水稻对白叶枯病和细菌性条斑病的抗性遗传研究进展

水稻白叶枯病和水稻细菌性条斑病是由稻黄单胞细菌(Xanthomonas oryzae)不同致病变种引起的两种最重要的水稻细菌性病害。发掘和利用抗性基因,培育抗病品种是防治这两种病害的最有效手段之一。本文分别综述了这两种高度相关的病害的抗性遗传研究进展,包括已发掘和利用的主效抗性基因特点及目前国内外对这两种病害的抗性QTL定位研究进展,为水稻抗白叶枯病和细菌性条斑病育种研究提供有用信息。     

转基因改良水稻抗稻瘟病的策略及其进展

稻瘟病是由子囊菌引起的广泛发生在世界各水稻产区的主要真菌病害。由于病原菌致病性的高度分化,使得对稻瘟病很难控制和防治。长期实践证明,培育抗病品种是稻瘟病抗病育种的主要目标。随着基因工程的发展,利用转基因技术导入外源基因改良稻瘟病抗性已成为一条新途径。现有研究表明,通过某些抗病基因、抗真菌蛋白基因、杀菌肽基因的克隆和转育,可以培育出获得对稻瘟病广谱抗性的水稻品种(系)。     

甘蔗鞭黑粉菌侵染甘蔗的早期可视化观察

[目的]甘蔗鞭黑粉菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病是我国甘蔗生产重要的病害.示踪甘蔗鞭黑粉菌侵染甘蔗的过程将有助于揭示其致病性和甘蔗抗黑穗病机制,为抗病品种的选育以及黑穗病的防治奠定基础.[方法]利用农杆菌介导的遗传转化技术对甘蔗鞭黑粉菌进行黄色荧光标记,对转化子进行配合及致病力检测...     

植物抗真菌病害基因工程研究概述

真菌病害是作物损失的主要原因之一。作物病害的80％由病原真菌所引起。真菌病的危害性极大,如19世纪中期,爱尔兰曾因晚疫病严重爆发而导致马铃薯绝产,致使100万人挨饿、200万人被迫背井离乡远迁北美。过去,人们对作物真菌病害的控制有三条途径:(1)选育并采用抗病品种,育种方法为通过有性杂交利用作物本身或近缘种中的抗性基因;(2)施用化学杀菌剂;(3)采取预防措施,如轮作、     

甜瓜抗枯萎病和白粉病育种研究进展

甜瓜在整个栽培过程中受到多种病虫害的影响,其中枯萎病和白粉病是甜瓜的主要病害。甜瓜枯萎病和白粉病是世界性病害,对我国甜瓜生产构成严重威胁,造成巨大的损失。传统的农业防治、化学防治和生物防治存在费时费力、污染环境、破坏生态平衡、危害人体健康的问题,不利于农业可持续发展,种植抗病品种可以从根本上解决环境与生态问题,因此选育抗病品种是最佳方案。综述了甜瓜枯萎病和白粉病的病理学、抗病性鉴定及抗病育种3个方面的研究进展,讨论了抗病育种的意义、存在的问题及今后的发展方向,旨在为甜瓜抗病品种的培育提供借鉴。     

植物保护用抗菌素的研究与应用——Ⅱ.防治植物细菌病、病毒病、农业害虫及杂草的抗菌素

本少分别介绍除防治植物真菌病害之外的其它植物保护用抗菌素的研究进展。防治植物细菌病害的抗菌素一、链霉素这是第一个成功应用于植物细菌病害防治的抗菌素。据报道,它可防治40种以上的病害,主要病原菌是假单胞杆菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Xanthomonas)及欧文氏菌属(Erwinia)。     

玉米大斑病菌致病毒素粗提纯过程中的毒性变化

利用抗病品种防治玉米大斑病是目前最经济有效的措施。国内外自七十年代以来在常规育种的基础上对生物技术育种进行了尝试并先后在烟草抗黑胫病、甘蔗抗眼斑病等病害的诱变育种方面取得了成功。抗病诱变育种就是用病原菌产生的代谢产物一致病毒素(Pathototxin)来筛选和处理寄生植物的愈伤组织即给予一定的选择压力最后筛选并获得抗病的后代。     

基因沉默技术在抗真菌病害中的应用和展望

真菌病害严重威胁作物的产量和品质,给国家和人民造成巨大的经济损失。尤其是引起维管束病害的土传真菌,化学农药的作用效果很不理想。利用抗性基因进行遗传育种是目前生物防治的重要手段之一,但对于缺乏抗性资源的物种,面对强大的土壤真菌病害,研究者也时常束手无策。近年来,利用RNA干扰技术发展而来的宿主诱导的基因沉默(Host induced gene silencing,HIGS)策略,在抗病虫害领域逐渐崭露头角,但由于真菌侵染的复杂多样性及土壤传播的特性,HIGS在土壤真菌病害中的应用充满神秘和挑战。本研究室近期揭示了棉花黄萎病(一种严重的土壤真菌病害)的"罪魁祸首"——大丽轮枝菌的侵染结构和侵染过程;并首次证明了宿主植物内源小RNA能够跨界进入病原菌细胞中降解致病基因表达的抗病作用;在此基础上,本研究室利用HIGS在棉花上获得了对黄萎病抗性较高的品系,成功地开辟了抗土壤黄萎真菌病害的新天地,研究结果显示出基因沉默技术在这一领域强大的应用潜力和前景。     

青枯菌特异性噬菌体的研究进展与应用

烟草等茄科植物青枯病的防治是一个世界性难题,传统的化学防治、合理轮作、抗病品种等措施无法有效控制该病的发生。噬菌体用于细菌性病害的防治已有很长历史,近年来利用噬菌体防治青枯菌引发的青枯病方面的研究越来越受重视。我们简要综述了青枯菌噬菌体的研究进展,并对青枯菌噬菌体生物防治的应用前景进行了展望。     

棉花枯黄萎病及其抗性鉴定技术

棉花枯黄萎病是我国最主要的棉花病害,种植抗病品种是有效的防治方法。抗病鉴定是棉花抗病育种的关键技术之一。人工病圃鉴定是棉花抗病鉴定的主要方法,相对抗性指数(IR)或相对抗病效果(ER)最适合作为抗病鉴定指标,根据棉花的抗病程度可将棉花的抗病水平分为免疫、高抗、抗病、耐病和感病5级。     

水稻条斑病抗感品种根际微生物群落结构和功能分析

通过抗感水稻细菌性条斑病(简称细条病)的品种的水根际可培养细菌群落结构和代谢功能多样性分析, 探讨其根际细菌多样性差异与水稻抗细条病的相关性。采集孕穗期水稻品种CG2和IR24的植株根际土壤, 采用多种培养基进行可培养细菌的分离、鉴定, 并通过 16S rRNA序列构建系统进化树; 利用Biolog 技术分析不同品种根际微生物的代谢功能差异。结果显示: 不同水稻品种的根际土壤可培养细菌分析发现抗病品种CG2以芽孢杆菌为优势菌群, 而感病品种IR24以节杆菌为优势种群; 对条斑病菌有抑制的菌株, 筛选后以芽孢杆菌为主, 且抗病品种的比率达47%以上, 而感病材料中只有2.3%; 抗病品种根际微生物群落的Shannon多样性指数(H′), Shannon均匀度指数(SE), Simpson指数(D), McIntos指数(U)和McIntosh均匀度指数(ME)分别增加了8.80%, 48.49%, 11.76%, 41.88%和0.52%; 主成份分析表明抗病品种CG2的根际土壤微生物与感病品种IR24相比, 对碳水化合物, 氨基酸类、酯类、醇类、胺类和酸类的利用率分别提高了12.52%、66.53%、3.78%、7.49%、27.98%和40.67%。研究表明, 从根际土壤细菌数量和种类上看, 抗病品种CG2的根际土壤细菌数量和种类与感病品种相比, 细菌群落结构多样性更为丰富, 发挥生防作用的菌群更多, 为水稻条斑病的生物防治提供了思路和资源。     

玉米茎腐病研究进展

茎腐病是国内外玉米生产中的重要病害之一,近年来,随着机械收获和籽粒直收,茎腐病已成为玉米生产中最具威胁性的病害,利用抗病品种是防治玉米茎腐病最为经济、有效的措施。因此,本文从茎腐病的发生与为害、病原菌种类、抗茎腐病种质资源筛选、抗性遗传和抗病基因发掘与定位等几个方面阐述了国内外玉米茎腐病的研究进展,旨在为该病害的综合治理奠定重要的理论基础。     

根际微生态调控白菜根肿病发生的机制研究进展

白菜根肿病是由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae Woron)引起的一种常见土传病害,主要危害白菜的根部。根际是土壤-植物-微生物相互作用最活跃的关键微域,根际微生态系统中的微生物失衡是导致土传病害的重要因素,深入探究根际微生态与土传病害互作机制,有利于从根际微生物、抑病物质和功能代谢等方面挖掘防控土传病害安全高效的方法。本文综述了根际微生态与白菜根肿病的发生机制关系,从该病害的危害、发生的根际微生态机制及生防菌防治研究等方面综合分析了根际微生物调控白菜根肿病发生的机制,以期为白菜根肿病防控、促进土壤健康和维持根际微生态系统稳定提供理论依据。     

连作对棉花抗枯萎病生理生化特性的影响

连作障碍引起棉花的产量和品质下降,严重制约着我国棉花产业的可持续发展。枯萎病作为典型的土传真菌病害,一直是困扰我国棉花生产的两大病害之一。研究采用室内盆栽试验,通过接种棉花枯萎病菌,研究不同连作年限(0、5、15a)土壤对棉花生长状况及体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量的影响,进而探讨其对棉花抗枯萎病性能的影响。研究结果表明:与非连作土壤相比,连作土壤显著影响棉花的生长,导致棉花幼苗鲜重、主根长、株高降低,SOD和CAT活性降低,可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量升高,抗病品种中棉38的POD活性无显著变化,但耐病品种南农10号的POD活性明显提高。说明连作降低了棉花对枯萎病菌的抗氧化酶反应,加重了棉花的膜质过氧化程度,进而降低了棉花对枯萎病的抗性。     

自然林下与田间根腐三七根际微生物群落特征及比较分析

【背景】三七根际微生物群落特征与其土传根腐病害密切相关,而针对自然林下根腐三七的相关研究鲜见报道。【目的】比较分析自然林下与田间根腐三七根际土壤微生物群落的组成特征,结合土壤理化性质与酶活性分析,为三七根腐病害防治与仿野生栽培提供科学依据。【方法】采集自然林下与田间根腐三七根际土壤,利用高通量测序技术,分析土壤细菌与真菌群落的物种组成与多样性,并测定土壤理化性质和酶活性。【结果】自然林下与田间根腐三七根际土壤中细菌和真菌群落组成具有明显差异,自然林下根腐三七根际土壤中担子菌门(Basidiomycota)、酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度较高,而田间根腐三七根际土壤中子囊菌门(Ascomycota)、变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度较高。在属分类水平,镰刀菌属(Fusarium)是自然林下根腐三七根际土壤中的优势菌群,相对丰度为17.30%,而癣囊腔菌属(Plectosphaerella)是田间根腐三七根际土壤中的优势菌群,相对丰度为22.55%;Candidatus Ba...     

丛枝菌根真菌防治尖孢镰孢枯萎病的效应、机制及其应用研究进展

尖孢镰孢(Fusarium oxysporum)所引起的植物枯萎病是农业生产中广泛存在且难以防治的一种土传病害,严重影响作物的产量和品质。丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌能够与大部分陆生植物形成互惠共生关系,在促进植物生长、增强宿主植物抗病性等方面具有重要作用。本文收集整理了2001-2021年期间发表的相关文献,评述了AM真菌防治尖孢镰孢枯萎病的研究进展,并分析了AM真菌菌剂组成及应用方式对病害发生情况和尖孢镰孢丰度的影响。根据AM真菌在土壤-植物连续体的空间位置及其影响范围,从土壤、根系、植株等作用层面对AM真菌增强植物抵抗尖孢镰孢的直接和间接作用机制进行总结,包括影响土壤微环境、调节植物根际微生物群落结构、与病原菌竞争生态位、强化根系机械保护屏障、促进宿主植物养分吸收和生长、诱导植物系统性抗性等。此外,综合讨论了AM真菌与其他手段联合应用防治尖孢镰孢枯萎病的应用研究进展。本文可为推进AM真菌生物防治病害相关基础与应用研究的发展提供借鉴和参考。     

小麦抗赤霉病外源种质的创制和育种利用

小麦赤霉病是危害小麦安全生产的重要病害之一,种植抗病品种是防治赤霉病最经济有效的手段。目前在生产上应用的抗源很少,越来越多的研究者将目光转移到小麦的近缘属种,寻找新的抗源以及寻求新的育种突破。携带抗性基因的外源染色体可以通过染色体工程手段以附加系、代换系和易位系等形式导入小麦。综述了将大赖草等多个小麦近缘种的抗赤霉病基因导入普通小麦、创制抗病外源种质和育种利用的最新研究进展,以期为小麦抗赤霉病育种提供参考信息。     

水拉恩氏菌JZ-GX1产嗜铁素特性及其对林木病原菌的拮抗作用

【背景】嗜铁素被认为是一种具有开发和利用价值的新型生物活性物质,已被逐渐应用到植物病原菌的防治中。【目的】明确根际促生菌水拉恩氏菌(Rahnella aquatilis) JZ-GX1产嗜铁素最佳发酵培养条件,进一步探讨嗜铁素在防治植物根部病害中的潜在作用。【方法】采用摇瓶发酵法,通过铬天青(Chrome azurol S,CAS)检测分析,对影响JZ-GX1菌株嗜铁素分泌的几种发酵因子进行研究,并通过菌丝生长抑制速率法测定嗜铁素对两种林木病原菌的拮抗效果。【结果】以KMB为基础培养基,初始pH 8.0,装液量25 mL/50 mL,按1%接种量接种,在28°C下培养36 h可获得该菌株较高产量的嗜铁素;鉴定其嗜铁素类型为羧酸盐和异羟肟酸型的复合型铁载体;在最适条件下测得其发酵原液对樟疫霉(Phytophthoracinnamomi)和立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)的抑制率均达到100%。【结论】水拉恩氏菌JZ-GX1对碱性土壤上林木根部病害的防治具有较好的潜力。     

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。     

甘肃省冬小麦抗条锈菌CYR34育种策略

小麦条锈病是发生于甘肃省冬小麦生产上的最主要病害,种植抗病品种是防治该病最经济有效且有利于保护环境的措施。本文结合近年来甘肃省小麦条锈菌CYR34消长动态及致病性特点、冬小麦抗条锈育种研究现状与进展,提出了后CYR34时期抗病育种及抗病品种应用的思路,以期为持续控制甘肃省小麦条锈病、保障国家粮食安全生产提供技术支撑。