稻瘟病菌诱导物对水稻苯丙烷类途径酶系和绿原酸的诱导作用

用稻瘟病菌菌丝和培养滤液中提取的诱导物(Elicitor)处理水稻幼苗和愈伤组织,发现能诱导提高苯丙烷类代谢途经PAL和4CL的活性,并诱导绿原酸的生物合成。     

苯丙氨酸解氨酶(PAL)与水稻抗稻瘟病的关系

PAL活性与水稻抗稻瘟病性呈正相关;稻瘟病菌毒液对PAL活性有刺激作用;抗病品种的愈伤组织和整体黄化苗中的PAL在菌毒液中的反应不如感病品种敏感;抗病品种比感病品种能忍受较长时间的菌毒液为害,并能保持较高的PAL活性。因此,可以考虑把PAL活性变化作为鉴定水稻抗稻瘟病的生理指标。     

一种利用生理指标评价玉米弯孢菌叶斑病抗性的方法

本试验以4种不同抗性的玉米自交系幼苗为材料,比较了新月弯孢菌毒素浓度和处理时间对玉米主要防御酶系苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）比活力的影响。结果表明：在不同毒素浓度和胁迫时间下,PAL、POD和SOD比活力与品种抗病性的相关程度不一致。稀释200倍的毒素溶液处理玉米幼苗12h时,PAL比活力与抗病性呈极显著线性正相关,POD比活力与抗病性呈曲线正相关,SOD比活力与玉米抗病性呈极显著线性负相关。因此,可利用稀释200倍的新月弯孢菌毒素溶液处理12h时测得的玉米幼苗PAL、POD及SOD比活力估算玉米自交系弯孢菌叶斑病的抗性水平。     

生防细菌对水稻的促生性及诱导抗性研究

研究了4株生防菌对水稻白叶枯病的抑制作用和菌悬液浸种、浸芽、浇苗和包衣4种处理对水稻生长的促进作用,及对水稻体内过氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL 3种保护酶的诱导表达作用。结果表明,4个菌株均对水稻幼苗有促生及诱导抗病性的作用。其中,WY2菌株诱导水稻抗病性和对水稻的促生性都要优于其他3株菌株。水稻幼苗接种生防细菌24 h后再接种病原菌,生防细菌能促进植物体内保护酶PAL、POD、PPO活性的提高,进而诱导植物抗病性的提高。     

水稻抗稻瘟病与苯丙氨酸解氨酶及过氧化物酶活性的相关性

已知苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)与水稻抗稻瘟病有密切相关,水稻受到稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)侵染时,体内PAL与POD活性会发生显著变化。本文采用30个水稻(Oryza sativa)品种为材料,选择经常规浸种、催芽、生长较一致的种子,每一品种     

YD4-6和NV11-4菌株抑菌活性及诱导水稻防御性相关酶活性变化

从麦田和蔬菜地土样中筛选到2株具有较高抗菌活性的生防菌株YD4-6和NV11-4,测定了其抑菌活性和诱导水稻防御性相关酶活性的变化。抑菌活性测定结果表明YD4-6和NV11-4对水稻纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、油菜菌核病菌和白菜黑斑病菌均具有较强的抑菌活性。两菌株均不产生几丁质酶活性,但NV11-4能产生纤维素酶活性。针对其对水稻病原菌的抑菌活性和纤维素酶活性的差异及其特性,研究了2个菌株诱导水稻防御性酶活性的变化。结果表明,YD4-6和NV11-4菌株均可有效诱导水稻PPO、POD、PAL、SOD活性增强,MDA含量升高。接种水稻纹枯病菌和使用YD4-6和NV11-4菌株,在使用48 h后,水稻防御酶的活性增加并达到最高,其中NV11-4菌株诱导活性比较持久;YD4-6使用后,诱导水稻的MDA含量增幅较大。结果显示,2个菌株均可有效的诱导水稻防御性酶活性增强和MDA含量增加。经16S rRNA鉴定后,菌株Y4-6确定为蜡质芽孢杆菌,NV11-4确定为枯草芽孢杆菌。     

运用致病毒素筛选抗稻瘟病细胞突变体

本文研究报道了抗稻瘟病细胞突变体筛选方法、程序与结果,并对有关问题进行了讨论。毒素对水稻成熟胚愈伤组织的诱导与分化有明显的抑制作用,抑制程度随毒素浓度提高和处理时间延长而加强,但抗感品种之间差异显著。以含毒素的诱导培养基或诱导与分化培养基均含毒素的筛选处理效果较好,而且简便易行。5年来接种筛选了29个品种25000多个外植体,在已鉴定的349个R_1个体中,有183株表现抗病。经多次接种鉴定与选择,已获得12个高抗稻瘟病的株系和1个抗病丰产品系,并对部分抗病突变体的抗性基因进行了遗传分析。     

水稻基腐细菌毒素的分离纯化、性质和生物学作用

[目的]水稻基腐细菌毒素迄今未见报道.毒素是病原微生物重要的致病因子之一,毒素的分离纯化是研究病菌毒素功能和作用的前提和基础.[方法]通过几种层析柱的多次层析分离及对水稻 ,幼苗的生物活性跟踪测定,分离纯化水稻基腐细菌毒素;采用化学及生物化学方法,研究毒素的性质及生物学作用.[结果]获得了水稻基腐细菌毒素的一个成分T<,3>,该成分为黄色固体,溶于甲醇、正丁醇、水和甲酸;不溶于三氯甲烷、乙酸乙酯;微溶于丙酮,是非糖类和非蛋白质类物质,对紫外线敏感.毒素具有抑制水稻生根、使水稻秧苗萎蔫和对烟草细胞坏死的作用.高浓度毒素抑制水稻、玉米、番茄和烟草种子萌发,低浓度毒素则具有促进根、芽生长的作用.毒素对来自5个属的10种植物病原细菌具有抑菌活性,同时具有诱导水稻PAL和POD活性,且对抗病品种128的POD和PAL诱导活性均高于感病品种特籼13.[结论]首次建立了水稻基腐细菌毒素的分离纯化方法.该毒素具有抑制水稻幼根生长、导致秧苗萎蔫、引起烟草细胞坏死、抑制植物病原细菌和诱导水稻防卫酶活性等生物学作用.     

水稻OsERF96应答病原菌的表达及启动子的功能分析

前人研究发现水稻Os ERF96(ethylene responsive factor 96)可应答白叶枯病病原菌的侵染,但其功能及表达调控机制仍不清楚,本研究进一步分析了该基因在水稻应答稻瘟病病原菌侵染及外源激素(SA和Me JA)处理下的转录情况,并分析了其启动子的诱导表达活性。结果表明:相对于对照组,Os ERF96在接种稻瘟病后1~4 d表达量显著上调,以第1天最高,此后逐渐下降,外源SA处理后Os ERF96表达量持续上调;利用Os ERF96启动子驱动GUS的转基因株系分析了Os ERF96启动子的诱导活性,结果表明GUS在根、茎和叶均有不同程度组成型表达,稻瘟病菌接种后4~7 d GUS活性持续升高。GUS活性定量表明,稻瘟病菌和SA处理条件下均出现了升高。综上所述,Os ERF96可应答白叶枯病或稻瘟病病原菌的浸染,其启动子是一个对病原菌侵染产生应答的诱导性启动子。     

α—吡啶羧酸和致病毒素对水稻离体培养与幼苗生长的影响

比较了α-吡啶羧酸和稻瘟病菌粗毒素滤液对水稻种胚离体培养和幼苗生长的影响。结果表明,α-吡啶羧酸处理水稻种胚,其发芽率与愈伤组织诱导率明显降低,随α-吡啶羧酸处理浓度的提高,有逐步下降的趋势,感病品种(系)较抗病品种(系)更为敏感。α-吡啶羧酸处理不同抗病类型水稻的萌动种子,幼苗生长受到明显抑制,受抑制程度与处理浓度和品种感病性呈正相关。α-吡啶羧酸和病原菌粗毒素对水稻种胚离体培养与幼苗生长的影响基本一致。     

a—吡啶羧酸和致病毒素对水稻离体培养与幼苗生长的影响

比较了a—吡啶羧酸和稻瘟病菌粗毒素滤液对水稻种胚离体培养和幼苗生长的影响。结果表明,a—吡啶羧酸处理水稻种胚,其发芽率与愈伤组织诱导率明显降低,随a—吡啶羧酸处理浓度的提高,有逐步下降的趋势,感病品种(系)较抗病品种(系)更为敏感。a—吡啶羧酸处理不同抗病类型水稻的萌动种子,幼苗生长受到明显抑制,受抑制程度与处理浓度和品种感病性呈正相关。a—吡啶羧酸和病原菌粗毒素对水稻种胚离体培养与幼苗生长的影响基本一致。     

水稻与稻瘟病菌相互作用研究进展

作为一种主要粮食作物,水稻的生产影响全球经济的稳步增长。各种生物、非生物胁迫威胁水稻的生长发育过程。稻瘟病菌Magnaporthe oryzae(syn.Pyricularia oryzae)为重要的农业病原微生物,其引起的稻瘟病是世界性水稻重要病害,给水稻生产造成严重产量损失。相对于传统的化学农药防治,培育抗稻瘟病水稻品种是比较环保、有效的病害防治策略,然而田间稻瘟病菌群体复杂多样,小种遗传变异速度很快,抗病水稻品种的种植年限和范围受限。因此,掌握水稻抗病机理和稻瘟病菌致病机制有助于制定更好的防治措施。水稻与稻瘟病菌的相互作用过程涉及了不同层次的植物免疫反应,根据近年来水稻和稻瘟病菌功能基因组学研究上的最新进展,侧重对水稻抗稻瘟病的分子机理和信号传导方面进行了综述,并展望了二者研究所面临的机遇和挑战,以期进一步推进水稻与稻瘟病菌互作的分子机理研究,并为水稻的抗病育种提供借鉴。     

植物苯丙氨酸解氨酶的研究——Ⅱ 苯丙氨酸解氨酶在抗马铃薯晚疫病中的作用

马铃薯晚疫病原菌培养滤液含有毒素。毒素处理与孢子接种感染对抗病品种和感病品种都有刺激苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的作用,但刺激的强度毒素处理大于孢子接种,抗病品种大于感病品种。随着PAL活性的增高,钝化PAL的大分子物质也相应地积累,它是一种抑制蛋白。 抗病品种和感病品种的羟基肉桂酸CoA连接酶对各种苯丙酸底物的亲合性是不同的,暗示抗病品种比感病品种能形成更多的木质素。     

稻瘟病菌AVR-pita等位基因的遗传多样性研究(简报)

由真菌Magnaporthe grisea引起的稻瘟病是我国水稻三大病害之一．也是遍及世界各水稻产区的重要病害．每年均有不同程度的发生．流行年份一般减产10％-20％．严重的达40％-50％．局部田块甚至颗粒无收。稻瘟病菌在进化过程中形成了遗传多样性和毒性易变的特性．是水稻品种抗病性容易丧失的主要原因之一。对稻瘟病系统研究的证据表明．水稻与稻瘟病菌之间的互作．符合“基因对基因”假说。也就是说．水稻有一抗病基因,稻瘟病菌中就会有相对应的无毒基因．     

芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的应用及生防机制

芽胞杆菌具有人畜安全、不污染环境、病原菌不易产生抗药性、抗逆性强和促进植物生长等优点,是稻瘟病防治上的重要生防菌。芽胞杆菌的生防机制主要包括竞争作用、拮抗作用和诱导抗病性。芽胞杆菌定殖在水稻植株上,产生抗菌活性物质抑制稻瘟病菌的生长,诱导水稻产生抗病性,对水稻植株具有促生作用,可以挽回水稻产量损失。芽胞杆菌可以制备生防制剂用来防治我国南方稻区和北方稻区的稻瘟病危害,在水稻产业的可持续发展中对稻瘟病的生物防治具有指导意义。本文主要综述芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的应用研究、芽胞杆菌在防治水稻稻瘟病中的生防机制、影响稻瘟病生防芽胞杆菌防效的因素。     

利用有序差异显示技术克隆受稻瘟病菌诱导表达的水稻cDNA的研究

利用有序差异显示技术(ODD)分析受稻瘟病菌诱导表达的水稻基因,通过反式RNA印迹进行辅助筛选,获得了37个在接种稻瘟病菌后表达量增强的水稻cDNA克隆.采用RNA印迹对其中5个克隆在接种稻瘟病菌后的表达分析表明,这些克隆在抗病以及感病的水稻株系中都具有诱导表达的特点.根据序列同源性分析,与这些克隆序列相应的同源基因可能涉及抑制病原菌生长、清除真菌毒素、传递抗病信号以及调节宿主生理状态等几方面的功能.     

水稻抗稻瘟病天然免疫机制及抗病育种新策略

稻瘟病是水稻最严重的病害之一,由子囊菌(Magnaporthe oryzae)引起。利用抗病品种是防治稻瘟病最经济、最有效的措施。近年来,稻瘟病已发展为研究植物与病原真菌分子互作机制的模式系统,在水稻与稻瘟菌互作和寄主抗性分子生物学、基因组学和蛋白组学等领域取得了一系列重要的研究成果。文章综述了近年来水稻抗稻瘟病两种天然免疫机制,即病原菌相关分子模式诱导和效应蛋白诱导的抗病机制研究的最新进展,讨论了GWAS、TALLEN、CRISPR和HIGS等基因组研究新方法和新技术在水稻抗病育种中的应用,并对目前稻瘟病抗性机制研究和抗病育种中的问题和挑战进行了探讨和展望。     

稻瘟病菌侵染诱导的水稻早期反应基因的cDNA片段克隆与序列分析

以稻瘟病菌感染水稻,利用ｍＲＮＡ差汞显示技术分离了稻瘟病菌侵染诱导的水稻早期反应基因ＥＲ１的ｃＤＮＡ片段。Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ分析表明,ＥＲ１基因在稻瘟病菌侵染水稻叶片６ｈ后开始表达,８ｈ最强,１０￣１２ｈ开始减弱,１６ｈ消失。Ｓｏｕｔｈｅｍ ｂｌｏｔ分析表明,ＥＲ１基因属于水稻基因组。对ＥＲ１基因片段进行了克隆和序列分析。经查询,在ＧｅｎＢａｎｋ中没有与ＥＲ１同源的基因序列。     

毛地黄皂苷诱导的水稻悬浮细胞防卫基因表达的信号传导

用带水稻苯丙氨酸解氨酶PAL 2启动子和GUS读码框嵌合基因的水稻悬浮细胞证明毛地黄皂苷能诱导水稻PAL 2的转录。NAD-PH、NADH、过氧化氢、超氧歧化酶、过氧化氢酶、甘露醇、1,2-羟基苯-3,5-二磺酸(Tiron)、paraquat、精氨酸、还原型和氧化型的谷胱甘肽、N-乙酰-L-半胱氨酸、二硫苏糖醇等都不影响毛地黄皂苷诱导的PAL2转导。只有在超氧歧化酶和过氧化氢酶或超氧歧化酶和Tiron一起时才微弱地抑制这种诱导。毛地黄皂苷能在缺钙培养基中诱导胞外介质碱性化,但它只在含钙离子的条件下才诱导PAL 2转录。钙离子载体A 23187及Stauros-poline不诱导PAL 2基因转录和胞外介质碱性化。钙调素的拮抗剂N-(6-Aminohexy1)-5-chloro-1-naphthalenesulfonamide(W7)和trifluoperazine(TFP)能抑制毛地黄皂苷诱导的PAL 2转录,但一些蛋白激酶的激活剂和抑制剂包括phorbol-12-myristate(TPA)、1-(5-Isoquinoline sulfony1)-2-methylpiperaz-ine(H7)、staurosporine及genestein不干扰它对PAL 2转录的诱导,G蛋白激活剂GTP-γS和抑制剂百日咳毒素也不影响这种诱导。毛地黄皂苷不诱导几丁酶转录。二硫苏糖醇能抑制几丁酶转录。伴刀豆球蛋白及麦胚凝集素能微弱地促进几丁酶基因转录,但对PAL 2表达没有影响。看来毛地黄皂苷诱导的水稻悬浮细胞PAL 2转录与活性氧激活没有简单和直接的关系。但它依赖于胞外介质碱性化和钙-钙调素,它的信号传导途径与诱导几丁酶转录的信号传导途径是不同的。     

链霉菌JD211对接种稻瘟病后水稻过敏性反应的生理机制分析

以水稻品种"陆两优996"为材料,采用盆栽试验,通过施加链霉菌JD211固体菌剂培育水稻,以叶片喷施稻瘟病菌孢子悬液接种稻瘟病菌为处理,以喷施清水为对照,测定分析水稻叶片过氧化氢(H2O2)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、脂氧合酶(LOX)活性、丙二醛(MDA)含量及细胞质膜透性等生理生化指标变化,探究链霉菌JD211对接种稻瘟病后水稻过敏性反应的生理机制。结果表明:(1)水稻秧龄30d时,只添加链霉菌JD211处理组水稻的叶片CAT活性、LOX活性、H2O2含量较对照组分别显著提高50.30%、40.85%和45.31%,其MDA含量显著降低25.75%。(2)接种稻瘟病菌后添加JD211处理组水稻的叶片CAT活性、LOX活性、H2O2含量较未添加JD211处理组(只接种稻温病菌处理组)分别提高了33.50%、4.07%和47.76%,其MDA含量降低了38.68%。(3)接种稻瘟病菌后添加JD211处理组的细胞膜透性较未添加JD211处理组在秧龄32、34和36d时分别提高了38.94%、39.03%和8.08%。研究认为,施加链霉菌JD211提高了水稻叶片过氧化氢含量、过氧化氢酶以及脂氧合酶活性,抑制了丙二醛积累,在后期增加了接种稻瘟病菌处理组的细胞膜透性,从而能够有效调控细胞过敏性反应,诱发细胞过敏性坏死,阻止病原菌的进一步侵染,有效提高水稻稻瘟病抗性。