水稻白叶枯病抗性基因Xa21的分子生物学研究进展

由黄单胞杆菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)引起的白叶枯病是水稻重要细菌性病害之一。迄今,已有7个水稻白叶枯病抗性基因被克隆。Xa21是第一个被克隆的白叶枯病抗性基因,因具有广谱抗性而受到广泛的关注。对Xa21的发现、定位及克隆、表达特征、编码产物XA21的生化特性、作用与调控以及XA21介导的免疫反应模式等方面的研究结果进行综述,并对今后的研究方向进行展望。

4种植物精油对瓜实蝇毒杀及驱避作用

瓜实蝇Bactrocera cucurbitae(Copullett)是我国瓜类蔬菜的重要入侵害虫,为筛选出对瓜实蝇具有毒杀及驱避作用的植物精油,室内测定了4种植物精油在不同浓度下对瓜实蝇的毒杀及产卵驱避效果,并进行了田间验证。结果表明:4种植物精油对瓜实蝇成虫的毒杀效果随精油浓度升高而升高,浓度为7 mg/mL和10 mg/mL的肉桂精油对瓜实蝇的毒杀效果极显著高于其他精油,处理后24 h瓜实蝇校正死亡率分别为75.9%和100%;雌虫对冬青精油的嗅觉反应率为93.3%,显著高于紫苏精油和山苍子精油。不同植物精油对雌虫产卵的驱避效果不同,当植物精油浓度为10 mg/mL时,冬青精油对雌虫的产卵驱避率为69.04%,显著高于其他精油。田间试验结果显示:不同植物精油对瓜实蝇成虫具有一定防控效果,但处理间差异不显著,可能是由于田间环境复杂、植物精油理化性质存在差异等因素导致。

广西三种甜瓜病毒分离物的分子检测与鉴定

瓜类褪绿黄化病毒Cucurbits chlorotic yellows virus(CCYV)、甜瓜黄化斑点病毒Melon yellow spot virus(MYSV)及甜瓜坏死斑点病毒Melon necrotic spot virus(MNSV)是近年来报道侵染瓜类作物的新病毒,在个别种植区大面积发生,对生产构成严重威胁。为了解3种病毒在广西的发生情况,先后到各西甜瓜种植区进行了调查,并采集疑似CCYV、MYSV及MNSV的甜瓜病叶样品,提取病叶总RNA,通过特异性引物分别进行一步法RTPCR扩增,电泳结果显示RT-PCR产物与预期大小一致的序列条带;将扩增产物分别连接到pMD19-T克隆载体上,挑选阳性克隆子进行序列测定及比对分析。结果表明:CCYV、MYSV和MNSV广西分离物的CP基因序列与其他已报道核苷酸序列一致性分别达95.1%~100%、96.5%~99%和83.7%~92.5%。

广西甘蔗鞭黑粉菌遗传多样性分析

【目的】分析广西甘蔗主产区甘蔗鞭黑粉菌遗传多样性水平，为研究病菌毒力变化及甘蔗病害综合治理提供新思路。【方法】从广西各甘蔗主要产区采集甘蔗鞭黑粉菌样品，提取其中70份单倍体菌株基因组DNA，使用优化的随机扩增多态性DNA标记（RAPD）反应体系和经筛选获得的RAPD引物进行PCR扩增，电泳谱带使用NTSYS 2.1进行聚类分析，并构建系统发育进化树。【结果】使用筛选出的10个RAPD引物进行扩增，获得77条条带，每个引物扩增得到的条带数为4-11条，大小为150-3000 bp，包含6个多态性位点，群体多态位点百分率为7.79%。70个甘蔗鞭黑粉菌的相似系数为0.96-1.00，在0.96的遗传系数上菌株可分为两大类，其中类群1聚集了来自横县校椅镇的两个菌株，其余68个菌株分布在类群Ⅱ中。【结论】广西甘蔗鞭黑粉菌遗传分化度较低，片段多态性和菌株地理来源、寄主和交配型无显著相关性。

广西桑园常见害虫发生规律及主要害虫防控措施

为掌握广西桑园常见害虫发生规律,评价不同防治措施对桑园主要害虫的控制效果,系统调查了桑园常见害虫种群动态及喷施杀虫剂、悬挂黄(蓝)板和安装杀虫灯等措施对桑园主要害虫虫口数量的影响。结果表明,桑园常见害虫约10种,优势种明显,主要为桑蓟马、朱砂叶螨、桑粉虱和桑螟,6—10月为害虫发生高峰期。单一物理防控措施对桑园主要害虫控制效果最差,化学和物理组合防控措施40%灭多威乳油6 000倍液+60%敌畏·马乳油2 000倍液+10%蚜虱净可湿性粉剂4 000倍液+黄板0.1块/m^2和73%炔螨特乳油3 000倍液+8%残杀威可湿性粉剂2 000倍液+60%敌畏·马乳油2 000倍液+蓝板0.1块/m^2+杀虫灯0.5盏/hm^2的控制效果较好,处理后1 d防效接近或超过70%,处理后10 d防效在80%以上。上述2种综合防控措施对桑园桑蓟马、朱砂叶螨、桑粉虱和桑螟等主要害虫防控效果好,可为桑园虫害综合防控提供参考。

扶桑绵粉蚧在广西的发生为害情况调查

[目的]明确扶桑绵粉蚧在广西的发生为害现状,为扶桑绵粉蚧的有效治理提供科学依据。[方法]根据广西壮族自治区市级地图,从各市区及其主要区(县)随机选取5个有朱槿绿化带的调查点,在每个调查点的朱槿绿化带中采用等距取样法选取5个1m×10 m的样方,以目测法调查每个样方中朱槿上扶桑绵粉蚧的数量及为害程度。[结果]广西境内14个市215个调查点中有117个调查点未发现扶桑绵粉蚧,为害等级为1、2、3和4级的调查点分别有25、35、27和11个。14个市中,除桂林市未发现扶桑绵粉蚧外,其余13个城市均有分布,崇左、防城港、梧州和北海市受害最严重,其中崇左市朱槿受侵染率高达92.9%,平均虫口量达2534.6头/株;防城港市朱槿受侵染率为83.5%,平均虫口量为2976.2头/株;河池市是除桂林市外侵染率最低的城市,侵染率为5.6%,平均虫口量为27.6头/株。在所有的调查点中,虫量较多、为害严重的发生地大多为菜市场和住宅小区附近的朱槿绿化带。[结论]扶桑绵粉蚧已在广西多个城市成功定殖、扩散蔓延,并在崇左和防城港市呈暴发成灾的趋势。为避免扶桑绵粉蚧进一步传播和为害,应加强朱槿苗木管理,切断传染源,并加强疫区监测,及时防控,避免暴发成灾。

番茄抗黄化曲叶病毒病品种在广西南宁的自然抗病性表现

近年来,广西番茄黄化曲叶病毒病(TYLCD)发生较为严重,病原也比较复杂(发现4种病毒且存在复合侵染现象),对广西的番茄生产造成了很大威胁,种植抗病品种是防治该病的关键措施。本研究对中国农科院蔬菜花卉所、上海市农科院园艺所、浙江省农科院蔬菜所、江苏省农科院蔬菜所、北京市农林科学院蔬菜研究中心和广西大学提供的43份抗TYLCD番茄品种在广西南宁的自然抗病性进行了评价。采用自然诱发的方法,病圃的番茄混合感染中国番茄曲叶病毒与中国番木瓜曲叶病毒。试验结果表明,表现高抗的品种有‘浙红3号’、‘浙红4号’、‘K22’、‘K64’等8个番茄品种,表现抗病和中抗的品种有‘红贝贝’、‘春展56’等25个品种,表现感病的品种有‘樱红1号’、‘K6’等5个品种,表现高感的品种有‘金陵佳玉’、‘苏粉11号’等5个品种。本试验结果为抗病番茄品种在广西乃至全国的推广和布局提供参考。

火龙果茎溃疡病植株茎组织细菌群落特征分析

【目的】比较火龙果健康植株与溃疡病植株茎组织的内生细菌群落特征和功能差异,为揭示火龙果溃疡病发生机制和研究防治技术提供理论依据。【方法】采集火龙果健康植株和溃疡病植株茎组织,利用Illumina Miseq测序平台对植株茎组织内生细菌的16S rDNA序列进行测定,分析健康植株与罹病植株茎组织中的细菌群落特征差异。【结果】火龙果健康植株茎组织的细菌群落种类和扩增子序列变体(Amplicon sequence variant,ASV)数均低于罹病植株;健康植株与罹病植株茎组织的细菌群落多样性无显著差异(P>0.05)。在细菌优势门中,罹病植株茎组织的放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)和异球菌门(Deinococcota)相对丰度较高,而健康植株茎组织的拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度较高。罹病植株茎组织的优势细菌属有27个,其中假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、异球菌属(Deinococcus)、梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)、短小杆菌属(Curtobacterium)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、毛梭菌属(Lachnoclostridium)、微枝形杆菌属(Microvirga)、溶杆菌属(Lysobacter)、Klenkia和类芽孢杆菌属(Paenibacillus)相对丰度较高。健康植株茎组织的优势细菌属有26个,其中绒毛杆菌科未分类属(norank_f_Muribaculaceae)、拟杆菌属(Bacteroides)、乳杆菌属(Lactobacillus)、甲基杆菌属群(Methylobacterium-Methylorubrum)、黄单胞菌科未知属(unclassified_f_Xanthomonadaceae)、副杆菌属(Parabacteroides)、罗尔斯通氏菌属(Ralstonia)、红球菌属(Rhodococcus)、链霉菌属(Streptomyces)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、放线杆菌属(Acinetobacter)和纤维弧菌属(Cellvibrio)的相对丰度较高。线性判别分析(LEfSe)结果显示,健康植株茎组织具有较多指示菌群,而罹病植株茎组织的指示细菌属只有4个不同的属,分别是黄单胞菌属、短小杆菌属、毛梭菌属和新鞘氨醇单胞菌属(Novosphingobium)。细菌功能预测结果显示,溃疡病植株茎组织内生细菌在膜转运、碳水化合物代谢、其他氨基酸代谢和其他次级代谢产物的生物合成等4个二级功能层中的基因拷贝数显著高于健康植株茎(P<0.05)。【结论】火龙果发生茎溃疡病后其茎组织细菌群落多样性无明显改变,但部分优势菌属的比例发生明显改变,其中4个指示细菌属可能与溃疡病发生有关。

干旱胁迫下外源ABA对甘蔗幼苗生理特性和基因表达的影响

甘蔗是世界上重要的糖料作物,但我国甘蔗主产区多数为丘陵旱坡地,季节性干旱频繁,已严重影响我国甘蔗糖业的可持续发展。植物激素脱落酸(ABA)不仅调节植物生长发育,在植物应对逆境胁迫的生理生化响应中更不可或缺。本研究选用甘蔗品种‘桂糖42号’为材料,桶栽土培方式,设置对照(CK)、CK+ABA、干旱、干旱+ABA等4个处理,探讨干旱胁迫下叶面喷施ABA对苗期甘蔗生理生化特性和相关基因表达的影响,为应用ABA提高甘蔗抗旱性提供理论基础。结果表明,正常淋水条件下甘蔗叶面喷施ABA处理(CK+ABA)的主要生理生化参数与基因表达量变化与CK差异不显著;甘蔗叶片相对含水量随着干旱胁迫程度加剧而逐渐下降,丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量显著上升,而干旱+ABA处理能提高甘蔗的保水能力,并减少MDA的积累,使其含量处于较低水平;干旱胁迫显著降低甘蔗叶绿素含量,而干旱+ABA处理能防止叶绿素降解并对干旱胁迫引起的光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)下降有明显的缓解作用;干旱胁迫下,甘蔗内源ABA合成限速酶9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)编码基因、脯氨酸(Pro)合成关键酶Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)编码基因及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)编码基因的表达量显著增加,内源ABA含量、Pro含量和CAT、SOD、APX、POD活性显著提高,而干旱+ABA处理能更进一步增强上述基因的表达,使ABA含量、Pro含量及相关抗氧化酶活性的增幅更显著,从而提高干旱胁迫下甘蔗清除过量活性氧的能力,降低H2O2含量,提高甘蔗抗旱性。

中国与越南褐飞虱和白背飞虱生物型研究

【目的】监测我国与越南褐飞虱Nilaparvata lugens St?l和白背飞虱Sogatella furcifera Horvath生物型,为抗虫育种工作提供指导。【方法】应用群体集团检测法和蜜露量检测法研究了中国广西、云南、河南、湖南、重庆、贵州和越南河内、河静、顺化、胡志明市和九龙江田间褐飞虱和白背飞虱的致害特性和生物型组成结构。【结果】我国主要稻区(除云南思茅外)和越南中北部的田间褐飞虱以Ⅱ型的比例多,对含Bph1、bph2基因的鉴别品种表现为致害;云南思茅的田间褐飞虱以Ⅱ+Ⅱ型的比例多,对含Bph1、bph2和bph4基因的鉴别品种表现为致害或强致害;越南胡志明市、九龙江的田间褐飞虱以Ⅱ+Ⅱ型的比例多,对含Bph1、bph2、Bph3、bph4基因的鉴别品种主要表现为致害或强致害。我国白背飞虱以Ⅰ型比例较多;越南顺化和河内以Ⅱ型比例多;所有监测点白背飞虱的致害特性总体表现为对含Wph1、Wbph2基因的鉴别品种的致害能力较强,对Wbph3的致害能力表现不一,对含Wph5基因的鉴别品种表现为中等致害。【结论】抗虫育种选择抗源时,不要选含Bph1、bph2基因的水稻品种作为褐飞虱抗源,不要选含基因Wbph1或Wbph2的水稻品种作为白背飞虱抗源。

扶桑绵粉蚧寄主选择行为及其与寄主叶片生化物质含量的相关性

【目的】研究扶桑绵粉蚧的寄主选择行为及其取食选择行为与寄主叶片部分生化物质含量的相关性,为预测该害虫在广西的发生为害趋势及综合防控提供参考依据。【方法】采用自由选择法,测定接虫24、48和72 h后不同虫龄(1、2和3龄若虫)或虫态(雌成虫)扶桑绵粉蚧在7种寄主植物(朱槿、棉花、悬铃花、马铃薯、番茄、红薯和三叶鬼针草)上的虫口数量,比较同一时间不同寄主间虫口百分率的差异;测定寄主植物叶片生化物质(可溶性糖、可溶性蛋白和单宁酸)的含量,分析扶桑绵粉蚧寄主选择行为与生化物质含量的相关性。【结果】不同虫龄或虫态扶桑绵粉蚧喜食寄主存在一定差异,1龄若虫3个时段(接虫24、48和72 h)在同一寄主上的虫口百分率较接近,其偏好三叶鬼针草、棉花、悬铃花和马铃薯;2龄若虫在同一寄主上的虫口百分率随接虫时间而改变,且在不同寄主上的虫口百分率差异显著(P<0.05,下同),总体上偏好棉花、悬铃花、三叶鬼针草和番茄;3龄若虫和雌成虫的喜食寄主基本相同,为棉花、悬铃花、朱槿和三叶鬼针草。朱槿、棉花和马铃薯叶片中可溶性糖含量较高,三叶鬼针草、马铃薯和红薯叶片中可溶性蛋白含量较高,棉花、红薯和朱槿叶片中单宁酸含量相对较高。2龄若虫的取食选择行为与寄主叶片可溶性蛋白含量显著负相关,与单宁酸含量显著正相关;雌成虫取食选择行为与寄主叶片可溶性糖含量显著正相关;多数虫龄的取食选择行为与寄主叶片生化物质含量无显著相关性(P>0.05)。【结论】棉花、悬铃花和三叶鬼针草为扶桑绵粉蚧喜食寄主;不同寄主叶片生化物质含量大多存在显著差异,扶桑绵粉蚧多数虫龄或虫态的寄主选择行为与寄主叶片生化物质含量无显著相关性。

根癌农杆菌介导荸荠秆枯病菌转化体系构建及突变体筛选

【目的】建立农杆菌介导荸荠秆枯病菌(Cylindrosporium eleocharidis)的遗传转化体系,构建该病菌的突变体库并进行突变体筛选,为荸荠秆枯病病原菌的分子机理研究提供参考依据。【方法】运用农杆菌介导的真菌转化方法,将含有绿色荧光蛋白(GFP)的双元载体pEX4转化至荸荠秆枯病菌野生型菌株Ceh中,利用PCR、Southern blotting杂交和荧光显微镜检测等技术验证转化子。通过单因子变量[共培养基中的乙酰丁香酮(AS)、农杆菌诱导时间、病原菌孢子浓度、IM诱导培养基pH、共培养时间和共培养介质]试验,优化农杆菌遗传转化体系,并建立该病菌突变体库,分析突变体的形态变异和致病性。【结果】获得的最佳遗传转化条件为:共培养基中AS浓度为300μmol/L,农杆菌诱导时间6 h,真菌孢子浓度为107个/mL,诱导培养基pH 5.6,共培养时间72 h,共培养介质为硝酸纤维素膜。在该优化条件下,农杆菌遗传转化体系转化效率达600~700个转化子/107个孢子。随机挑取转化子进行PCR检测均为阳性,T-DNA单拷贝插入率达77.8%,荧光显微镜均可检测到荧光信号。【结论】成功构建了农杆菌介导的荸荠秆枯病病原菌遗传转化体系和T-DNA插入突变体库,并筛选获得表型和致病性缺陷突变体,可用于指导荸荠秆枯病菌基因功能和病菌与寄主互作研究。