2013年, 第43卷, 第6期　刊出日期：2013-11-30

  

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病原学
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  来源于同一穗不同稻曲球的稻曲病菌的致病性及遗传多样性

  俞咪娜，陈志谊，于俊杰，胡建坤，尹小乐，聂亚锋，刘永锋

  植物病理学报. 2013, 43(6): 561-573.

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  本研究从源于6穗稻曲病穗的48个稻曲球中分离获得稻曲病菌（Ustilaginoidea virens）48株，从3个稻曲球的不同部位分离获得稻曲病菌23株。用注射接种法将菌株分别接种到水稻品种两优培九（感病品种）、淮稻5号（中抗品种）和武育粳3号（抗病品种）上，结果显示分离的菌株致病力分化较大，而菌株在水稻品种上的致病力强弱与已知水稻品种对稻曲病菌的感、抗性趋势基本一致。相同孢子量接种水稻，不同分离菌株之间仍有致病力分化，生长速率测定也发现菌株之间可能存在差异。利用REP PCR (repetitive extragenic palindromic sequence PCR)技术进行菌株遗传多样性分析表明，同穗不同稻曲球分离的菌株中，1号穗分离的4个菌株聚在同一簇群，其余5穗的菌株分别聚在3～5个簇群；同一稻曲球不同部位分离的菌株中，一个稻曲球分离的8个病菌聚在同一簇群，而其余2个稻曲球分离的病菌则分别聚在2～3个簇群。由此推测同一稻穗上不同稻曲球可能是由来源不同的稻曲病菌侵染所形成；而一个稻曲球可以由同一稻曲病菌引起，也存在多个侵染源共同侵染的可能。
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  番石榴焦腐病菌LAMP检测方法的建立及应用

  吴敏亮，张溢溪，兰成忠，刘裴清，李本金，陈庆河，翁启勇

  植物病理学报. 2013, 43(6): 574-580.

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  以钙黄绿素（calcein）为指示剂，建立了番石榴焦腐病菌（Botryosphaeria rhodina）的环介导等温扩增（Loop mediated isothermal amplification, LAMP）可视化快速检测方法。在该方法中，以番石榴焦腐病菌特异的核糖体转录间隔区（Internal transcribed spacer, ITS）序列为目的DNA片段，设计4条引物（2条内引物、2条外引物），优化LAMP反应条件和反应体系，并进行特异性和灵敏度验证。研究确定最佳反应温度为64℃，反应时间1 h；特异性检测结果显示，15株不同地理来源的番石榴焦腐病菌和10份番石榴焦腐病病果组织LAMP产物均为阳性（绿色），而26株其它病原菌及10份健康番石榴果实组织LAMP产物均为阴性（橘黄色）；灵敏度验证结果显示，该方法的检测灵敏度在DNA水平上可达到10 pg。实验结果表明，快速、准确、灵敏的LAMP检测方法适合基层部门及田间检测番石榴焦腐病菌使用。
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  水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌的分子标记筛选及检测

  冯雯杰，常清乐，杨龙，丁新华，储昭辉

  植物病理学报. 2013, 43(6): 581-599.

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  水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）和细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola)是水稻种子产地检疫中最重要的两种检疫对象，且同属于水稻黄单胞杆菌。本研究基于生物信息学技术构建比较基因组学算法对两种病原的全基因组序列比对分析，得到一系列能够区分两种病原的特异性PCR引物。结合简单的PCR技术及全自动DNA分析系统，我们选取了12对引物分别对23株水稻白叶枯病菌和5株水稻细菌性条斑病菌及其它相关菌株进行验证。结果获得了2对显性标记(Xoo-Hpa1和Xoc-ORF2)以及3对共显性分子标记(M568、M897和M1575)可以达到理想的区分检测两种病原的效果。分子标记的检测灵敏度从5×10⁴到5 × 10⁷cfu·mL^-1不等，且从水稻种子浸提液中也能成功地检测水稻白叶枯病菌和细菌性条斑病菌。本研究丰富了检测标记的靶位点，并有效的结合了高通量检测的手段对多位点联合分析，增强了检测的可靠性，有望在今后的植物检疫及病原鉴定中发挥着重要的作用。
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  侵染我国芋的杆状DNA病毒分子鉴定及特异性检测

  施世明，王彦芬，王国平，王利平，徐文兴，洪霓

  植物病理学报. 2013, 43(6): 590-595.

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  采用已报道杆状DNA病毒属（Badnavirus）的通用检测引物BadnaFP/BadnaRP，从7份芋样品中扩增到 Badnavirus 病毒的RT/RNase H基因保守区域，获得12个克隆序列，长度为576 bp。序列分析结果显示，来自不同样品的克隆间核苷酸和氨基酸序列相似性分别为78.8%~99.5%和81.3 %~99.5%；来自同一样品扩增产物的克隆间在序列上也存在较大差异，核苷酸和氨基酸序列相似性分别为89.6%~100%和92.7%~100%。在系统进化树中，本研究所获序列与 Badnavirus病毒的亲缘关系相对较近，聚在同一簇，表明此病毒为 Badnavirus 属病毒，但与芋杆状病毒（Taro bacilliform virus，TaBV）序列相似性较低，核苷酸和氨基酸相似性分别为58.0%~62.2%和58.5%~64.1%，推测为杆状DNA病毒属的一个新种。根据所测定序列设计了用于该病毒检测的引物P197/P433，对51份芋样品检测结果表明，该引物可有效检测来源于我国芋的 Badnavirus 病毒。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  FoAP1基因在香蕉枯萎病菌致病过程中的功能分析

  齐兴柱，杨腊英，郭立佳，黄俊生

  植物病理学报. 2013, 43(6): 596-605.

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  为了探究AP1转录因子在尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Foc4)中是否参与香蕉枯萎病的致病过程，借助尖孢镰刀菌Fo5176菌株(GenBank序列号:AFQF01001482.1)全基因组序列，通过PCR和RT-PCR技术克隆获得了Foc4中AP1转录因子的基因组DNA和cDNA编码序列.利用PEG介导的原生质体转化法获得AP1基因敲除转化子。利用qRT-PCR分析AP1可能调控的下游基因表达。利用灌根法(直接在根部浇菌)检测了AP1缺失突变体的致病能力。结果表明Foc4的AP1转录因子cDNA编码序列长1770bp，编码63.9kDa(589aa)蛋白，是一个典型的bZIP型转录因子，命名为FoAP1;FoAP1缺失突变体的气生菌丝大量减少，菌丝的入侵生长受到严重限制。对外源氧化胁迫不敏感，但致病能力减弱。
致病性与抗病性遗传
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  稻纹枯病菌菌株与水稻品种的致病互作分析

  张君成，王忠文，张正淳，蒙姣荣，袁高庆，刘洪涛

  植物病理学报. 2013, 43(6): 606-614.

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  用离体叶接种方法进行稻纹枯病菌群体致病力和水稻抗病力测定，将结果进行统计学分析及图解分析发现，病菌群体的致病力呈现连续变异的数量性状特征，服从正态分布；菌株与品种的致病互作中，菌株间的差异、品种间的差异、以及菌株-品种互作间的差异均达到极显著水平，但互作效应对致病反应的变异所起的作用很小，致病反应的变异主要由菌株效应的差异或者品种效应的差异造成；大多数菌株在品种“中浙优1号”上的致病力排序与在“特优524”上的排序趋势是一致的；大多数品种对菌株2008-126-2的抗病力排序与对菌株2008-88-1的排序趋势是一致的。依结果认为寄主水稻的抗病力也服从正态分布。基于这些分布特征和致病互作特征，可以认为，一般要体现病害差异的试验，水稻寄主应选用中等抗病力的品种，病菌应选用中等致病力的菌株。抗病育种实践中，进行品种资源抗病性评价时，可采用二步行策略，第一步先用一个中等致病力菌株对所有品种先行鉴定，第二步用一个强致病力（或弱致病力）菌株对高抗病力（或低抗病力）的品种再行鉴定。同理，病菌材料的致病性评价也可采用二步行策略，第一步先用一个中等抗病力品种对所有菌株先行鉴定，第二步用一个高抗病力（或低抗病力）品种对强致病力（或弱致病力）的菌株再行鉴定。品种抗病性（或菌株的致病性）的鉴定结果可以采用正态分布函数计算法进行分组归类。
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  katExoo基因缺失突变对水稻白叶枯病菌H₂O₂抗性和致病性的影响

  王努，吴茂森，田芳，陈华民，何晨阳

  植物病理学报. 2013, 43(6): 615-621.

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  为了揭示过氧化氢酶基因katExoo在水稻白叶枯病菌(Xanthomonasoryzaepv.oryzae，Xoo)过氧化氢(H₂O₂)抗性和致病性中的功能，本研究构建了基因缺失突变体ΔkatExoo，测定了突变体的H₂O₂抗性、过氧化氢酶(CAT)活性、在离体培养条件下的生长速率以及对水稻的致病性。用标记基因置换法获得了ΔkatExoo突变体，其保守的CAT结构域(GATase1_catalase和catalase_clade_2)被Gm^R片段所替换。katExoo基因缺失突变并不导致病菌的H₂O₂抗性和CAT活性降低或丧失，反而在一定程度上使之增强和升高。ΔkatExoo离体生长量显著降低，水稻接种叶片病斑明显缩短、在叶组织内的种群量下降。表明基因缺失突变显著地影响了病菌的生长、定殖和致病性。本研究结果为“KatExoo可能是Xoo的一个毒性因子”的假设提供了遗传学证据。
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  云南高原粳稻白叶枯病菌毒素及其与致病性关系

  阿新祥，刘自单，张斐斐，董超，杨雅云，张恩来，汤翠凤，徐福荣，戴陆园

  植物病理学报. 2013, 43(6): 622-629.

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  为了探寻云南高原粳稻白叶枯病菌间毒素的差异及毒素与病菌致病性的关系，本研究选用致病性差异较大的3个云南高原粳稻白叶枯病菌株，采用乙酸乙酯法提取其毒素，用水稻幼苗浸根法和种子发芽抑制法测定毒素粗提物的生物活性，并用TLC法分析毒素组分及组分含量的差异。结果表明3个菌株单细胞产毒素量与菌株的致病性强弱成正相关；供试的3个菌株，无论其致病力强弱，其产生的毒素只要有足够的量，都能抑制水稻种子发芽，也能使水稻幼苗萎蔫，且毒素浓度越高，作用越明显；菌株间毒素组分和组分含量存在差异，一些特异的组分是否与其致病性有关，需要深入研究。
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  含有多个应答逆境元件的合成启动子在水稻中的表达分析

  牟少亮，蔡汉阳，赖燕，马洪丽，何水林

  植物病理学报. 2013, 43(6): 630-635.

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  存在于启动子中的各种顺式作用元件在基因应答逆境的过程中起重要的作用，对这些元件进行适当组合是构建诱导型合成启动子的重要可行途径之一。本研究利用多个逆境应答元件(S盒、D盒、Gst1盒、TCA盒和LURP1基因启动子的-85~-46区)和CaMV35S核心(-46-+8)序列相连，组成一个人工合成启动子PRBS，并构建了GUS为报告基因的转化载体，通过农杆菌介导的遗传转化方法获得其水稻转基因植株。利用T₁代转基因水稻株系，通过检测GUS酶活性，研究了PRBS在不同逆境及外源激素作用下的表达特征。结果发现PRBS组成型表达水平低，可不同程度地应答稻瘟病病原菌侵染，机械损伤和外源激素(ABA、SA和MeJA)处理，表明PRBS可作为诱导型启动子用于水稻抗逆基因工程遗传改良。
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  普城沙雷菌A21-4根际定殖能力及其对辣椒生长和诱导抗病性的影响

  申顺善，常淑娴，朱宏业，王晶晶，张维娜，朴凤植

  植物病理学报. 2013, 43(6): 636-642.

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  本文探讨了辣椒疫病生防菌普城沙雷菌A21-4在辣椒根际的定殖能力及其对辣椒的促生长和诱导抗病性影响。以10⁸cfu·mL^-1A21-4菌液处理辣椒苗，A21-4能够有效地定殖在辣椒根际土壤和辣椒根部，移栽第30 d在根际土壤和辣椒根部均保持10⁶cfu·g^-1以上定殖密度。辣椒根际土壤中A21-4的定殖密度和病原菌存在与否无显著差异，而辣椒根部A21-4的定殖密度在病原菌存在时显著高于没有病原菌的；A21-4处理有效促进了辣椒地上部和根部的各项生育指标，同时，显著提高了辣椒叶绿素含量和根系活力。A21-4处理的辣椒苗叶绿素含量和根系活力比对照各提高86.1%和481.8%；经A21-4处理后，辣椒根部和叶部的SOD、POD和PAL活性明显提高，辣椒根部的SOD、POD和PAL活性峰值分别比对照提高44.7%、64.2%和77.0%，辣椒叶部SOD、POD和PAL活性峰值分别比对照提高27.9%、134.9%和87.0%；此外，A21-4浸根处理还能够提高辣椒叶部对辣椒疫霉菌的抗性。
研究简报
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  利用小种标记分析云南省两个县的小麦条锈菌群体

  李进斌，兰茗清，陈梦琪，毕云青，杨进成，陈向东，李月秋，刘林，刘太国，朱有勇，李成云

  植物病理学报. 2013, 43(6): 643-646.

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  小麦条锈病是由小麦条锈菌（Puccinia striiformis f.sp. tritici）引起的气流传播病害，在世界各主要麦区均有发生，也是我国小麦生产上危害最严重的病害之一。小麦条锈菌毒性变异频繁，易产生新毒性小种，导致小麦品种的抗病基因失效，引起小麦条锈病周期性流行。因此，了解小麦种植区的条锈菌群体结构组成及变异，对于制定更为有效的条锈病控制方法具有重要的意义。
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  水稻黑条矮缩病毒检测体系的优化及田间寄主检测

  阴筱，朱芹芹，许斐斐，刘志强，张广民，李向东

  植物病理学报. 2013, 43(6): 647-650.

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  玉米粗缩病20世纪50年代和90年代中后期在我国部分地区严重发生，2008年至今，该病在黄淮海地区又呈暴发趋势［1］。引起我国北方玉米粗缩病的主要是水稻黑条矮缩病毒（Rice black streaked dwarf virus，RBSDV）［2］。田间寄主植物和传毒昆虫灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallen）的发生数量、带毒率与玉米粗缩病的发生密切相关［1］。因此，建立快速灵敏的RBSDV检测体系，明确RBSDV的田间寄主，对有效控制玉米粗缩病具有重要意义。
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  辣椒上烟草轻型绿花叶病毒的鉴定

  陈青，廖富荣，陈红运，谢毅璇，陈加福，蔡金镭，林石明

  植物病理学报. 2013, 43(6): 651-654.

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  辣椒源自南美洲，属于茄科辣椒属（Capsicum L.），为重要经济作物。病毒病是影响辣椒生产的主要病害，侵染辣椒的病毒有40余种［1］，烟草轻型绿花叶病毒（Tobacco mild green mosaic virus, TMGMV）是近年来在辣椒上发生和危害报道较多的病毒之一。TMGMV是McKinney［2］于1935年在烟草属植物（Nicotiana gluanca）上首次发现的，为烟草花叶病毒属（Tobamovirus）成员。除辣椒外，番茄［3］、凤仙花、蓝眼菊和矮牵牛也是TMGMV的自然寄主。
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  不同番茄品种对5种植物双生病毒的抗病性鉴定

  矫晓阳，周雪平，杨悦俭，谢艳

  植物病理学报. 2013, 43(6): 655-658.

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  由粉虱传双生病毒引起的番茄曲叶病［1］在我国最初仅分布在海南、云南、广东和广西，自2006年上海市和浙江省先后在番茄上发现番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus，TYLCV）以来，该病害蔓延迅速，在多个省份的番茄上暴发成灾［2］。引起番茄曲叶病害的病原较复杂，在我国其主要病原为TYLCV、中国番木瓜曲叶病毒（Papaya leaf curl China virus, PaLCuCNV）、中国番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl China virus, TYLCCNV)、泰国番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl Thailand virus, TYLCTHV）和台湾番茄曲叶病毒（Tomato leaf curl Taiwan virus, ToLCTWV）［2~5］，而浙江省的主要病原为TYLCV和ToLCTWV。选育抗病品种是防治番茄黄化曲叶病最有效的手段。了解番茄品种对不同双生病毒的抗性，对因地制宜布局抗病品种具有重要意义。浙杂502、浙粉701、浙粉702是浙江省大规模种植的番茄品种，为了解这些品种对上述5种病毒的抗性，本研究利用5种病毒的侵染性克隆，在人工接种条件下，综合评定分析这3个番茄品种的抗病指标。