2014年, 第44卷, 第5期　刊出日期：2014-10-20

  

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病原学
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  小麦条锈菌新菌系V26的SCAR检测标记

  郭婧,李敏州,夏滔,李高宝,申雪雪,樊玉,李强,王保通

  植物病理学报. 2014, 44(5): 449-454. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.001

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  建立小麦条锈菌生理小种的快速分子检测技术体系对小麦条锈菌的监测和防治策略的制定具有重要价值。条锈菌V26是近年来出现的,对我国目前小麦抗病育种中普遍应用的抗条锈病基因Yr26具有毒性的新菌系。该菌系的出现,对我国当前小麦生产、抗病育种都造成了严重威胁。本研究选用189条随机引物对CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、T4、Su11-4和V26等7个条锈菌生理小种(菌系)进行了扩增,筛选V26的特异性RAPD片段,并对其进行克隆和测序。根据测序结果,设计并合成SCAR特异性引物, 将V26的RAPD标记转化为稳定的SCAR标记。使得对该菌系的快速检测成为可能,同时也将会为条锈菌新小种的监测提供更为准确的科学依据。
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  葡萄病毒E分子检测及基因序列分析

  范旭东,董雅凤,张尊平,任芳,胡国君,朱红娟

  植物病理学报. 2014, 44(5): 455-460. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.002

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  皱木复合病(rugose wood complex disease)是一种发生普遍、危害严重的葡萄病毒病,该病与葡萄病毒属(Vitivirus)病毒的侵染密切相关,葡萄病毒E(Grapevine virus E,GVE)是葡萄病毒属的新成员。为明确我国GVE侵染状况以及不同分离物的基因变异情况,本研究针对GVE的MP和CP基因设计了两对引物,RT-PCR结果表明,两对引物均能从带毒样品中扩增到目的基因片段。采用上述引物检测了211株葡萄样品,GVE检出率为5.7%。对7个GVE分离物的外壳蛋白基因进行测序和系统进化树分析,结果显示,上述分离物克隆分别处于2个明显分化的组群(Group I 和Group II)。研究测定了GVE中国分离物GFMG-1的全基因组序列,该分离物与日本分离物TvAQ7核苷酸序列相似度高达98%,但与日本分离物TvP15、南非分离物SA94、美国分离物WAHH2及波兰分离物59PE核苷酸序列相似性仅为70%~75%。本研究为进一步明确我国GVE发生、分布及分子检测提供了依据。
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  甘薯褪绿矮化病毒西非株系实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

  王丽,王振东,乔奇,秦艳红,张德胜,田雨婷,王爽,张立军,张振臣

  植物病理学报. 2014, 44(5): 461-468. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.003

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  依据GenBank中登录的甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)西非株系(WA)的核苷酸序列,分别设计两对特异性引物和一条TaqMan探针。以SPCSV-WA外壳蛋白(cp)基因的重组质粒为阳性标准质粒绘制标准曲线,通过优化反应体系和反应条件,建立了SPCSV-WA的实时荧光定量PCR检测方法。试验结果表明,该方法只能检测到目的病毒,标准曲线的斜率和相关系数分别为-3.239和1,扩增效率为103.568%。最低可检测到约3.31 copies/μL的阳性质粒,灵敏度比常规PCR高1 000倍。本研究建立的SPCSV实时荧光定量PCR方法可用于田间样品的检测,为SPCSV的早期预警和流行学研究提供了技术手段。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  水稻白叶枯病菌Hpa1_Xoo蛋白的结构分析

  纪兆林,李健,石刘飞,郝欣,王金生

  植物病理学报. 2014, 44(5): 469-477. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.004

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  在大肠杆菌中表达了水稻白叶枯病菌JxoIII菌株的Hpa1_Xoo(harpin_Xoo)蛋白,通过生物物理和生物化学方法分析了Hpa1_Xoo的结构特征。Hpa1_Xoo粗蛋白能使烟草产生过敏性坏死反应(HR),以及圆二色(CD)光谱具有α-螺旋的典型特征。通过柱层析纯化发现Hpa1_Xoo蛋白存在2种洗脱峰组分A和B,B组分的含量远高于A组分,且二组分都具有HR活性。空间排阻色谱(SEC)和分析超速离心(AUC)结构分析表明组分A是Hpa1_Xoo的二聚体形式,而组分B是Hpa1_Xoo的单体形式。组分A与B均具有α-螺旋的特征CD谱,但存在含量和构象上的差异。生物信息学方法对Hpa1_Xoo二级结构和聚体结构的预测结果与实验测定和分析拟合的结果相一致。另外,预测也发现Hpa1_Xoo存在丰富的固有无序结构区域。
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  大蒜白斑病菌SS-毒素的结构鉴定

  郑露,刘伟,陈长水,姜道宏,黄俊斌

  植物病理学报. 2014, 44(5): 478-485. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.005

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  大蒜白斑病是由Stemphylium solani 引起的一种重要的大蒜病害,病菌可产生致病毒素SS-毒素。本文采用薄层层析和高效液相色谱法对该毒素进行分离纯化,结合化学鉴定、紫外可见吸收光谱、红外光谱、质谱、元素分析以及核磁共振等方法鉴定毒素结构。通过化学反应可初步判断该毒素是一种酚类物质;毒素在215、264和458 nm处有紫外可见吸收峰;在红外光谱中可看出,毒素结构中有酚-OH(3 400 cm^-1)、-CH₃(2 946 cm^-1、1 449 cm^-1、1 395 cm^-1)、芳香环(3 092 cm^-1、1 595 cm^-1)、-CO(1 670 cm^-1)和酮-C=O(1 640 cm^-1)存在的伸缩振动;根据电喷雾质谱和元素分析结果得到SS-毒素的分子式为C₁₆H₁₆O₈;进一步结合毒素的核磁共振氢谱和碳谱将SS-毒素鉴定为7-甲氧基-2-甲基-1,2,3,4-四氢-1,2,3,4,5-五羟基蒽醌。本文是首次对S. solani致病毒素的化学结构进行鉴定。
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  海洋多粘类芽孢杆菌L₁-9抗菌活性产物的分离与结构鉴定

  马桂珍,付泓润,吴少杰,暴增海,王淑芳,葛平华

  植物病理学报. 2014, 44(5): 486-496. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.006

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  为了从海洋多粘类芽孢杆菌发酵液中分离鉴定抗菌活性产物,以对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)的生物活性进行跟踪,采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析、薄层层析和HPLC等技术,对海洋多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)L₁-9抗菌活性组分进行分离纯化,采用ESI-MS、¹H NMR、¹³C NMR等波谱分析技术,对活性组分进行结构鉴定。采用牛津杯法测定活性组分的抑菌谱。得到了2种具有强抗菌作用的组分B1和B2;认为组分B1和B2分别为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。DBP和DEHP对供试的5种病原真菌和细菌具有抑制作用。邻苯二甲酸二丁酯的抑制作用高于邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯。
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  温度与条锈病菌双胁迫下小麦内参基因的选择

  王军娟,陶飞,安菲,徐向明,胡小平

  植物病理学报. 2014, 44(5): 497-503. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.007

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  选择合适的内参基因是采用实时定量PCR研究基因表达获得可信数据的关键。以小麦在条锈病菌及温度双因素胁迫为研究对象,采用实时荧光定量PCR评价了CDC、RLI、ACTIN和26S基因的表达情况,采用geNorm和NormFinder软件进行了比较分析。结果表明,小偃6号小麦在常温(15℃±1℃)未接种条锈病菌,以及接种条锈病菌并培育至花斑期分别在高温(20℃±1℃)、变温(20℃到15℃)条件处理中,基因RLI表达不稳定,基因ACTIN在常温条件下以及在条锈病菌及高温处理条件下的表达量相对稳定,但在变温条件下波动较大。表达最稳定的基因是26S,其次是CDC基因,它们可以作为小偃6号-CYR32-温度互作体系中基因表达实时荧光定量PCR研究的内参基因,26S和CDC是最佳内参基因组合。
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  2个适于水稻条斑病菌致病相关基因转录表达分析的启动子探针载体的构建

  赵征慧,熊鹂,沈春伟,孙奇博,邹丽芳,陈功友

  植物病理学报. 2014, 44(5): 504-511. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.008

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  水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)为稻黄单胞菌种下的致病变种,引起细菌性条斑病(bacterial leaf streak, BLS),对水稻安全生产构成严重威胁。为准确在水稻条斑病菌中进行致病相关基因的转录表达和调控分析,本研究构建了包含终止子、gusA报道基因和多克隆位点等启动子探针元件的载体pUTG01和pUTG14。选取Xoc的hrpF启动子,构建在pUTG01载体上,将其导入hrpX突变体RΔhrpX中,GUS活性测定结果显示,hrpF基因的表达显著减低,验证了hrpF受HrpX正调控,证实该载体可有效进行基因的转录表达分析;通过双质粒兼容共存策略,在hrpX突变体中同时实现了hrpX基因的功能互补和通过GUS活性定量测定hrpF基因的转录表达分析。该载体系统的建立,为后续分析稻黄单胞菌致病相关基因的表达调控提供了有效的工作系统。
致病性与抗病性遗传
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  III型分泌系统是欧美杨溃疡病菌Lonsdalea quercina重要的致病因子

  杨莉,张力群,贺伟,常聚普,郭利民

  植物病理学报. 2014, 44(5): 512-520. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.009

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  欧美杨溃疡病是由Lonsdalea quercina(原称Brenneria quercina,Erwinia quercina)引起的一种细菌性病害,2005年首次在我国河南发现,对我国杨树产业造成了严重影响。菌株N-5-1是从河南濮阳自然发病杨树枝条上分离到的致病菌株。根据N-5-1菌株全基因组测序的初步结果分析,发现N-5-1具有完整的III型分泌系统(Type III secretion system,T3SS)。该系统与植物病原菌Erwinia amylovora CFBP1430和Dickeya dadantii 3937的T3SS高度相似,共由26个基因编码,共约23 kb,其中9个为保守的hrc基因。将L. quercina N-5-1菌株T3SS中保守的结构基因hrcV进行缺失突变,生物测定发现ΔhrcV突变体对“中林46杨”(Populus ×euramericana ‘Zhonglin 46’)2年生枝条的致病力明显下降,而互补菌株HBhrcV致病力与野生菌株保持一致。表明该菌中T3SS是病原细菌重要的致病性因子。菌株N-5-1中hrcV基因的突变导致诱导烟草过敏性坏死反应能力丧失,但并没有影响菌株的生长速率、游动性和生物膜的形成。本研究首次证明了L. quercina N-5-1菌株的T3SS是重要的致病因子。
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  安徽省水稻条斑病菌群体遗传结构分析

  张立新,何涛,于建红,檀根甲

  植物病理学报. 2014, 44(5): 521-526. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.010

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  水稻条斑病菌是近年来影响安徽水稻生产的主要有害生物。本研究利用rep-PCR指纹技术分析了来自安徽11个不同县市的水稻条斑病菌群体遗传结构。用引物BOX、REP和ERIC分别对94个菌株的基因组DNA进行了PCR扩增,结果表明3组引物共扩增出了49条指纹条带,且所扩增出的DNA条带均为多态带。在群体平均水平上,安徽省水稻条斑病菌群体Nei’s基因多样性指数(H)为 0.32,Shannon 信息指数(I)为 0.49,表明安徽省水稻条斑病菌的遗传多样性丰富,但病菌的遗传多样性在地区间存在差异。UPGMA聚类分析表明,来自毗邻地区的水稻条斑病菌种群大都聚为一类,水稻条斑病菌种群遗传谱系与地理区域分布呈现一定相关性。同时,安徽省水稻条斑病菌群体存在一定的遗传分化,遗传变异主要来源于群体内部。
植物病害及其防治
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  内生细菌EBS05对烟草诱导抗性的信号转导途径研究

  赵玉华,周蕊,李俊州,申顺善,文才艺

  植物病理学报. 2014, 44(5): 527-535. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.011

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  樟树内生枯草芽胞杆菌EBS05是一株对多种植物病原菌具有较强拮抗活性,并能诱导烟草系统抗性的生防菌株。本文以缺失Surfactin A合成相关基因的突变菌株EBS05^T为材料,研究了内生细菌EBS05对烟草诱导系统抗性的激发子及其信号转导途径。结果表明,菌株EBS05产生的Surfactin A是诱导烟草对TMV系统抗性的有效激发子;Surfactin A诱导处理后,SA信号转导途径下游的关键调节基因NPR1首先被激活,并持续超量表达,进而触发PR1b和PR1a基因持续超量表达,表明Surfactin A诱导烟草对TMV的系统抗性是通过激活SA信号转导途径实现的。同时,Surfactin A诱导处理后24~72 h,JA/ET信号转导途径调节基因PDF1.2被激活,且超量表达,表明在Surfactin A诱导烟草对TMV系统抗性的信号转导过程中,可能存在SA信号途径和JA/ET信号途径的交叉协同作用。
研究简报
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  小麦条锈菌3个看家基因SNP引物的首次报道

  李明菊,陈万权,段霞瑜,刘太国,高利,刘博

  植物病理学报. 2014, 44(5): 536-541. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.012

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  进境意大利苹果苗上葡萄茎枯病菌的截获鉴定

  段维军,顾建锋,张慧丽,陈先锋,吴品珊

  植物病理学报. 2014, 44(5): 542-545. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.013

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  以Ypt1基因序列为靶标的辣椒疫病菌快速分子检测

  李毛毛,赵伟,汪涛,谷雨,高智谋,戚仁德

  植物病理学报. 2014, 44(5): 546-551. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.014

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  利用PCR和RT-PCR检测草莓镶脉病毒的比较研究

  宋成林,官春月,代红艳,刘月学,马跃,李贺,张志宏

  植物病理学报. 2014, 44(5): 552-555. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.015

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  云南蔗区发现由植原体引起的检疫性病害甘蔗白叶病

  李文凤,王晓燕,黄应昆,单红丽,申科,罗志明,张荣跃,尹炯

  植物病理学报. 2014, 44(5): 556-560. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2014.05.016

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