黄瓜枯萎病抗性基因的连锁分子标记

黄瓜枯萎病是危害我国黄瓜的主要病害。本实验以黄瓜抗枯萎病亲本WIS2757和感枯萎病亲本津研2号及其F2代分离群体为试材,采用分离群体分组分析法(BSA)进行了与黄瓜抗枯萎病基因连锁的分子标记研究。AFLP分析表明:引物对P15M5扩增出的特异DNA片段P15M5-310与WIS2757黄瓜枯萎病抗性基因连锁,遗传距离为7cM。     

石灰碳铵熏蒸与施用生物有机肥对连作黄瓜和西瓜枯萎病及生物量的影响

采用稀释涂布平板计数法,研究了石灰碳铵及碳铵熏蒸对黄瓜和西瓜连作土壤尖孢镰刀菌数量的影响,以及熏蒸后施用生物有机肥对黄瓜和西瓜枯萎病的防控效果及植株生长的影响.结果表明:与对照相比,石灰碳铵及碳铵熏蒸后,连作土壤中黄瓜尖孢镰刀菌的数量分别下降95.4%及71.4%,西瓜尖孢镰刀菌的数量分别下降87.2%及64.2%;多因素方差分析表明,熏蒸、施用有机肥及作物种类均对土壤中尖孢菌数量、枯萎病发病率、防控率及生物量有显著影响;与未熏蒸施用普通有机肥对照相比,石灰碳铵熏蒸后施用生物有机肥能显著减少后茬黄瓜或西瓜土壤中尖孢镰刀菌的数量并显著降低枯萎病发病率,防控率高达91.9%及92.5%,同时显著增加了植株的株高、茎粗、SPAD值及干质量.表明石灰碳铵熏蒸及施用生物有机肥能够降低土壤中尖孢镰刀菌数量,有效防控黄瓜和西瓜枯萎病的发生并促进其植株生长.     

一株黄瓜枯萎病拮抗菌的筛选和鉴定

目的：从蚯蚓粪和黄粉虫沙中筛选对该土传病害病原菌——尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）具有拮抗效果的微生物菌株,可以有效控制黄瓜枯萎病（CucumberFusarium wilt）的发生。方法：经PDA平板对峙实验、紫外线诱变处理和黄瓜种子胚轴抑制试验,得到具有拮抗效果的菌株,通过真菌的18S rRNA的PCR扩增及克隆、18S rRNA的全序列分析等手段。结果：从23株具有拮抗效果的菌株中得到突变菌株syx-2及该菌株的18S rRNA基因序列。结论：syx-2为白地霉（Geotrichum candidum）的一个变种,对黄瓜枯萎病活体拮抗作用可高达81.1%,具有明显的抑制作用。     

产紫篮状菌的生防潜力及其对土壤微生物群落的调控

产紫篮状菌Q2菌株是一株分离自健康黄瓜根际的有益微生物。本文通过平皿对峙培养、温室盆栽试验和田间试验评估了Q2菌株对4种土传病害的生防潜力及其与土壤熏蒸技术结合对苦瓜枯萎病的防治效果,并通过平皿稀释培养法、高通量技术和定量PCR技术对其防治苦瓜枯萎病及调控土壤微生物群落的机制进行研究。结果表明: 在温室条件下,Q2菌株对苦瓜枯萎病、烟草黑胫病、烟草根黑腐病和马铃薯茎基腐病具有明显的预防效果,对烟草黑胫病和苦瓜枯萎病防治效果分别达到75.3%和63.4%。在苦瓜枯萎病人工病圃中,单一产紫篮状菌Q2制剂对苦瓜枯萎病的防治效果为51.0%,其结合威百亩土壤熏蒸技术在相同试验条件下对枯萎病的防治效果则达到80%以上。威百亩土壤熏蒸显著降低了土壤中苦瓜枯萎病病原菌即尖镰孢菌的丰度,而Q2菌株有效地抑制了尖镰孢菌数量的恢复趋势。施用Q2菌株显著富集了土壤中的青霉菌、芽孢杆菌和Gaiella等有益微生物,抑制了尖镰孢菌的恢复。土壤熏蒸后,施用产紫篮状菌Q2菌株有助于土壤有益微生物菌群的形成,从而抑制尖镰孢菌,实现对苦瓜枯萎病的防治。     

基于PKS和NRPS基因的海洋来源抗病原菌活性菌株筛选及其代谢产物活性分析

基于聚酮合成酶基因(polyketide synthases gene,PKS)和非核糖体多肽合成酶基因(non ribosomal polypeptide synthase gene,NRPS),本研究从77株分离于北冰洋海泥的菌株中筛选出1株具有较高抗病原菌活性的菌株并对其进行了菌种鉴定。通过优化培养基组成和发酵条件提高了该菌株活性代谢产物的产量,并利用高分辨率质谱(high resolution mass spectrometry,HRMS)、核磁氢谱(¹H nuclear magnetic hydrogen,¹H NMR)和碳谱(¹³C NMR)对其主要代谢产物进行了结构鉴定。测定了该菌株主要代谢产物的抗菌谱及代谢产物对黄瓜枯萎病的影响。研究结果表明,该菌株为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),其对植物具有一定的促生作用。当发酵条件为麦芽糖5g/L、胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、温度30℃、转速150r/min、发酵时间60h时,该菌株代谢产物的抑菌圈直径由(16.23±0.42)mm提高至(24.42±0.57)mm。菌株代谢产物含有大环内酯类化合物macrolactin A,其对多种病原细菌和真菌具有明显拮抗作用。黄瓜幼苗实验表明,该菌株代谢产物对黄瓜枯萎病具有防护作用,其作为生防菌剂具有一定的开发应用潜力。     

两个不同抗性黄瓜品种和云南黑籽南瓜根系分泌物对黄瓜枯萎病发生的影响

研究了黄瓜品种津研4号（感枯萎病）、津春4号（抗枯萎病）和云南黑籽南瓜根系分泌物对津研4号黄瓜枯萎病发生的影响及其原因.结果表明:感病品种根系分泌物处理的黄瓜枯萎病发病早,接种后第15天病株率显著高于对照,至第20天时病株率与对照相近;而抗病品种根系分泌物处理的病株率一直显著小于对照.感病品种根系分泌物浇灌的植株株高、鲜质量降低,根系活力下降、电导度（伤害度）增加,而抗病品种和云南黑籽南瓜根系分泌物处理对植株影响较小.感病品种根系分泌物促进了黄瓜枯萎病菌的生长,而抗病品种和云南黑籽南瓜根系分泌物则抑制了病菌生长.     

枯草芽孢杆菌水剂防治黄瓜枯萎病田间防效研究

通过35亿活芽孢/ml枯草芽孢杆菌水剂以浸种、灌根并用的方式防治黄瓜枯萎病,田间试验结果表明：枯草芽孢杆菌水剂10倍液、50倍液、100倍液对黄瓜枯萎病具有明显的防治效果,同时对黄瓜秧苗正常生长无任何不良影响。此外,枯草芽孢杆菌水剂还对黄瓜植株具有一定的促进生长作用。     

丛枝菌根真菌对黄瓜枯萎病的影响

盆栽条件下播种黄瓜Cucumis sativus同时接种丛枝菌根真菌Glomus etunicatum,4周后对接种处理和对照黄瓜苗分别浇灌Fusairum oxysporum f.sp.cucumerinum分生孢子悬液,2周后测定幼苗生物量、根内丙二醛、可溶性糖与游离脯氨酸含量及根围真菌和细菌数量。结果表明:接种Glomus etunicatum根系干重增加了9.3%,提高了根内可溶性糖和游离脯氨酸含量,显著减少了根围真菌数量,降低了黄瓜枯萎病的发病率和病情指数。而不接种Glomus etunicatum的黄瓜苗根系干重减少了28.0%。研究认为AM真菌Glomus etunicatum对黄瓜枯萎病具有一定的生防价值。     

经济植物无性繁殖讲座(五)——瓜类嫁接

瓜类嫁接,对西瓜、黄瓜、甜瓜等有明显的增产作用。 一、瓜类嫁接的意义 防治枯萎病 西瓜、黄瓜、甜瓜枯萎病又叫蔓割病,如同瓜蔓被割断一样,全株枯萎。西瓜的重茬地上的发病率一般达50%以上,甚至全部受害。以前防上枯萎病主要是进行轮作,种过西瓜之后要隔7—8年才能再种西瓜,限制了西瓜种植,更不利于大棚西瓜的连年种植。     

黄瓜枯萎病拮抗放线菌的筛选、鉴定及发酵条件优化

【背景】黄瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum)黄瓜专化型引起的土传真菌性病害,严重制约着黄瓜产业的发展。【目的】从河西走廊敦煌地区盐碱土壤中分离筛选出一株对黄瓜枯萎病病菌有良好拮抗效果的放线菌菌株,探究其分类地位及其最优发酵条件。【方法】采用稀释平板涂布法分离放线菌,平板对峙法、抑制菌丝生长速率法筛选拮抗菌株,通过培养特征、生理生化试验及16SrRNA基因序列分析确定其分类地位,利用单因素试验和正交试验方法确定其最优发酵配方及培养条件。【结果】菌株16-3-10鉴定为链霉菌属(Streptomyces sp.)菌株,最优发酵配方(g/L):小米10.0,乳糖20.0,蛋白胨1.0,NaCl 5.0,CaCO3 6.0,最优发酵条件:培养温度28°C,装瓶量50/250 mL,培养3 d,起始pH 10.0,抑菌率达82.50%,比优化前增加153.43%。【结论】菌株16-3-10对黄瓜枯萎病病菌具有显著的拮抗效果,有较好的应用前景。     

枯萎病不同抗性黄瓜(Cucumis sativus L.)根系分泌物氨基酸组分与抗病的相关性

以5种对枯萎病不同抗性黄瓜品种为试材,对其根系分泌物氨基酸组分进行测定,并对氨基酸组分与黄瓜品种枯萎病抗病性之间的相关性进行了分析。结果表明：在中抗品种根系分泌中检测到的16种氨基酸：半胱氨酸Cys、苏氨酸Thr、丙氨酸Ala、缬氨酸Val、异亮氨酸Lle、天冬氨酸Asp、亮氨酸Leu、苯丙氨酸Phe、甘氨酸Gly、甲硫氨酸Met、组氨酸His、谷氨酸Glu、酪氨酸Tyr、赖氨酸Lys、丝氨酸Ser和精氨酸Arg。其中的精氨酸在感病品种中没有被检出,组氨酸和精氨酸组分在抗病品种中没有被检出。根系分泌物中总氨基酸含量随品种抗性的增加而降低;精氨酸、丝氨酸和赖氨酸的含量与品种对枯萎病的病情指数呈负相关,其他13种氨基酸组分含量与品种对枯萎病的病情指数呈正相关,其中苯丙氨酸含量与病情指数呈显著正相关。丝氨酸与苯丙氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸的比值均与品种对枯萎病的病情指数呈显著负相关,其中Ser／Phe与品种对枯萎病的病情指数呈极显著负相关。     

基质中添加微生物制剂对黄瓜幼苗生长和枯萎病抗性的影响

为了解不同基质与菌剂或微生物有机肥互作对黄瓜幼苗生长和抗枯萎病的影响,以易感枯萎病黄瓜品种‘津研四号’为试材,采用成品育苗基质、草炭-醋糟(体积比1∶1)及草炭-蛭石(体积比1∶1)3种基质育苗,并在基质中分别添加微生物有机肥(Ba)、混合菌剂E和单一菌剂B006处理,成苗后定植到成品基质中,并接种枯萎病病菌进行处理。结果表明:3种育苗基质中添加适量的Ba、B006和E均能不同程度促进黄瓜幼苗生长和提高叶绿素含量,且以成品基质中添加微生物制剂效果最好,其中:添加30g Ba处理幼苗的株高、茎粗、叶面积、根体积是成品基质空白对照的1.07、1.09、1.50、1.30倍,幼苗地上鲜重、地上和地下干重分别是对照的1.28、1.41和1.34倍;E10处理的幼苗Chl a、Chl b和叶绿素总量的含量分别是成品对照的1.81、1.93和1.83倍。添加Ba、B006和E均提高了根围与根际中细菌和放线菌数量,降低枯萎病病菌数量,其中:添加B006能使根围和根际中细菌和放线菌的数量达到对照的2.10倍、1.96倍和2.32倍、1.92倍,而添加B006后植株根围、根际中枯萎病病菌的数量仅为对照中的19.05%和41.00%;添加B006和Ba能使枯萎病发病率比对照降低37.0%和25.0%。研究表明,在成品基质育苗中,添加30～40g微生物有机肥Ba,可提高黄瓜幼苗质量;定植后添加适量Ba或B006,可提高黄瓜植株枯萎病抗性。     

拟康氏木霉胞壁多糖对黄瓜抗病性的诱导作用

为了更全面地认识拟康氏木霉菌（Trichoderma pseudokoningii SDTP1）的抗病机理,为该菌的开发和科学的施用提供依据,通过灌根处理和人工接病的方式研究了拟康氏木霉菌胞壁多糖（TPWS）对黄瓜幼苗抗病性的诱导作用。结果表明用浓度为200mg／L的TPWS处理后对人工接种尖镰孢分生孢子悬液的黄瓜幼苗的保护作用达到53．8％,浓度进一步提高保护作用升高不明显;用200mg／L的TPWS处理后,黄瓜幼苗下胚轴内苯丙氨酸解氨酶（PAL）和多酚氧化酶（POD）的活性及木质素的含量分别于6、30、30h后开始迅速升高,最高值时分别是对照的2．2、3．1、4．4倍;用200mg／L的TPWS处理后需要4d黄瓜幼苗才能表现出抗病性,不仅降低了伤根接种尖孢镰刀菌分生孢子悬液幼苗的枯萎病发病率,也能降低在茎部和叶面穿刺接种灰葡萄孢分生孢子悬液幼苗的灰霉病发病率。而TPWS在体外对两种病原菌无抑制作用,我们认为经处理的幼苗枯萎病和灰霉病发病率的降低与TPWS诱导了幼苗的抗病性有关,且这种抗性是系统的、非特异性的。抗病性可能与木质素含量的升高有关。     

黄瓜转新型抗菌蛋白基因GNK2-1及其抗枯萎病的研究

GNK2-1为一种来自银杏（Ginkgo biloba）种仁的新型抗真菌蛋白,具有较强的真菌抗性且性质稳定。序列分析表明,其结构与所有已知的抗真菌蛋白不同,而与富含半胱氨酸的植物类受体激酶的胞外结构域相似。为探索GNK2-1基因在黄瓜（Cucumis sativus）抗病反应中的作用,利用基因重组技术构建了GNK2-1的高效组成型表达载体,并利用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导转入黄瓜栽培品种农城3号（Cucumis sativus＇ Nongcheng No.3＇）基因组中。通过对获得的抗性植株进行PCR、RT-PCR和Western blot检测分析,结果表明GNK2-1基因可在T0代转基因植株中转录表达,并能在T1代转基因黄瓜中稳定遗传。离体枯萎病抗性鉴定结果表明,转GNK2-1基因的黄瓜对枯萎病的抗性增强,GNK2-1可以作为黄瓜抗病性改良的潜在基因资源。     

黄瓜转新型抗菌蛋白基因GNK2-1及其抗枯萎病的研究

GNK2-1为一种来自银杏(Ginkgo biloba)种仁的新型抗真菌蛋白, 具有较强的真菌抗性且性质稳定。序列分析表明,其结构与所有已知的抗真菌蛋白不同, 而与富含半胱氨酸的植物类受体激酶的胞外结构域相似。为探索GNK2-1基因在黄瓜(Cucumis sativus)抗病反应中的作用, 利用基因重组技术构建了GNK2-1的高效组成型表达载体, 并利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转入黄瓜栽培品种农城3号(Cucumis sativus ‘Nongcheng No.3’)基因组中。通过对获得的抗性植株进行PCR、RT-PCR和Western blot检测分析, 结果表明GNK2-1基因可在T₀代转基因植株中转录表达, 并能在T₁代转基因黄瓜中稳定遗传。离体枯萎病抗性鉴定结果表明, 转GNK2-1基因的黄瓜对枯萎病的抗性增强, GNK2-1可以作为黄瓜抗病性改良的潜在基因资源。     

东北地区保护地黄瓜根茎上真菌的分离与鉴定

对采自东北地区保护地内的38株黄瓜枯萎病病株及8株未发病黄瓜植株的根茎进行真菌分离与鉴定,共得到真菌11个属18个种,其中威尔士棒孢(Corynespora cambrensis)为中国新记录种。镰孢属(Fusarium)为优势属,分离到8个种及变种。     

南极沉积物来源抗菌细菌的筛选及抑菌物质的鉴定

【背景】科学研究表明,由于南极环境条件特殊,微生物资源丰富,有望筛选出功效显著的抗菌微生物。【目的】以黄瓜枯萎病致病菌木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)为指示菌,从南极沉积物中分离筛选具有拮抗作用的细菌菌株并对其抑菌物质进行初步鉴定。【方法】应用平板对峙法和琼脂扩散法分别对样品和发酵液进行初筛和复筛,筛选出对F. equiseti抑菌效果最强的菌株,基于形态学、生理生化、分子生物学分析,对该菌株进行鉴定。之后,对目标菌株发酵上清中的抑菌物质进行抑菌谱研究,并对其抑菌成分进行温度和pH的稳定性检测,通过硫酸铵沉淀的方法初步鉴定发酵液中的抑菌物质。【结果】从南极沉积物样品中共分离纯化出62株细菌,有5株具有较好的抑菌效果,其中抑菌效果最强的菌株鉴定为枯草芽孢杆菌斯氏亚种(Bacillus subtilis subsp.spizizenii),命名为JYM35。抑菌谱检测结果显示,菌株JYM35对丝瓜枯萎病致病菌层生镰刀菌(Fusarium proliferatum)和辣椒枯萎病致病菌F. equiseti具有较强的抑菌效果,对长豆褐腐病致病菌笄霉属(Choanephora)有较明显的拮抗作用,对水产致病菌副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)和溶藻弧菌(V.alginolyticus)也有一定的拮抗作用。菌株JYM35发酵上清中所含的抑菌物质热稳定性强且耐碱不耐酸,硫酸铵沉淀后可初步确定其抑菌物质隶属蛋白类。【结论】菌株JYM35是一株产蛋白类活性物质的广谱型抑菌菌株,对枯萎病致病菌的拮抗作用最强。因此具有较好的开发利用价值。     

多功能菌群混合施用的生态效应

从蔬菜地黄瓜根围土壤中经分离筛选,得到两个对黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)有抑制作用,并能明显促进黄瓜生长的菌株ZJY-1(Brevibacillus brevis)和ZJY-116(Bacillus subtilis).将这两菌株与一株毒死蜱降解菌DSP3(Alcaligenes faecali)按照不同组合处理黄瓜种子,以研究多功能菌群在环境中发挥生态效应的可行性.结果表明,这两株具有生防和促生功能的菌株与DSP3按不同组合混合后,对黄瓜的防病促生作用均不受影响.同时对黄瓜根围土中毒死蜱含量检测分析发现,DSP3与这两株细菌混和施用后其降解率与单独施用相比没有明显差异.实验初步证明,不同功能的菌株混合施用后可以发挥其生态效应.     

西瓜枯萎病高效拮抗菌XJUL-12的筛选与鉴定

目的:分离获得西瓜枯萎病高效拮抗菌,为研究西瓜枯萎病高效拮抗菌的拮抗机制奠定基础。方法:用碾碎法从新疆有毒植物麻(Urtica cannabina L.)、亚洲薄荷(Mentha asiatica Boris.)、阿尔泰藜芦(Veratrum lobelianum Bernh.)中分离内生菌,并用琼脂扩散法筛选出对西瓜枯萎病具有较强抗性的内生菌XJUL-12,通过PCR方法扩增XJUL-12的16S rDNA,并与GeneBank中已鉴定菌的16S rDNA序列对比,用N-J方法构建XJUL-12进化树,用Bootstraping法对其评估,同时结合其形态特征、生理生化检测、G C mol%含量对XJUL-12进行鉴定。结果:XJUL-12的16S rDNA序列与Bacillus subtilisstrain CGMCC1869同源性为99%,G C mol%含量为46.72mol%。结论:筛选获得的内生菌XJUL-12对西瓜枯萎病具有较强抗性,并将XJUL-12鉴定为枯草芽孢杆菌。     

瓜菜枯萎病及生防根际微生物组研究进展

枯萎病是顽固性土传病害,称为瓜菜中的“癌症”,已成为制约我国瓜菜产业可持续健康发展的瓶颈问题。本文简要介绍瓜菜枯萎病危害,并从细胞壁降解酶、毒素、信号传导和致病基因等方面综述瓜菜枯萎病灾变机制,然后从根际微生物组自身与病原菌、土壤层面和植物层面等重点阐述了根际微生物组防治和抵御瓜菜枯萎病的机理,最后对枯萎病发生和抑制关键因子挖掘、核心微生物组构建及根际微生物组分子机制等进行了展望,期望生防微生物防治病害发生进入一个崭新且高效的阶段,为加快提升作物抗逆性机理研究提供一定思路。