杨树抗锈性研究现状

综述了落叶松一杨栅锈菌生理小种分化、寄主杨树抗锈性、抗锈病基因分子标记和抗病基因连锁遗传图谱构建技术;分析了我国杨树抗锈病育种研究的现状和亟待解决的问题。     

锈菌类真菌基因组结构分析研究进展

锈菌种群庞大,可以引起许多重要经济作物和林木病害,严重威胁全球粮食和林业生产安全。全基因组分析为锈菌基因功能研究、毒性变异研究及锈菌演化规律研究提供了重要基础,为制定锈病有效防控策略和创制抗锈新材料提供理论依据。本文综述了目前锈菌全基因组分析领域的进展,对锈菌的基因组结构、基因组成、基因组变异等特征进行了归纳分析,对基因组变异与其专性寄生特性的关系、基因组变异对其毒性变异的可能影响等进行了阐述。基因组学将为最终揭示锈菌生活史复杂性和毒性高度变异性的根本成因提供有力工具。     

一种短循环型鞘锈菌新记录

<正> 中国的鞘锈菌(Coleosporium)已报47种,全部为转主寄生长循环型生活史,性孢子和春孢子产生在松属(Pinus)针叶上,引起各种松针锈病,冬孢子产生在单子叶植物和双子叶植物的13个科上,其中生在菊科植物上的种类最多(戴芳澜,1979)。鞘锈菌的生活史类型多种多样,除了上述的长循环型生活史以外,还有缺夏孢型生活史以及短循环型生活史(Cummins,1983)。作者于1989年7月14日在大兴安岭新林林业局碧州大青山的偃松(Pinus pumila Regel)上采     

云南省发现甘蔗蔗茅柄锈菌

<正> Gummins(1953)曾报道过中国也有甘蔗蔗茅柄锈菌(puccinia erianthi),但国内除邓叔群(1964)和魏景超(1979)曾描述过甘蔗屈恩柄锈菌(puccinia kuehnii)外,还无人再发现过有蔗茅柄锈菌。戴芳澜(1979)和相望年(1957)的著作中亦缺乏此菌的记录。1982年作者在云南某农场发现引起甘蔗锈病的蔗茅柄锈菌,是云南省在栽培种甘蔗上发现蔗茅柄锈菌的首次报道。     

紫菀鞘锈菌的一个新寄主及其细胞学和超微结构特征

加拿大一枝黄花Solidago canadensis是一种外来入侵植物。由于它强大的竞争能力并缺乏自然天敌,这种植物在我国东部迅速扩展和蔓延,已引起严重生态问题。我们于2015年5月在浙江宁波地区第一次发现加拿大一枝黄花锈病。该病在叶片上产生黄斑,大量夏孢子堆和夏孢子覆盖植物叶片,引起叶片扭曲、叶疫和落叶。依据形态学特征和分子数据,引起加拿大一枝黄花锈病的病原菌被鉴定为紫菀鞘锈菌Coleosporium asterum。超微结构分析揭示,在一个孢子堆中冬孢子形成、萌发以及担子的产生是一个连续的过程,即在一个孢子堆中,既有冬孢子发育又有担子发育,而个体冬孢子间或担子间也具有不同的发育水平。研究结果为进一步探索病害侵染循环以及病原菌对寄主生长和传播的影响提供了科学数据。     

在小麦和叶锈菌互作过程中TCTP的表达特征

翻译控制肿瘤蛋白是调节植物生长发育、参与植物抵抗逆境胁迫的重要调节因子。本研究以叶锈菌生理小种260与4种含有不同抗叶锈基因的近等基因系分别组成亲和程度不同的组合为对象,采用RT-qPCR和Western Blotting方法,从转录和翻译两个水平探讨TCTP在小麦与叶锈菌互作过程中的表达模式。研究结果表明,无论是转录水平还是翻译水平上,TCTP在不亲和组合中均表现为表达量显著上调,但在不同的Lr基因背景下其表达模式有所不同;而在亲和组合中并未表现出明显的变化趋势。基于TCTP mRNA和蛋白水平的结果,发现在小麦与叶锈菌互作体系中TCTP在转录水平和翻译水平均受到调控,推测其在小麦抵抗叶锈菌侵染的防卫反应中可能发挥正调控作用,这将为进一步研究TCTP的功能及其作用机制奠定了基础。     

黑龙江省一株红小豆锈病病原菌鉴定

【目的】为明确发生在黑龙江省大庆市红小豆田中的锈病病原物的分类地位。【方法】从大庆市采集红小豆锈病标样,采用单孢子堆分离法获得一株红小豆锈病菌纯培养物ZXL01。采用观测夏孢子芽孔数目、位置和冬孢子壁厚度等形态学特征结合ITS序列分析的方法,对其进行鉴定。【结果】ZXL01夏孢子发芽孔多为2个,位于孢子赤道部位较远之处,冬孢子壁厚度为2.9μm-3.3μm。在基于r DNA-ITS序列构建的系统发育树中,ZXL01菌株与两株豇豆单胞锈菌(Uromyces vignae)的参比菌株(Gen Bank登录号:AB115718和AB115731)在自举值99%相聚一群。用豇豆单胞锈菌的特异性引物UV-ITSF/R进行检测,ZXL01菌株可扩增出500 bp左右的特征片段。【结论】黑龙江省大庆市红小豆锈病病原菌ZXL01菌株为豇豆单胞锈菌,ZXL01菌株的Gen Bank登录号是KM461700。     

大山赭痂锈菌简记

本文报告了我国人参属植物上锈菌一新记录种——大山赭痂锈菌 Ochropsora daisenen-sis T.Hiratsuka ＆ Uchida。此菌于1960年在日本大山(鸟取县)首次发现,寄主是大叶三七Panax pseudo-ginseng Wall.var.japonicus(c.A.Mey.)Hoo＆Tseng(=P.japonicus c.A.Mey.)。作者在检查中国科学院微生物研究所真菌标本室所藏的三七锈病标本时,发现有些标本含有冬孢子,形态特征与此菌完全一致。戴芳澜和王云章在鉴定这些标本时显然忽略了冬孢子的存在,故订为人参夏孢锈菌 Uredo panacis Syd.,现予订正。     

小豆VaDREB1A基因克隆及其应答锈菌侵染的表达分析

为明确小豆VaDREB1A在抗锈菌侵染过程中的作用,本研究分别从小豆基因组DNA及cDNA中克隆了该基因,测序结果表明VaDREB1A无内含子,全长660 bp编码219个氨基酸,氨基酸序列包含1个AP2结构域,序列特征及系统发育分析表明VaDREB1A属于DREB/CBF亚家族A1亚类。启动子顺式元件分析发现,VaDREB1A启动子包含乙烯、水杨酸及生物和非生物胁迫等响应元件。对该基因响应豇豆单胞锈菌(Uromyces vignae)侵染的表达分析发现,与不接种对照相比,VaDREB1A在抗病品种中于接种后24 h和120 h显著下调,而在感病品种中于接种后120 h和192 h显著上调。在1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)诱导小豆抗锈病过程中,VaDREB1A的表达与其在抗病品种中的表达相似,分别于ACC处理并接种后24 h和192 h显著下调。上述结果说明VaDREB1A可能参与小豆对锈病的抗性。     

2012–2013年中国禾柄锈菌小麦专化型小种动态及新毒力谱分析

监测具有潜在威胁的小麦秆锈病病原菌小种动态并分析其毒力谱变化,是培育抗病品种不可或缺的基础工作。在小麦秆锈病鲜有发生的情况下,于2012–2013年获得小麦田间秆锈病标样11份和经有性生殖过程的禾柄锈菌小麦专化型菌样22份。上述菌样经过分离、纯化,得到了53个单孢子堆菌株。利用国内最新采用的禾柄锈菌小麦专化型小种与毒力鉴别寄主体系进行分析,鉴定出13个生理小种,其中34C3RTGQM和34Oro II-MRGQM为优势小种,出现频率均为13.2%,首次发现了对Sr5+Sr11具有联合毒力的6个新小种,其出现频率处在1.9%–13.2%范围内。同时测定出Sr9e、Sr26、Sr31、Sr33、Sr37、Sr38、Sr47和Sr Tt3等8个抗秆锈病单基因对全部供试菌株表现抗病,余下40个单基因系则分别表现对1个以上至全部菌株感病。结论:(1)首次报道了6个对Sr5+Sr11具有危险性的联合毒力谱的新小种类型,这类毒力类型应当被密切关注;(2)明确了当前完全有效的8个抗秆锈病基因和其他部分有效的抗病基因;(3)初步说明了有性循环菌株与无性循环菌株在毒力结构上存在差异。     

小麦秆锈菌生理小种21C3CPH和Ug99 SSR标记的筛选

小麦秆锈病是一种专化性很强的大区远距气传病害,曾造成多个小麦种植国家和地区的毁灭性损失,新的强毒力小种Ug99含有对Sr31等多个重要抗秆锈基因的联合毒性,对我国的小麦生产有巨大潜在威胁,因此,加强小麦秆锈菌生理小种的监测和鉴定是有效防治该病害的基础性研究工作和关键环节。现代分子生物学的迅猛发展,为许多研究提供了新的方法和手段,分子标记技术在区分小麦秆锈菌生理小种方面显示了充分的可行性。本研究利用25对SSR引物对7个小麦秆锈菌主要生理小种进行DNA多态性分析,结果显示,所有特异引物对秆锈菌的扩增结果均呈现出丰富的多态性,秆锈菌的不同生理小种之间存在遗传差异。其中引物SSR180在21C3CPH中扩增出205bp的特异性条带;引物SSR6在Ug99中扩增出170bp的特异性条带,经过多次的重复试验,这些特异性条带均能够比较稳定地重复出现,说明引物SSR180和SSR6可用于小种21C3CPH和Ug99的特异性检测。     

细胞骨架系统调控花粉管发育的研究进展

细胞骨架是真核细胞的重要组成成分,广泛参与了包括细胞形态建成、细胞器运动、胞内物质运输和信息传递等在内的许多细胞生理活动.已有研究表明,细胞骨架系统在开花植物有性生殖的重要环节——花粉萌发及花粉管生长过程中发挥重要作用.本文针对该过程中细胞骨架系统的组织结构、动态变化及功能调控等进行系统综述,以期使读者深入理解细胞骨架系统在花粉极性建立和维持过程中的重要作用.     

细胞骨架在植物抗病中的作用

植物细胞骨架在调节植物适应周围环境变化方面起的重要作用越来越明显,现对植物细胞骨架在植物病原物互作过程及其信号转导中所起作用的一些新认识进行综述。     

基于转录组测序开发的一个小麦叶锈菌特异分子标记

小麦叶锈菌毒性变异频繁,新的毒性小种不断出现,往往导致小麦抗叶锈病品种在推广种植几年后的抗性丧失。因此,开发用于田间小麦叶锈病的诊断与预测预报的特异性分子标记具有重要意义。在前期已经完成小麦叶锈菌PHNT转录组测序的基础上,本研究拟在数据库中挑选候选效应蛋白,利用实时荧光定量PCR明确其在叶锈菌侵染小麦后不同时间点的表达模式,根据差异表达分析筛选出候选效应蛋白,再根据编码候选效应蛋白的基因序列设计引物,对小麦叶锈菌PHNT基因组DNA进行PCR扩增,旨在开发小麦叶锈菌特异性分子标记。结果在转录组数据库中筛选出24个候选效应蛋白,qPCR检测明确其中17个具有明显的表达差异。PCR扩增结果表明,基于候选效应蛋白基因PTTG-05290设计的引物在小麦叶锈菌PHNT中获得一条920 bp的条带,且在检测的25种叶锈菌生理小种中均稳定存在,而在小麦条锈菌、菜豆锈菌、枣树锈菌、柳树锈菌、苹果树锈菌及芦苇锈菌6种锈菌中不能获得有效扩增,表明该引物在小麦叶锈菌中具有特异性。qPCR结果表明,PTTG-05290在叶锈菌侵染小麦4 d时达到表达高峰,表达量为0 d的218倍,而0.5 d时便大量检测到该基因。因此,PTTG-05290可作为分子标记用于小麦叶锈菌的田间早期检测及预测预报,对小麦抗叶锈病品种在田间的合理布局具有重要意义。     

油松与赤松疱锈病病原及转主的研究

油松与赤松疱锈病是两针松类枝干上的重要病害,从油松和赤松主干病皮上取锈孢子分别向山芍药、芍药、返顾马先蒿、轮花马先蒿、长白茶藨子、东北茶藨子、香茶藨子和刺李进行室内和室外人工接种试验,终于在山芍药、芍药上接种成功,产生与自然状态下相同的典型症状。同样方法用夏孢子接种也都成功,在两种芍药上所产生的夏孢子堆与冬孢子柱以及夏孢子与冬孢子的形态也基本相同。由此可以肯定,油松疱锈病与赤松疱锈病是同一病原,病原菌为松芍柱锈菌[cronartium flaccidum(Alb·et Schw·)Wint]。取锈孢子用同样方法经多次在返顾马先蒿、轮花马先蒿、长白茶藨子、东北茶藨子、香茶藨子和刺李上接种,均未成功,因此认为这些植物与此两种疱锈病的发生无关,两种疱锈病在辽宁的转主寄主是山芍药(Paeonia obovata Haxim.)和芍药(P.lactiflora Pall.)。     

三裂叶豚草锈病发生和流行规律的研究

通过田间调查与定点系统观察,结合沈阳地区的气象条件,对三裂叶豚草锈病在沈阳地区的发生和流行规律进行了研究。结果表明：三裂叶豚草锈病属于喜高温、高湿型病害;该病于6月初在沈阳地区开始发病,可持续至9月,以7～8月发病最重。人工接种试验结果表明：在30℃和相对湿度96．9％条件下接种锈菌冬孢子,4d后三裂叶豚草即可发病;冷冻保藏（-20℃）可打破冬孢子休眠,在沈阳地区冬孢子是第二年锈病发生的初侵染菌源。苍耳柄锈菌三裂叶豚草专化型对三裂叶豚草表现出了显著的致病性、致死性及专一性,证明是防治三裂叶豚草的理想生防菌。     

内质网和细胞骨架在植物病毒细胞内转运中的作用

植物病毒的侵染循环是一个病毒.寄主互作过程.内质网和细胞骨架在病毒细胞内转运中起着重要调节作用,不仅协助病毒从复制位点转运到细胞边缘胞间连丝处,还可能介导多余病毒因子的降解.针对植物细胞内质网和细胞骨架在烟草花叶病毒等植物病毒细胞内转运过程中所起的作用进行了综述.     

山田胶锈菌和亚洲胶锈菌吸器的比较转录组分析

为防止锈病的传播,培育抗病品种以及减少产量损失,基于山田胶锈菌(Gymnosporangium yamadae)和亚洲胶锈菌(Gymnosporangium asiaticum)吸器阶段的转录组差异分析揭示了胶锈菌侵染寄主植物时的专化性选择机制。对山田胶锈菌和亚洲胶锈菌担孢子侵染寄主时形成的吸器进行转录组测序,分别获得了21 213条和13 015条单基因(unigenes);从山田胶锈菌和亚洲胶锈菌中分别选择5个基因进行实时荧光定量PCR验证,显示其表达情况与转录组分析结果基本一致,表明转录组分析结果可靠;用Nr、GO、KEGG、KOG等7个数据库进行基因功能注释和富集分析,发现两种胶锈菌的基因主要富集在细胞进程、翻译、代谢相关通路;使用SignalP和TMHMM在线网站以及dbCAN、BLAST、HMMER等软件分析显示山田胶锈菌和亚洲胶锈菌吸器中的候选效应蛋白分别有343个(2.51%)和175个(2.79%),其中分别含有14个和5个蛋白酶,10个和3个脂酶;利用OrthoFinder、BLSAT和KaKs Calculator软件分析了两种胶锈菌的进化关系,在一对一同源基因中...     

银叶老鹳草(Geranium sylvaticum)种群中诱导保护抗性和病原菌相互作用的研究（英）

本文通过自然植物种群接种实验,人工接种实验和野外调查研究了（Geranium sylvaticum)对老鹳草单孢锈菌（Uromyces geranii)（长生活史）的抗病性在受柄锈菌（Puccinia)（短生活史）感病前后和受2种柄锈菌（P.leveillei或P.morthieri)感病后有无区别,以及在同一季节里感染同一寄主植物的长生活史单孢锈菌和短生活史柄锈菌间的相互作用,病原菌间的相互作用使寄主植物产生诱导保护抗性。结果表明,P.leveillei可诱导寄主植物产生短时间的保护抗性,而P.morthieri可能诱导寄主植物产生长时期的保护抗性,诱导保护抗性可能是影响自然植物种群中植病式样的重要因素之一。     

细胞骨架参与调控细胞壁形成的研究进展

植物细胞壁是地球上最丰富的可再生资源,也是植物细胞区别于动物细胞的特殊结构之一,它与细胞质膜及细胞骨架共同构成了植物细胞表面的细胞壁-质膜-细胞骨架连续体.细胞壁为植物细胞提供外部支撑结构,细胞骨架则在细胞内构成内部网络支架结构.近年来,有关植物细胞骨架调控细胞壁形成的研究有了很大进展,本文从细胞骨架参与细胞壁物质膜泡运输、细胞骨架调控纤维素微纤丝沉积、细胞骨架调控次生细胞壁加厚以及细胞骨架参与细胞壁形成信号的调控等方面进行了阐述和总结,并对今后的研究方向进行了展望.