水稻条斑病抗性QTL的挖掘及相关基因的表达

条斑病是水稻(Oryza sativa)中的常见病害, 已经对我国粮食的高产稳产造成严重威胁。以典型籼稻台中本地1号与粳稻春江06的杂交F₁代花药培养双单倍体群体(DH)为材料, 用Xoc BLS256进行人工接菌, 对双亲及群体各株系的病斑长度进行测量和量化分析; 同时利用该群体业已构建的加密遗传图谱对病斑表型数据进行QTL作图分析。结果在水稻第2、4、5和8号染色体上共检测到4个效应值能区分开的QTL。对2号与5号染色体上2个较大的QTL区间内抗条斑病相关基因进行了表达分析, 结果表明这些基因在处理前后出现了不同程度的表达差异, 暗示这些基因可能是响应春江06与台中本地1号条斑病抗性差异的目标基因。研究结果为进一步克隆水稻条斑病抗性QTL奠定了重要基础。     

水稻细菌性条斑病发生对水稻根际土壤微生物群落碳代谢多样性的影响

为了解水稻在水稻条斑病发生的不同病理期水稻根际土壤微生物的群落结构和功能多样性,以对水稻条斑病抗性不同的两个水稻品种CG2和IR24为对象,利用Biolog-ECO对两个品种条斑病未发生的分蘖期和条斑病发生的孕穗期水稻根际土壤进行碳代谢多样性分析,表明两个水稻品种健康期的总碳源利用强度高于发病期,对各碳源的利用均明显高于孕穗期。抗性品种CG2健康期根际土壤的微生物群落比发病期根际土壤的Shannon指数、Simpson指数和McIntos指数分别提高7.184%、54.568%和45.792%;感病品种IR24健康期根际土壤的微生物群落结构比发病期根际土壤的Shannon指数、Simpson指数和McIntos指数分别提高4.646%、33.279%和41.134%。通过主成分分析和聚类分析表明,两个水稻材料的不同生理期根际土壤微生物的碳源利用发生了改变,氨基酸类、糖类和酸类碳源是区分水稻不同病理期的敏感碳源。水稻大面积条斑病发生的孕穗期相对于条斑病尚未发生的分蘖期,根际土壤微生物的碳源利用有所改变,微生物群落结构多样性和功能多样性降低。     

水稻对白叶枯病和细菌性条斑病的抗性遗传研究进展

水稻白叶枯病和水稻细菌性条斑病是由稻黄单胞细菌(Xanthomonas oryzae)不同致病变种引起的两种最重要的水稻细菌性病害。发掘和利用抗性基因,培育抗病品种是防治这两种病害的最有效手段之一。本文分别综述了这两种高度相关的病害的抗性遗传研究进展,包括已发掘和利用的主效抗性基因特点及目前国内外对这两种病害的抗性QTL定位研究进展,为水稻抗白叶枯病和细菌性条斑病育种研究提供有用信息。     

水稻品种资源对细菌性条斑病菌的抗性评价

选育和应用抗病品种是防治水稻细菌性病害最经济、有效的方法,抗性资源的筛选及利用是选育抗病品种的前提。本研究利用苗期喷雾法对中国59个水稻品种、318份国外稻种资源以及13个抗白叶枯病近等基因系进行了细菌性条斑病抗性评价。测定的59个中国水稻品种对测试的细菌性条斑病病原均表现出感病;在鉴定的318个国外稻种资源中,抗细菌性条斑病的材料有82个,其中高抗和抗的稻种资源有POPONG、IR63372-8、WEDA HEENATI、BALAYAN、GHARIBE等17份;在测试的13个抗白叶枯病近等基因系中,仅有IRBB5表现出抗细菌性条斑病,对白叶枯病抗谱较广的IRBB21、CBB23对测试的病菌表现出高感。应用SPSS统计软件,对82个抗细菌性条斑病的稻种资源和13个抗白叶枯病近等基因系的细菌性条斑病和白叶枯病的抗性相关性分析结果分别为r值0. 103和P值0. 358( 0. 05)、r值0. 527和P值0. 064( 0. 05),表明测试稻种对两病的抗性没表现出相关性。利用xa5基因功能标记,对79个抗细菌性条斑病资源进行了xa5基因检测,结果显示有30个品种含有xa5基因,其余49个不含xa5基因。本研究筛选出的49个抗性稻种资源对抗细菌性条斑病基因的挖掘以及品种的创制具有重要的价值。     

水稻细菌性条斑病和抗性育种研究进展

水稻细菌性条斑病(简称细条病)是由Xanthom onas oryzae pv. oryzicola侵染引起的全球性病害,对水稻生产构成严重威胁。发掘和利用新抗源、定位克隆抗性基因及深入了解病原菌—水稻之间的相互作用机理等对于水稻抗细条病研究有重要意义。本文主要介绍了细条病的抗性鉴定与抗源筛选、抗性基因遗传分析与分子标记定位、抗性基因的克隆、抗性育种的研究现状,提出了加快抗细条病育种研究进程的建议。     

转鞭毛蛋白基因水稻细菌性条斑病抗性研究

该研究从生防菌枯草芽胞杆菌Bs-916中克隆了鞭毛蛋白基因,利用转基因载体pCAMBIA1300转入水稻,筛选得到98株阳性转基因植株。分子检测结果表明,有12个转基因株系可检测到目的基因的表达。随后抗病性鉴定表明,有3个转基因株系对水稻细菌性条斑病具有较高的抗性。该研究为目前水稻抗细菌性条斑病转基因研究拓宽了可应用基因资源的范围。     

ISAAA信息

抗黑叶条斑病的转基因香蕉转基因香蕉(MUSA ACUMINATA)GROS MICHEL携带一或二个水稻几丁质酶基因,是由比利时鲁汶大学GABRIELLA KOVCS团队培育的。通过叶盘法(LEAF DISK ASSAY),研究小组检测了转基因香蕉对黑叶条斑病(MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS)的抗     

水稻细菌性条斑病菌中假定编码甲基趋化蛋白的基因的功能初步研究

水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas.oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的主要病原菌之一,其引发的水稻细菌性条斑病可造成水稻严重减产。本文利用水稻细菌性条斑病菌广西分离株GX01作为实验菌株,获得XOC2233基因的Tn5插入突变体,XOC2233编码为假定的甲基受体趋化性蛋白,本实验对其生化表型以及致病性的研究表明,突变体的致病力与野生型相比没有明显变化,但其胞外多糖产量和游动性增强,且其胞外蛋白酶的活性有所降低,而互补菌株均能恢复其表型到野生型水平。根据本研究的结果推测XOC2233基因可能通过对鞭毛的合成控制影响胞外多糖的分泌,为进一步研究XOC2233基因在水稻条斑病菌胞外多糖代谢途径中的作用提供了基础。     

玉米细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1转化水稻的研究

水稻细菌性条斑病是我国重要的水稻病害之一,但是在水稻种质资源中尚未发现抗细菌性条斑病单个主效基因。利用农杆菌介导的转化系统将从玉米中克隆的细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1转入我国2个杂交稻恢复系和2个常规水稻品种。转基因植株的PCR和Southern分析结果表明Rxo1基因已整合到受体基因组中,Rxo1基因单拷贝整合的转化体在自交T1代呈现抗感3∶1分离。人工接种实验和病菌的生长曲线表明携带Rxo1的转基因植株对水稻细条病菌可以产生过敏性抗病反应。上述结果为利用非寄主抗性基因防治该病害提供了有用的信息。     

含有绿色荧光蛋白基因的质粒载体的构建及其在水稻白叶枯细菌中的表达

本文用绿色荧光蛋白基因（green fluorescent protein）标记水稻白叶枯细菌,观察其在白叶枯细菌中的表达情况。光激发后,白叶枯细菌发出绿色荧光,表明gfp在白叶枯细菌中得到了高效表达。后续工作意在利用gfp所发出的绿色荧光,来追踪白叶枯细菌侵染水稻的路径,以及检测水稻在遭受白叶枯病害时的一些生理生态变化,进一步探讨水稻对白叶枯细菌的抗生机理,希望能够为水稻抗性品种的检测提供新的理论依据。文中重点介绍了对质粒pM2464的改造过程,经gfp标记后的水稻白叶枯细菌,在紫外或蓝光的激发下,发出绿色荧光,证明了用标记有gfp基因的白叶枯细菌来观察其侵染水稻过程的想法是可行的。     

抑制水稻细菌性条斑病菌的没食子酸分离及其对水稻细菌性条斑病的防治作用

通过液—液萃取、硅胶和凝胶柱层析法,从佛甲草(Sedum lineare)分离出一种可以抑制水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)生长的单体化合物,经质谱分析,确定该化合物为没食子酸(gallic acid,GA)。在30 mg·m L-1浓度下,GA能抑制一些植物病原细菌如桃细菌性穿孔病菌(X.campestris pv.pruni)、水稻细菌性条斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola)、水稻白叶枯病菌(X.oryzae pv.oryzae)、柑橘溃疡病菌(X.axonopodis pv.citri)、大豆细菌性斑点病菌(Pseudomonas syringae pv.glycinea)、番茄细菌性斑点病菌(P.syringae pv.tomato)和胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovora subsp.carotovora)的生长;GA还对11种植物病原真菌如烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)、指状青霉(Penicillium digitatum)、滇刺枣褐腐病菌(Streptobotrys streptothrix)、瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)、芒果拟盘多毛孢(Pestalotiopsis mangiferae)、新月弯孢霉(Curvularia lunata)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、(Fusarium oxysporum f.sp.niverum)、西瓜专化型尖孢镰刀菌(F.oxysporum f.sp.nicotianae)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)和齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)的生长具有一定的抑制作用。在300 mg·m L-1浓度下,GA对水稻细菌性条斑病的田间防治效果达到64.62%。该研究结果表明没食子酸具有开发成为一种防治水稻细菌性条斑病的杀菌剂的潜力。     

水稻白叶枯病菌和水稻细菌性条斑病菌的实时荧光PCR快速检测鉴定

成功建立了水稻白叶枯菌与水稻细菌性条斑病菌快速检测鉴定的实时荧光PCR方法。根据含铁细胞接受子基因设计两菌的通用引物PSRGF/PSRGR（扩增一个152bpDNA片段）和特异性探针（Baiprobe和Tiaoprobe）,并对13种细菌和1种植原体进行实时荧光PCR。结果表明,两个特异性探针能分别特异性检测到目标病原菌产生荧光信号而其它参考菌不产生荧光信号。检测的绝对灵敏度是30.6fg/μL质粒DNA和103CFU/mL的菌悬浮液,相当于1个细菌细胞的基因,比常规PCR电泳检测高约100倍,相对灵敏度为105CFU/mL。整个检测过程只需2h,完全闭管,降低了污染的机会,无需PCR后处理。 用这两个特异性探针分别对自然感染白叶枯菌和条斑菌的叶片DNA提取液和种子浸泡液进行实时荧光PCR,结果均可特异性检测到目标菌的存在并完全可将两种病原细菌区分开来,且只需03g叶片和10g种子。     

水稻细菌性条斑病菌中分泌蛋白质组表达谱的研究

水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas.oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的主要病原菌之一,其引发的水稻细菌性条斑病可造成水稻严重减产。本研究以Xoc GX01作为实验菌株,通过细菌培养、分泌蛋白提取、纯化获得总分泌蛋白,将样品酶解后通过LC-MS/MS技术鉴定了分泌蛋白质表达谱,共鉴定蛋白质661个,同时利用生物信息学技术对鉴定蛋白进行基因本体(gene ontology,GO)生物学分类,对生物功能、生物进程以及细胞组件进行了说明。为阐明植物病原菌的作用机理以及植物-病原细菌互作提供了理论基础。     

抑制水稻细菌性条斑病菌的没食子酸分离及其对水稻细菌性条斑病的防治作用（英文）

通过液—液萃取、硅胶和凝胶柱层析法,从佛甲草(Sedum lineare)分离出一种可以抑制水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)生长的单体化合物,经质谱分析,确定该化合物为没食子酸(gallic acid,GA)。在30 mg·mL~(-1)浓度下,GA能抑制一些植物病原细菌如桃细菌性穿孔病菌(X.campestris pv.pruni)、水稻细菌性条斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola)、水稻白叶枯病菌(X.oryzae pv.oryzae)、柑橘溃疡病菌(X.axonopodis pv.citri)、大豆细菌性斑点病菌(Pseudomonas syringae pv.glycinea)、番茄细菌性斑点病菌(P.syringae pv.tomato)和胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovora subsp.carotovora)的生长;GA还对11种植物病原真菌如烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)、指状青霉(Penicillium digitatum)、滇刺枣褐腐病菌(Streptobotrys streptothrix)、瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)、芒果拟盘多毛孢(Pestalotiopsis mangiferae)、新月弯孢霉(Curvularia lunata)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、(Fusarium oxysporum f.sp.niverum)、西瓜专化型尖孢镰刀菌(F.oxysporum f.sp.nicotianae)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)和齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)的生长具有一定的抑制作用。在300 mg·mL~(-1)浓度下,GA对水稻细菌性条斑病的田间防治效果达到64.62%。该研究结果表明没食子酸具有开发成为一种防治水稻细菌性条斑病的杀菌剂的潜力。     

水稻细菌性条斑病菌rpfC/rpfG的功能分析

水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的重要病原菌之一,其引起的水稻细菌性条斑病对水稻粮食产量造成重大损失。本研究利用水稻细条病菌广西分离株GX01作为出发菌株,采用同源双交换的方法分别构建rpf C和rpf G的缺失突变体,并研究其生物学功能。结果表明,与野生型GX01相比,缺失突变体Δrpf C和Δrpf G的致病力和在非寄主烟草上的过敏反应严重下降,胞外多糖合成、游动性和渗透压耐受能力明显降低,生物膜形成和絮凝能力显著增加,而互补菌株能基本将表型补回至野生型水平,表明rpf C和rpf G是重要的致病相关基因。本实验为进一步研究rpf C/rpf G基因在水稻条斑病菌的调控机理提供了前期资料。     

白叶枯病菌侵染水稻体细胞无性系变异植株叶片的扫描电镜观察

选用离体筛选的抗白叶枯病水稻体细胞无性变异系后代植株的种子,收获后播种。对其功能叶用白叶枯病菌菌株浙１７３剪叶接种７２ｈ后,对叶片进行扫描电镜观察。结果发现,筛选的抗性品种的水孔周围病菌较少,而感病品种的水孔周围病菌则分布较多。证明了白叶枯病菌的侵染途径首先是通过水孔进入植物叶片内部的;另外也证明了筛选的水稻体细胞无性变异系后代植株已具有成株抗性。     

玉米细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1转化水稻的研究

水稻细菌性条斑病是我国重要的水稻病害之一,但是在水稻种质资源中尚未发现抗细菌性条斑病单个主效基因。利用农杆菌介导的转化系统将从玉米中克隆的细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1转入我国2个杂交稻恢复系和2个常规水稻品种。转基因植株的PCR和Southern分析结果表明Rxo1基因已整合到受体基因组中,Rxo1基因单拷贝整合的转化体在自交T1代呈现抗感3∶1分离。人工接种实验和病菌的生长曲线表明携带Rxo1的转基因植株对水稻细条病菌可以产生过敏性抗病反应。上述结果为利用非寄主抗性基因防治该病害提供了有用的信息。     

玉米细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1转化水稻的研究

水稻细菌性条斑病是我国重要的水稻病害之一,但是在水稻种质资源中尚未发现抗细菌性条斑病单个主效基因。利用农杆菌介导的转化系统将从玉米中克隆的细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1转入我国2个杂交稻恢复系和2个常规水稻品种。转基因植株的PCR和Southern分析结果表明Rxo1基因已整合到受体基因组中,Rxo1基因单拷贝整合的转化体在自交T1代呈现抗感3∶1分离。人工接种实验和病菌的生长曲线表明携带Rxo1的转基因植株对水稻细条病菌可以产生过敏性抗病反应。上述结果为利用非寄主抗性基因防治该病害提供了有用的信息。     

基于LC-MS-MS技术建立水稻细菌性条斑病菌的蛋白质表达谱的研究

水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas.oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的主要病原菌之一,其引发的水稻细菌性条斑病可造成水稻严重减产。本文利用Xoc GX01作为实验菌株,通过细菌培养、蛋白提取、纯化获得总蛋白,利用高p H值C18反相色谱作为第一维分离方式,再将收集的馏分通过LC-MS/MS技术得到了总蛋白质表达谱,共鉴定蛋白质1 621个,同时利用生物信息学技术对鉴定蛋白进行基因本体(gene ontology,GO)生物学分类,对生物功能、生物进程以及细胞组件进行了注释。为明确植物病原菌的作用机理和研究植物-病原微生物互作提供了方法学基础。     

白叶枯病菌胞内蛋白的提取及电泳分离方法的构建

水稻白叶枯病菌已成为研究植物-病原物互作模式的病菌。要利用蛋白质组学方法深入研究其生物学特性和致病机理,人们面临着其胞内蛋白提取和有效分离方法尚未建立的问题。本文采用TCA丙酮沉淀法和裂解液沉淀法提取白叶枯病菌胞内蛋白,利用两种等点聚焦程序(IEFⅠ,IEFⅡ)进行一向等电聚焦,用三种蛋白上样浓度(400μg,600μg,800μg)进行双向电泳,G-250烤染后,通过Imagemaster软件对双向电泳图谱进行比较分析。结果表明,裂解液沉淀法、等电聚焦程序Ⅱ(IEFⅡ)、600μg上样浓度三者相结合的方法是提取和分离白叶枯病菌胞内蛋白的理想方法,能获得较好的实验效果。该方法的建立为白叶枯病菌蛋白质组学研究奠定基础。