2009年, 第39卷, 第1期　刊出日期：2009-02-10

  

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专题评述
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  植物病害分子流行学概述

  骆勇

  植物病理学报. 2009, 39(1): 1-10.

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  本文概要地介绍了植物病理学新研究领域——植物病害分子流行学的基本概念、进展和在几个主要方面的研究实例。分子生物技术在病原鉴定方面得到了广泛应用;定量的分子生物技术在测定病菌初侵染源方面显示出特有的快速、准确的优势;分子流行学应用分子生物技术监测病害和病原菌群体的动态,克服了传统流行学方法的弱点;作为有力的补充,分子生物技术正在用于探讨和推测病原菌远距离传播的路径,并注重研究病原菌群体的时、空动态变化,病原菌的长期进化,以及与病害发展的关系;病原群体的竞争将得到更深入的研究以揭示其变化是如何导致植物病害大流行;应用分子流行学手段,植物抗病性的鉴定将大大加速和简化;病害防治策略的制定将具有更科学的依据。宏观与微观研究手段的结合将越来越显示其在植物病害流行学研究中的巨大潜力。
病原学
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  番茄白粉病的病原菌鉴定

  刘微, 刘淑艳, 李玉, 姜文涛

  植物病理学报. 2009, 39(1): 11-15.

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  作者在吉林省长春市温室中发现了番茄白粉病,对其病原菌进行了形态学和分子生物学鉴定。根据分生孢子形态和萌发特性将该菌鉴定为新番茄粉孢菌(Oidium neolycopersici Kiss)。分生孢子椭圆形,无色,单生于分生孢子梗顶端。分生孢子梗直立,简单不分枝,无色,脚胞圆柱形,有时略弯曲,上面通常有1~2个细胞。分生孢子侧面萌发,芽管末端产生裂片状或直筒状附着胞。附着胞乳突状或浅裂片状。未发现有闭囊壳。采用分子生物学方法,对该病原菌rDNAITS区进行了PCR扩增和序列测定,测得序列与O. neolycopersici同源性为100%。由O. neolycopersici引起的番茄白粉病国内未见报道。
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  利用AFLP分子标记和无毒基因构建小麦白粉菌遗传连锁图谱

  徐志, 梅丽宏, 李志英, 段霞瑜, 周益林

  植物病理学报. 2009, 39(1): 16-22.

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  本研究以具有8个无毒基因差异的2个小麦白粉菌亲本菌株CPW-1和E17进行杂交,获得97个后代菌株。以此为材料,利用AFLP分子标记的方法,对小麦白粉菌亲本及其杂交后代群体进行多态性分析,应用MAPMAKER/EXP(3.0b)并结合MapDrawV2.1软件构建小麦白粉菌的遗传连锁图谱。该图谱有10个连锁群,含117个标记位点(5个无毒基因位点和112个AFLP位点),总长1425.1cM。此图谱为首个在小麦白粉菌中构建的具有117个位点的遗传连锁图谱,而且首次获得了与无毒基因紧密连锁的AFLP分子标记位点。这些工作为无毒基因的定位和克隆、为全面进行小麦白粉菌的遗传学研究奠定了基础。
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  烟草根黑腐病菌的PCR分子检测

  赵永强, 张成玲, 张薇, 李璐宁, 张广民

  植物病理学报. 2009, 39(1): 23-29.

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  根据烟草根黑腐病菌(Thielaviopsis basicola)与其它烟草病原真菌核糖体基因转录间隔区(internal transcribed spa-cer,ITS)序列间的差异,设计了一对特异性引物TB-5/TB-3,用于T. basicola的分子检测。利用该对引物对包括T. basicola在内的13个烟草病原菌菌株的基因组DNA进行PCR扩增,结果表明:只有T. basicola能扩增到一条400bp左右的特异性条带,其它菌株及阴性对照均无扩增产物。对烟草组织和土壤的检测结果也表明,该对引物能特异性的检测到T. basicola基因组DNA的存在。该引物对T. basicola基因组DNA检测的灵敏度为100fg/μL。
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  核盘菌中dsRNA种类及其与致病力的关系

  黄娟, 李国庆

  植物病理学报. 2009, 39(1): 30-35.

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  对源于我国黑龙江省佳木斯市同一块茄子田的14个核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)菌株及其中1个菌株Ep-1PNA5的2个衍生菌株的致病力和菌丝中的双链RNA(dsRNA)进行了分析。在马铃薯琼脂培养基(PDA)上对5个弱致病型核盘菌菌株(Ep-1PD、Ep-1PI、Ep-1PL、Ep-1PM、Ep-1PN)异常性状(菌丝生长慢,且异常分枝)的传染特性进行了测定。结果表明:在离体油菜叶片上,16个供试核盘菌菌株中,7个属于强致病类型,7个属于弱致病类型,2个属于中等致病类型。从10个核盘菌菌株的菌丝中检测到dsRNA因子,并可分成3类dsRNA电泳谱型。第一类dsRNA谱型只含有7.4kb大小的dsRNA分子,3个强致病型核盘菌菌株属于这种谱型;第二类dsRNA谱型含有2种dsRNA分子,大小分别为6.4kb和7.4kb。6个弱致病型菌株属于这种谱型;第三类dsRNA谱型只含有6.4kb大小的dsRNA分子。1个弱致病类型菌株属于这种谱型。从另外6个核盘菌菌株的菌丝中没有检测到任何dsRNA因子,其中4个菌株属于强致病型菌株,2个菌株属于中等致病型。可见,6.4kb大小的dsRNA因子与核盘菌弱致病性状密切相关。5个弱致病型核盘菌菌株(Ep-1PD、Ep-1PI、Ep-1PL、Ep-1PM、Ep-1PN)的异常性状可以通过菌丝接触传染给一些强致病型核盘菌菌株,使其菌丝生长变慢及分枝异常。结果还表明:这些弱致病型核盘菌异常性状的传染具有菌株特异性。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  大麦Mlo近等基因系与叶枯病菌互作的细胞学研究

  罗臻, 张敬泽, 胡东维

  植物病理学报. 2009, 39(1): 36-42.

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  本文对大麦品种Ingrid(Mlo)及Mlo基因功能丧失性突变的近等基因系(Ingrid mlo-3、Ingrid mlo-4和Ingrid mlo-5)与大麦叶枯病菌的互作进行了细胞学比较分析。结果发现,大麦mlo突变体mlo-3、mlo-4和mlo-5对叶枯病菌的抗病性显著增强,其抗病机制包括对病菌初侵染的乳突抗性和HR反应两个方面。Ingrid(Mlo)大麦的表皮细胞在受到病原菌侵染时,只有15%的有效乳突可成功抵抗病原菌对表皮细胞的侵染;而大麦mlo突变体mlo-3、mlo-4和mlo-5突变体大麦的有效乳突率则分别高达40%、38%和43%。随后,部分被病原菌成功侵入的寄主表皮细胞发生过敏性坏死,从而进一步抑制病原菌向相邻叶肉细胞的扩展。其中3个大麦mlo基因突变体平均67%的被侵染细胞坏死,而Ingrid仅为26%。因此,Mlo基因在调控大麦与不同病原菌互作中的作用是不同的。此外,本文发现该病原菌除气孔入侵外,还可直接穿透大麦表皮细胞;少量菌丝可以侵染进入叶肉细胞,甚至是活的叶肉细胞。
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  云南元阳哈尼梯田稻瘟病菌遗传多样性分析

  林菁菁, 李进斌, 刘林, 李夏, 李会芬, 何霞红, 朱书生, 李成云, 朱有勇

  植物病理学报. 2009, 39(1): 43-51.

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  利用12对SSR引物,对来自云南元阳哈尼梯田不同海拔高度、不同水稻品种上的稻瘟病菌菌株进行遗传多样性分析,并运用日本清泽建立的鉴别品种对其中62个菌株进行生理小种鉴定。结果显示:稻瘟病菌总体遗传多样性水平较高(He=0.57±0.27,I=1.17±0.60)。聚类分析表明,在80%相似水平下菌株可划分为9个多样性群体。供试菌株划分为16个生理小种,其中002、000和006为优势小种。分离的不同海拔稻瘟病菌生理小种和遗传多样性存在差异。海拔1600~1700m生理小种最丰富,达9个生理小种;海拔1500~1600m、1400~1500m和1700~1800m,生理小种分别为6、5和4个;遗传多样性分析表明,从海拔1400~1500m分离的菌株遗传多样性水平最高(He=0.57±0.24),并划分为6个群体。综合分析表明,在元阳哈尼梯田系统中,栽培传统品种遗传多样性越丰富的区域,其稻瘟病菌群体多样性和生理小种也越丰富。
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  小麦-条锈菌互作过程中活性氧及保护酶系的变化研究

  王晨芳, 黄丽丽, 张宏昌, 韩青梅, 朱琳, 冯浩, 康振生

  植物病理学报. 2009, 39(1): 52-60.

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  对条锈菌与小麦不同互作体系中组织学特征、活性氧产生及其相关酶系的变化进行了研究。组织学观察表明:非亲和组合相对于亲和组合存在明显差异,表现为菌丝生长受抑,吸器母细胞和吸器形成减少,寄主细胞在接种后18h左右出现过敏性坏死。生化测定结果表明:在非亲和组合中,O₂^-的产生速率和H₂O₂的含量均高于亲和组合,且O₂^-产生速率在接种后12h达到一个峰值,H₂O₂的含量在接种后20和72h出现2个高峰。而在亲和组合中,O₂^-产生速率低于对照或与对照相似,H₂O₂的含量虽然高于对照,但却普遍低于非亲和组合;SOD在亲和组合中的活性总体上要高于非亲和组合;接种24h后,CAT在2种组合中的活性均高于对照,在接种后36和48h时,亲和组合中的CAT活性高于非亲和组合,而在接种60h后又开始低于非亲和组合;POD活性在接种24h后均明显升高,但亲和组合中POD活性增幅大;MDA在非亲和组合中于接种后72h含量明显上升。结果表明,亲和与非亲和组合中条锈菌扩展、活性氧的产生及相关酶活变化都存在明显差异,这些差异与小麦抗锈性的表达可能有密切联系。
致病性与抗病性遗传
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  小麦品系ICA56抗条锈病鉴定及其抗性基因SSR标记

  蒲宗君, 陈国跃, 陈华, 郑科, 魏育明, 颜泽洪, 杨武云, 郑有良

  植物病理学报. 2009, 39(1): 61-66.

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  小麦品系ICA56对条锈菌优势生理小种CYR30、CYR31和CYR32均表现免疫反应;遗传分析表明,ICA56携带一个显性抗条锈病基因。基因等位性测定显示,ICA56所含抗条锈病基因不同于已知抗锈基因Yr5、Yr10、Yr15和Yr26,暂将该基因定名为YrICA56。利用川麦28/ICA56的F₂群体及抗感亲本筛选到5对SSR引物WMC503、Xgwm261、Xgwm296、WMC112和Xgwm210与YrICA56连锁,遗传距离分别为16.6、10.4、7.0、4.5和14.1cM。根据Mapmaker3.0确定标记、YrICA56和着丝点在染色体上的顺序为:-WMC503-Xgwm261-Xgwm296-YrICA56-WMC112-Xgwm210-着丝点-。根据作图结果,将YrICA56定位在2DS。目前定位在2DS上的抗条锈病基因有Yr16和YrKat。Yr16为成株期抗性,YrKat属温敏抗性,而YrICA56在苗期和成株期对条锈病均表现免疫,由此推测YrICA56是一个新的抗条锈病基因。
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  小簇麦易位系V9128-3抗条锈病基因的遗传分析和SSR分子标记

  侯璐, 宋晓贺, 路亚明, 胡茂林, 贺苗苗, 井金学, 王保通

  植物病理学报. 2009, 39(1): 67-75.

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  用7个我国当前流行的条锈菌生理小种对V9128-3的抗条锈性进行了评价,表明本易位系对我国优势流行小种具有良好的抗病性。以Su-4对V9128-3与铭贤169配置的F₁、BC₁F₁、F₂及F₃代群体进行了遗传分析,并对其中1个F₂群体进行了SSR标记,再用BC₁F₁群体的部分单株和F₃家系进行连锁标记的初步验证。遗传分析表明了V9128-3对Su-4的抗病性由1对显性核基因独立控制,从219对SSR引物中筛选到2个位于2AL上的该基因YrHV(暂命名)两侧的标记Xgwm356和Xwmc658,遗传距离分别为8.5和5.6cM,所用部分BC₁F₁单株和F₃家系验证了该2个标记与YrHV连锁性。将此标记可用于小麦抗条锈病分子标记辅助育种。
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  偃麦草属E染色体组特异SCAR标记对Lr19的特异性和稳定性研究

  闫红飞, 杨文香, 陈云芳, 孟庆芳, 刘大群

  植物病理学报. 2009, 39(1): 76-81.

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  小麦抗叶锈基因Lr19来源于长穗偃麦草,表现优良的抗叶锈性,国内外发现对Lr19有毒性的小麦叶锈菌菌株的报道较少。本研究以TcLr19和Thatcher亲本以及TcLr19×Thatcher F₂代单株构建的分离群体为材料,建立了与Lr19共分离的稳定的SCAR分子标记,命名为Y₁₉SCAR₉₈₂。对49个小麦抗叶锈近等基因系材料的稳定性检测结果表明,其重复性好且为Lr19特异的分子标记。对120个小麦品种检测的结果表明,该标记可有效应用于小麦抗叶锈分子辅助选择育种。
流行学与生态学
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  中国小麦条锈菌主要流行菌系的寄生适合度研究

  王保通, 李高宝, 李强, 王芳, 史亚千, 刘倩如, 康振生

  植物病理学报. 2009, 39(1): 82-87.

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  为了预测我国未来小麦条锈菌的优势种群,本研究采用抗性组分法测定了我国条锈菌主要流行菌系的寄生适合度。结果表明:决定我国小麦条锈菌最重要的寄生适合度属性为条锈菌的产孢能力(繁殖力),其次为条锈菌的侵染能力,再次为扩展能力;建立了小麦条锈菌寄生适合度属性3个主成份的数学模型;在供试的菌系中,Su11-4、Su11-14和CY32相对寄生适合度较高,已经成为我国目前小麦条锈菌的优势小种(类型);CY31由于其寄生适合度较低,出现频率逐年下降,已成为次要小种,感染"中四"苗期的新菌系T4类型,由于其寄生适合度低,也不会成为今后一个时期的流行小种。
研究简报
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  侵染云南花魔芋的马铃薯Y病毒属病毒分离物的检测及分子鉴定

  罗延青, 丁铭, 方琦, 董家红, 王玲, 李永军, 张仲凯

  植物病理学报. 2009, 39(1): 88-90.

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  YN80 was isolated from Amorphophallus rivieri Durieu showing mosaic and crinkle symptoms in Songming, Yunnan province. Flexuous filamentous particles were found in diseased leave sap and pinwheel inclusion bodies were found in the leave tissue. YN80 had positive reaction to universal antibody of Potyvirus by DAS-ELISA. 3'-terminal sequence of YN80 was cloned and sequenced. cp gene of YN80 consisted of 987 nt, encoded 328 aa (36.1 kDa). Sequence analysis showed that YN80 shared the highest identity (97.0%)with CP amino acid sequence of Dasheen mosaic virus (DsMV). These data indicated that YN80 was an isolate of DsMV. This is the first molecular identification of A. rivieri Durieu isolate of DsMV in China.
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  进境豇豆种子携带种传病毒的检测与鉴定

  陈青, 林石明, 陈红运, 廖富荣, 余芳平, 陈洪俊, 朱水芳

  植物病理学报. 2009, 39(1): 91-94.

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  Imported cowpea seeds were detected with growing test, ELISA assay and RT-PCR method. The ELISA results showed that cowpea seedlings with symptoms reacted positively with antibody against Southern bean mosaic virus (SBMV). The 979 bp of fragment could be amplified from two positive ELISA samples using primers specific for Southern cowpea mosaic virus (SCPMV), and the sequence determination results proved that the pathogen existing in imported cowpea seeds was SCPMV. The positive ELISA results with SBMV antibody could be further confirmed by RT-PCR amplification with specific primers designed to amplify the coat protein gene and 3' noncoding region of SCPMV and SBMV. The RT-PCR method presented here was suitable for molecular identification of SBMV and SCPMV in entry-exit plant quarantine laboratories.
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  水稻条纹病毒NS2基因原核表达产物多克隆抗体制备及受侵染水稻和灰飞虱体内NS2检测

  熊如意, 吴建祥, 周益军, 周雪平

  植物病理学报. 2009, 39(1): 95-99.

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  The NS2 gene of Rice stripe virus (RSV) was amplified by RT-PCR, cloned into pGEM-T vector and sequenced. The NS2 gene was inserted into prokaryotic expression vector pET32a to produce recombinant plasmid pET32a-NS2. The recombinant plasmid was introduced into Escherichia coli strain BL21 (DE3) pLysS. SDS-PAGE and Western blot analysis confirmed that NS2 fusion protein was expressed after induction by IPTG. The recombinant NS2 protein was purified with Ni²⁺-NTA agarose affinity chromatography and the polyclonal antibody against NS2 protein was raised in rabbit. NS2 protein was successfully detected in small brown planthopper (Laodelphax striatellus) at 1:1 600 dilution of the total protein of single planthopper and in infected rice (Oryza sativa) at 1:800 dilution of 10 mg leave by dot immunobinding assay using the polyclonal antibody.
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  香蕉线条病毒ORFⅡ基因的原核表达及抗体制备

  何云蔚, 陈秀, 阮小蕾, 刘福秀, 李华平

  植物病理学报. 2009, 39(1): 100-103.

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  ORFⅡ gene of Banana streak virus GuangDong isolate (BSV-GD) was amplified from a BSV-GD recombinant plasmid by PCR, and the gene was expressed by being cloned into prokaryote expression vector pET-28b (+). The fusion protein was about 16.5 kDa in size and was soluble with SDS-PAGE analysis. The purified protein was obtained by using the histidine labeling kit of N-terminus of protein. The antiserum was obtained by immunizing healthy rabbits with the purified protein. Western blot and ELISA analysis showed that the special antiserum of BSV possessed high titer, which was tested as 1:51 200. The study was a base for further research on BSV including ORFⅡ gene function and virus detection.
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  氮肥施用量和施用方法对超级杂交稻纹枯病发生的影响

  黄世文, 王玲, 陈惠哲, 王全永, 朱德锋

  植物病理学报. 2009, 39(1): 104-109.

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  The experiments of resistance of different super hybrid rice (SHR) combinations to sheath blight (ShB) (Rhizoctonia solani Kühn) and effect of nitrogen fertilizer (NF) dosage and fertilization methods on ShB occurrence were conducted in Hangzhou during 2005-2006. The results indicated that the resistance level of different SHR combinations to ShB were significantly different. For the same combination, the severity of ShB depends on the seeding and transplanting period. The disease index showed a positive correlation with the nitrogen dosage, but depended on resistance level of combination. The ShB severity of susceptible combination showed high positive correlation with NF dosage. At the flowering stage, there were no effect of nitrogen fertilization method on the occurrence of ShB, but the fertilization method showed significantly effect at dough stage. The occurrence of ShB was significantly affected by the supply rate of nitrogen at different rice growing stage. When the total NF supply was 165 kg per hectare, the occurrence of ShB with high NF rate (80%) at early stage (as basal and tillering fertilizer) and low rate (20%) at late stage (as panicle fertilizer) was more serious than that of low NF rate (60%) in early and high NF rate (40%) as panicle fertilizer. The result was the reverse of conventional viewpoint about that high NF supply at rice late growing stage might lead to severe occurrence of ShB.