豇豆与锈菌互作中的活性氧代谢研究

本文分析了不同抗性水平的豇豆(Vigna sesquipdalis Wight)品种与锈菌(Uromyces vignae Barcl)互作中活性氧(ac-tive oxygen species,AOS)的发生、防御酶活性及膜脂过氧化水平的变化规律及其与豇豆抗锈病性的关系。结果表明,在接种后,免疫品种(益农)和感病品种(揭上和金迪)的超氧物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)比活性均升高,且升高幅度都在12 h出现高峰;抗病品种(金山和特青)开始时降低,至12h时回升,在24 h(高抗)和48 h(中抗)出现高峰;在24 h时,免疫和抗病品种的SOD比活性高于感病品种。在接种后12 h内,免疫和抗病品种的过氧化氢酶(catalase,CAT)比活性都下降;而感病品种均上升,并在12 h出现第1个高峰。受锈菌侵染后,豇豆各品种都产生超氧阴离子(superoxide anion,O2-),在多数测试时段中,免疫和抗病品种的O2-产率净变化值低于感病品种。丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量变化幅度与品种抗性呈负相关,与O2-产率的变化趋势基本相吻合。这些结果表明AOS代谢在豇豆与锈菌互作中起重要作用。

豇豆锈病研究进展

豇豆锈病是由担子菌亚门锈病目豇豆属单胞锈菌(Uromyces vignae Barcl)引起的真菌性病害,是世界范围内豇豆的主要病害之一。豇豆锈病主要侵染豇豆叶片,严重时叶柄和种荚也会出现感病表型。豇豆锈病会引起豇豆减产并影响豇豆品质,对豇豆的生产影响较大。综述了近年来国内外豇豆锈病的研究进展,主要包括病原菌生物学特征、病害流行、抗病资源鉴定与育种、抗病生理生化机制及抗锈病分子遗传学分析等,对今后豇豆锈病的研究方向进行了展望。

苯丙氨酸解氨酶和过氧化氢酶活性与豇豆抗锈病性的关系

在豇豆(VignasesquipdalisWight)不同梯度抗性品种与锈菌(UromycesvignaeBarcl)互作的早期(于接种后12h内),苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanineammonialyase,PAL)的比活性与品种抗性梯度一致;过氧化氢酶(Catalase,CAT)的比活性变化率与品种抗性有较密切的关系,在免疫和抗病品种中降低,在感病品种中则上升.

豇豆锈病菌生命表和繁殖表

把豇豆单孢锈菌（Ｕｒｏｍｙｃｅｓｐｈａｓｅｏｌｉｖａｒ．ｖｉｇｎａｅ））侵染豇豆（Ｖｉｇｎａｓｅｓｑｕｉｐｄａｌｉｓ）的整个夏孢子世代区分为孢子、芽管、附着胞、气孔下泡囊、菌丝、定殖和孢子堆等七个阶段。在自然条件下，利用豇豆单孢锈菌侵染豇豆幼苗叶片世代发育过程的试验结果，编制了其生命表和繁殖表，计算结果表明：其最大相对增长率ｒｍａｘ＝０．６８（天－１），平均世代时间Ｔｇ＝１．３１（天），净殖率Ｒｏ＝７０９７（个）。本文还根据真菌生活史有别于昆虫这一事实，通过修改Ｍｏｒｒｉｓ－Ｗａｔ模型，初步描述了一种计算真菌种群趋势指数的方法。

豇豆抗锈病全基因组关联分析

豇豆是世界范围内重要的豆类作物,在我国既是重要的杂粮作物,也是传统的豆类蔬菜作物。锈病是豇豆生产上三大主要病害之一,选育抗锈病品种是防治锈病最经济有效的策略,筛选抗锈病种质、解析其遗传基础是抗锈病育种的关键和前提。本研究对215份豇豆地方品种进行抗锈病精准鉴定,筛选出40份抗锈病种质。利用重测序技术鉴定了215份种质的基因型,获得3880169个高质量SNPs和469398个高质量InDels。群体结构分析将之分为4个亚群,亚群分类与荚长、荚型高度相关。采用全基因组关联分析,鉴定出10个与锈病抗性显著相关的基因组区段,分布在7条染色体上。单倍型分析显示各峰值SNP的不同等位变异与锈病抗性高度相关,且随着有利等位变异的聚合,群体内抗病材料的比例显著升高。本研究鉴定出10个可能的抗锈病候选基因,包括含BTB/POZ结构域蛋白基因、LRR受体类丝氨酸/苏氨酸激酶基因、乙烯反应转录因子、交替氧化酶基因等。本研究为豇豆抗锈病分子育种提供了理论指导和基因资源。