稻-鸭农作系统对稻田生物种群的影响

通过田间试验，研究了稻-鸭农作系统对稻田有关生物种群的影响.结果表明：稻鸭共育对稻田相关昆虫、杂草、病原菌等有害生物的发生和危害及天敌数量具有较大影响.与不养鸭相比，稻鸭共育后12 d和42 d, 水稻基部害虫飞虱及叶蝉的数量平均减少64.8%和78.5%；稻鸭共育后15 d和45 d，稻田杂草平均减少67.7%和98.1%；水稻分蘖高峰期和齐穗期的纹枯病病情指数分别降低了40.4%和62.0%.稻鸭共育还增加了稻田害虫天敌蜘蛛的数量，抑制了水稻害虫的危害.     

小麦防御素基因TaPDF35的克隆与功能分析

从抗纹枯病小麦品种CI12633中克隆出一个小麦防御素基因TaPDF35,并对其表达特性及功能进行了分析。TaPDF35基因包含一个长为249 bp的开放阅读框(ORF,open reading frame),编码82个氨基酸组成的多肽TaPDF35。预测分析表明,TaPDF35能形成由1个α螺旋和3股反向平行的β-折叠片组成的αβ(CSαβ)基序,αβ(CSαβ)基序由8个半胱氨酸形成的4个二硫键固定。TaPDF35的N端有一段27个氨基酸的信号肽。表达分析结果表明,TaPDF35基因在抗纹枯病小麦品种CI12633和山红麦中的表达量显著高于在感纹枯病小麦品种扬麦158和温麦6号中的表达量;该基因在小麦的叶鞘和茎中均有表达,且受纹枯病原菌诱导而上调表达。利用大麦条形花叶病毒(BSMV,barley stripe mosaic virus)诱导的基因沉默技术(VIGS,virus-induced gene silencing)降低抗纹枯病小麦品种CI12633中TaPDF35基因的转录水平,再接种纹枯病原菌进行纹枯病抗性鉴定。结果显示,与接种BSMV:GFP的CI12633对照植株相比,TaPDF35表达水平降低的CI12633植株对纹枯病的抗性显著降低,表明TaPDF35表达是小麦防御纹枯病反应所需的。     

水稻纹枯病菌的矿质营养生态位

运用生态位原理与方法,研究了水稻纹枯病菌的矿质元素营养生态位.结果表明,在分蘖盛期、孕穗期、抽穗期和蜡熟期,水稻纹枯病菌矿质营养生态位宽度指数分别为0.2710、0.3865、0.4252和0.4817,即随着水稻的生长而逐渐增大,但各生育期的生态位宽度总体上仍偏小.表明在水稻生长的各时期水稻纹枯病菌只占有了矿质营养类型中的较少部分.水稻纹枯病菌总是优先占有低Mg、低Zn、低Si的营养位,说明Mg、Zn、Si的含量与水稻对纹枯病的抗性紧密相关.     

施硅增强水稻对纹枯病的抗性

采用水培的方法,从细胞学和生理生化方面研究了硅增强水稻对纹枯病的抗性作用。结果表明：加硅处理的水稻叶片硅化细胞和叶片表面的硅元素含量均显著高于缺硅处理（对照）：接种纹枯病菌后,加硅处理的MDA含量总体上低于缺硅处理,峰值尤为显著;加硅处理的SOD活性始终高于缺硅处理,接种后第4天加硅处理SOD活性较低时,其POD活性较高,而缺硅处理的POD活性较低,表明硅增强了SOD和POD之间的协调性;接种后硅对CAT和PAL活性没有产生明显影响,但降低了PP0活性;加硅能显著降低水稻植株的纹枯病病情指数。     

拔节期与抽穗期玉米抗纹枯病相关QTL的初步定位

以玉米自交系R15(抗)×478(感)的F_2分离群体为作图群体,构建了包含146个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1666 cM,平均图距11．4 cM。通过麦粒嵌入法对229个F_(2：4)家系进行人工接种纹枯病菌,于玉米拔节期和抽穗期进行纹枯病的抗性鉴定。应用复合区间作图法分析两个时期的抗病QTL及遗传效应。结果共检测到17个抗性QTL,其中以拔节期病情指数为指标共检测到9个QTL,分别位于第1、2、3、4、5、6、和10染色体上,可解释的表型变异为3．72%-9．26%;以抽穗期的病情指数为指标共在7条染色体上检测到10个抗玉米纹枯病的QTL,分布于第2、3、4、5、6、8和9染色体上。单个QTL可解释的表型变异为4．27%-9．27%。两个时期共检测出2个共同QTL,它们分别位于第2染色体的bnlgl662-bnlg1940区间和第6染色体的umc1006-umc1723区间。定位结果表明两个时期检测出的抗性QTL的差异表达与玉米不同发育时期基因的时空表达有密切关系,从而反映在纹枯病的抗性位点差异性上．这为玉米抗病选育提供新的信息。     

转PvPGIP2基因小麦的获得与纹枯病抗性鉴定

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是一种植物防卫蛋白,可阻止一些病原真菌的侵害。本研究克隆出扁豆PvP-GIP2基因编码序列,构建了受玉米泛素(ubiquitin)启动子控制的PvPGIP2基因表达载体pA25-PvPGIP2;采用基因枪法将pA25-PvPGIP2转化小麦推广品种扬麦18幼胚愈伤组织4000块,获得了203株再生植株。PCR检测出阳性植株65株,转化率为1.625%。对转PvPGIP2基因小麦T1～T2植株,进行外源基因的PCR、RT-PCR、荧光定量RT-PCR(Q-RT-PCR)分析和小麦纹枯病抗性鉴定。结果表明,转入的PvPGIP2能够在转基因小麦中遗传、转录与表达;PvPGIP2基因的表达提高了转基因植株对小麦纹枯病的抗性。     

1株拮抗水稻纹枯病菌鼠乳杆菌的筛选与鉴定

采用平板对峙法从浙江省金华市水稻田土壤中筛选获得1株拮抗水稻纹枯病菌的细菌QT-0304菌株,最大拮抗带宽达到20 mm。根据形态特征、生理生化特征、16S rRNA基因比对及进化树构树分析,鉴定QT-0304菌株为鼠乳杆菌（Lactobacillus murinus）。抗菌谱实验结果表明：QT-0304菌株对苹果腐烂病菌（Valsa mali）和杨树溃疡病病菌（ Botryosphaeria dothidea）均有较好的抑制作用,拮抗带宽分别达到34.5 mm和23.0 mm。     

蜡样芽孢杆菌B3-7在大田小麦根部的定殖动态及其对小麦纹枯病的防治效果

为了阐明蜡样芽孢杆菌B3-7在大田条件下的生态适应性以及对于小麦纹枯病的生防效果,通过利用绿色荧光蛋白编码基因gfp标记生防菌株B3-7,室内比较了GFP标记菌株和原始出发菌株在菌落形态、生长特性,生物薄膜产生以及在小麦根部定殖等方面的特性,结果发现GFP标记菌株和出发菌株在上述特性方面无明显差别。在此基础上,大田条件下测定了GFP标记菌株在小麦根部的定殖动态和对于小麦纹枯病的生防效果。结果发现,GFP标记菌株在小麦根部能够长期定殖,其存在量在小麦分蘖期最大,每克根重达到105CFU,拔节期后,该细菌数量一直维持在104CFU之上。同时发现,生防菌株能够有效降低小麦纹枯病的严重度和提高罹病小麦的产量。小麦分蘖期、孕穗期和灌浆期生防菌对于小麦纹枯病的防治效果分别达到60%、34%,34%,小麦成熟后产量提高13%—15%。结果表明,B3-7在大田条件下具有较好的生态适应性和防治小麦纹枯病的能力。     

水稻株形对纹枯病抗性的影响

利用240份源于珍汕97B/明恢63的重组自交系水稻(Oryza sativa L.)群体,连续2年调查纹枯病病级与水稻生育期、株高和叶片长宽等18个株形性状的关系.对株形性状与纹枯病病级进行了偏相关分析.实验结果,只有植株松紧度与病级表型偏相关两年中都达到了显著或极显著水平,倒2叶基角、穗层整齐度等8个性状与病级之间的偏相关只有一年达显著或极显著水平.结合构建的分子标记遗传连锁图谱,对各性状进行QTL定位.在抗纹枯病QTL相近区间仅检测到控制分蘖角、植株松紧度和倒2叶基角的QTLS,未发现其余株形性状QTLs与抗纹枯病QTLs分布在同一染色体上.结果表明,水稻对纹枯病的抗性主要是由本身抗性基因控制,株形对纹枯病抗性表达的影响主要是间接影响,即通过改变田间小气候而影响发病程度.抗纹枯病育种在累加主效抗纹枯病QTLs的同时,也要注重选择不利于纹枯病发展的株形性状.