2010年, 第40卷, 第3期　刊出日期：2010-06-10

  

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专题评述
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  植物根结线虫基因组学研究进展

  牛俊海, 卜祥霞, 薛慧, 赵海娟, 郭仰东, 简恒

  植物病理学报. 2010, 40(3): 225-234.

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  根结线虫是世界农业生产中危害最大的植物病原之一,目前仍缺乏安全有效的防治措施。深入揭示寄生线虫与植物之间互作的分子机制,利用生物技术进行抗性育种被认为是最有前景的抗线虫策略。在根结线虫基因组学研究方面,目前已经构建了北方根结线虫AFLP遗传连锁图谱,南方根结线虫和北方根结线虫基因组测序也已完成;基因组的注释和比较基因组学分析,较全面地描述了根结线虫的遗传组成;以差异表达分析和比较基因组学为主的方法鉴定了大量的重要基因;以RNA干扰、植物转化和蛋白互作为主的根结线虫基因功能研究也取得了一些进展。本文就根结线虫基因组学研究予以综述,并进一步探讨其研究方向和可持续抗线虫新策略的发展前景。
病原学
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  兰花褐斑病菌实时荧光PCR检测

  丁翠珍, 赵文军, 寸东义, 陈红运, 朱水芳

  植物病理学报. 2010, 40(3): 235-241.

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  兰花褐斑病菌(Acidovorax avenae subsp. cattleyae)是兰花上一种重要进境检疫性有害生物,可通过植株和种子远距离传播,其传染性强,对兰花危害性大。根据核糖体ITS序列设计了TaqMan-MGB探针并建立了实时荧光PCR检测方法。该方法能够特异性检测兰花褐斑病菌,所有供试的目标菌株检测结果均为阳性,而其它28个对照菌株(含同属内其它种及avenae种下其它亚种)均为阴性。利用该方法从发病兰花植株总DNA中检测到该病菌。本方法灵敏度高,检测极限达9×10^-9μg DNA,操作方便快速,结果可靠,适合于口岸兰花的进出境检疫及兰花种苗健康质量控制。
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  毛葡萄穗轴褐腐病病原菌鉴定及其生物学特性

  史国英, 胡春锦, 罗掉爱, 吴宗立, 卢盈馨, 付岗, 黄思良

  植物病理学报. 2010, 40(3): 242-249.

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  罗城仫佬族自治县是广西毛葡萄主产区。穗轴褐腐病是近年为害毛葡萄花穗穗轴的主要病害。作者根据病原菌形态、致病性,并利用分子鉴定方法,将该病的致病菌鉴定为可可毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)。该病菌生长最适温度为28~30℃;可生长pH值为3~11.5,其中,pH 3~4利于病原菌产生分生孢子;能有效利用蔗糖、葡萄糖、可溶性淀粉等14种供试碳源,但以葡萄糖最好;能利用DL-丙氨酸、硝酸钠、DL-甲硫氨酸等10种供试氮源,但以DL-丙氨酸最适。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  玉米弯孢霉叶斑病菌均一化全长cDNA文库构建与鉴定

  刘铜, 刘力行, 刘志诚, 侯巨梅, 高士刚, 周斐红, 陈捷

  植物病理学报. 2010, 40(3): 250-257.

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  利用DSN (duplex-specific nuclease)均一化与SMART (switching mechanism at 5' end of RNA transcript)技术构建玉米弯孢霉叶斑病菌菌丝的均一化全长cDNA文库。经检测原始文库的滴度为1.4×10⁶ pfu/mL,重组率为96.9%,插入片段平均长度大于1.0 kb。从文库中随机挑取192个cDNA克隆测序,获得173个高质量的EST序列,其中有5个跨叠群(conting),168个独立克隆,全长cDNA克隆占57%。BLASTx分析表明,有18.5% EST与GenBank中无任何同源性,有81.5% EST与GenBank中报道的功能已知或未知蛋白具有相似性。
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  化学合成的几丁寡糖及其结构类似物诱导烟草对黑胫病抗性研究

  姚艳平, 徐同, 张勇民

  植物病理学报. 2010, 40(3): 258-264.

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  为了探讨寡糖诱导物的分子结构与诱导抗病性之间的相互关系,以7个化学合成的寡糖为诱导物,研究了烟草植株对黑胫病的诱导抗性。结果表明,β-1,3-乙酰氨基葡聚四糖、β-1,4-乙酰氨基葡聚三糖和β-1,4-乙酰氨基葡聚四糖的诱导处理对烟草黑胫病表现活体抗性,相对诱导效果分别为62.5%,50.0%和75.0%;β-1,3-乙酰氨基葡聚四糖、β-1,4-乙酰氨基葡聚三糖和β-1,4-乙酰氨基葡聚四糖的诱导处理对烟草黑胫病表现离体抗性,相对诱导效果分别为56.25%,50.0%和62.5%。研究结果表明寡糖的聚合度以及寡糖主链的糖苷键连接方式可能是影响诱导抗病性的重要因子,不同浓度寡糖处理后烟草的诱导抗病性有差异。
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  小麦抗条锈反应中活性氧及细胞质钙离子的作用

  龙书生, 曹远林, 康振生

  植物病理学报. 2010, 40(3): 265-275.

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  为探讨活性氧和细胞质钙离子在小麦抗条锈病反应中的作用,以小麦品种洛夫林13与具有不同致病力的单孢锈菌CY29、CY25的互作体系为平台,对锈菌侵染后小麦叶片中活性氧(ROS)积累、保护酶系(SOD、CAT和APX)活性变化动态、细胞质膜的透性改变及细胞质钙离子浓度变化做了研究。结果表明,不亲和锈菌CY25侵染可引起小麦叶片内2次ROS的爆发,第1次出现在接种后前期(接种后第2天),强度较小,第2次出现在接种后期(接种后第5天),强度较大;亲和锈菌CY29侵染只引起1次ROS爆发,出现在接种后期(接种后第5和第6天之间),但强度极大。过敏性坏死反应HR只出现在不亲和互作小麦叶片上前期ROS爆发之后,表明前期ROS爆发与HR的产生有关。伴随着后期小麦叶片中强度极高的ROS的爆发,叶片细胞原生质膜遭到了破坏,细胞内物质外渗,细胞不久便死亡,表明高强度的ROS爆发会导致细胞死亡。根据不同互作体系ROS爆发时期SOD、CAT和APX等保护酶的活性变化分析,不亲和互作体系前期强度较小的ROS爆发主要成分是H₂O₂,后期强度较高的ROS爆发主要成分是O₂^-_·和H₂O₂;亲和互作体系强度极高的ROS爆发主要成分是O₂^-_·和H₂O₂。由此说明H₂O₂是引起小麦抗病反应HR发生的因素,而O₂^-_·则是引起细胞死亡的因素。细胞质钙离子浓度变化研究表明,HR的发生与细胞质钙离子浓度增加相关。细胞质钙离子浓度的降低推迟了HR的发生,这说明小麦叶片细胞内细胞质钙离子浓度的增加是HR的必要条件,同时也说明Ca²⁺是植物HR的胞内第二信使参与植物抗病防卫反应。
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  水稻纹枯病菌PG的分离纯化及其理化性质研究

  陈夕军, 王友德, 左示敏, 童蕴慧, 潘学彪, 徐敬友

  植物病理学报. 2010, 40(3): 276-281.

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  水稻纹枯病菌产生的多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)是其重要的致病因子之一。用丙酮法提取PG粗蛋白,分别经DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换柱、Phenyl-Sepharose 6 Fast Flow疏水柱、Sephadex G-75凝胶柱和DE52离子交换柱层析纯化得到一种具有较高活性的PG纯蛋白。该蛋白分子量为39.81 kD;等电点为4.58;含有糖基,含糖量为1.48%;含有α氨基酸,但不含芳香族氨基酸;不含脂基。这种蛋白在pH4~12范围内均具有活性,pH5时活性最大;对热不稳定,100℃下水浴20 min,活性完全丧失;对胰蛋白酶和蛋白酶K敏感,酶处理后其活性只有对照的35.0%和35.2%;对紫外线和氯仿亦敏感,处理后活性仅为对照的40.0%和51.7%。
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  水稻白叶枯病菌双组分调控系统应答调节子基因gacAxoo的功能鉴定

  许景升, 吴茂森, 何晨阳

  植物病理学报. 2010, 40(3): 282-289.

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  为了阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)双组分系统(TCS)的调控作用,本研究通过基因克隆、序列分析、缺失突变和互补、表型测定,对TCS应答调节子基因gacAxoo的功能进行了鉴定。克隆的gacAxoo基因编码蛋白GacAxoo与其它病原黄单胞菌的同源序列高度保守。GacAxoo是LuxR蛋白家族成员之一,具有磷酸受体结构域(REC)和DNA结合保守结构域(HTH)。用基因标记交换法,构建了△gacAxoo基因缺失突变体。与PXO99^A相比,△gacAxoo的致病性、致敏性、胞外降解酶类活性和嗜铁素产生能力无显著变化,但运动性明显减弱,基因互补可以使之恢复。因此,gacAxoo基因可能参与了Xoo运动性的调控。
致病性与抗病性遗传
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  激活蛋白PeaT1诱导烟草对TMV的系统抗性

  张薇, 杨秀芬, 邱德文, 曾洪梅, 郭立华, 毛建军

  植物病理学报. 2010, 40(3): 290-299.

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  枯斑三生烟草(Samsun-NN)经激活蛋白PeaT1诱导后接种烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV),对TMV产生了明显的系统获得抗性,枯斑抑制率达54.15%,枯斑大小也受到一定程度的限制。研究结果表明,PeaT1处理烟草植株下位三片叶不同时间后,其上部叶片中PPO、POD和PAL 3种抗病防御酶活性均比对照提高,第4 d酶活性达到最高值。实时荧光定量PCR检测结果显示,经PeaT1诱导4 d后烟草叶片中抗病相关基因PR1a、PR1b、NPR1在转录表达水平上较未诱导对照都有不同程度的上调。由以上结果我们推测PeaT1诱导烟草产生了系统获得抗性,本研究为进一步阐明PeaT1诱导植物抗病的信号传导途径奠定了基础。
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  小麦品种Libellula和N. strampelli抗条锈病主效、微效基因遗传分析

  王保通, 李强, 胡茂林, 陈洁, 井金学

  植物病理学报. 2010, 40(3): 300-306.

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  小麦品种Libellula和N. strampelli是甘肃陇南小麦条锈病常发易变区2个典型的持久抗病性品种,其不仅具有良好的成株抗病性,而且具有一定的全生育期抗病性。为了明确其全生育期抗条锈性遗传机制,本研究采用常规杂交分析和潜育期变温处理相结合的方法,分别在苗期常温(昼18℃/夜10℃)和高温(昼24℃/夜15℃)2种温域下,对其主效和微效抗条锈病基因进行遗传分析。结果表明,Libellula常温下对CYR29-mut3的抗病性由1对隐性主效基因控制,高温下对CYR29、CYR31和CYR32的抗病性由2对隐性温敏微效基因累加作用控制。N. strampelli常温下对CYR31的抗病性由2对隐性主效基因互补控制,高温下对CYR32的抗病性由2对隐性温敏微效基因互补控制。Libellula和N. strampelli既含有全生育期主效抗条锈基因,又含有温敏微效基因,建议在小麦抗条锈病育种中加以有效利用。
植物病害及其防治
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  基于营养竞争原理的大豆根腐病生防芽孢杆菌的筛选及其特性研究

  郭荣君, 李世东, 张晶, 张旋, 穆光远, 王忠玉

  植物病理学报. 2010, 40(3): 307-314.

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  利用营养竞争平板筛选法获得了可在大豆麦麸(SWB)培养基上快速生长并拮抗大豆根腐病菌Fusarium oxysporum和F. solani的芽孢杆菌菌株B006和B010。通过16S rDNA序列分析、形态观察和生理生化性状测定,将其鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。田间小区试验结果表明,以种子处理(10⁸ cfu/mL,药种比为1:60)和以麦麸为载体的固体菌剂土壤沟施(10⁶ cfu/g,用量195 kg/ha) B006和B010菌剂对真叶期大豆根腐病的防治效果分别为74.6%和63.5%,高于商品化学农药35%多福合剂种子处理的防效(P=0.05),大豆产量分别增加13.8%和24.0%。利用特异引物对生防功能基因的扩增结果表明,bmyB、fenD、bioA和srfAA基因以及srfAB基因簇的片段在2个菌株中均存在,而ituC基因仅存在于B010菌株中。对菌株生防功能基因的分析有助于今后高效菌株的快速筛选和对生防菌作用机制的研究。
研究简报
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  苦瓜青枯病病原菌的鉴定

  袁高庆, 熊英, 叶云峰, 黎起秦, 林纬

  植物病理学报. 2010, 40(3): 315-316.

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  Balsam pear bacterial wilt was observed in Nanning, Guangxi, China. Based on bacteriological identification, pathogenicity tests and 16S rDNA sequencing analysis, the pathogen was identified as Ralstonia solanacearum (Smith) Yabuuchi et al. This is the first report of R. solanacearum causing bacterial wilt on balsam pear in China.
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  来源于沿叶脉褪绿症状桃的PLMVd分离物群体结构分析与序列测定

  徐文兴, 窦瑞木, 王国平, 洪霓, 王振华

  植物病理学报. 2010, 40(3): 317-321.

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  Peach latent mosaic disease occurred in peach trees is distributed widely in China. The disease shows a wide range of symptoms in the fields and discoloration along leaf veins is easily found. To get insight into the correlation between the symptom and Peach latent mosaic viroid (PLMVd), leaves of a peach tree showing the symptom of discoloration along its veins were collected and subjected to PLMVd RNA extraction, and RT-PCR detection. The target amplified fragment was cloned, and some positive clones were then selected for analyzing population structure of the isolate by single-strand conformation polymorphism (SSCP) analysis. Three predominant clones of the isolate were sequenced and analyzed. This study would provide more information for understanding the correlation between the molecular characterization of PLMVd and the symptom of discoloration along leaf veins.
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  辣椒褐斑病菌分生孢子产生条件初探

  孙俊, 刘志恒, 黄欣阳, 杨红, 王玉坤

  植物病理学报. 2010, 40(3): 322-324.

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  The sporulation conditions of Cercospora capsici were tested with physical and chemical methods. Conventional and particular media, ultraviolet radiation and different treatments on mycelia suspension were applied and studied. It was found that C. capsici could produce conidia in the media of corn leaf powder agar and pepper leaf powder agar. The numbers of conidia produced in the two kinds of botanical media were 24 000 and 35 000 spores/mL, respectively. Compared with those isolated from the leaves, the conidia produced in the botanical media were more slender and pointed in morphology.
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  不同抗性种质资源对玉米弯孢霉叶斑病菌产生的细胞壁降解酶活性的影响

  姜雪, 翟羽红, 鄢洪海, 刘志诚, 陈捷

  植物病理学报. 2010, 40(3): 325-328.

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  It was found that activities of cellulase and pectolytic enzyme produced from Curvularia lunata, were significantly affected when the pathogen inoculated on various maize germplasms with different resistant levels. Isolate 98-07, which inoculated on resistant germplasms for single generation, was induced relatively higher average cellulase activity (7.99 U/mL) than that induced on susceptible germplasms (4.91 U/mL). By consecutively inoculating low pathogenicity isolates C107 and WS18 on resistant inbred line Shen135 for 5 generations, we found that their pathogenicity improved generally as the increase of generations, and simultaneously their cellulase activities were also enhanced (C107:32.0%;WS18:72.2%). The data indicated that there is a significant correlation between isolate cellulase activities and the changes of its pathogenicity (C107:r=0.916;WS18:r=0.905) induced specifically on resistant germplasms.
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  菌寄生真菌纤细齿梗孢一丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶基因OPK1的克隆及序列分析

  赵培宝, 任爱芝, 李多川

  植物病理学报. 2010, 40(3): 329-332.

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  Using degenerate PCR and TAIL-PCR, a protein kinase gene OPK1 (Genebank accession No.:EU417815) was cloned from mycoparasite fungi Olpitrichum tenellum. OPK1 has an open reading frame of 2 031 bp interrupted by two introns (108 bp, 84 bp) and putatively encodes a protein of 676 aa. Phylogenetic analysis indicated that OPK1 was most similar to other serine-threonine protein kinase in fungi. Southern blot analysis indicated that OPK1 is present as a single copy in the genome. RT-PCR showed it could be transcribed both in the phase of spore germination and hyphal growth.
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  甘蔗黄叶病毒复制酶基因的克隆及序列分析

  王勤南, 高三基, 陈如凯, 刘绍谋, 金玉峰

  植物病理学报. 2010, 40(3): 333-336.

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  The gene of RNA-dependent RNA polymerase (RdRP) was cloned by RT-PCR from Sugarcane yellow leaf virus-Fuzhou isolate (CHN-FJ1) and then cloned into pMD18-T vector. The sequence showed that the fragment comprised 1 212 nucleotides including part gene of ORF1 and ORF2. The ORF2 was involved the RdRP gene consisted of 995 nucleotides and encoded putative protein of 331 amino acids. Compared the nucleo-tide sequence and encoded putative protein of CHN-FJ1 with the other isolates from different countries, they shared the homology above 92.0%. Phylogenetic tree suggested that the sixteen isolates were classified into four types according to the amino acid sequence of the RdRP. One of the groups contained CHN-FJ1 and the other isolates from China, American, Brazil, Australia and Colombia;however, there was the closest relation between CHN-FJ1 and BRA-YL1 isolate from Brazil.