高温诱导黄瓜抗霜霉病机理

研究了高温对黄瓜霜霉病菌致病力的影响以及高温控制霜霉病发生的效果.结果表明,40 ℃高温处理2 h和45 ℃处理1 h对黄瓜霜霉病的诱导抗病性作用最明显,其在接种后4 d时的防效分别为58.40%和45.81%,到接种后6 d时,防效分别下降为39.35%和37.65%.经高温诱导后,过氧化物酶（POD）、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶（Cht）、β-1,3-葡聚糖酶（Glu）活性均显著高于对照,与未诱导植株相比,高温诱导后叶片组织的细胞壁表面有大量木质素沉积,表明高温处理后黄瓜表现出对霜霉病的抗病性.     

黄瓜霜霉病及寄主抗性机制研究进展

在黄瓜生产中,由古巴假霜霉菌(Pseudoperonospora cubensis)引起的霜霉病危害严重,影响叶、茎和花序生长发育,导致黄瓜产量及品质降低。通过对黄瓜霜霉病的病原菌检测和防御途径、影响及调控因素、抗病原菌候选基因发掘、蛋白质组和基因组分析、黄瓜霜霉病QTL连锁标记开发及其抗病育种等多方面的最新进展进行综述,以期为今后进一步揭示黄瓜乃至农作物对霜霉病的抗性机制研究提供借鉴和参考。     

虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病的防治研究

明确虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病菌无性阶段的抑制作用及对黄瓜霜霉病的防治效果。采用凹玻片法和离体叶五点接种法分别测定该提取物对游动孢子的释放和游动、休止孢的萌发和芽管伸长以及菌丝生长和孢子囊产生的抑制作用,采用离体叶五点接种法测定该提取物的保护作用、治疗作用和持效期,并采用盆栽试验测定该提取物的保护作用和治疗作用。一系列试验结果显示,虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病菌游动孢子的释放和游动,休止孢的萌发和芽管伸长以及菌丝生长和孢子囊产生的EC₅₀值分别为1.19、0.77、0.70、2.13、9.09和13.15 mg/mL。在离体叶片条件下,虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病的保护和治疗作用的EC₅₀值分别为3.69 和14.57 mg/mL,持效期达14 d以上。盆栽条件下,该提取物对黄瓜霜霉病保护作用和治疗作用的防效分别为68.38%和21.33%。虎尾兰水提取物对黄瓜霜霉病具有很好的保护作用和较长的持效期。     

寡雄腐霉施用时期对设施黄瓜霜霉病的防治试验

寡雄腐霉是一种对多种植物病害有很好防治效果的新型生物农药。本文通过田间试验明确了寡雄腐霉在黄瓜霜霉病不同发病时期使用时的防治效果。结果表明,寡雄腐霉对黄瓜霜霉病预防效果达到68.9%,发病初期防治效果达到61.9%,发病后期防治效果只有23.5%。因此,在使用寡雄腐霉防治黄瓜霜霉病时一定要在未发病或发病早期使用才能达到理想的防病效果。     

瑞拉菌素产生菌S-5120菌株防治黄瓜霜霉病害的研究初报

经黄瓜霜霉病孢子萌发试验和离体叶片抑菌试验表明,瑞拉菌素产生菌S-5120菌株和瑞拉菌素均对黄瓜霜霉病有较强抑制作用。温室防病试验表明,瑞拉菌素产生菌S-5120发酵液对黄瓜霜霉病有明显的保护和治疗作用。相对保护效果达75．17％;治疗效果达69．69％,且高于农抗-120的相对防效62．65％。     

黄瓜霜霉病抗性相关基因的AFLP标记

运用AFLP技术,采用集群分析法研究与黄瓜霜霉病抗性基因相关的分子标记.结果表明,在F2群体中E25M63-103标记与霜霉病病情指数的相关系数(0.337)和回归分析的F值(20.98)都达到了极显著水平.用E25M63-103标记对国内外的其它27份黄瓜材料进行检测,该标记与霜霉病病情指数的相关系数为0.555,也达到极显著相关水平,进一步证明该标记与控制黄瓜霜霉病感病的相关基因是连锁的.E25M63-103片段长度为103 bp,通过BLAST查询,该片段的同源性较小,表明E25M63-103标记可能是黄瓜基因组特有的一段DNA序列.     

NO和钙信使系统在草酸诱导黄瓜叶片抗霜霉病中的作用

通过草酸及其与不同抑制剂亚甲基蓝、EGTA、氯丙嗪和Li+组合处理黄瓜叶片,研究了草酸与抑制剂不同处理组合方式对黄瓜叶片POD活性和叶片病情指数的影响,探讨NO、钙信使系统在草酸诱导叶片抗霜霉病中的作用.结果显示,10～70mmol/L草酸均能不同程度诱导黄瓜叶片POD活性的升高,提高叶片对黄瓜霜霉病的抗病性,降低叶片病情指数,并以30mmol/L效果最好.4种抑制剂分别与30mmol/L草酸同时或先于草酸处理,或草酸处理后一定时间再用抑制剂处理,均明显抑制黄瓜叶片POD活性的升高及病情指数的降低.研究表明,NO、Ca2+、钙调素(CaM)和磷酸肌醇均可能参与了草酸诱导黄瓜霜霉病抗性的信号转导过程.     

黄瓜霜霉病抗病基因的RAPD及SCAR标记

以感霜霉病黄瓜L18-10-2和抗霜霉病黄瓜129为亲本构建F2代分离群体,以F3代植株霜霉病抗性鉴定表示F2代各单株抗病性并得以区分各单株杂合或纯合感病性,采用RAPD技术和转SCAR的方法筛选黄瓜抗霜霉病基因分子标记.结果显示,在318条RAPD引物中有18条引物表现出两亲本间多态性,其中引物P18的SB-SP18561扩增片段与霜霉病抗病基因之间紧密连锁,根据交换率和Kosambi函数公式计算其遗传距离为7.85 cM.回收SBSP18561片段并克隆和测序,其准确长度为561 bp.将该RAPD标记转换为SCAR标记,长度为494 bp,命名为SSBSP18494.     

黄瓜RGA基因的半定量RT-PCR表达分析

以黄瓜(Cucumis sativusL.)抗霜霉病品种东农129为材料,利用RT-PCR半定量法研究了接种霜霉病菌(Pseudoperonospora cubensisRostow)、喷施水杨酸(SA)和氯化钙(CaCl2)等不同处理对黄瓜抗病基因类似序列(RGA)表达的影响.结果表明:CsRGA1和CsRGA5基因的表达受霜霉病菌的侵染而启动或加强,外施SA和CaCl2都能够增强其表达;CsRGA4和CsRGA8属于组成型表达基因,其表达可能与霜霉病菌的侵染无关;CsRGA2的表达与外施SA和CaCl2缺乏密切关联.     

黄瓜霜霉病菌侵染若干因子的研究

研究了温、湿度条件对黄瓜霜霉病菌致病性的影响,结果表明,25～35℃最适宜黄瓜霜霉病的发生,15/35℃的交替温度变化最有利于霜霉病菌的侵染,但35℃以上的高温对霜霉病菌具有杀伤作用;2 h的湿度条件就足以引起侵染,一旦侵入寄主,环境湿度条件对病害的发展影响不大.-20℃低温冷冻保存10个月和干燥放置7 d的霜霉菌种仍具致病力.发病的黄瓜叶片可以连续产生孢子囊,但随着发病时间的延长产生孢子囊量逐渐减少.活体叶片单位面积上产生的孢子囊量比离体叶片大,且显症天数与叶片单位面积产生孢囊量呈抛物线型关系.     

枯草芽孢杆菌ZH-8对黄瓜霜霉病防治效果的研究

枯草芽孢杆菌ZH-8分离于黄瓜根际,将该菌株发酵后,添加助剂制成液体菌剂。该液体菌剂在温室试验和田间试验中表现出较好的防治效果,对黄瓜霜霉病的防效分别达75．61％和69．12％。该菌剂可以有效抑制黄瓜霜霉病菌孢子囊的萌发,并且能够在黄瓜叶片上形成一层保护膜,阻止病原菌孢子的侵入。同时对其抗利福平标记菌株进行了在黄瓜叶片上定殖的研究,研究表明,该生防菌株在黄瓜叶片上具有较强的定殖能力,定殖时间达21d。     

基于冠层温湿度模型的日光温室黄瓜霜霉病预警方法

利用温室环境参数构建室内微环境模拟模型,并结合温室病害模型进行预警,便于开展病害生态防治,以减少农药使用,从而保护温室生态环境和保证农产品质量安全.本文利用温室内能量守恒原理和水分平衡原理,构建了日光温室冠层叶片温度和空气相对湿度模拟模型.叶片温度模拟模型考虑了温室内植物与墙体、土壤、覆盖物之间的辐射热交换,以及室内净辐射、叶片蒸腾作用引起的能量变化;相对湿度模拟模型综合了温室内叶片蒸腾、土壤蒸发、覆盖物与叶面的水汽凝结引起的水分变化.将温湿度估计模型输出值作为参数,输入黄瓜霜霉病初侵染和潜育期预警模型中,估计黄瓜霜霉病发病日期,并与田间观测的实际发病日期比较.试验选取2014年9月和10月的温湿度监测数据进行模型验证,冠层叶片温度实际值与模拟值的均方根偏差（RMSD)分别为0.016和0.024 ℃,空气相对湿度实际值与模拟值的RMSD分别为0.15%和0.13%.结合温湿度估计模型结果表明,黄瓜病害预警系统预测黄瓜霜霉病发病日期与田间调查发病日期相吻合.本研究可为黄瓜日光温室病害预警模型及系统构建提供微环境数据支持.     

高温处理防治黄瓜霜霉病的生理生化机制

以黄瓜感病品种‘长春密刺’为试材,通过室内盆栽试验研究高温对已感染霜霉病菌的黄瓜幼苗生理生化特征的影响.结果显示:(1)在黄瓜幼苗接种霜霉菌后8h,用45℃高温处理90min防治效果最明显.(2)与只接种霜霉病菌的黄瓜幼苗相比,接种霜霉菌后进行高温处理可显著提高叶片叶绿素含量,降低丙二醛含量;与对照相比,接种霜霉菌后进行高温处理可显著提高叶片几丁质酶活性,Western blotting验证了几丁质酶的活性变化.(3)SDS-PAGE结果表明,霜霉菌侵染可诱导一种28kD蛋白表达,高温处理后28kD蛋白的表达量降低.研究结果表明高温处理可能在杀死病原菌的同时,还诱导黄瓜幼苗对霜霉病产生了部分抗性.     

水杨酸和霜霉病诱导黄瓜PCD过程中线粒体相关基因的表达分析

为研究水杨酸(SA)和霜霉病两种处理诱导黄瓜PCD过程中线粒体相关基因的表达差异及其引发的黄瓜叶片PCD发生方式。选择长出4片真叶的黄瓜植株为试材,用10 mmol/L SA处理叶片,用5×105-10×105个孢子囊/m L的霜霉菌菌液接种叶片,分别取SA处理0、3、12和24 h及接种菌液0、36、72和96 h的叶片提取RNA,用q RT-PCR技术分析16个线粒体相关基因的表达动态。实验结果表明:16个基因在SA处理和霜霉病接种后都表达,呈现相似或相悖的表达趋势,说明SA诱导的PCD相关基因与霜霉病诱导的PCD信号通路有明显的相互联系,其中11个基因在霜霉病处理中结果与SA处理相似皆为上调,5个基因在SA处理中为上调表达,在霜霉病处理过程中却是下调表达,这也表明SA和霜霉病引发抗病信号途径存在差异,从而使黄瓜叶片PCD发生方式不同。通过查找文献分析16个基因的功能及研究现状,这些基因属于4个功能类群,主要包括参与线粒体膜转运、细胞呼吸作用、蛋白质合成、折叠和转运、线粒体信号转导以及其他或未知功能。     

黄瓜霜霉病拮抗菌株HMQAU19044的鉴定及抑菌活性

为探寻黄瓜霜霉病的高效生防菌株,从番茄病根中分离筛选出1株具有较强拮抗活性的菌株HMQAU19044。通过形态观察、生理生化特性及16S和gyr B的序列分析,确定该菌株为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis。采用凹玻片法测定该菌株发酵滤液对黄瓜霜霉病菌游动孢子的释放及游动、休止孢萌发及芽管伸长的影响;采用离体叶五点接种法测定其对病斑扩展、孢囊梗和孢子囊形成的影响。试验结果显示：HMQAU19044发酵滤液对黄瓜霜霉病菌游动孢子的释放及游动的抑制活性最好,EC₅₀值分别为43.66倍和48.68倍;对休止孢萌发和芽管伸长也有明显的抑制活性,EC₅₀值分别为40.73倍和37.58倍;抑制病斑扩展、孢囊梗和孢子囊形成的EC₅₀值则分别为29.32倍、26.95倍和29.70倍。研究结果表明,HMQAU19044发酵滤液具有拮抗黄瓜霜霉病的生物活性,具有开发成生物农药的潜在价值。     

高温调控对黄瓜霜霉病菌侵染的影响

采取温湿度相结合的方法来研究高温处理对黄瓜霜霉病菌（Pseudoperonospora cubensis Rostov)侵染的影响,比较研究了35－50℃4个温度梯度、50％－90％5个湿度组合处理对病菌致病性的影响。同一相对湿度条件下,随着温度的上升病菌致病性降低;40－50℃的高温范围内,在同一温度下随着湿度的不断升高,受处理病菌的致病能力逐渐下降。在RH80％以上、温度40℃以上时,病菌的致病力随着处理时间的延长而变弱;45℃以下的高温高湿处理病菌超过1h,病菌基本上没有致病性。通过高温控制苗期黄瓜霜霉病的研究,确定高温高湿防治苗期黄瓜霜霉病的最佳温湿度为45℃1h(RH80%)。通过高温致死菌诱导植株抗性的研究,初步明确高温处理致死的病菌可以短期诱导植株的抗性。     

外源DAN导入黄瓜引起变异的研究

利用花粉管通道技术,以抗黄瓜霜霉病的“苦瓜”“津四”黄瓜为供体,用“长春密刺”为受体,进行外源DNA直接导入,获得突变体,并得到遗传。     

草酸诱导黄瓜幼苗对霜霉病的抗性与H2O2的关系

以长春密刺黄瓜幼苗为材料,对经草酸处理或霜霉菌接种后黄瓜叶片的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及H2O2含量的变化进行了研究.结果表明:草酸处理或霜霉菌接种均可诱导黄瓜幼苗叶片H2O2含量显著增加,且草酸预处理后接种的叶片比相应对照叶片能更快地积累H2O2;草酸处理后叶片SOD和POD活性均升高,而CAT活性却受到一定程度的抑制.研究发现,H2O2参与了幼苗对霜霉病的抗性诱导;叶片H2O2含量的增加与其SOD、POD活性升高、CAT活性下降有关;通过调节黄瓜叶片H2O2的含量来调控有关黄瓜霜霉病抗性的防御基因表达是草酸诱导抗性的机制之一.     

采用SSR和RAPD标记研究黄瓜属（葫芦科）的系统发育关系

野黄瓜Cucumis hystrix（2n=24）是在亚洲发现的第一个染色体基数为12的黄瓜属物种。这一发现对现行的以染色体基数和地理分布为基础的黄瓜属分类系统提出了质疑。采用SSR和RAPD两种分子标记对黄瓜属22份不同类型材料的亲缘关系进行了研究。结果表明,野黄瓜C.hystrix与黄瓜C.sativus var.sativus（2n=14）间的遗传距离（SSR:0.59,RAPD:0.57）小于其与甜瓜C.melo var.melo（2n=24）间的距离（SSR:0.87,RAPD:0.70）。SS     

与葡萄抗霜霉病基因紧密连锁的分子遗传标记

以种间杂交组合88-110［83-4-96（毛葡萄,抗霜霉病）×粉红玫瑰（欧洲葡萄,感霜霉病）］的F