2009年, 第39卷, 第6期　刊出日期：2009-12-10

  

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病原学
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  我国小麦条锈菌体细胞遗传重组的分子证据

  陆宁海, 詹刚明, 王建锋, 黄丽丽, 康振生

  植物病理学报. 2009, 39(6): 561-568.

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  小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一,条锈菌毒性变异是引致小麦品种抗病性丧失的主要原因。本文应用SSR分子标记技术,研究了陇南越夏区小麦条锈菌群体遗传结构,以期寻找条锈菌群体遗传重组的分子证据。研究结果表明,陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性比较丰富而遗传分化较小,遗传变异主要存在于群体内部,而在群体之间,遗传多样性有显著的差异。在11对SSR引物中,有4对能够检测到陇南地区小麦条锈菌群体存在遗传重组,而且重组体出现的频率不同,CPS15揭示的条锈菌重组体出现的频率为20.0%,CPS34揭示的条锈菌重组体出现的频率为18.5%,RJ20揭示的条锈菌重组体出现的频率为12.8%,RJ18揭示的条锈菌重组体出现的频率为15.0%,陇南地区小麦条锈菌群体重组体出现频率平均为16.6%。本文揭示的遗传重组现象表明陇南地区条锈菌体细胞结合十分普遍,由此推测我国小麦条锈菌在自然条件下通过遗传重组而导致毒性变异的可能性。
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  河南省小麦黑胚病优势病原菌链格孢菌(Alternaria spp.)遗传多样性分析

  郜瑞敏, 袁虹霞, 邢小萍, 代君丽, 于巧丽, 李洪连

  植物病理学报. 2009, 39(6): 569-577.

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  采用RAPD技术对分离自河南省各地的43株小麦黑胚病优势病原菌(Alternaria spp.)菌株进行了遗传多样性分析。17个随机引物共扩增出151条清晰的DNA条带,所扩增出的DNA条带均为多态带,说明河南省小麦黑胚病菌存在着丰富的遗传多样性。利用NTSYS软件进行了病原菌的聚类分析,结果表明,河南省小麦黑胚病菌主要有2个种,即Alternaria alternata和A. tenuissima,种间的遗传相似系数的变化幅度为0.62~0.92。来自同一个地区的小麦黑胚病菌菌株基本上聚在了一起,表现出很近的亲缘关系,来自不同地区之间的菌株也可以交叉聚类。病原菌遗传多样性分析进一步验证了形态学的鉴定结果。
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  双重PCR检测马铃薯晚疫病菌和青枯病菌方法的建立及应用

  陈庆河, 李本金, 兰成忠, 赵健, 邱荣洲, 翁启勇

  植物病理学报. 2009, 39(6): 578-583.

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  利用真菌通用引物ITS1和ITS4扩增马铃薯晚疫病菌转录间隔区并进行序列测定,通过序列比较,设计了1对马铃薯晚疫病菌的特异引物INF1/INF2,并对15种不同真菌、细菌和7种疫霉属和腐霉属卵菌基因组DNA进行PCR扩增,结果只有不同来源的马铃薯晚疫病菌株可获得324 bp的特异带。将引物INF1/INF2与卵菌通用引物进行巢式PCR扩增后,其检测灵敏度在DNA水平上可达30 fg。运用设计的引物与马铃薯青枯病菌特异引物结合建立了双重PCR体系,能从马铃薯晚疫病菌和马铃薯青枯病菌总基因组DNA以及人工接种和自然发病的马铃薯植株中分别或同时扩增到324 bp和281 bp的特异片段。实现了同时对马铃薯晚疫病菌和马铃薯青枯病菌的快速可靠检测。
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  红海榄赤斑病病原菌鉴定及其生物学特性研究

  张小媛, 何红, 胡汉桥, 欧雄常, 柳凤, 李信申

  植物病理学报. 2009, 39(6): 584-592.

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  本文对来自红海榄(Rhizophora stylosa)赤斑病同一病斑上获得的2个菌株PⅠ-1和PⅡ-3进行了鉴定和生物学特性研究。结果表明,PⅡ-3菌株的致病力比PⅠ-1的稍强;2个菌株均具有一定的寄主专化性。经形态特征观察与rDNA-ITS序列分析,2个菌株均鉴定为异色拟盘多毛孢(Pestalotiopsis versicolor)。生物学特性测定结果表明,温度、pH值和光照对2个菌株菌丝生长及孢子萌发的影响差异不大,生长温度均为10~32℃(最适25℃),pH值为3.0~10.9(最适4.0);孢子萌发温度均为10~35℃(最适25~28℃),pH值为2.5~8.0(最适3.0);黑暗条件有利于2个菌株菌丝生长和孢子萌发。但2个菌株的产孢特性存在明显差异,其中PⅠ-1产孢的最适温度为28℃而PⅡ-3为20℃;PⅠ-1产孢的最适pH值为5.1而PⅡ-3为9.0;PⅠ-1产孢对光照不敏感,而PⅡ-3在黑暗条件下几乎不产孢。另外,在相似条件下,PⅠ-1产孢量比PⅡ-3大,而PⅡ-3菌丝生长速度比PⅠ-1快,孢子萌发率也比PⅠ-1高。由此可见,2个菌株PⅠ-1和PⅡ-3虽属于同一个种,但某些生物学特性存在一定的差异。
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  中国不同地区亚洲韧皮杆菌遗传多样性分析

  王中康, 周彬彬, 田圣超, 石小刚, 贤家旭, 陈世伟, 殷幼平

  植物病理学报. 2009, 39(6): 593-599.

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  柑桔黄龙病是最严重的柑桔病害之一,现已威胁世界柑桔产业。已被证实在中国南部该病害通过嫁接和木虱传播。因此黄龙病的流行病学研究就显得尤为重要。本研究中,基于外膜蛋白(omp)基因的PCR-RFLP的方法被用来研究中国南部各柑桔主产区的亚洲韧皮部杆菌的遗传多样性。研究采用不同的限制性内切酶消化各地区的亚洲韧皮部杆菌的omp基因产生了不同的RFLP指纹图谱,并对各地亚洲韧皮部杆菌的omp基因进行克隆测序然后构建系统发育树。结果显示:中国不同地理区域的亚洲韧皮部杆菌具有一定的遗传多样性,即便在某一特定的地区也有一定的差异。序列分析显示中国地区的亚洲韧皮部杆菌有很高的同源性。这些结果对揭示中国柑桔黄龙病的流行病学及制定科学有效的防治策略具有一定的指导意义。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性与大豆对疫霉根腐病抗性的关系

  左豫虎, 康振生, 杨传平, 芮海英, 娄树宝, 刘惕若

  植物病理学报. 2009, 39(6): 600-607.

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  为了明确β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶与大豆抗疫霉根腐病的关系,测定了不同抗性大豆品种接种大豆疫霉菌后β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性的变化情况和2种酶对大豆疫霉菌的抑制作用。结果表明,大豆疫霉菌能诱导大豆β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性增强,但2种酶在积累速度和幅度上,抗病品种和感病品种有显著的差异。与感病品种"857-1"相比,抗病品种"垦农4号"2种酶活性不仅升高的速度快、幅度大,且高活性维持的时间长。β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶混合液对大豆疫霉菌的菌丝生长、孢子囊形成和孢子萌发的抑制作用明显,其次是β-1,3-葡聚糖酶,而几丁质酶对大豆疫霉菌的抑制作用不明显。表明大豆对大豆疫霉根腐病的抗性与β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性呈正相关关系。β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶混合对大豆疫霉菌的抑制具有协同增效作用。
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  甘蔗花叶病毒VPg蛋白的原核表达及其在玉米中的免疫定位

  秦艳红, 刘冬梅, 周涛, 范在丰

  植物病理学报. 2009, 39(6): 608-612.

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  利用RT-PCR方法从感染甘蔗花叶病毒北京分离株(SCMV-BJ)的玉米叶片中扩增得到VPg基因,将VPg基因连接到原核表达载体pET-28a上。获得的重组子转化大肠杆菌BL21(DE3)后,用IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE分析表明,VPg在大肠杆菌中获得了高效表达,产生的融合蛋白分子量为30 kD。将融合蛋白纯化后免疫兔子获得了特异性较高的抗血清。ACP-ELISA测定抗血清的效价为1/4096。利用该抗血清对健康玉米和病毒侵染的玉米茎、叶脉和叶片进行免疫金标记,结果表明在茎和叶脉的韧皮部筛管的细胞壁处有金颗粒。
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  核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary)侵染抑制黄瓜光合作用的机理

  部建雯, 姚广, 高辉远, 贾裕娇, 张立涛, 程丹丹, 王鑫

  植物病理学报. 2009, 39(6): 613-621.

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  以津春四号黄瓜(Cucumis sativus L. ‘Jinchun 4’)为实验材料,通过同时测定黄瓜叶片叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收曲线,以及过氧化氢含量和过氧化氢酶(CAT)活性的变化,研究了核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)侵染黄瓜叶片后,对光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)功能的影响,并分析了核盘菌侵染后,两个光系统之间的相互影响。结果表明,核盘菌侵染叶片后,叶片过氧化氢(H₂O₂)含量升高,膜脂过氧化的程度加剧,叶片放氧能力下降,快速叶绿素荧光诱导动力学曲线发生变化。核盘菌侵染严重伤害了PSⅡ供体侧(放氧复合体)、受体侧以及反应中心的活性,并且降低PSⅠ最大氧化还原能力(△I/Io)。核盘菌侵染黄瓜后,抑制了CAT的活性,导致过量活性氧的积累,直接伤害了光合机构PSⅠ和PSⅡ的功能;对PSⅠ的伤害抑制了PSⅡ电子向PSⅠ的传递,进一步加剧了PSⅡ的伤害程度,导致更多过剩激发能产生,造成恶性循环,这是核盘菌抑制黄瓜光合作用的主要原因。
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  烟草赤星病菌(Alternaria longipes)角质酶的纯化和特性

  刘辉, 刘菲, 魏芳芳, 梁元存, 赵蕾, 刘爱新

  植物病理学报. 2009, 39(6): 622-629.

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  本文对烟草赤星病菌Alternaria longipes产生的角质酶进行了纯化及性质测定。在含有苹果角质(诱导物)的液体培养基中培养A. longipes,第8 d达到产酶高峰。发酵液经硫酸铵沉淀、DEAE(diethylaminoethyl)Sepharose、Sephacryl S-100 HR和Phenyl-Sepharose 6 fast flow(high sub)进行纯化。通过SDS-PAGE测得蛋白分子量为59.5 kDa。该酶的最适温度为35℃,最适pH为9.0,在温度20℃~40℃及pH 4.0~10.0范围内,酶活较稳定。一些金属离子如Na⁺、Cu²⁺和Mn²⁺可以部分抑制角质酶活性。
流行学与生态学
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  辣椒疫霉对烯酰吗啉的敏感性基线及室内抗药突变体研究

  崔晓岚, 孟庆晓, 毕扬, 吴鹏飞, 刘西莉

  植物病理学报. 2009, 39(6): 630-637.

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  采用菌丝生长速率法测定了125株采自河北、内蒙古、陕西、安徽和北京等地区的辣椒疫霉病菌对烯酰吗啉的敏感性,结果表明,其EC₅₀值分布于0.126~0.318μg/mL之间,最不敏感菌株是最敏感菌株的2.5倍,平均EC₅₀=(0.218±0.0368)μg/mL。125个菌株对烯酰吗啉的敏感性分布呈单峰曲线,未出现抗性的病原菌亚群体,可将该单峰曲线作为辣椒疫霉对烯酰吗啉的敏感性基线,将烯酰吗啉对该病原群体的平均EC₅₀值作为田间抗药性监测的参考标准。通过紫外诱变敏感菌株N-7的菌丝获得了12株抗烯酰吗啉的突变体,抗性指数在16.38~132.15之间;通过紫外诱变敏感菌株DZ-16的游动孢子获得1株抗性指数为680倍的高抗药水平的突变体。突变体的部分生物学性状研究表明,其致病力与敏感菌株相当;大部分突变体产生孢子囊的能力与亲本菌株相比均有不同程度的提高;离体条件下,突变体和亲本菌株释放游动孢子的能力相当;突变体的菌丝生长速率与亲本菌株相比具有不同程度的差异。测定了敏感亲本菌株和突变体的交配型,均为A1型菌株,经紫外诱变后交配型没有发生改变。综合分析表明,抗性突变体的产生有利于抗药性群体的发展。为避免和延缓抗药性的产生,生产上应将烯酰吗啉与其它无交互抗药性的杀菌剂交替使用。
植物病害及其防治
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  柑橘内生细菌YS45的鉴定、抗菌物质分析及其对油菜菌核病的防治作用

  张翼, 白晨, 冉国华, 张志元, 陈耀辉, 吴刚

  植物病理学报. 2009, 39(6): 638-645.

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  从柑橘枝条中分离到26株对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)具有拮抗作用的内生细菌,其中YS45菌株的拮抗活性最强。16S rRNA基因序列分析及形态学和生理生化鉴定结果表明YS45菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。高效液相色谱及质谱分析结果显示其主要的抑菌活性物质为一组fengycin同系物,包括fengycins A、fengycins B和一种稀少fengycin类型化合物。油菜离体叶片接种试验中,YS45菌株发酵液对油菜菌核病的防效在70%以上,与五氯硝基苯相当;田间小区接种试验表明,YS45菌株发酵液对油菜菌核病的防效也在50%以上。
研究简报
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  蚕豆染色病毒CPS基因的序列测定及RT-PCR检测方法的建立

  陈红运, 陈青, 黄峰, 赵文军, 廖富荣, 陈洪俊, 朱水芳

  植物病理学报. 2009, 39(6): 646-649.

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  The nucleotide sequence of small coat protein (CPS) gene of Broad bean stain virus (BBSV) was determined and compared with other comoviruses. The CPS gene of BBSV consisted of 687 nucleotides and encodes a putative protein of 228 amino acid residues. The CPS sequence of BBSV and those of other comoviruses shared identities of 36.5%-58.9% and 35.2%-70.3% at the nucleotide and amino acid levels, respectively. The RT-PCR method specific for BBSV detection was developed based on the determined CPS sequence. The RT-PCR assay presented here allows, for the first time, rapid and specific detection of BBSV.
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  应答白粉病菌胁迫的黄瓜S17叶片功能蛋白质组学初步分析

  范海延, 陈捷, 曲波, 邵美妮, 崔娜

  植物病理学报. 2009, 39(6): 650-652.

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  Two-dimensional electrophoresis was employed to analyze proteins extracted from sterile and fungal-infected seedling leaves of cucumber S17 at 24 h, 48 h and 72 h after inoculating Sphaerotheca fuliginea. Different spots corresponding to induced or repressed proteins were apparent in Coomassie Brilliant Blue G-250 stained 2-DE gels. Eight different proteins of S17 seedling leaves with qualitative changes or relatively high abundance were identified by MALDI-TOF/TOF and blast in NCBI, including a protein of chloroplast rieske FeS protein, superoxide dismutase[Cu-Zn], chromoplast-specific carotenoid-associated protein, translationally controlled tumor protein-related protein, heat shock protein 90, ferredoxin-NADP (H) oxidoreductase, hypothetical protein g5bf and similar to gb|D64087 nuclear matrix constituent protein 1(NMCP1) from Daucus carota. The proteins induced in response to infection were those involved in disease resistance, heat-shock protein, chromosome transcription and translation, or in protein-related photosynthesis and respiration, as well as some unkown proteins. The results provided new insights for pathogen stress response in cucumber leaves, demonstrating the power of the proteomic approach in plant biology studies.
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  水稻白叶枯病菌在寄主体内外不同生长条件下致病基因差异表达的分析

  高世强, 张新建, 吴茂森, 何晨阳

  植物病理学报. 2009, 39(6): 653-658.

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  To demonstrate the expression profiling of Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) in vitro and in planta, DNA microarrays of 371 genes potentially associated with pathogenicity and virulence were used to compare the transcriptional level alteration of the wild-type strain PXO99^A and gene deletion mutants ΔgacAxoo and ΔfleQxoo of Xoo grown in the rich medium NBY vs. hrp-inducing minimal medium XOM2 or leaf tissues of rice. Results indicated that 17 and 38 genes of PXO99^A were differentially expressed in XOM2 and the leaf tissues of rice relative to NBY, respectively. Twenty-eight genes of ΔgacAxoo grown in XOM2 and 12 genes of ΔfleQxoo in NBY were differentially expressed relative to PXO99^A. The identification of differentially-expressed genes, GacAxoo-and FleQxoo-regulons and novel candidate genes of Xoo strains would provide us the target genes for further functional analysis in pathogenesis of Xoo.