2005年, 第35卷, 第3期　刊出日期：2005-06-10

  

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专题评述
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  棉花曲叶病研究进展

  青玲, 周雪平

  植物病理学报. 2005, 35(3): 193-200.

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  棉花曲叶病(Cotton leaf curl disease,CLCuD)是棉花上的重要病害,在巴基斯坦和印度已造成严重危害。已发现7种双生病毒与亚洲和非洲发生的CLCuD相关,在田间这些双生病毒常复合侵染且病毒基因组重组现象较为普遍。CLCuD伴随不同类型的小分子DNA,其中新型卫星DNA分子——DNAβ与CLCuD致病性紧密相关,是诱导田间典型症状所必需的。重组导致CLCuD的病毒多样化,而DNAβ分子能与不同双生病毒互作,这可能是引起CLCuD流行的重要原因。本文介绍了CLCuD的分布与危害、病害病原致病因子的发现及CLCuD病害复合体各组份之间的互作、病毒及小分子DNA的变异与进化关系、病害流行及防治等方面的研究进展。
病原学
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  松材线虫侵染对马尾松、黑松水分及其相关代谢的影响

  陈玉惠, 叶建仁, 魏初奖, 潘宏阳

  植物病理学报. 2005, 35(3): 201-207.

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  以盆栽马尾松(Pinus massoniana)幼苗和离体水培黑松(P.thunbergii)、马尾松为材料,研究了松材线虫(Bursaphe-lenchus xylophilus)侵染对寄主水分、游离脯氨酸及叶绿素含量的影响以及由此引起的幼苗萎蔫与干旱萎蔫间的差异。松苗和离体枝接种松材线虫后,茎部相对含水量逐渐下降,早期下降缓慢,中后期加快。叶片变化滞后于茎部,相对含水量的明显下降发生在叶片褐变萎蔫症状出现之后(病害发展后期)。游离脯氨酸含量、叶绿素含量变化完全随叶片相对含水量的变化而变化。水分状况是影响受侵植株叶片脯氨酸和叶绿素含量的决定因子。自然干旱枯萎和由松材线虫侵染引起枯萎的松幼苗,两者从枯萎方式到茎、叶相对含水量的变化均存在显著差异。
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  广东番茄曲叶病毒G3分离物基因组DNA-A的分子特征

  何自福, 虞皓, 罗方芳

  植物病理学报. 2005, 35(3): 208-213.

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  从采集于广东花都的番茄曲叶病病株上分离到病毒分离物ToLCGDV-[G3],序列分析结果表明,其DNA-A为单链环状,全长2744 nt,共有6个ORFs,其中病毒链上编码AV1(CP)、AV2,互补链上编码AC1、AC2、AC3和AC4。BLAST结果显示,与ToLCGDV-[G3]基因组有同源关系的均属双生病毒科菜豆金色花叶病毒属。进一步比较结果表明,ToLCGDV-[G3]与有同源性的菜豆金色花叶病毒属病毒的DNA-A全序列同源率最高为87.9%。其中IR的同源率为59.0%~85.3%,而AV1、AV2、AC1、AC2、AC3和AC4这6个ORFs同源率分别为73.6%~95.2%、64.0%~95.4%、71.7%~87.7%、69.6%~93.9%、67.7%~95.1%和64.1%~94.2%,它们各自编码的氨基酸序列同源率分别为76.3%~99.2%、52.6%~95.7%、69.7%~88.1%、51.9%~88.9%、63.4%~92.5%和33.0%~90.7%。系统进化关系分析结果显示,ToLCGDV-[G3]与ToLCGDV-[G2]亲缘关系最近,二者组成一个独立的分支,与其它40种菜豆金色花叶病毒属病毒的亲缘关系均较远。因此,ToLCGDV-[G3]可能是一个先前未报道的双生病毒科菜豆金色花叶病毒属新种。
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  大豆干种子中大豆花叶病毒的RT-PCR检测

  王杰, 王晓鸣, 黄丽丽

  植物病理学报. 2005, 35(3): 214-220.

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  应用改进的SDS-酚氯仿法,在沉淀RNA前先加入1/4体积无水乙醇、1/10体积5mol/L乙酸钾沉淀多糖,然后再用异丙醇沉淀RNA,成功地从大豆干种子中提取了大豆花叶病毒(SMV)总RNA;应用RT-PCR技术对大豆种子中携带的SMV进行了检测,同时以DAS-ELISA方法作比较,建立了能直接以大豆干种子为检测对象的SMV快速、灵敏、特异的RT-PCR检测技术。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  水稻抗病性反应的cDNA微阵列分析及一个新基因OsBTB的发现

  庄晓峰, 董海涛, 李德葆

  植物病理学报. 2005, 35(3): 221-228.

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  利用含1106条水稻独立基因的cDNA微阵列,检测水稻近等基因系H7R/H7S受稻瘟病菌诱导8h的表达谱差异。结果显示:基因表达谱变化明显,在980组有效数据中,共检测到170条基因的表达丰度发生显著变化,其中上调表达基因106条,下调表达基因64条。通过与NCBI水稻数据库进行BLASTn比对分析,发现这些差异表达基因包含β-1,3-葡聚糖酶、富甘氨酸蛋白在内的已知基因33条,未知基因137条。对10个未知基因进行生物信息学分析后,其中获得一个含全长基因并具有BTB/POZ结构域的克隆T007F02(http://www.estarray.org),该基因命名为OsBTB。该克隆的cDNA序列具有完整的ORF区,OsBTB上游具有典型的启动子区。结果经测序得到证实。高通量的RNA斑点杂交证实:在抗性供试水稻中,该基因在水稻接种稻瘟病菌早期(8~12h)受诱导高表达;在感病品种中,该基因表达无明显改变。结果提示OsBTB基因在功能上可能与水稻抗瘟性过程密切相关。
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  利用cDNA-AFLP技术分析玉米自交系黄早四甘蔗花叶病毒侵染后基因差异表达

  薛春生, 肖淑芹, 王国英, 陈捷, 张柯

  植物病理学报. 2005, 35(3): 229-234.

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  本文以国内广泛应用的抗甘蔗花叶病毒玉米自交系黄早四为材料,利用cDNA-AFLP差异显示方法,分析其接种病毒后的基因表达差异模式。用56对引物扩增出203个基因差异显示片段,其中187个是诱导性表达,16个是抑制性表达。经反向Northern确认随机挑选的24个基因差异片段中有11个是病毒侵染后诱导表达的,其中有10个片段在GenBank数据库中可以找到显著同源序列,这些基因差异显示片段分别与玉米磷酸丙糖转移蛋白(TPT)、转录调节因子、G蛋白、锌指结构域、果糖1,6-二磷酸酶、芳烃受体等基因有较高同源性。
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  大豆疫霉菌对大豆下胚轴侵染过程的细胞学研究

  左豫虎, 康振生, 黄丽丽, 韩青梅

  植物病理学报. 2005, 35(3): 235-241.

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  接种后1.5~24h,用光镜和电镜研究了2个大豆品种与大豆疫霉菌Ps411的亲和性和非亲和性互作。观察结果表明,大豆疫霉菌对大豆下胚轴的侵染过程可分为侵入前、侵入、皮层组织中的扩展和进入维管束组织4个连续阶段。大豆下胚轴接种后在25℃保湿培养,1.5h后游动孢子即形成休止孢并萌发产生附着孢,3h后侵入表皮细胞,6h后进入皮层组织,24h后进入维管束组织。病原菌主要以侵染菌丝直接侵入表皮,表皮细胞间隙是主要侵入部位。皮层细胞是病原菌定殖和发展的主要场所,胞间菌丝侵入皮层细胞并形成吸器。在菌丝与寄主细胞接触部位的寄主细胞壁与质膜之间常有胞壁沉积物的形成。在抗病品种上病菌的侵染事件与感病品种基本一致,但不能形成正常的吸器,胞壁沉积物明显多于感病品种,菌丝在寄主组织内的扩展明显受到抑制。利用β-1,3-葡聚糖免疫金标记单克隆抗体进行的免疫细胞化学的研究表明,胞壁沉积物内含有大量的β-1,3-葡聚糖,在大豆疫霉菌菌丝壁中也存在β-1,3-葡聚糖。以上结果表明,病原菌的侵染可诱导抗病寄主细胞内β-1,3-葡聚糖迅速的合成与积累、并形成胞壁沉积物,以抵御病菌的侵染与扩展。
致病性与抗病性遗传
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  水稻抗病基因Xa21转入3个粳稻品种的抗性初步分析

  裴忠有, 何朝族

  植物病理学报. 2005, 35(3): 242-248.

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  通过农杆菌介导转化,将已克隆的水稻白叶枯病抗性基因Xa21转入我国辽宁省3个粳稻品种:沈农606、辽粳454、辽粳294,共获得独立转基因系205个。通过PCR、GUS染色和Southern blot分析,证明Xa21基因已经整合到3个粳稻栽培品种的基因组中。通过温室接种菲律宾白叶枯病小种6的代表菌系PXO99,T₀代转基因水稻除了3-34表现部分抗性外,其它的转基因材料均表现高度抗病,表明Xa21转基因水稻已经获得抗性;温室接种T₁和T₂代试验表明,单拷贝整合的转化体呈现3:1分离,同时单拷贝3-34材料也表现部分抗性和感病3:1分离,证明已整合的Xa21基因能稳定遗传;同时对3-34部分抗性机制进行了分子生物学检测,证明GUS基因全部丢失、Xa21基因部分丢失并导致部分抗性。获得部分抗性材料,对于深入研究Xa21基因的功能区和研究抗病分子机制具有重要的意义。
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  抗菌肽和几丁质酶基因提高烟草对黑胫病菌和赤星病菌的抗性研究

  罗小英, 曾雪嘉, 肖月华, 罗明, 杨星勇, 裴炎

  植物病理学报. 2005, 35(3): 249-255.

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  通过农杆菌介导法将加信号肽修饰的人工合成杂合抗菌肽CEMA基因(SPCEMA),苜蓿防御素基因(AFP),苦瓜几丁质酶基因(CHI)以及SPCEMA-CHI、AFP-CHI、AFP-SPCEMA双价基因导入本明烟(Nicotiana benthamiana),并对转基因烟草T₀和T₁代进行了抗病性检测,比较了不同转基因植株的抗病效果。研究结果表明,转基因烟草对黑胫病菌(Phytophthora parasitica var.nicotianae)、赤星病菌(Alternaria alternata)的抗性均强于非转基因烟草,病情指数差异达极显著水平,其中转AFP-CHI双价基因烟草具有较强的抗性,与单价转基因烟草的抗性差异达显著水平。但各单价转基因以及双价转基因烟草之间对上述病菌并未表现出显著的抗病性差异。结果表明植物源的抗菌肽基因与几丁质酶基因在抗植物真菌病害中具有协同增效作用。
植物病害及其防治
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  孔石莼(Ulva pertusa)中一种抗TMV活性蛋白的纯化及其特性

  刘振宇, 谢荔岩, 吴祖建, 林奇英, 谢联辉

  植物病理学报. 2005, 35(3): 256-261.

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  采用硫酸铵盐析和阳离子交换柱层析(CM-Sepharose Fast Flow),从孔石莼(Ulva pertusa Kjellm)藻体中分离纯化得到1个蛋白,命名为UPCM40。经SDS-PAGE确定其分子量约为36kD,Native-PAGE可知其为单一组分;该蛋白不含糖;其全波长扫描结果显示,该蛋白在190~220nm和250~300nm处有特征吸收峰,在250~300nm范围中的最大吸收峰在270~275nm处。经测定发现该蛋白具较好的抗烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)的活性,当蛋白质浓度为50μg/mL时,对TMV的抑制效果为:在枯斑寄主心叶烟上的侵染抑制率达85.6%,在苋色藜上为90.2%。测定该蛋白对6种供试真菌的抑制效果发现,对镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)和香蕉炭疽菌(Gloeosporium musarum)均有一定程度的抑菌作用,但抑制活性很低。
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  应用免疫胶体金银染色技术定位玉米内生细菌

  高增贵, 庄敬华, 陈捷, 刘限, 刘军华

  植物病理学报. 2005, 35(3): 262-266.

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  本文利用光镜免疫胶体金银染色技术对玉米内生细菌进行了定位研究。用分离、筛选于玉米体内具有生防潜力的优势菌枯草芽孢杆菌B20-006菌株的特异性蛋白,制备兔抗血清作为一抗,二抗为金标记羊抗兔IgG,30%甘油-1%戊二醛固定组织,进行冷冻切片免疫胶体金银染色光镜观察。结果表明:枯草芽孢杆菌液浸根处理后5~7d (三叶期)的组织切片中菌体有大量金银颗粒沉淀,内生细菌在根、茎、叶均有分布,大多寄生在植物组织的细胞间隙,菌量根部大于茎和叶部,根、茎、叶的菌量之比为12:3:1,证明枯草芽孢杆菌B20-006菌株为玉米内生细菌,且可在玉米体内繁殖和传导。
研究简报
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  三七黑斑病病原生物学特性研究

  陈昱君, 王勇, 冯光泉, 刘芸芝

  植物病理学报. 2005, 35(3): 267-269.

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  三七[Panax notoginseng(B urk.) F.H.Chen]属多年生阴生植物,生长环境特殊,易感染多种病害。其中三七黑斑病Alternaria panax Whetz是三七园中普遍发生且危害严重的一种病害。文山三七因该病的危害常年损失10%,严重时达70%以上。据报道,该病原还可引起人参黑斑病及多种植物叶斑病^[1,2]。了解病原生物学特性是控制病害的基础,为此,作者对三七黑斑病病原生物学特性进行了研究。
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  2个不同缺失型美洲商陆抗病毒蛋白基因在大肠杆菌中的表达

  赵玉, 王锡锋, 周广和, 李怀方

  植物病理学报. 2005, 35(3): 270-273.

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  美洲商陆抗病毒蛋白(pokeweed antiviral proteins,PAPs)是在美洲商陆不同组织或不同生长阶段合成的一类具酶功能的单链核糖体失活蛋白,它有抑制多种病毒侵染的能力。PA P是从美洲商陆春季叶片中分离出来的一种单链碱性蛋白,成熟蛋白分子量约为29 kD^[1]。
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  BTH诱导黄瓜对霜霉病的抗性

  王莉, 黄丽丽, 康振生, 高小宁

  植物病理学报. 2005, 35(3): 274-277.

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  由黄瓜霜霉病菌(Pseudoperonospora cubensis)引起的病害是黄瓜生产上的主要病害,利用化学药剂是当前我国菜农的主要防病措施。而频繁使用化学杀菌剂,不仅易使病菌产生抗药性,且影响环境安全和人体健康。
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  十字花科蔬菜黑斑病菌的PCR鉴定

  肖长坤, 李健强, 师迎春, 郑建秋, H. BOLKAN

  植物病理学报. 2005, 35(3): 278-282.

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  在对十字花科蔬菜黑斑病菌(Alternaria sp.)3个种及相近种的5.8SrDNA和其侧翼ITS区进行测序的基础上,分别设计合成了鉴定白菜黑斑病菌3个种的特异性引物。PCR扩增结果表明:Abre1和Abre2引物对能特异性扩增芸苔链格孢(A.brassicae)371bp的片段,Abra1和Abra2引物对能特异性扩增甘蓝链格孢(A.brassicicola)457bp的片段,Ajap1和Ajap2引物对能特异性扩增萝卜链格孢(A.japonica)411bp的片段,而且其它近源种未扩增出目标片段,说明这3个引物对可以作为十字花科蔬菜黑斑病菌3个种快速检测鉴定的分子特征标记。
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  营养对生防菌株BH₁芽孢产量的影响研究

  郭荣君, 王步云, 李世东

  植物病理学报. 2005, 35(3): 283-285.

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  地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) BH₁是本实验室筛选出来的用于防治大豆根腐病的优良菌株,田间小区防治效果平均达到56.1%^[1]。用该菌制成的固体菌剂防治三七根腐病也得到较好的防治效果(未发表资料)。
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  番茄叶霉病高抗基因Cf-9、Cf-11和Cf-19的分子标记

  于拴仓, 柴敏, 姜立纲

  植物病理学报. 2005, 35(3): 286-288.

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  本研究以9个含不同叶霉病抗病基因的番茄品种为试材,通过接种鉴定表明,Cf-5、Cf-9、Cf-11和Cf-19基因对我国目前的2个叶霉菌优势生理小种均具有较强的抗性。根据Cf-9基因设计引物,扩增Cf-9基因的片段,含Cf-9、Cf-11和Cf-19基因的3种番茄均获得了2.7kb的扩增片段。但用限制性内切酶TaqⅠ对PCR产物酶切可以将3种材料明显区分开来,Cf-9的2个差异酶切片段为1170和460bp;Cf-11的2个差异酶切片段为1100和410bp;Cf-19的2个差异酶切片段为1210和300bp,从而建立了3个基因的分子标记。在F₂分离群体中验证表明,3个基因的分子标记鉴定结果与抗性接种鉴定结果是一致的,用这些标记可以进行分子标记辅助选择。