桑树内生拮抗菌的分离鉴定及其对桑断枝烂叶病的生防初探

【目的】本研究从健康桑树茎中分离筛选对桑断枝烂叶病菌具显著拮抗作用的内生细菌,为该病生物防治奠定研究基础。【方法】采用组织培养法分离桑树内生菌,抑菌圈法和平板对峙法筛选抑菌活性稳定的内生拮抗菌;根据形态学、生理生化特征检测和基于16SrDNA、gyrA和gyrB基因的系统发育分析对拮抗菌进行菌种鉴定;利用抑菌圈法测定拮抗菌株活性发酵液热稳定性,菌丝生长速率法检测活性发酵液抑菌谱;并通过观察拮抗菌对桑断枝烂叶病菌BoeremiaexiguaGXH1菌株生长及菌丝形态的影响,扩增抑菌活性物质合成关键基因,以及采用酸沉淀法提取拮抗菌株脂肽类化合物并进行高效液相色谱串联质谱分析(LC-MS),初步探究可能的抑菌机制。【结果】从健康桑树茎中共分离获得17株桑树内生细菌,并从中筛选获得一株对桑断枝烂叶病菌B.exiguaGXH1有稳定拮抗作用的桑树内生细菌NPJ13菌株。该菌株形态学、生理生化特征与芽孢杆菌属一致,基于16SrDNA、gyrA和gyrB基因序列的系统发育分析结果显示该菌株与贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)的亲缘关系最近,且处于系统发育树的最小分枝,故将NPJ13菌株鉴定为贝莱斯芽孢杆菌,命名为B. velezensis NPJ13。NPJ13菌株对灰霉病菌SWU5、核地杖菌SXSG-5、核盘菌PZ-2及烟草疫霉SWU20等12种病原真菌具有不同程度的拮抗作用,其活性发酵液具有较好的热稳定性。NPJ13菌株会导致桑断枝烂叶病菌GXH1菌丝发生扭曲、膨大、透明度增加、断裂等畸变现象;基因检测结果显示NPJ13菌株基因组中具有PKSI、NRPS、Sfp、ItuD、Srfc等5种抑菌活性物质合成关键基因,LC-MS检测结果表明菌株NPJ13脂肽类粗提物中含有表面活性素和伊枯草菌素。【结论】本研究分离筛选获得一株对桑断枝烂叶病菌具有显著拮抗作用的桑树内生细菌B. velezensis NPJ13菌株,为桑断枝烂叶病的生物防治提供了候选菌株。     

优质高产桑树新品种川桑7431的育成

以苍溪49×6031人工杂交桑种子为材料,采用秋水仙碱和60Co-γ射线复合诱变,从诱变群体中选择出优良单株培育成优质、高产桑树新品种川桑7431,新品种经四川省桑品种区域性鉴定和农村生产试验表明:新品种川桑7431具有生长势旺、叶片大而厚、节间密、高产、优质、遗传性状稳定等特点。全年平均产叶量33034.25 kg/hm2,比对照湖桑32号增产20.26%。用该品种桑叶养蚕的试验成绩为:万蚕收茧量19.56 kg,万蚕茧层量4.61 kg,5龄50 kg桑产茧量3.75 kg,分别比对照湖桑32号提高10.37%、10.43%、8.32%。秋叶硬化迟。新品种适合在四川省的平坝、丘陵、特别是容易发生干旱的蚕区栽植。     

一株桑树内生拮抗菌的分离、鉴定及发酵条件优化

【目的】利用植物内生拮抗菌防治植物病害是一种有效的生物防治手段。本研究从健康桑树中分离筛选桑椹菌核病拮抗性内生细菌,为桑椹菌核病生物防治提供优良菌种。【方法】釆用组织分离培养法及抑菌圈法分离、筛选桑椹菌核病拮抗性内生细菌;根据菌体形态、培养特征、生理生化特性及基于16S rDNA序列的系统发育分析,对抑菌活性显著且稳定的菌株进行菌种鉴定;进而利用菌丝生长速率法检测活性发酵液的抑菌谱与热稳定性,并通过单因素及正交试验优化该菌株产生抑菌活性物质的发酵条件。【结果】从健康桑树中共分离获得55株内生细菌,其中XP-27菌株对核盘菌PZ-2的抑菌活性稳定且拮抗效果明显;XP-27菌株形态、培养特征、生理生化特性与芽孢杆菌属相符,基于16S rDNA序列的系统发育分析结果显示该菌株与多株甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)的亲缘关系最近,且处于系统发育树的同一分枝,故将XP-27菌株鉴定为甲基营养型芽孢杆菌,命名为B.methylotrophicusXP-27;抑菌谱与热稳定性实验结果表明XP-27菌株对灰霉菌SWU5、腐霉菌SWU3等10种常见植物病原菌具不同程度的抑制作用,且其发酵滤液热稳定性强;发酵条件优化结果表明该菌株最佳培养基配方与培养条件为:牛肉膏1.00%,淀粉1.50%,K_2HPO_4 0.05%,MgSO_4·7H_2O 0.10%,初始pH值为8.0,培养温度为30°C,接种量为7%,发酵时间为120 h。【结论】筛选获得的桑树内生细菌B. methylotrophicus XP-27对桑椹菌核病病原菌核盘菌PZ-2具有显著拮抗作用,可作为开发桑椹菌核病生防制剂的候选菌株。     

NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响

以1年生“青龙桑”幼苗为试验材料,研究了中性盐(NaCl)和碱性盐(Na2CO3)胁迫下桑树幼苗的生长和叶片光合特性.结果表明： 盐胁迫明显降低了桑树幼苗的株高、叶片数、生物量和叶片的光合能力.随着Na+浓度的增加,桑树叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数明显降低,过剩光能以非光化学猝灭形式耗散的比例增加,桑树叶片的光能转化效率和光合能力下降.在Na+浓度＜150 mmol·L-1时,桑树幼苗的光合能力和生长受到的抑制较小,通过增加根冠比进一步适应盐胁迫,但这种保护机制随着盐浓度的增加逐渐降低.在Na2CO3胁迫下,＞50 mmol·L-1Na+浓度对桑树的生长和光合能力表现出较强的抑制作用,并随Na+浓度的增加,抑制程度加大.在NaCl＜150 mmol·L-1时,桑树的光合能力主要依赖植株形态和光合代谢双重途径适应中性盐逆境,而在NaCl浓度＞150 mmol·L-1和碱性盐胁迫下,其主要依赖光合代谢来适应逆境.     

桑天牛卵长尾啮小蜂的寄主选择定位行为

本文对桑天牛卵长尾啮小蜂Aprostocetus prolixus LaSalle et Huang的寄主选择定位行为进行了系统研究。已有研究表明,寄主植物-寄主昆虫复合体释放的挥发物对寄生蜂有显著的引诱作用。为了查明寄主植物 寄主昆虫复合体中挥发性引诱物质的来源,对不同处理桑枝（正常桑枝、机械损伤桑枝、系统枝、桑天牛Apriona germari（Hope）咬食和产卵桑枝）、桑天牛虫粪及雌雄两性桑天牛所释放的挥发物分别进行了测定。结果显示：不同处理桑枝对寄生蜂都具有显著的引诱作用,而且产卵桑枝的引诱活性最大;桑天牛虫粪的气味对寄生蜂有引诱活性,而雌、雄桑天牛体表挥发物对寄生蜂的引诱效果不明显。桑天牛爬行痕迹对寄生蜂的微栖境接受行为没有影响,而桑天牛虫粪中的信息物质在寄生蜂的微栖境接受过程中起着重要作用。寄生蜂对产卵桑枝段的选择几率明显高于正常桑枝段和咬食桑枝段,而对不同植物上产卵刻槽的选择没有差异; 刻槽表面存在着与此卵寄生蜂寄主识别相关的信息物质。     

桑树磷脂酶MaPLA1-2D亚型4个基因的克隆与胁迫应答分析

磷脂酶(phospholipase)是一类在植物生长发育和胁迫应答中起重要调控作用的磷脂水解酶,也是一类重要的信号转导酶。而磷脂酶A1(PLA1)在植物应答生物胁迫和非生物胁迫中的功能研究鲜见报道。研究从桑树(Morus alba L.)中克隆了磷脂酶PLA1的1个亚型MaPLA1-2D基因,对其进行了序列分析、组织表达、胁迫诱导表达和蛋白亚细胞定位分析。结果表明,桑树PLA1-2D亚型基因包括4个成员,命名为MaPLA1-2D.1~MaPLA1-2D.4。4个基因在桑树根和叶中高水平表达,蛋白亚细胞定位在叶绿体。序列和进化分析表明MaPLA1-2D基因4个成员与拟南芥AtDAD1基因的保守结构域序列具有较高相似度且进化关系紧密。MaPLA1-2D基因4个成员的启动子含有多种胁迫应答顺式元件和激素响应元件;胁迫诱导表达模式分析表明MaPLA1-2D基因表达受干旱和脱落酸处理显著诱导。以上结果说明,MaPLA1-2D基因与拟南芥DAD同源,可能在桑树非生物胁迫应答中发挥重要功能。     

桑树MaGPX家族基因的克隆及表达分析

谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases, GPXs)是植物细胞清除活性氧的重要酶类之一,与植物的抗逆性紧密相关。该研究以桑树(Morus alba L.)‘红果2号’为材料,利用RT PCR方法克隆了桑树MaGPX基因家族6个成员。生物信息学分析表明,MaGPX蛋白序列具有植物GPX的典型结构域和Cys残基,并与拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtGPX蛋白序列具有较高的相似性。亚细胞定位结果表明,MaGPX1/2/3/6可能定位在细胞膜、细胞质和细胞核,MaGPX4定位在叶绿体,MaGPX5可能定位在细胞膜,暗示桑树MaGPX成员具有功能的分化。qRT PCR分析表明,MaGPX基因家族各成员在芽、叶、根、雄花、雌花以及果实中均有表达,其中MaGPX1/3/5在根以及雄花中高表达,MaGPX2在雄花中高表达,MaGPX4在叶和雄花中高表达,MaGPX6在果实中高表达;MaGPX各成员的表达受干旱胁迫诱导,各成员对干旱胁迫的响应随着处理时间和胁迫程度的变化而有所不同,其中MaGPX1、MaGPX2和MaGPX3可能在清除活性氧和维持细胞内氧化还原平衡中发挥重要作用。该研究结果为桑树MaGPX基因家族的生理功能研究奠定了良好基础。     

桑树肌动蛋白actin基因全长序列的克隆与分析

肌动蛋白在植物的各种生理活动中起着重要作用,是研究基因表达与调控模式的内标参考。通过染色体步移方法获得了桑树肌动蛋白actin基因1612bp的序列,该基因CDS长1312bp(GenBank登录号:HM623866),编码377个氨基酸残基,与水稻、葡萄等的同源基因的序列一致性在90%以上。基因内含子的数目及其在基因组上的位置也与水稻、葡萄等的相似。对来自不同物种的24个肌动蛋白基因进行聚类分析的结果显示,基因被分为ClassⅠ和ClassⅡ两个明显的亚群。     

中国桑树选育品种ISSR指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用ISSR标记构建了24个选育桑品种的指纹图谱,用3种独立的方法（特殊的标记;特异的谱带类型;不同引物提供的谱带类型组合）可以有效地鉴别桑树选育品种,证明ISSR标记在桑树品种的鉴别方面是一个有效的工具和方法。17个ISSR引物共扩增出80条带,40条带具有多态性,占50．0％。24份选育桑树品种间平均遗传相似系数、Nei’S基因多样性（gene diversity）和Shannon’S信息指数分别为0．8731,0．1210和0．1942。桑树选育品种间的遗传多样性较低,说明中国选育桑品种间遗传距离较小,亲缘关系较近,。遗传基础较狭窄。UPGMA法聚类和PCA分析都清楚地显示了24个桑树选育品种的亲缘关系,聚类结果与桑树品种的系谱基本一致。