Study on Cotton Verticillium Wilt

The pathogen, characteristics, pathogenic mechanism, infection cycle, occurrence regularity and damage symptom of cotton Verticillium wilt are expounded in the paper. The paper puts forward the strategy of protecting disease-free area first, planting resistant varieties and rational rotation in severe area and strengthening the field management, as well as combining with biological control and chemical control methods to effectively control infection and spread of pathogen, so as to provide certain theoretical basis for reducing the damage of cotton Verticillium wilt and improving yield and quality of cotton.

山西棉花黄萎病菌致病性研究

2001年8月在山西省主产棉区运城、临汾、晋东南、晋中有代表性地取样、分离、纯化、鉴定,取得了19个黄萎病菌代表菌系和3个对照菌系。2002-2003年观察鉴定,山西省的19个代表菌系均属大丽轮枝菌(VerticilliumdahliaeKleb.)。这些菌系在PDA平皿上菌落的增长量、微菌核形成的快慢、数量、形状和大小变化以及黑色素产生的比值等均有差异,其致病力也不同。经温室致病力测定将其划分为3个不同的生理类型,即致病力强的落叶型Ⅰ型、致病力中等的Ⅱ型、致病力弱的Ⅲ型,分别占50.0%、36.4%、13.6%。由于致病力的差异,棉花黄萎病田间的症状表现也不同。

棉花黄萎病菌致病力分化与寄主抗病性遗传研究进展

棉花黄萎病是世界各主要产棉国家和地区普遍发生和危害最重的病害之一，本文综述了棉花黄萎病菌致病力分化与寄主抗病性遗传研究进展。病菌种内存在着明显的致病力分化。寄主抗病性的遗传在种间和种内材料间亦存有差异。为了定向而有效地培育抗病品种、合理进行品种布局，对此类问题仍需进一步研究和探讨。

河南省不同地区棉花黄萎病菌分离物致病性及其毒素致萎活性测定

在河南省不同地区分离并鉴定33株棉花黄萎病菌分离物,并进行了致病力和粗毒素致萎活性测定。致病力结果表明,河南省棉花黄萎病菌分离物可分为强、中、弱3种致病力类型,分别占48.5%、21.2%、30.3%。河南省同一地区内不同分离物间致病力差异明显。粗毒素致萎活性测定结果表明,黄萎病菌强致病力分离物分泌的粗毒素对棉苗的致萎力较强,弱致病力分离物分泌的粗毒素对棉苗的致萎力较弱,强、中、弱3种致病力类型分离物在72h时对棉苗的平均致萎指数分别为63.82、52.38、45.83。采用考马斯亮蓝法测定不同分离物粗蛋白含量,结果表明,不同黄萎病菌分离物分泌的粗蛋白含量存在明显差异,且与其所致的病情指数呈显著正相关。

棉花黄萎病研究进展

由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病已成为当前我国棉花可持续生产的主要障碍之一。该病害为土传种传维管束病害,具有病原菌寄主范围广,防治困难的特点。本文综述了近年来国内外有关其病原菌的致病力分化、全基因组测序与致病机制、微菌核形成与萌发机制,寄主的抗病分子机制以及病害防治措施等方面的最新研究进展。

棉花黄萎病菌gDNA提取方法和不同单孢的RAPD分析

选用棉花黄萎病菌代表性的菌系 Ｖａ（ Ｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ ａｌｂｏａｔｒｕｍ 的一个菌株） 和 Ｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ ｄａｈｌｉａｅ 的落叶型菌系 Ｖ Ｄ－８ ， Ｔ９ 及非落叶型菌系 Ｊｙ（ 致病力较强的泾阳菌系） ，以 Ｋｅ（ 致病力较弱的库尔勒菌系） 作为实验对象，研究了 Ｃ Ｔ Ａ Ｂ 和氯化苄２ 种提取方法的优劣．结果表明： Ｃ Ｔ Ａ Ｂ 法比氯化苄法提取的 Ｄ Ｎ Ａ 片段长（５０ｋｂ） ，纯度高（ Ｏ Ｄ２６０／ Ｏ Ｄ２８０ ＝ １５６） ，且稳定、无污染，适合于常规分子生物学研究；该提取方法中 Ｅ Ｄ Ｔ Ａ， Ｎａ Ｃｌ 和β巯基乙醇的最佳配比为１０ ｍ ｍｏｌ，１４ ｍｏｌ 和２ ％ ．利用提取的５ 个菌系的ｇ Ｄ Ｎ Ａ 对 Ｏ Ｐ Ｙ 及 Ｏ Ｐ Ｂ 两组引物进行了筛选，１６ 个引物可以扩增出多态性的谱带．利用引物对 Ｖａ 菌系的４ 个单孢进行的 Ｒ Ａ Ｐ Ｄ 分析，从分子水平证明了不同单孢之间发生变异的可能性．

棉花黄萎病菌的研究及最新进展

详述了棉花黄萎病菌从发展（１９１４年）至目前，在种、生理型、生理小种的鉴定，营养体亲和性，形态及变异，寄主范围，土壤分布及监测，致病机制，生理生化，同功酶分析及分子生物学等方面的研究及最新进展。

棉花抗黄萎病育种中鉴定菌株的选择

通过 1 8个菌株对 2 3个不同抗、感品种的棉花苗期接种试验 ,及 1 0个菌株对 9个苏棉 1 2号R和 1个南农 1号耐黄萎病株行的苗期和吐絮期病指相关分析 ,明确了要培育出能在大多数病区都表现抗病的棉花品种 ,应以V2 5、XS4这样的强致病力菌株作为病圃鉴定菌株。

中国主产棉区黄萎病菌的RAPD分析

在提取我国１２个省主产棉区２６个菌系ｇＤＮＡ的基础上，采用ＯＰＹ和ＯＰＢ两组随机引物，对这些菌系的基因组进行了ＰＣＲ扩增和聚类分析，４０个引物中，１２个引物扩增出满意的适合于分析的多态性谱带。聚类分析将２６个菌系分为Ａ、Ｂ两个群，Ｖａ菌系（Ｖｅｒｔｉｃｉｌｉｕｍａｌｂｏａｔｒｕｍ）属于单独的Ａ群，Ｂ群则包括了所有的大丽轮枝菌系（Ｖｅｒｔｉｃｉｌｉｕｍｄａｈｌｉａｅ）。Ｂ群又分为Ｂａ（Ｃｓ、Ｙｃ）及Ｂｂ两个亚群。Ｂｂ亚群下面分３个组，Ｂｂ１（ＡＶ２、ＡＶ３及Ｌｙ）、Ｂｂ２（Ｓａ、Ｊｉ、Ｋｅ及Ｙｃ）和Ｂｂ３。Ｂｂ３是最大的一个组，包括供试的３个大丽轮枝菌落叶型的３个菌系（ＶＤ－８、Ｔ９、Ｖ４４）和其他大部分非落叶型的菌系。不同的单孢之间ＲＡＰＤ分析的结果（引物ＯＰＹ０６检测出单孢之间２．０６ｋｂ的差异条带）从分子水平证实了单孢间变异的发生。对河南安阳４个菌株单独聚类分析则表现出致病性测定与ＲＡＰＤ分析有一定的相关性。

温度胁迫对棉花黄萎病菌致病力的影响

在不同温度条件下对棉花黄萎病菌同一菌株进行继代培养至11代,试验结果表明:温度对棉花黄萎病菌的致病力有明显的影响。无论在何种温度条件下(15～30℃)均表现随着培养代数的增加,病原菌的致病力先有减弱趋势,而后又逐渐回升。高温胁迫对病原菌致病力的影响较明显,30℃条件下培养至11代,病原菌的致病力明显高于对照,即较高温度较长时间的选择压力,使病原菌的致病力明显提高。温度对病原菌的室内培养特性也有影响,随着温度的升高,菌株产生菌核减少。

我国棉花黄萎病研究十年回顾及展望

棉花黄萎病是影响我国棉花生产可持续发展的主要障碍之一。近年来,国内外在棉花黄萎病菌的遗传多样性及致病机制、棉花抗病机制、棉花黄萎病的预警技术及综合防控等方面均取得新的研究进展,尤其是进一步明确了棉花黄萎病菌的侵染过程和分子调控机制;系统研究了我国主产棉区棉花黄萎病菌的遗传多样性与致病力和地理来源的关系,首次建立了病原菌的信息档案库。并对我国棉花黄萎病未来的研究方向进行了展望。

黄萎病原菌胁迫对丛枝菌根化棉花幼苗根部防御性酶及超微结构的影响

【目的】探讨从枝菌真菌提高棉花黄萎病抗性的作用机理,在棉花上应用AM真菌提高棉花对黄萎病的抗性。【方法】温室盆栽条件下,研究了接种两种丛枝菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)和幼套球囊霉(Glomus etunicatum)的棉花幼苗在黄萎病原菌(Verticillium dahliae)胁迫下,其根内防御性酶活性、抗性相关物质和根细胞超微结构的变化情况。【结果】感病品种军棉1号接种AM真菌后,(1)能够诱导根内防御性酶系苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶和过氧化物酶(POD)的积累,增加酶的含量,提高酶的活性,而接种AM真菌后再接种病原菌,其PAL、几丁质酶和POD活性均显著提高,明显高于其它处理,并增加了一条POD同工酶条带;(2)接种AM真菌能够增加根内酚类物质的含量,降低根内丙二醛的含量,表明接种AM真菌可减轻植株细胞的膜脂过氧化作用,缓解细胞的损伤。(3)棉花根系受到AM真菌的侵染后,根系细胞发生了一系列有利于提高对病原菌抵抗能力的结构性变化,如细胞发生变形固缩,液泡数量明显减少,木质部结构增多。而接种AM真菌后再接种病原菌,根系细胞发生更为剧烈的变化,包括细胞壁明显加宽,细胞颜色加深,栅栏组织和导管变形,导管处产生胶状物质,线粒体内折消失,细胞壁木质化,出现了细胞壁物质的沉积。【结论】提出了AM真菌提高棉花黄萎病抗性的防御机制和强化机制,并认为AM真菌的侵染对于植物起到了类似于"免疫"的作用,这种类似免疫的作用在AM真菌提高棉花黄萎病抗性的作用机制之中最为直接和重要。

植物与土传病原真菌的攻防战及干预

绿色植物是人类赖以生存的物质基础。土传病原真菌引起的植物病害是威胁植物健康的重要因素。作者课题组长期以棉花-大丽轮枝菌为模式系统研究植物与土传病原真菌的互作分子机制,以期为该类病害的可持续控制奠定理论基础。文章简单介绍植物土传真菌病害相关的基本概念及防控现状,同时系统介绍课题组近十年来在该领域从基础研究到应用基础及成果转化等方面取得的系列研究成果,并对今后植物土传病害的防控进行展望。

河北省棉区黄萎病菌系基于RAPD的遗传分化研究

本研究对２３个棉花黄萎病菌系，其中１９个为河北省棉区不同致病群（ＶＧｓ）的代表性菌系，用２５个可揭示菌系遗传多态性的随机引物进行ＲＡＰＤ扩增，研究了病菌的遗传分化及与其来源和致病性的关系。结果表明，菌系间的遗传相似系数变化在０．４４２～１．０００之间，但大多数菌系间的同源程度较高。基于８９个ＲＡＰＤ标记的聚类分析表明，供试菌系被划分为２个ＲＡＰＤ群（ＲＧｓ）和８个ＲＡＰＤ亚群（ＲＳＧｓ），其中河北省棉区黄萎病菌系的遗传分化程度较小，９５％的菌系归属于同一ＲＡＰＤ群（ＲＧ１），仅１个菌系属于ＲＧ２。ＲＡＰＤ类群与病菌地理来源有一定相关性，但与病菌致病群（ＶＧｓ）相关性不大。进一步分析表明，ＲＡＰＤ亚群（ＲＳＧｓ）与ＶＧｓ间存在一定关系，其中ＲＳＧ１中的８个菌系全部为强致病力的ＶＧⅠ菌系；ＲＳＧ２中６６．７％的菌系为ＶＧⅡ菌系。ＲＧｓ和ＲＳＧｓ与菌系是否与落叶型无关。

奎屯垦区棉花黄萎病发生规律及防控技术研究

测定了奎屯垦区棉花黄萎病致病类型,明确了该区棉花黄萎病发生与温、湿度等气象因子的关系;通过黄萎病抗性鉴定,表现耐病的品种(系)有13个;利用选择性培养基以新陆早35号为供试材料分析了棉花黄萎病发病与土壤中黄萎病菌微菌核数量之间的关系。获得了新陆早35号菌核含量致病的临界点。调查了生物药剂萎菌净防治棉花黄萎病的效果。

大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫作用及机制

【目的】明确大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫效果及作用机制,为探索棉花黄萎病生物防治新途径提供依据。【方法】以大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171为研究对象,温室苗期评估不同接种方法、接种时期、接种次数及接种体类型的诱导免疫效果;不同接种方法包括蘸根、灌根、茎部针刺、叶面喷雾和浸种,均采用Vd171分生孢子悬浮液(1×107个分生孢子/m L),蘸根、灌根和叶面喷雾为每钵10 m L,茎部针刺为每株0.2 m L,浸种时间为12 h;不同接种时期试验设置接种棉花黄萎病菌强致病力菌株Vd080前2、4、6、8 d及之后的1、2、4 d接种Vd171共7个处理;接种次数试验设置接种Vd080前接种Vd171一次和两次;接种体类型采用Vd171的分生孢子悬浮液和查氏培养滤液。采用水培方法培育棉苗,先接种Vd171,4 d后接种Vd080GFP,不同时间取根组织,振荡冲洗Vd080GFP分生孢子,显微镜下计数,测定弱致病力菌株免疫后病原菌在棉苗根部的定殖量;接种Vd080GFP后第7天,PDA平板上分离棉苗下胚轴切段,检测病原菌在植株体内的扩展速度。取接种Vd171后不同时段的棉苗,采用q PCR方法检测植株内防御相关酶基因4CL、CHI、POD、PPO和PAL的表达量;测定POD、PPO、PAL和CHI的活性变化。将棉苗茎部做切片,用间苯三酚染色,显微镜下观察茎部维管束木质化情况;将棉苗叶片用DAB染色,观察叶片活性氧爆发情况。【结果】在接种大丽轮枝菌强致病力菌株Vd080前4 d接种Vd171,棉株的免疫效果最好,防治效果达到89.4%;几种接种方法相比较,以蘸根防治效果最好,为70.0%,其次是叶面喷雾,为54.3%,浸种和灌根分别为45.0%和39.0%,而针刺效果最差,为2.2%;接种Vd171一次和两次对棉株均具有较好的免疫效果,其防治效果分别为85.6%和81.4%;先接种分生孢子、培养滤液对棉株均具有较好的免疫效果,其防治效果分别为85.6%和81.1%;先接种Vd171能阻止Vd080在棉花根部的定殖和在植株体内的扩展;Vd171能显著诱导棉苗防御相关基因PAL、4CL和CHI的表达,其中,Gh PAL、Gh4CL和Gh CHI变化最大,分别为对照处理的2.2、8.5和2.6倍,均显著或极显著高于对照;经Vd171诱导的棉苗下胚轴中PPO、PAL、POD和CHI酶活性均极显著高于对照,分别较对照提高31.9%、131.0%、57.1%和102.1%,子叶中PAL、CHI和POD酶活性也显著高于对照,分别较对照提高22.1%、39.6%和7.1%,PPO酶活性与对照无显著差异;先接种Vd171诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。【结论】大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171可以有效地诱导棉花对黄萎病产生抗性,在棉花黄萎病防治上具有较好的应用前景。

新疆石河子地区棉花黄萎病菌分离鉴定及其致病力分析

旨在探究新疆石河子地区棉花黄萎病菌遗传变异及致病力分化情况。通过对分离菌株显微观察、ITS序列克隆及分子进化树的构建,对来源不同的棉花黄萎病菌分离鉴定以及致病力进行分析研究。结果表明:分离得到的24株棉花黄萎菌均属大丽轮枝菌(Verticillium dahliae),其中11株菌株为落叶型棉花黄萎菌,其余为非落叶型棉花黄萎菌;分子进化树结果显示24株菌在系统进化方式上属于2个不同的分支;相同寄主的致病力结果显示24株菌的致病力分为强中弱3个类型,其中强致病力比例为75%,相比2010年的51.7%提高了23.3%,表明石河子地区棉花黄萎菌群体致病力类型发生较大变化,强致病力菌系的比例增加,这或许与石河子地区常年种植棉花有一定的关系;其中SHZ-9为致病力最强的菌系,而SHZ-4为致病力最弱菌系,表明石河子地区黄萎菌存在着明显的致病力分化现象;不同致病力菌株按照营养亲和性可分为3个营养亲和群(VCGs)。本研究结果表明新疆石河子地区棉花黄萎病的致病菌基本是大丽轮枝菌,强致病力菌系占的比例在增加,且菌株在遗传分化上存在明显差异。

棉花黄萎病菌VdHP1的克隆及功能分析

【目的】明确棉花黄萎病菌(大丽轮枝菌Verticillium dahliae)中一个新基因(VdHP1)的功能,为解析棉花黄萎病菌的致病机制以及棉花黄萎病的防治提供依据。【方法】以大丽轮枝菌野生型菌株V592的基因组DNA和cDNA为模板,对VdHP1全长进行克隆并测序;利用逆转录实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分别对棉花根系诱导不同时间VdHP1的表达量及V592菌株不同组织中VdHP1的表达量进行测定;构建针对VdHP1的敲除载体、互补载体和过表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化筛选VdHP1基因敲除突变体、互补菌株和过表达菌株;以野生型菌株V592为对照,对VdHP1基因敲除突变体及互补菌株的菌落及菌丝形态进行观察,并对微菌核量、产孢量及致病力进行测定;通过RT-qPCR测定其他致病力相关的基因在VdHP1基因敲除突变体及过表达体菌株中的表达情况。【结果】VdHP1全长为862 bp,预测编码蛋白含268个氨基酸,与GenBank中已注释的基因没有任何的序列相似性。野生型菌株V592受棉花根系诱导6—12 h时VdHP1表达水平显著上调,表明VdHP1在大丽轮枝菌侵染早期发挥作用。VdHP1在分生孢子中的表达量显著高于在菌丝和微菌核中的表达量,表明VdHP1在大丽轮枝菌不同组织中的表达具有差异性。与野生型菌株V592相比,VdHP1基因敲除突变体产孢量和产孢梗显著减少,菌丝分支呈螺旋状,对棉花的致病力明显下降。与侵染钉形成相关基因(VdCrz1、VdNoxB、VdPls1)、分泌蛋白释放相关基因(VdSep5)及分生孢子产生相关基因(Vdpf、VdSge1、VGB、VdPLP、VdCYC8、VdNLP1、VdNLP2)在VdHP1基因敲除体中的相对表达量显著下调,在过表达菌株中上调;而与黑色素合成相关基因(VdCmr1、VdSho1、VdLAC、VdPKS1)在VdHP1基因敲除突变体中则显著上调,在过表达菌株中下调。【结论】VdHP1与大丽轮枝菌分生孢子和产孢梗的产生有关,参与大丽轮枝菌致病;VdHP1对与侵染钉形成、分泌蛋白释放及分生孢子产生相关基因的表达具有正调控作用,对黑色素合成相关基因的表达具有负调控作用。

棉花黄萎病菌致病相关基因的分离及敲除载体的构建

利用分生孢子蘸根法筛选棉花黄萎病菌T-DNA插入转化体库,获得了1个致病力减弱的突变体V546,该突变体在PDA平板上不产生微菌核。利用hi TAIL-PCR技术,获得了突变体V546 T-DNA插入的侧端序列。序列比对分析表明,该突变体T-DNA插入位点在大丽轮枝菌基因VDAG_07282.1的编码区。

棉花黄萎病菌致病力分化及遗传多样性研究进展

黄萎病已成为制约棉花可持续发展的主要障碍,其病原菌致病力强、易变异、群体结构复杂,致使该病害的防控非常困难。充分认识病原菌种群群内基因变异程度,对棉花黄萎病菌种类鉴定、提高统防统治水平及现代分子育种具有重要意义。本文总结有关棉花黄萎病遗传多样性及致病力分化研究进展,并讨论相关存在的问题。