抑制水稻细菌性条斑病菌的没食子酸分离及其对水稻细菌性条斑病的防治作用

通过液—液萃取、硅胶和凝胶柱层析法,从佛甲草(Sedum lineare)分离出一种可以抑制水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)生长的单体化合物,经质谱分析,确定该化合物为没食子酸(gallic acid,GA)。在30 mg·m L-1浓度下,GA能抑制一些植物病原细菌如桃细菌性穿孔病菌(X.campestris pv.pruni)、水稻细菌性条斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola)、水稻白叶枯病菌(X.oryzae pv.oryzae)、柑橘溃疡病菌(X.axonopodis pv.citri)、大豆细菌性斑点病菌(Pseudomonas syringae pv.glycinea)、番茄细菌性斑点病菌(P.syringae pv.tomato)和胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovora subsp.carotovora)的生长;GA还对11种植物病原真菌如烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)、指状青霉(Penicillium digitatum)、滇刺枣褐腐病菌(Streptobotrys streptothrix)、瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)、芒果拟盘多毛孢(Pestalotiopsis mangiferae)、新月弯孢霉(Curvularia lunata)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、(Fusarium oxysporum f.sp.niverum)、西瓜专化型尖孢镰刀菌(F.oxysporum f.sp.nicotianae)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)和齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)的生长具有一定的抑制作用。在300 mg·m L-1浓度下,GA对水稻细菌性条斑病的田间防治效果达到64.62%。该研究结果表明没食子酸具有开发成为一种防治水稻细菌性条斑病的杀菌剂的潜力。     

没食子酸对水稻细菌性条斑病菌细胞结构的影响

没食子酸(gallic acid, GA)是一种植物酚类化合物,具有多种生物活性。前期实验发现,GA对水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)具有较强的抑制作用。为了解该物质对Xoc的细胞结构和细胞膜的影响,该研究用电子显微镜观察GA对Xoc的形态结构的影响,通过测定GA处理后的Xoc培养液的电导率、紫外吸收物含量(260 nm的吸光值)、乳酸脱氢酶的活性以及菌体的二乙酸荧光素(fluorescein diacetate, FDA)的强度等,探讨了GA对Xoc细胞膜的完整性和通透性的影响。结果表明:经浓度为200 μg·mL^-1的 GA处理后,Xoc的菌体形态结构发生改变,表面有明显的凹陷或不规则囊泡状突起,表明GA对Xoc细胞壁有损伤作用。200 μg·mL^-1的GA处理24 h后,病菌培养液的电导率为135.48 μS·cm^-1(对照处理为127.85 μS·cm^-1)。GA处理2 h后,Xoc细胞荧光强度下降58.10%,说明病菌细胞内电解质外渗和细胞溶质发生渗漏; 同时,乳酸脱氢酶的活性增加,表明菌体的细胞膜受到破坏。此外,GA处理24 h后,Xoc培养液在260 nm下的吸光值为1.004(对照处理为0.018),表明病菌细胞膜的完整性受到破坏。这表明GA不仅破坏Xoc的细胞膜通透性,而且还影响膜的完整性。     

水稻细菌性条斑病和抗性育种研究进展

水稻细菌性条斑病(简称细条病)是由Xanthom onas oryzae pv. oryzicola侵染引起的全球性病害,对水稻生产构成严重威胁。发掘和利用新抗源、定位克隆抗性基因及深入了解病原菌—水稻之间的相互作用机理等对于水稻抗细条病研究有重要意义。本文主要介绍了细条病的抗性鉴定与抗源筛选、抗性基因遗传分析与分子标记定位、抗性基因的克隆、抗性育种的研究现状,提出了加快抗细条病育种研究进程的建议。     

水稻细菌性条斑病菌rpfC/rpfG的功能分析

水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的重要病原菌之一,其引起的水稻细菌性条斑病对水稻粮食产量造成重大损失。本研究利用水稻细条病菌广西分离株GX01作为出发菌株,采用同源双交换的方法分别构建rpf C和rpf G的缺失突变体,并研究其生物学功能。结果表明,与野生型GX01相比,缺失突变体Δrpf C和Δrpf G的致病力和在非寄主烟草上的过敏反应严重下降,胞外多糖合成、游动性和渗透压耐受能力明显降低,生物膜形成和絮凝能力显著增加,而互补菌株能基本将表型补回至野生型水平,表明rpf C和rpf G是重要的致病相关基因。本实验为进一步研究rpf C/rpf G基因在水稻条斑病菌的调控机理提供了前期资料。     

抑制水稻细菌性条斑病菌的没食子酸分离及其对水稻细菌性条斑病的防治作用（英文）

通过液—液萃取、硅胶和凝胶柱层析法,从佛甲草(Sedum lineare)分离出一种可以抑制水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)生长的单体化合物,经质谱分析,确定该化合物为没食子酸(gallic acid,GA)。在30 mg·mL~(-1)浓度下,GA能抑制一些植物病原细菌如桃细菌性穿孔病菌(X.campestris pv.pruni)、水稻细菌性条斑病菌(X.oryzae pv.oryzicola)、水稻白叶枯病菌(X.oryzae pv.oryzae)、柑橘溃疡病菌(X.axonopodis pv.citri)、大豆细菌性斑点病菌(Pseudomonas syringae pv.glycinea)、番茄细菌性斑点病菌(P.syringae pv.tomato)和胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovora subsp.carotovora)的生长;GA还对11种植物病原真菌如烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)、指状青霉(Penicillium digitatum)、滇刺枣褐腐病菌(Streptobotrys streptothrix)、瓜果腐霉(Pythium aphanidermatum)、芒果拟盘多毛孢(Pestalotiopsis mangiferae)、新月弯孢霉(Curvularia lunata)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、(Fusarium oxysporum f.sp.niverum)、西瓜专化型尖孢镰刀菌(F.oxysporum f.sp.nicotianae)、番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)和齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)的生长具有一定的抑制作用。在300 mg·mL~(-1)浓度下,GA对水稻细菌性条斑病的田间防治效果达到64.62%。该研究结果表明没食子酸具有开发成为一种防治水稻细菌性条斑病的杀菌剂的潜力。     

转鞭毛蛋白基因水稻细菌性条斑病抗性研究

该研究从生防菌枯草芽胞杆菌Bs-916中克隆了鞭毛蛋白基因,利用转基因载体pCAMBIA1300转入水稻,筛选得到98株阳性转基因植株。分子检测结果表明,有12个转基因株系可检测到目的基因的表达。随后抗病性鉴定表明,有3个转基因株系对水稻细菌性条斑病具有较高的抗性。该研究为目前水稻抗细菌性条斑病转基因研究拓宽了可应用基因资源的范围。     

水稻白叶枯病菌和水稻细菌性条斑病菌的实时荧光PCR快速检测鉴定

成功建立了水稻白叶枯菌与水稻细菌性条斑病菌快速检测鉴定的实时荧光PCR方法。根据含铁细胞接受子基因设计两菌的通用引物PSRGF/PSRGR（扩增一个152bpDNA片段）和特异性探针（Baiprobe和Tiaoprobe）,并对13种细菌和1种植原体进行实时荧光PCR。结果表明,两个特异性探针能分别特异性检测到目标病原菌产生荧光信号而其它参考菌不产生荧光信号。检测的绝对灵敏度是30.6fg/μL质粒DNA和103CFU/mL的菌悬浮液,相当于1个细菌细胞的基因,比常规PCR电泳检测高约100倍,相对灵敏度为105CFU/mL。整个检测过程只需2h,完全闭管,降低了污染的机会,无需PCR后处理。 用这两个特异性探针分别对自然感染白叶枯菌和条斑菌的叶片DNA提取液和种子浸泡液进行实时荧光PCR,结果均可特异性检测到目标菌的存在并完全可将两种病原细菌区分开来,且只需03g叶片和10g种子。     

野生稻细菌性条斑病抗性资源筛选及遗传分析

对1655份普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)和31份药用野生稻(O. officinalis Wall. ex Watt)进行了细菌性条斑病(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,简称细条病)抗性鉴定,结果发现在普通野生稻中有57份抗病材料,其中3级抗性有31份,占总数的1.87%;5级中抗有26份,占总数1.57%.在药用野生稻资源中,有15份抗病材料,占总数的48.4%.选取了8份普通野生稻抗性资源(分别命名为DP1、DP3、DP5、DP9、DP15、DP16、DP17和DP20)与9311杂交,再自交或与9311回交后,分别获得BC1、F1和F2后代.在接种鉴定中发现这些抗性资源的BC1或F1所有植株均对细条病表现感病,说明这8份材料的抗性属于隐性遗传.在DP3与9311杂交的F2群体中,抗感植株的分离比符合1∶ 15的比例,说明DP3的抗性由2对隐性重叠作用基因控制.研究结果表明,在野生稻中可以获得一批具有较大利用价值的细条病抗性资源,其中药用野生稻资源中抗性材料所占的比例较大.     

野生稻细菌性条斑病抗性资源筛选及遗传分析

对1655份普通野生稻（Oryza rufipogon Griff．）和31份药用野生稻（0．officinalis Wall．ex Watt）进行了细菌性条斑病（Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,简称细条病）抗性鉴定,结果发现在普通野生稻中有57份抗病材料,其中3级抗性有31份,占总数的1.87％;5级中抗有26份,占总数1.57％。在药用野生稻资源中,有15份抗病材料,占总数的48.4％。选取了8份普通野生稻抗性资源（分别命名为DP1、DP3、DP5、DP9、DP15、DP16、DP17和DP20）与9311杂交,再自交或与9311回交后,分别获得BC1、F1和F2后代。在接种鉴定中发现这些抗性资源的BC1或F1所有植株均对细条病表现感病,说明这8份材料的抗性属于隐性遗传。在DP3与9311杂交的F2群体中,抗感植株的分离比符合1：15的比例,说明DP3的抗性由2对隐性重叠作用基因控制。研究结果表明,在野生稻中可以获得一批具有较大利用价值的细条病抗性资源,其中药用野生稻资源中抗性材料所占的比例较大。     

浙江1株水稻细菌性条斑病菌株的分离鉴定

细菌性条斑病(简称细条病)是水稻的重要病害之一,随着气候的变暖,某些水稻品种有逐年发生加重的趋势,对产量影响较大。2013年浙江省金华市部分水稻种植区域发生细条病,发病严重的田块减产30%以上。采用组织分离法从发病水稻叶片分离获得6株细菌菌株,选择典型菌株JH01回接水稻幼苗,进行柯赫法则验证。接种后发病症状与自然发病症状一致,并重新分离得到此菌株,证明菌株JH01为水稻细条病的致病菌。通过形态学观察、常规生理生化指标测定、16S rDNA 序列测定和同源性分析,鉴定菌株JH01为稻黄单胞菌水稻致病变种（Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xoc）。     

水稻细菌性条斑病和白叶枯病抗性遗传研究

分析了Ｈａｓｈｉｋａｌｍｉ,Ｄｕｌａｒ和９０ＩＲＢＢＮ４４三个抗源品种对水稻细菌性条斑病Ｓ－１０３菌株和白叶枯病Ｐ１菌系的抗性遗传。结果表明,Ｈａｓｈｉｋａｌｍｉ和Ｄｕｌａｒ对Ｓ－１０３的抗性均由２对隐性基因所控制,９０ＩＲＢＢＮ４４则带有１对隐性抗性基因。经等位性测定表明,Ｈａｓｈｉｋａｌｍｉ和Ｄｕｌａｒ的２对基因中至少有１对是等位的,但它们与９０ＩＲＢＢＮ４４的１对基因均不等位。３个抗源品种对Ｐ１的抗性都受１对隐性基因控制,该基因与ｘａ－５等位。连锁遗传分析表明,Ｈａｓｈｉｋａｌｍｉ和Ｄｕｌａｒ对Ｓ－１０３的２对抗细条病基因中的１对与ｘａ－５相连锁,而９０ＩＲＢＢＮ４４的１对抗性基因与ｘａ－５呈独立遗传。本文还就开展水稻抗细菌性条斑病育种进行了讨论。     

没食子酸对水稻细菌性条斑病菌细胞结构的影响（英文）

没食子酸(gallic acid,GA)是一种植物酚类化合物,具有多种生物活性。前期实验发现,GA对水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xoc)具有较强的抑制作用。为了解该物质对Xoc的细胞结构和细胞膜的影响,该研究用电子显微镜观察GA对Xoc的形态结构的影响,通过测定GA处理后的Xoc培养液的电导率、紫外吸收物含量(260 nm的吸光值)、乳酸脱氢酶的活性以及菌体的二乙酸荧光素(fluorescein diacetate,FDA)的强度等,探讨了GA对Xoc细胞膜的完整性和通透性的影响。结果表明:经浓度为200μg·mL~(-1)的GA处理后,Xoc的菌体形态结构发生改变,表面有明显的凹陷或不规则囊泡状突起,表明GA对Xoc细胞壁有损伤作用。200μg·mL~(-1)的GA处理24 h后,病菌培养液的电导率为135.48μS·cm~(-1)(对照处理为127.85μS·cm~(-1))。GA处理2 h后,Xoc细胞荧光强度下降58.10%,说明病菌细胞内电解质外渗和细胞溶质发生渗漏;同时,乳酸脱氢酶的活性增加,表明菌体的细胞膜受到破坏。此外,GA处理24 h后,Xoc培养液在260 nm下的吸光值为1.004(对照处理为0.018),表明病菌细胞膜的完整性受到破坏。这表明GA不仅破坏Xoc的细胞膜通透性,而且还影响膜的完整性。     

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。     

水稻白叶枯病菌系和品种抗性鉴定的病情指标评价

从全国各病区筛选的19个代表菌株,在三套（中国、日本和IRRI）16个鉴别品种上进行测试,获得4个病情指标,即病班长度、病级、日增速率和日增百分率,采用不同的病情指标作方差分析,所得结果不完全一致;对4个病情指标进行相关及回归分析,结果表明,病情指标之间是存在显著的线性相关,且日增百分率为日增速率与病叶长度之商,这种相关性在主成分分析中也得到了证实,通过聚类分析发现,病斑长度不能与其它3个指标归为一类,最后对水稻白叶枯病菌系及品种抗性鉴定中采用的4种病情指标的优劣进行了讨论．     

水稻细菌性条斑病菌RpfCxoc/RpfGxoc双组分系统的功能

【目的】旨在阐明双组分系统RpfCxoc/RpfGxoc在水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)DSF(diffusible signal factor)合成、致病性等相关方面的生物学功能。【方法】以Xoc野生型菌株Rs105为母体,利用自杀载体pK18mobsacB缺失突变rpfCxoc、rpfGxoc和rpfGCxoc(rpfCxoc和rpfGxoc双基因),测定突变体及其互补菌株的DSF合成水平、对水稻的致病性、胞外多糖(extracellular polysaccharide,EPS)产量、菌体形态及群体结构。【结果】从Rs105基因组中克隆了rpfCxoc和rpfGxoc基因,并获得了相应的单基因或双基因缺失突变体。与Rs105相比,ΔrpfCxoc和ΔrpfGCxoc过量合成DSF信号分子,但是ΔrpfGxoc合成DSF的能力显著下降;rpfCxoc和rpfGxoc单基因或双基因的缺失突变均导致Xoc的致病性丧失,EPS合成水平下降34.1%-48.5%,形成菌体高度聚集的生物膜结构。【结论】RpfCxoc/RpfGxoc双组分系统调控Xoc的DSF生物合成、EPS产生和生物膜的驱散,是Xoc保持致病性所必需的因子。     

水稻细菌性条斑病菌REC结构域蛋白基因vemRXoc的功能鉴定

水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的主要病原细菌之一,该菌引起的水稻细菌性条斑病可导致水稻减产、品质下降.Xoc GX01菌株基因组中含有一个与十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)的致病相关基因vemR一致性高达95.27%的同源基因XOC2152,其编码蛋白中含有磷酸信号识别受体REC结构域.为了研究XOC2152基因在Xoc中的生物学功能,本研究通过基于自杀质粒pK18mob同源整合方法,构建了XOC2152的非极性突变体NK2152.该突变体的胞外多糖产量仅为野生菌株的27.33%,平板游动半径为野生菌株的40.96%,对铜离子耐受能力极显著降低.针刺接种水稻(日本晴品种) 10 d后,Xoc GX01处理的病斑平均长度为(3.86±1.19) cm,而突变体NK2152处理的病斑长度为(0.98±0.45) cm.带有该基因片段的pLAFR3可以互补突变体的表型和致病力变化.上述结果表明XOC2152基因具有与Xcc的vemR类似的功能,被命名为vemRXoc基因.本研究表明XOC2152基因(vemRXoc基因)与水稻细菌性条斑病菌的致病力、胞外多糖产量、运动能力以及对铜离子的耐性等相关.     

水稻细菌性条斑病菌中分泌蛋白质组表达谱的研究

水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas.oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的主要病原菌之一,其引发的水稻细菌性条斑病可造成水稻严重减产。本研究以Xoc GX01作为实验菌株,通过细菌培养、分泌蛋白提取、纯化获得总分泌蛋白,将样品酶解后通过LC-MS/MS技术鉴定了分泌蛋白质表达谱,共鉴定蛋白质661个,同时利用生物信息学技术对鉴定蛋白进行基因本体(gene ontology,GO)生物学分类,对生物功能、生物进程以及细胞组件进行了说明。为阐明植物病原菌的作用机理以及植物-病原细菌互作提供了理论基础。     

我国蚕豆品种资源对细菌性茎疫病的抗性鉴定

1998～1999年对156份蚕豆品种(系)进行抗蚕豆细菌性茎疫病鉴定,其中表现免疫的材料有11个,占7．05%,高抗和抗病的品种108个,占69．22%,感病和高感品种37个,占23．72％。结果表明,不同地理来源的品种,不同株高及粒重的材料抗性有差异。     

水稻细菌性条斑病原菌的快速诊断

水稻细菌性条斑病是热带,亚热带地区水稻的一种严重病害。发病品种主要是籼稻,尤其是籼型杂交稻为高。我国条斑病发生面积呈扩大趋势,并能通过种子带菌传播,已被列为检疫对象。利用富含A蛋白的金黄色葡萄球菌与水稻条斑菌的抗血清结合,同待检样品进行协同凝集反应(coagglutination),即能迅速准确地进行早期诊断。在实验室及田间对该方法的特异性准确性进行了研究,并对青枯、白叶枯等的交叉及白叶枯的血清分型也进行了研究。     

基于LC-MS-MS技术建立水稻细菌性条斑病菌的蛋白质表达谱的研究

水稻细菌性条斑病菌(Xamthomonas.oryzae pv.oryzicola,Xoc)是水稻的主要病原菌之一,其引发的水稻细菌性条斑病可造成水稻严重减产。本文利用Xoc GX01作为实验菌株,通过细菌培养、蛋白提取、纯化获得总蛋白,利用高p H值C18反相色谱作为第一维分离方式,再将收集的馏分通过LC-MS/MS技术得到了总蛋白质表达谱,共鉴定蛋白质1 621个,同时利用生物信息学技术对鉴定蛋白进行基因本体(gene ontology,GO)生物学分类,对生物功能、生物进程以及细胞组件进行了注释。为明确植物病原菌的作用机理和研究植物-病原微生物互作提供了方法学基础。