接种菌根菌短枝木麻黄对低温胁迫的响应特征

通过对接种不同菌根菌短枝木麻黄幼枝进行系列低温胁迫处理,分析抗寒性相关生理指标与接种菌根菌短枝木麻黄抗寒性关系,探讨短枝木麻黄接种菌根菌对低温胁迫的响应特征,为科学评价和改良短枝木麻黄的抗寒能力提供依据。结果表明:(1)接种菌根菌有助于短枝木麻黄形成菌根,可显著促进其苗期生长。(2)随着胁迫温度的降低,接种菌根菌短枝木麻黄嫩枝SOD、POD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势,MDA含量逐渐增加,且细胞膜透性均升高。(3)与相同温度处理下未接种对照相比,7个接种处理短枝木麻黄的嫩枝SOD、POD、CAT活性显著提高,并在0～4℃达到最高值,其MDA含量和细胞膜透性显著降低,而且各菌株处理的升降幅度存在显著差异。研究发现,在一定低温胁迫下,接种菌根菌可以显著提高短枝木麻黄嫩枝主要保护酶活性,有效降低其细胞膜透性和MDA含量,从而提高自身抗寒能力;接种内生菌根菌苏格兰球囊霉和外生菌根菌多根硬皮马勃对短枝木麻黄耐寒性的促进效果最佳。     

不同抗性泡核桃对褐斑病病原菌侵染的生理生化响应北大核心CSCD

以抗病和感病泡核桃无性系为实验材料,人工接种褐斑病病原菌后测定不同时期叶片中保护酶活性、总酚、类黄酮、叶绿素含量等相关生理生化指标,探讨不同抗性泡核桃响应褐斑病病原菌侵染的生理生化差异。结果表明:(1)接种病原菌后,感病无性系64叶片带菌率随着侵染时间的增加而升高,且显著高于抗病无性系199(P<0.05)。(2)抗病无性系199和感病无性系64叶片的SOD、POD、CAT、APX和PPO活性随着侵染时间均呈现先升高后降低的变化趋势,其中SOD、POD和APX活性均在16 d时达到最大值;与较感病无性系相比,接种后抗病无性系的POD和APX活性较强;在接种前期(1~16 d),感病无性系PPO活性高于抗病无性系,后期(16~34 d)CAT活性也较抗病无性系高。(3)抗病无性系叶片叶绿素含量始终高于感病无性系;抗病无性系MDA含量在接种后无明显变化,而感病无性系先增加后降低,其细胞膜脂过氧化较重。(4)两个无性系叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量变化较平缓,且差异不显著,在接种后期(34 d)有升高的趋势;接种5 d以后,感病无性系叶片类黄酮和总酚含量始终显著高于抗病无性系。研究发现,泡核桃抗病无性系叶片带菌率较低,较难受到侵染,并且通过提高POD和APX活性以及积累较多叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖来应对病原菌侵染引起的氧化胁迫,抑制病原菌的繁殖,从而提高其抗病能力。     

黑穗病菌侵染早期的甘蔗生理生化响应差异

由黑粉菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病能导致甘蔗产量和甘蔗糖分的严重损失,研究抗、感甘蔗基因型在病原菌侵染初期的生理生化变化,对基于生理生化综合分析开发抗病育种的辅助选择技术具有重要意义。采用经田间抗性鉴定为抗病(YZ03/258)和感病(FN39)的甘蔗基因型各1个,测定并分析了蔗芽人工针刺接种甘蔗黑穗病菌后,早期(0~7 d)生理生化响应及其与抗病性的关系。结果表明,病原菌胁迫后,甘蔗抗、感基因型的过氧化物酶(POD)活性均持续上升,但抗病基因型增幅大、持续时间长,表明POD在甘蔗防御黑穗病菌的侵染中起保护作用;在接种0~1 d时,抗病基因型的过氧化氢酶(CAT)活性较感病基因型上升时间快,暗示该阶段CAT可能与抗病性密切相关;超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的变化趋势相同,即接种0~1 d,抗、感基因型中的酶活性变化不明显,3 d时感病基因型相对高于同期抗病基因型,但接种后期(7 d)抗病基因型的酶活性急剧上升且高于感病基因型,表明SOD和APX在甘蔗应答黑穗病菌胁迫中可能存在协同表达作用;β-1,3-葡聚糖酶活性的变化与抗病性的关系不明显。此外,丙二醛(MDA)含量测定结果显示,抗、感基因型在病原菌侵染0~3 d MDA快速积累,说明细胞膜脂出现过氧化,且感病基因型MDA含量更高意味着其生物膜受损害程度更高。     

短枝木麻黄国际种源试验和早期选择

为选择短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)的优良家系,对来自10个国家23个种源109个家系的短枝木麻黄生长性状进行综合选择。结果表明,造林42个月后短枝木麻黄的树高、胸径、单株材积、抗虫性、健康状况和保存率在种源和家系间均存在极显著或显著差异。印度种源(18118)、中国种源(18267、18268和18586)、泰国种源(21199、18299和18297)在生长速度上表现较好;肯尼亚种源(18144、18142、18135)、澳大利亚种源(17862)、瓦努阿图种源(18312和18565)的抗虫性较好;瓦努阿图种源(18312)和肯尼亚种源(18142)的健康状况表现较好;中国种源(18586)、越南种源(18128)和肯尼亚种源(18144)的保存率较高。单株材积的遗传力最高,保存率和抗虫性的较低,健康状况的最低。利用单株材积、抗虫性、健康状况和保存率进行指数选择,按25%的入选率,28个综合性状优良的家系可作为下一步杂交育种的遗传材料。     

不同抗性短枝木麻黄种源苗木接种青枯病菌后酚类物质含量的变化

为了解短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)抗青枯病的机理,对接种青枯病菌(Ralstonia solanacearum)后短枝木麻黄的单宁和黄酮含量变化进行了分析。结果表明,不同抗性短枝木麻黄种源小枝的总酚和单宁含量呈现不同的变化趋势,高抗、中抗种源均呈现先升高后降低的变化趋势,峰值均约为126 mg g–1,但中抗种源的峰值出现时间较晚,而易感种源则呈逐渐升高趋势。抗、感种源木麻黄接种青枯菌后,小枝中缩合单宁含量均呈现逐渐升高的趋势,但高抗种源的缩合单宁含量均显著高于易感种源,增加70.33%。抗性种源黄酮含量呈S型上升趋势,易感种源则持续缓慢升高。这表明接种青枯病菌后,抗、感短枝木麻黄种源表现出不同的防御特征,次生物质含量增幅越大,抑菌抗氧化能力越强,短枝木麻黄表现出的抗性越强。     

银杏苗期生理生化指标的变异和选择研究

对银杏家系间的苗期生理生化和生长指标进行测定,并对生理生化指标与生长指标的相关关系进行研究。结果初步表明家系间生理生化指标、生长指标差异显著;叶片硝酸还原酶(NR)活性和单株生物量、苗高达到了极显著正相关水平;多酚氧化酶活性与单株生物量、苗高的相关系数达到极显著负相关水平。可以初步确定硝酸还原酶、多酚氧化酶为银杏苗木早期选择指标。     

不同油茶无性系炭疽病抗性及主要生理指标分析

为选育对炭疽病高抗的油茶(Camellia oleifera)良种,以5个闽西当地的油茶无性系为材料,采用病情指数法进行调查,评价其炭疽病抗性,并测定各无性系叶片的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及可溶性蛋白含量等指标,分析油茶炭疽病抗性与其主要生理指标的相关性。结果表明,参试的5个油茶无性系中,高抗无性系1个(新罗2号)、中抗无性系3个(河田2号、红山1号、漳平2号)、低感无性系1个(武平2号);不同无性系之间的POD、SOD、CAT活性及可溶性蛋白含量差异均达极显著水平(P<0.01)。相关性分析显示,POD活性、SOD活性、可溶性蛋白含量与油茶炭疽病的感病指数成负相关,CAT活性与感病指数的相关性未达显著水平。综上所述,不同油茶无性系对炭疽病的抗性各不相同,且其主要生理指标与抗性有一定的相关性,其中新罗2号无性系对炭疽病抗性强,主要生理指标也相对较高。该结果为油茶抗炭疽病良种选育及抗病机理研究提供依据。     

内生真菌Alternaria sp. GHX-P17代谢产物防治广藿香青枯病及保护酶的变化

广藿香是著名药材,青枯病是威胁广藿香生产和质量的主要病害。针对从广藿香茎叶中分离出的1株有抑菌活性的内生真菌Alternaria sp. GHX-P17,研究其代谢产物对广藿香青枯病的防治作用及耐病机制。在室内通过人工接种Alternaria sp. GHX-P17菌株与喷施粗提物稀释液2种方式,于不同时间调查广藿香青枯病的发病率和严重度,并计算其病情指数(disease index,DI)。同时,对处理后不同时间的广藿香苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)3种保护酶活性进行测定。结果表明:(1)Alternaria sp. GHX-P17处理后青枯病DI显著降低,与对照比较,204 h后DI降低为27.16%,方差分析呈显著性差异(P<0.05)。(2)随着处理时间延长,青枯病严重度升高缓慢,严重度等级降低,到204 h时,处理组的严重度明显低于对照,防治效果达到74.65%。(3)处理后的广藿香3种保护酶PAL、POD和SOD活性增强,但3种酶活性高峰出现时间不同。PAL随时间逐渐升高; POD先升高后降低,然后又升高,出现2个峰值; SOD快速升高后逐渐降低。这表明内生真菌菌株Alternaria sp. GHX-P17可以提高广藿香3种保护酶活性,延缓了青枯菌的侵染过程,降低了青枯病的发病程度。该研究结果为植物内生真菌次级代谢产物活性成分研究及生物农药开发提供了参考。     

短枝木麻黄种群苗期表型多样性评价

以来源于大洋洲原生种源区、亚洲原生种源区、亚洲引种次生区以及非洲引种次生区4个区域的20个种源短枝木麻黄种子和当年生幼苗为材料,通过种子千粒重以及幼苗苗高、地径、一级侧枝粗度、一级侧枝长度等7个性状对短枝木麻黄表型多样性进行了研究,以探讨种群苗期表型遗传差异,为短枝木麻黄早期遗传选择和遗传改良提供基本资料。结果表明:(1)短枝木麻黄种子千粒重在区域间和区域内种源间差异极显著,且千粒重具有显著的地理变异模式,随经度的增大而降低。(2)当年生幼苗苗高、地径在不同区域间及区域内种源间均存在极显著差异,其中泰国干东港种源幼苗生长最好(苗高76.6cm,地径4.64mm),而种源汤加的幼苗生长最差(苗高28.3cm,地径2.58mm)。(3)当年生幼苗一级侧枝粗度、一级侧枝长度、二级侧枝长度、每小枝节数和齿叶数在不同区域间及区域内种源间均存在极显著差异,其中齿叶数在区域间的变异系数最大(82.15%)。(4)通径分析表明,一级侧枝长度对苗高具有显著的正向影响作用,而一级侧枝粗度和二级侧枝长度对地径具有显著正向影响作用,它们可作为短枝木麻黄优良新品种筛选的参考因子。     

接种乳黄粘盖牛肝菌和荧光假单胞菌对油松苗生长及猝倒病的影响

在盆栽条件下研究了单接种外生菌根真菌乳黄粘盖牛肝菌(SL)、单接种荧光假单胞菌(PF)、双接种(SL+PF)和不接种菌剂(CK)4个处理对油松苗生长、盆栽土壤指标、油松苗生理生化指标及猝倒病发生的影响.结果显示:(1)不同接种处理的油松苗成活率、生长状况及根系活力均高于对照,且SL+PF促生效果最好,其成活率、苗高、地径、地上干重、总干重及根系活力分别比对照提高22.10%、36.16%、44.86%、124.14%、161.54%和100%.(2)双接种可同时有效提高土壤酶活性和土壤养分含量,土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均与速效氮、速效磷和有机碳呈显著或极显著正相关.(3)接种病原菌前后油松苗的MDA含量表现为CK>PF>SL>SL+PF,SOD、CAT和PAL活性均为SL+PF>SL>PF>CK,但接种病原菌前后不同处理酶活性增长幅度不同,CAT和PAL活性均以SL+PF增幅最大,分别比对照增长76.18%和112.64%.(4)接种处理的油松苗猝倒病发病率及病情指数均低于对照,且以SL+PF抗病效果最好,分别比对照降低60.94%和70.55%.研究表明,接种菌根真菌可有效提高土壤酶活性和土壤养分含量,增强植株体内的抗氧化酶活性,从而促进油松苗生长,抑制猝倒病的发生,菌根促生菌荧光假单胞菌增强了菌根真菌的作用.     

Induced defence responses and protective effects on tomato against Xanthomonas vesicatoria by an aqueous extract from Solanum lycocarpum infected with Crinipellis perniciosa

This study investigated the induced defence responses and protective effects on susceptible tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) against Xanthomonas vesicatoria (Doidge) by a heat-treated aqueous extract (VLA) from dry necrotic tissue of ‘Lobeira’ (Solanum lycocarpum St. Hil.) branches infected with the fungus Crinipellis perniciosa (Stahel) compared with acibenzolar-S-methyl (ASM), a commercial inducer of resistance. Plantlets were sprayed with VLA and ASM and challenged 4 days later with a virulent strain of X. vesicatoria, under greenhouse conditions. The disease severity, fresh weight of shoots, the activities of phenol peroxidase (POX), polyphenol oxidase (PPO), chitinase (CHI), phenylalanine ammonia-lyase (PAL), lignin deposition, and soluble phenolic contents were evaluated in the leaf tissues. Reduction of the bacterial spot severity was observed in plantlets treated with VLA which conferred 63% of the ASM protection. This protective effect and lesion reduction promoted by VLA were probably associated particularly with POX and PAL activities, lignin deposition on leaf tissues and, to a less extent, CHI activity.     

青枯雷尔氏菌胞外多糖合成缺失突变株构建及其生物学特性

【目的】由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的植物青枯病是一种毁灭性土传病害。胞外多糖(extracellular polysaccharides,EPS)是青枯雷尔氏菌关键的致病因子之一。通过构建胞外多糖缺失突变株,研究胞外多糖在青枯病致病中的作用。【方法】从青枯雷尔氏菌FJAT-91的基因组中克隆出胞外多糖合成结构基因epsD同源臂,克隆至自杀性质粒p K18mobsacB,再将庆大霉素抗性基因(Gm)插入同源臂中间,获得重组质粒p K18-epsD。将重组质粒转化至青枯雷尔氏菌FJAT-91感受态细胞中,通过同源重组敲除epsD基因,获得EPS合成缺失的突变株FJAT-91Δeps 。研究突变株与野生菌株在菌落形态、胞外多糖合成、运动能力、定殖能力的差异性。【结果】突变菌株FJAT-91ΔepsD与出发菌株FJAT-91相比:胞外多糖产量显著减少,生长较慢;泳动能力(swimming motility)和群集运动能力(swarming motility)显著降低;在番茄苗根部和茎部的定殖能力显著降低;弱化指数(AI)为0.905,鉴定为无致病力菌株。【结论】胞外多糖在青枯雷尔氏菌的致病中起着关键的作用,本课题研究成果为开发植物疫苗提供了优良的材料与研究基础。     

马齿苋内生菌橘青霉和波兰青霉中抗青枯菌的活性物质

为了挖掘农作物病害生物防治新资源,以药用植物马齿苋(Portulaca oleracea)为材料,通过培养基种植法分离和纯化其根、茎、叶中的内生菌,以青枯菌(Ralstonia solanacearum)的抑菌试验评价其活性,采用菌落形态观察和ITS序列分析鉴定菌种。结果表明,从马齿苋筛选出2种具有抑制青枯菌的内生菌橘青霉(Penicillium citrinum)和波兰青霉(P. polonicum),采用液相与四极杆飞行时间串联质谱(UPLC-QTOF-MS)鉴定2种内生菌的主要活性物质为橘霉素,其对青枯菌的抑制效果比链霉素更好。因此,这为植物青枯病的生物防治提供科学依据。     

丛枝菌根真菌响应桉树茄科雷尔氏菌侵染进程基因的筛选与鉴定

【背景】桉树(Eucalyptus)青枯病危害严重,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与桉树共生影响桉树对青枯病的抗性,而AMF响应桉树青枯菌侵染的机制仍不清楚。【目的】探索AMF响应桉树茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)的侵染机制。【方法】以非菌根化和异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)菌根化巨桉(Eucalyptus grandis)分别受茄科雷尔氏菌侵染0、24、48和96 h接种后(hour post-inoculated, hpi)的根系组织为研究对象,基于转录组测序筛选和鉴定菌根化巨桉根系中异形根孢囊霉响应茄科雷尔氏菌侵染的基因信息。【结果】与对应非菌根化桉树受茄科雷尔氏菌侵染的时间点相比,菌根化桉树中异形根孢囊霉响应青枯菌侵染显著差异表达基因为3 382–5 989个,随青枯侵染时间进程的增加,异形根孢囊霉特异性响应茄科雷尔氏菌侵染差异表达基因数量逐渐增多。茄科雷尔氏菌侵染24 hpi时,异形根孢囊霉显著富集共生体生长、孢子形成和凋亡信号通路、铁载体等相关基因;茄科雷尔氏菌侵...     

Screening rhizobacteria for biological control of Ralstonia solanacearum in Ethiopia

Bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum (Smith) has become a severe problem mainly on potato and tomato in Ethiopia and no effective control measure is available yet. To explore possibilities for the development of biological control for the disease, 118 rhizobacteria, most of them collected from Ethiopia, were screened against an Ethiopian R. solanacearum strain. On the basis of in vitro screening, six strains (RP87, B2G, APF1, APF2, APF3, and APF4) with good inhibitory effect were selected for in planta testing in a greenhouse. In the greenhouse, soil and tomato seedlings were treated with the antagonists and their effects studied. The study showed that APF1 and B2G strains significantly reduced disease incidence and increased weight of tomato plants. Area under disease progress curves (AUDPC) was reduced by 60% and 56% in plants inoculated with APF1 and B2G strains, respectively. Plant dry weight increase in plants inoculated with APF1 and B2G strains was 96% and 75%, respectively. APF1 was found to be the most beneficial strain in disease suppression and also growth promotion resulting in 63% dry weight increase compared to untreated control. The study revealed that APF1 and B2G strains are promising strains whose effectiveness under field conditions and their mode of action should be investigated.     

西瓜花叶病毒诱导对不同抗性美洲南瓜防卫基因表达的影响

为了明确防卫基因PAL与美洲南瓜抗西瓜花叶病毒(watermelon mosaic virus,WMV)之间的关系,通过室内接种和实时荧光定量PCR技术,测定了WMV侵染对不同抗性美洲南瓜体内防卫基因PAL表达的影响。结果表明:(1)室内测定显示,抗病品种GBRV-8发病率和病情指数(15.6%和14.2)显著低于感病品种‘光板’(91.1%和65.9)。(2)实时荧光定量PCR表明,接种WMV后不同抗感品种不同组织部位PAL基因相对表达量随着接种时间增加,整体呈现出先增加后降低的趋势,而且不同组织部位PAL基因相对表达量总体呈现出叶片较高,叶柄和茎秆次之。(3)接种后5个品种不同组织部位PAL基因相对表达量与对照相比均存在显著差异,且抗病和中抗品种不同组织部位PAL基因相对表达量显著高于感病品种,尤其抗病品种GBRV-8不同组织部位PAL基因相对表达量最高,感病品种光板最低。研究认为,防卫基因PAL表达量与美洲南瓜品种抗病毒病强弱密切相关。     

盐磷胁迫对木麻黄和台湾相思种子萌发及幼苗生长的影响

恶劣环境下,人工海防林因面临养分胁迫而经营困难。为探讨盐、磷胁迫对主要海防林树种木麻黄和台湾相思种子萌发及生长的影响,该研究分别用不同浓度的NaCl(盐)和KH₂PO₄(磷)溶液处理种子和浇灌幼苗,测定种子萌发和幼苗生长指标。结果表明：(1)高盐胁迫显著抑制种子萌发,对幼苗生长有一定影响,但两种植物影响程度不同;台湾相思种子萌发耐盐性高于木麻黄,前者相对盐害率最大值为23.03%,后者为89.15%;随着盐浓度增加,木麻黄和台湾相思种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均降低,对应最大值分别为38.70%、34.67%、18.70、0.055和76.67%、62.22%、48.46、6.11。(2)两种植物的株高和根长随盐浓度增加而降低,木麻黄和台湾相思株高分别为12.29～6.01 mm和48.27～17.33 mm,根长分别为8.57～1.45 mm和33.41～5.88 mm;台湾相思根、茎、叶生物量及根冠比均随盐浓度的增加逐渐减小,木麻黄各处理差异较小。(3)台湾相思的种子和幼苗较木麻黄更耐低磷环境,二者最适磷浓度存在差异;木麻黄种...