丛枝菌根真菌对茄子黄萎病的防治效果和茄子植株生长的影响

研究了接种丛枝菌根真菌(AMF)对茄子生长和对黄萎病的影响,并且探讨了AMF诱导植物抗病性的生理生化变化。结果表明:接种AMF能促进茄子的生长,明显降低茄子黄萎病的发病率和发病指数;与只接黄萎菌处理比较,在先接种AMF然后接种黄萎病原菌的情况下,可以降低茄子叶内脯氨酸含量和相对电导率,提高根系活力,提高过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性。试验显示,AMF对茄子黄萎病具有一定的生防效果。这种抗性可能来源于AMF提高了茄子营养水平,激活了植物抗病机制。     

黄萎病菌胁迫下野生茄子托鲁巴姆防卫反应的生理生化分析

以野生茄子托鲁巴姆(Solanum torvum Swartz)和苏崎茄(Solanum melongena L.)为主要材料,通过比较两种茄子在大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)侵染过程中体内的生理生化指标变化,分析托鲁巴姆对黄萎病的抗性响应机制。结果表明:(1)与苏崎茄植株相比,托鲁巴姆植株表现出很强的自我防御和自我修复能力。(2)托鲁巴姆体内存在的活性氧清除系统(如SOD、POD、CAT等酶的活性)高于苏崎茄;在侵染后,托鲁巴姆体内各种酶的活性快速增加,其幅度高于苏崎茄;MDA的变化则恰恰相反。这个结果提示,黄萎病菌胁迫可能激活了托鲁巴姆体内活性氧清除系统,从而加快了某些防御物质(如木质素和抗菌物质绿原酸等)的形成,同时减缓或降低MDA等有害物质在植株体内的积累。(3)黄萎病菌侵染后各生理指标的响应时间表现出差异。托鲁巴姆中POD、PAL的活性和可溶性蛋白含量在侵染后的12h内就迅速作出响应(POD增加、PAL和可溶性蛋白减少);而SOD、PPO、CAT的活性和MDA的含量则在处理后初始阶段(至少12h)进行了一些调整,随后才进入持续性的增加或减少阶段。由此可见,托鲁巴姆对黄萎病病菌侵染的响应具有时序性,其体内POD酶、PAL酶和可溶性蛋白首先参与植物的防卫反应以应对黄萎病的胁迫,其它酶随后参与响应,它们的共同作用形成对黄萎病菌的有效防卫。     

黄萎病菌诱导下野生茄‘托鲁巴姆’SSH文库的构建与分析

由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引起的茄子黄萎病是一种严重的土传病害,但在茄子栽培品种中缺少高抗种质,野生茄‘托鲁巴姆’高抗黄萎病。为探讨野生茄‘托鲁巴姆’抗黄萎病的分子机制,该试验以‘托鲁巴姆’为试材,利用抑制性差减杂交技术,分别以黄萎病菌侵染与未侵染的根系为检测方(tester)和驱动方(driver),构建了1个黄萎病菌诱导下的根器官正向差减cDNA文库。结果表明:(1)随机挑取170个阳性克隆,经测序,共获得109个非冗余EST,其中61个EST与其他植物的抗逆相关基因同源,如几丁质酶、细胞色素P450、过氧化物酶、蛋白酶抑制子等。(2)借助NCBI中的EST序列,经过电子拼接结合RT-PCR验证,克隆了1个通用胁迫蛋白基因———StUSP1。(3)表达分析结果显示,‘托鲁巴姆’受黄萎病菌侵染后,StUSP1在根中上调表达。     

Ca(NO_3)_2对茄子黄萎病抗性及其生理指标和茄子幼苗生长的影响

以茄子黄萎病为研究对象,采用在营养钵中施加不同浓度Ca(NO3)2(80、120、160、200 mg·L-1)的方法,研究了不同浓度Ca(NO3)2对茄子黄萎病抗性、茄子幼苗生长以及生理指标的影响。结果表明:与清水对照相比,不同浓度的Ca(NO3)2均能降低茄子黄萎病的发病率和病情指数,促进茄子幼苗生长,提高相关抗性生理指标;其中Ca(NO3)2的最佳作用浓度为160 mg·L-1;与清水对照相比,茄子幼苗的株高、茎粗、地上鲜重、地下鲜重分别增加了32%、22%、93%和114%,叶绿素含量和根系活力分别提高了35%和63%,相对电导率和丙二醛分别降低了51%和54%,3种防御酶PAL、PPO和POD的活性分别增加了60%、721%和144%。     

陆地棉品种和骨干品系黄萎病抗性鉴定

选育和推广抗病品种是防治陆地棉黄萎病的主要措施,为了早日实现多类型、多区域大面积抗病品种的应用,本研究选取107份遗传背景差异较大的种质,利用河北省农林科学院棉花研究所小安舍试验站黄萎病病圃进行了3年黄萎病抗性重复鉴定。鉴定得到抗病品系8个,占7.5%;耐病品种(系)20个,占18.7%。本研究表明,当前被作为育种亲本的抗病品系还太少,需要深入开展抗病遗传机制,以及与其他经济性状协同改良的关系,为陆地棉抗病育种提供理论指导;达到抗病或接近抗病水平的大部分品种(系)来自于海陆野远缘后代,具有外源基因血统,证明了远缘杂交是陆地棉黄萎病抗性改良的有效手段。     

棉花与番茄抗棉花黄萎病不依赖于Ve1

黄萎病是我国棉花的主要病害之一,发掘抗病基因和阐明抗病机制是开展棉花抗病分子育种的基础.本研究将目前唯一的植物抗黄萎病主效基因Ve1分别在本氏烟和陆地棉中超量表达,以探讨其在防控棉花黄萎病中的价值.研究发现,Ve1基因在本氏烟中超量表达后并未对番茄大丽轮枝菌2个生理小种和棉花黄萎病菌产生明显抗性.RT-PCR分析表明,Ve1并不能激活烟草抗病相关基因的表达,推测本氏烟中可能不存在完整的Ve1介导的抗黄萎病信号路径.Ve1超量表达的转基因棉花接种棉花黄萎病菌"V991"后表现出与本氏烟类似的结果,同时发现,陆地棉对番茄大丽轮枝菌1号生理小种表现出高抗性.利用番茄抗/感黄萎病近等基因系"Craigella GCR218"/"Craigella GCR26"进一步研究发现,2个番茄材料均对棉花落叶型强致病力黄萎病菌"V991"免疫,这暗示番茄对棉花黄萎病菌的抗性不依赖于Ve1.分子鉴定表明,棉花黄萎病菌与番茄大丽轮枝菌1号和2号生理小种存在明显区别,番茄大丽轮枝菌1号和2号生理小种均属于非落叶型黄萎病菌.本研究中鉴定的棉花黄萎病菌均不含有ave1基因,这可能是在棉花中超量表达Ve1并不能增强其棉花黄萎病菌抗性的直接原因.通过病毒介导的基因沉默,在抑制GbSERK1的表达后能显著削弱海岛棉对黄萎病菌的抗性,证实"海7124"中存在类似于Ve1的下游抗病信号路径.本研究还对棉花类受体蛋白的进化以及Ve1抗病信号路径在棉花抗黄萎病机制研究中的价值进行了探讨.     

水杨酸和黄萎病菌毒素处理棉花愈伤组织使β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性增加

不同品种棉花(Gossypium hirsutum L.)愈伤组织对黄萎病菌毒素粗提物的抗性与体内β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性水平有关.在毒素处理下,抗性品种比感性品种酶活性增加的幅度大、时间早.外源水杨酸(SA)处理后,棉花愈伤组织中的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性增加.抗β-1,3-葡聚糖酶多克隆抗体与28 kD的蛋白条带有免疫交叉反应,毒素、SA、毒素+SA均能诱导该蛋白条带出现.     

新疆棉花黄萎病菌拮抗细菌的分离、筛选与鉴定

【背景】棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引起的一种世界性病害,近年来对该病害的生物防治因具有环境友好和人畜安全的特性而倍受关注。【目的】筛选棉花黄萎病高效拮抗细菌并对其进行鉴定,为棉花黄萎病的生物防治扩充菌种资源。【方法】采用稀释涂布平板法分离细菌,并进行拮抗细菌的初筛和复筛,通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对筛选到的细菌进行鉴定,确定其分类地位。【结果】初筛分离到535株对病原菌具有拮抗作用的细菌,并选取了108株拮抗细菌进行复筛,最终筛选到了4株优势拮抗细菌。通过形态观察、生理生化特征和16SrRNA基因序列分析,将菌株BHZ-29、SHT-15、SHZ-24和SMT-24分别鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)、枯草芽孢杆菌斯皮兹仁亚种(Bacillus subtilis subsp. spizizenii)、萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)和香草芽孢杆菌(Bacillus vanillea)。【结论】获得了4株高效拮抗细菌,并且首次报道了香草芽孢杆菌对棉花黄萎病菌具有抑制作用。     

大丽轮枝菌分泌糖蛋白的分离及其致萎性研究

利用伴刀豆球蛋白（ＣｏｎＡ） 亲和层析、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ＿１５０ 凝胶层析、双向电泳、ＳＤＳ梯度电泳等手段对大丽轮枝菌（Ｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ ｄａｈｌｉａｅ Ｋｌｅｂ．）分泌的糖蛋白复合物进行分离,对其中一约２６ ｋＤ 的组分进行了Ｎ 端氨基酸序列分析。以棉花（ Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｂａｒｂａｄｅｎｓｅ Ｌ．）叶片为材料,进行了糖蛋白致萎性实验。结果表明,沸水浴或ＣｏｎＡ 处理的蛋白致萎性消失,Ｚｅａｔｉｎ 使糖蛋白致萎性减弱。该糖蛋白能够诱导海岛棉培养细胞中棉酚等倍半萜的合成,棉酚的积累随着糖蛋白浓度的增加而增加,但到一定程度后下降,此时较高浓度的大丽轮枝菌分泌糖蛋白引起植物细胞死亡     

陆地棉品种抗黄萎病反应规律的研究

对我国自育的108个陆地棉品种的抗黄萎病性进行了研究。在黄萎病发病期内,对黄萎病发病情况进行连续调查,测定产量、考查产量因素并检测纤维品质。利用因子分析法对陆地棉抗黄萎病反应规律进行分析,得出不同时期的黄萎病病指主要与前后3～5个阶段抗病性有关。病情发展主要由4个主因子决定,且第1、2主因子具有较大的方差贡献率。第1主因子(F1)主要与品种7月26日至8月9日的黄萎病病指有关,第2主因子(F2)主要与品种8月20日至9月4日的黄萎病病指有关。利用因子分析结果将108个品种划分为4个类型,前期抗病性较好而后期发病较快的第Ⅰ类品种,其产量较低,单株结铃数、单铃重、衣分均低于其他3类;纤维品质均较差,纤维长度、整齐度、比强度和马克隆值均较其他3类差。前期和后期病指均较低、发病缓慢的第Ⅱ类则小区产量最高,纤维品质处于平均水平。第Ⅲ类品种前期发病较慢,中期发病较快,具有较高的小区产量,单铃重最高;纤维整齐度、比强度和伸长率好于其他3类品种;前期发病较快,中期发病平缓,后期仍具有较高病指的为第Ⅳ类品种,小区产量较低,单株产量、单株结铃数和衣分较高;其他性状处于中等水平。但研究表明,某一阶段具有的抗病性并不能完全代表品种的抗病性。