马铃薯应对马铃薯Y病毒与非介体昆虫胁迫的植物激素水平和基因表达变化

马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)及其非介体昆虫马铃薯块茎蛾(Phthorimaea operculella)是世界马铃薯产业的重要病虫害,为探究PVY是否影响马铃薯对马铃薯块茎蛾的生理响应,本研究分析了马铃薯块茎蛾在PVY侵染和健康对照植株上的生长表现,并对无病虫害、PVY侵染、模拟虫害处理(用马铃薯块茎蛾口腔分泌物涂抹),以及PVY侵染和模拟虫害协同处理的植株叶片进行了植物激素测定和比较转录组分析。结果显示:马铃薯感染PVY后对马铃薯块茎蛾的抗性显著提高;PVY侵染可抑制模拟虫害造成的脱落酸含量上升;与健康对照组相比,模拟虫害和PVY侵染处理分别诱导产生3998个和104个差异表达基因,而两者协同处理可诱导产生9178个差异表达基因,说明这2种胁迫共存对马铃薯产生了极大的生理影响。与模拟虫害处理相比,PVY侵染和模拟虫害协同处理诱导产生743个差异表达基因,而这些基因主要富集在转移酶活性、内质网中蛋白质加工、苯丙素生物合成等通路中,而脱落酸合成通路中众多基因表达下调,与该植物激素变化情况一致。综上所述,本研究系统分析了马铃薯应对PVY侵染、马铃薯块茎蛾模拟虫害以及两者协同处理的生理反应,为探究“植物-病毒-非介体昆虫”三者互作提供了科学依据。

水杨酸对水稻防卫反应酶系的系统诱导

经 10 .0 μg·ml-1水杨酸 (SA)喷雾处理后稻苗叶片中苯丙氨酸解氨酶 (PAL)、过氧化物酶 (PO)和多酚氧化酶 (PPO)活性都迅速增强 ,处理后 12～ 2 4h达到高峰。未经SA处理的叶片中PAL、PO和PPO酶活性则在处理后 4 8h达到高峰 ,且活性增加明显低于SA处理的叶片。处理和未处理叶片中木质素含量都迅速增加。这些生理指标的时序变化与SA诱导稻苗抗白叶枯病的表现基本吻合。

水稻白叶枯病菌小种分化的监测

通过每 10年 1次对病原菌致病力分化的监测发现 ,国内稻区病菌小种的组成基本稳定 ,仅个别小种有所变化。目前流行的优势小种仍为C1和C2群 ,即携带有Xa3抗性基因的品种仍可广泛种植 ;但能够侵染Xa4抗性基因的C4、C5群小种的数量有所增加 ,即将达到流行的阈值。为便于与国内外小种鉴别的结果相比较 ,选用IRRI推出的几个近等基因系材料作为鉴别品种 ,将中国的白叶枯病菌区分为 8个小种 (C1～C8)。

中国和美国大豆疫霉群体遗传结构的ISSR分析

为探究中国和美国大豆疫霉的遗传关系,采用简单序列重复区间扩增多态性(ISSR)技术,对来自中国黑龙江省、福建省和美国的3个大豆疫霉地理群体的遗传多样性进行了分析。通过13个ISSR引物对供试的111株大豆疫霉菌株进行扩增,共得到102个ISSR条带,其中多态性条带为88个,占86%。遗传变异分析表明,美国群体具有更高的遗传变异度;Nei’s遗传相似性和主成分分析均显示,中国福建群体与美国群体间的遗传相似性最高,而福建群体与黑龙江群体间遗传相似性最低;聚类分析显示,供试菌株在88%的相似性水平上可区分为7个聚类组,且美国群体分布于更多的聚类组中;Shannon-Wiener多样性指数也表明美国群体的遗传多样性最为丰富。综合分析表明,本研究的结果不支持关于美国的大豆疫霉可能来源于中国的推测。

用不同类型的水稻鉴别品种鉴定江苏稻瘟病菌的致病性

根据 DNA指纹图谱和系谱 ,从 1999年采集的 96个江苏稻瘟菌株中选择 44个菌株进行致病性测定。它们被鉴定为 7个生理小种。用日本清泽系列单基因鉴别品种和 L TH近等基因系 (NIL s)鉴别品种分析 ,分别产生 2 7和 10个致病类型 ,CO39NIL s对江苏菌株几乎没有鉴别作用。分析结果可见供试菌株之间致病性差异极大。研究表明 ,发展包含较多抗病基因的近等基因系鉴别品种能准确地反映病原菌致病性以及合理评价和利用相关抗性基因。

木质包装材料中线虫一新种(线虫门,滑刃科)记述(英文)

记述了伞滑刃属线虫1新种,即弯尾伞滑刃线虫Bursaphelenchuscurvicaudatussp nov 。线虫样本自中国连云港口岸截获木质包装材料中分离获得。新种体长相对较长(雌虫76 7～96 0 μm ;雄虫6 6 3～831μm) ,口针较短(雌虫13 9～17 4 μm ;雄虫13 9～16 5 μm) ,口针基部略微加厚,交合刺小(16 5～2 1 6 μm) ,末端盘状结构不明显,雌虫尾明显向腹面弯曲。另外,新种雄虫有6个尾乳突,与以前报道有7个尾乳突不同。交合刺形状、雌虫尾的形状及体长等特征能将新种与B hofmanni、B abietinus、B .fun givorus、B .hellenicus、B .hylobianum、B .rainulfi、B .eggersi以及B .corneolus区分开来。新种特有的限制性酶切图谱(PCR ITS RFLP图谱)是该分离物为1新种的分子证据。

禾谷镰孢Tri12基因敲除突变体的致病力

Tri12是镰孢菌Fusarium编码单端孢霉烯族毒素(trichothecenes,以下简称“单族毒素”)输出泵的基因,而产毒基因Tri5编码的单端孢霉二烯合酶催化毒素生物合成中的第一步反应。以禾谷镰孢FusariumgraminearumSchw.野生型菌株NRRL29169为亲本,获得Tri12敲除的转化子MT12。与NRRL29169相比,MT12在PDA培养基上生长慢,生长量小(P<0.01),大分生孢子较长。致病力测定结果显示,NRRL29169致病力最强,所致病害可以自接种点向上下扩展至其他小穗,而MT12的致病力极弱。我们由此推测,Tri12的敲除导致病菌产生的毒素不能被泵出体外毒害寄主,进而在病菌体内积累抑制自身生长和毒素的进一步产生,从而降低病菌的致病力。

辣椒青枯病拮抗细菌的筛选及其鉴定

从河南扶沟、江苏南京和淮阴等地的辣椒、番茄和黄瓜植物根围土壤中分离到100个细菌菌株.采用抑菌圈-定殖力双重测定法,筛选出5株终定植密度大于104cfu/g根、抑菌能力较强的细菌菌株;并对5个生物防治菌进行了生理生化测定.结果表明,5个生物防治菌分别属芽孢杆菌属、沙雷氏菌属、假单孢菌属和肠杆菌属.

我国棉花黄萎病菌的群体遗传

从 1 2 6条随机引物中筛选出 9条能产生多态性好、条带稳定的引物。用这 9条引物对来自我国主产棉区河北、河南、江苏、山东 4个群体的 9个亚群体 1 1 7个菌株进行 RAPD扩增。对各个群体、亚群体的群体遗传结构分析表明 ,各省群体遗传相似性较高 ,总的遗传变异量为 0 .0 947,其中72 .5%由群体内的变异引起 ,1 2 .5%由省内群体间引起 ,1 5%由群体间的变异引起 ;群体间的基因流动值为 2 .83 ,群体间、亚群体间均存在较高的基因流动 ;落叶型特征条带在各个亚群体内出现频率均很高 ,表明棉花黄萎病菌落叶型菌株在我国主产棉区的河北、河南、山东、江苏 4省棉区分布广泛 。

禾谷丝核菌的次生代谢产物

禾谷丝核菌 (RhizoctoniacerealisVanderHoeven)菌株对小麦的致病性测定结果表明 ,3个菌株的致病力存在显著差异。小麦品种和禾谷丝核菌菌株间存在显著的相互作用 ,在两个感病品种“苏麦 3号”、“宁麦 6号”和R7、R4 6 两个强致病力菌株间 ,这种相互作用尤为明显。禾谷丝核菌在马铃薯蔗糖培养液中产生的次生代谢物种类多 ,产量高。试验明确了进行禾谷丝核菌次生代谢物分析的最佳液相色谱条件。液相色谱和气质联用的结果显示 ,致病力不同的 3个菌株间 ,次生代谢物的构成上有差异 ,呋喃甲酸和苯甲酸衍生物的产量在菌株间差异最大。禾谷丝核菌的酸性粗提物具一定的生物活性 ,在高浓度和低浓度下的作用相反。禾谷丝核菌的次生代谢物处理后 ,小麦组织的电导率与对照 (未处理 )没有差异 。

有性生殖对栗疫病菌群体结构的影响

采用RAPD方法对来源于栗疫病菌8个不同子囊壳的子囊孢子后代和无性生殖的对照群体各23个菌株进行了群体结构的比较。从RAPD随机引物中筛选出扩增多态性丰富的4条引物,共扩增出条带73条,多态性检测率为100%。研究结果表明,在8个子囊壳和无性生殖群体中的基因多样性,64.27%由群体内部引起,只有35.73%的多样性由群体之间的基因差异引起。各子囊壳群体间存在的基因流动很小(Nm=0.8994)。有性群体和无性群体之间的遗传距离为0.1389,基因流动值为3.4212,说明子囊壳群体和无性生殖群体之间存在一定的系统关系。分析表明栗疫病菌子囊孢子后代在自然界的传播对自然界的病菌的多样性起重要的作用。

中日美栗疫病菌群体遗传结构比较

采用RFLP技术 ,对中日美 3国的 2 6个子群体共 75 7个栗疫病菌菌株的核DNA进行了群体遗传结构分析。结果表明 ,栗疫病菌的中国子群体间遗传结构有明显的分化 ,日本子群体间的遗传结构差异不明显 ;在美国和亚洲的栗疫病菌群体间没有发现基因流的迹象 ;美国栗疫病菌群体的遗传结构与日本群体的关系比较密切 ,而与中国群体间的差异较大。

串珠镰孢霉硝酸盐还原途径酶的遗传研究

通过对菌株突变体有性杂交后代的检测方法,对串珠镰孢霉Fusariummoniliforme氮代谢过程中硝酸盐还原途径相关酶基因间关系进行研究。串珠镰孢霉含钼协同因子突变体缺陷型(nitB)与亚硝酸盐还原酶缺陷型突变体(nitC)间的杂交结果显示,在不同的交配群以及在相同交配群不同寄主上的分离菌株中,控制这两种酶的基因有两种类型,并据此提出细胞核基因和细胞质基因共同调控硝酸盐还原途径酶的假说。当杂交后代出现四种表型(nitD:nitB:nitC:wt=1:1:1:1)时,表明这两种酶的遗传受核基因调控,分离时两种基因自由组合;当杂交后代仅有两种表型时,表现为父本表型隐藏,双基因缺陷型(表型同主氮调节基因缺陷型nitD)表型不出现,即母本表现型:野生型为1:1,表明这种遗传类型除受核基因的控制外,还存在细胞质基因的影响。

基于核糖体ITS区和28S rRNA D2～D3区的短体线虫系统发育研究

短体线虫又称根腐线虫,是世界分布最为广泛和最具破坏性的迁徙性植物内寄生线虫之一。本研究根据214条核糖体ITS序列,218条核糖体28S大亚基D2～D3序列,应用MEGA4.0软件,通过邻接法(NJ)构建了短体线虫的系统发育树。结果发现,2个系统树在整体上大致相似,仅在小的分支上存在差异。基于ITS序列的系统树将25种短体线虫至少分为8组,相应的基于D2～D3序列的系统树将23种短体线虫至少分为7组。其中,有3个大组内部的系统发育关系比较清晰。根据本研究的系统发育分析仍然无法从总体上确定短体线虫种间的系统发育关系。

利用绿色荧光蛋白研究大豆疫霉与大豆的互作

利用卵菌Bremia lactucae的hsp70启动子和ham34终止子序列,将外源绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因转化进大豆疫霉.利用荧光显微镜观察了gfp基因在大豆疫霉不同发育阶段的表达.另外,利用该报告基因系统观察了大豆疫霉在寄主大豆叶片、下胚轴和根部的侵染行为以及显微分析了不同抗性的大豆品种抗大豆疫病在根部的差异.结果表明,gfp基因能够在大豆疫霉中稳定表达,在菌丝、游动孢子囊、游动孢子、休止孢、卵孢子阶段都能够观察到绿色荧光;以GFP作为标记可以实时地观察到大豆疫霉在寄主体内的侵染过程,发现大豆疫霉在抗性大豆品种根部表面萌发的芽管明显长于在感病品种根部萌发的芽管长度.结果表明,GFP可以作为大豆疫霉遗传研究中有价值的分子标记.

邻烯丙基苯酚对番茄灰霉病菌全细胞呼吸的影响

利用Oxygraphy液相氧电极研究了植物源杀菌剂邻烯丙基苯酚对番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)全细胞呼吸的影响。结果显示,邻烯丙基苯酚处理浓度为5、10 mg/L,菌丝细胞的呼吸速率较对照分别增加了19.58%和24.56%;处理浓度为150 mg/L,可显著抑制菌丝细胞的呼吸,抑制率达到77.49%,表明邻烯丙基苯酚具有低浓度刺激而高浓度抑制灰霉病菌细胞呼吸的双重影响。用药剂处理萌芽期、非萌芽期的分生孢子,测定呼吸的结果表明,药剂对孢子的呼吸作用效果与对菌丝的相似,但以萌芽期分生孢子最为敏感。以0.01 mol/L琥珀酸钠作为病菌细胞呼吸底物时,10 mg/L邻烯丙基苯酚对病菌细胞的呼吸速率具有抑制作用,而添加0.1 mol/L葡萄糖和0.01 mol/L丙酮酸钠两种底物时却表现出刺激病菌细胞呼吸的作用,表明邻烯丙基苯酚对细胞呼吸的影响和氧化底物密切相关。反应液中单独添加呼吸电子传递链特异性位点抑制剂鱼藤酮20μmol/L、嘧菌酯10 mg/L和叠氮化钠0.01 mol/L后,病菌菌丝细胞呼吸均受到显著抑制,抑制率分别为48.94%、33.08%和39.18%。随后再添加10 mg/L邻烯丙基苯酚,不改变这种抑制效果。单独添加旁路氧化酶抑制剂水杨肟酸2 mM不影响病菌菌丝的呼吸,随后再添加10 mg/L邻烯丙基苯酚后,两者协同作用则可显著抑制菌丝的呼吸。