萌发的研究

本试验采用甲醇和蒸馏水浸提法,从69种青藏地区传统中草药中筛选具有诱导瓜列当(Phelipanche Aegyptiaca Pers.)和向日葵列当(Orobanche Cumana Wallr.)种子萌发作用的植物,旨在通过寻找稳定的种子萌发刺激物质来为根寄生杂草列当防除提供依据。结果表明:1)供试材料中,16种中草药的甲醇或蒸馏水浸提液诱导瓜列当种子的萌发率≥20%,21种中草药的甲醇或蒸馏水浸提液诱导向日葵列当种子的萌发率≥20%;2)其中,黄花蒿、雪参、鸡血藤、青兰、甘松和独一味6种中草药诱导2种列当的发芽率均高于20%,表明上述中草药种含有较高活性或较高浓度的列当种子萌发诱导物质,上述6种中草药可作为列当诱捕作物或列当种子萌发刺激物的潜在供体而应用于列当的生物防除。

加工番茄不同播期对瓜列当寄生及其产量的影响

以加工番茄品种‘里格尔87-5’为试材,设计早、中、晚(3月20日、3月30日和4月10日)3个播期,开展盆栽试验和大田试验,分析加工番茄不同播期对瓜列当寄生及其产量的影响。结果表明:番茄晚播(4月10日),瓜列当寄生量及出土量显著减少,危害有所减弱,但对番茄产量影响差异不明显。