2016年, 第46卷, 第2期　刊出日期：2016-04-10

  

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病原学
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  Ustilaginoidea virens在自然发病水稻植株体内分布情况的检测

  郑大伟, 张艺美, 尹 涛, 许金荣, 王晨芳

  植物病理学报. 2016, 46(2): 145-150. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.001

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  水稻稻曲病(rice false smut)近年来在我国长江中下游地区和东北地区发生趋于严重,已经上升为水稻生产的主要病害之一,但是关于该病害的侵染方式尚存在争议。本研究以稻曲病菌线粒体核酸序列为检测靶标,建立了一套更加简便快速的PCR检测体系,并通过该检测体系对常发病田内30 d秧龄移栽后35 d的苗期水稻植株以及灌浆期发病植株体内稻曲菌的分布情况进行了检测。研究结果表明,所建立的检测体系具有较好的特异性,灵敏度可达到1 pg水平。对移栽后35 d的苗期样品和灌浆期病株不同组织进行检测发现,在苗期水稻的根和叶鞘组织以及灌浆期发病植株的茎组织中,均可检测到稻曲菌。该结果为稻曲病菌在水稻不同发育时期、不同组织内的分布情况提供了直接的分子证据,并为稻曲病侵染过程的进一步研究以及大田防治策略的制定奠定了基础。
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  稻瘟菌群体中dsRNA的多样性及稻瘟菌菌株QSP5中病毒对寄主生物学性状影响的研究

  唐利华, 谢甲涛, 程家森 , 付艳苹, 张丽艳

  植物病理学报. 2016, 46(2): 151-159. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.002

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  真菌病毒在真菌中广泛存在,一些真菌病毒可以影响病原真菌营养生长、产孢和色素形成等性状。本文研究了真菌病毒在水稻稻瘟菌中的多样性以及其对寄主生物学性状的影响。采用单孢分离的方法从发病水稻叶片上分离获得了120个稻瘟菌菌株,其中约52%携带dsRNA片段。菌株QSP5被2个基因组为dsRNA的病毒即产黄青霉病毒1-C(Magnaporthe oryzae chrysovirus 1-C, MoCV1-C)和稻瘟菌病毒3(M. oryzae virus 3, MoV3)所侵染。对菌株QSP5进行单个的分生孢子纯化,获得了仅携带MoV3的菌株QSP5-9。菌株QSP5与QSP5-9的产孢量、菌丝形态以及菌落形态存在明显差异,经研究推测MoCV1-C与菌株QSP5 的产孢能力衰退、菌丝生长和产色素异常相关。同时对MoV3的稳定性进行了初步的研究。从稻瘟菌菌株QSP5获得了100个单孢分离物,通过对随机挑选的40个单孢分离物进行检测,结果表明这些分离物100%携带MoV3,只有部分单孢分离物携带MoCV1-C。另外,从稻瘟菌菌株QSP5-9获得了94个单孢分离物,对随机挑选的45个单孢分离物进行检测,结果表明这些分离物中均含有与菌株QSP5-9大小相同的dsRNA片段。根据以上结果推定MoV3在稻瘟菌菌株QSP5和QSP5-9及其无性后代中具有一定的稳定性。
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  辣椒疫霉菌PiAvr3a-like基因的鉴定及功能分析

  许 静, 张美祥, 叶廷跃, 沈丹宇, 窦道龙

  植物病理学报. 2016, 46(2): 160-168. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.003

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  疫霉菌分泌的RxLR效应子能干扰寄主植物细胞的正常生理代谢和功能。我们通过同源序列搜索在辣椒疫霉菌中鉴定到9个PiAvr3a的同源基因(PiAvr3a-like),同时发现PiAvr3a-like在大豆疫霉菌中也有分布,表明该类基因可能在疫霉菌致病过程中发挥重要作用。从辣椒疫霉菌中成功克隆了5个PiAvr3a-like基因,表达模式分析发现PcAvh128/132/134这3个基因在疫霉菌侵染早期诱导表达,暗示它们可能在侵染前期发挥功能。接种实验表明在本氏烟中瞬时表达其中的PcAvh128可以显著促进辣椒疫霉菌的侵染,而PcAvh132活性相反,其他3个基因没有明显活性。这5个基因均不能抑制INF1和效应因子诱导的细胞死亡,也不能诱导可见的过敏反应。上述结果表明PiAvr3a-like基因不同成员之间功能存在分化,这为疫霉菌和寄主的分子互作研究提供了材料和参考。
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  进境加拿大豌豆中豌豆细菌性疫病菌的检测

  陈 青, 钱俊婷, 林振基, 方志鹏, 廖富荣, 陈红运, 易建平

  植物病理学报. 2016, 46(2): 169-175. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.004

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  利用MT选择性培养基从进境加拿大豌豆样品上分离到一株细菌分离物(编号1314),对该分离物进行PCR检测、16S和23S rRNA序列扩增、多位点序列分析、Biolog测定、烟草过敏性反应和致病性测试。豌豆细菌性疫病菌(Pseudomonas syringae pv. pisi, Ppi)特异引物AN7F/AN7R扩增分离物1314和Ppi菌株ATCC 11043得到预期272 bp的条带,二者的PCR产物序列一致,与GenBank中Ppi (X97405)的序列相似性为99.57%。分离物1314的部分16S rRNA、23S rRNA序列以及16S-23S序列均与Ppi菌株ATCC 11043一致。选择gap1、gltA、gyrB和ropD 4个看家基因进行多位点序列分析,系统发育树显示分离物1314与Ppi菌株聚在同一组内。Biolog鉴定结果表明:分离物1314为Ppi,PROB值为0.898,SIM为0.72。该分离物人工接种豌豆茎秆能引起水渍状症斑,接种烟草叶片产生过敏性反应。基于上述试验结果,将分离物1314鉴定为豌豆细菌性疫病菌。
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  棉花铃叶比与红叶茎枯病发生的关系

  张慧杰, 张战备, 段国琪, 张一白, 张国强, 王娇娟, 李永山

  植物病理学报. 2016, 46(2): 176-189. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.005

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  为了明确棉花库源比(铃叶比)变化对红叶茎枯病发生的影响,揭示红叶茎枯病的病因,本研究开展了多项试验。试验结果显示,棉株的病害严重度与其铃叶比呈高度正相关。早熟品种开花期早,铃叶比高,病害发生重;盛蕾期以前的气温对棉花生长和红叶茎枯病发生的作用大于土壤水分的作用。与常温处理相比,提高棉花3叶期至盛蕾期的气温,可促进棉花的营养生长,减小库源比,其发病盛期延后约45 d,病情指数平均减少72.9%,棉花生物学产量平均提高123.8%;去蕾和推迟打顶均可降低棉花铃叶比,减轻病情,以去全蕾处理的作用最为明显;叶面喷施甲哌鎓可提高棉花铃叶比,利于病害发生。因此,铃叶比失调是红叶茎枯病的主要病因;开花期以前棉花代谢源(叶)的生长量决定着病害发生的时间和严重度。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  外源茉莉酸甲酯诱导小麦抗条锈病的研究

  蔚慧欣, 高 利, 刘太国, 刘 博, 康晓慧, 陈万权

  植物病理学报. 2016, 46(2): 190-197. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.006

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  本文探讨了不同浓度茉莉酸甲酯(MeJA)对小麦抗病性的诱导作用,同时电镜观察了不同浓度MeJA对小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici)与寄主细胞超微结构的影响。结果表明,2.00 mmol·L^-1 MeJA对小麦条锈病的诱导抗性效果最好,可达到35.87%,而0.50 mmol·L^-1 MeJA在小麦条锈菌夏孢子开始萌发4 h时呈显著抑制作用。经外源MeJA处理后,条锈菌的胞间菌丝、吸器母细胞和吸器的发育明显受到抑制,其中侵染位点的叶肉细胞呈抗性症状。因此,MeJA可使小麦幼苗产生诱导抗性从而提高其抗病性。
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  西瓜嗜酸菌 LuxR家族基因 luxR₄₂₂₉ 的功能研究

  王铁霖, 杨玉文, 关 巍, 赵廷昌

  植物病理学报. 2016, 46(2): 198-206. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.007

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  瓜类细菌性果斑病是葫芦科作物上的一种严重的世界性病害,其病原菌为西瓜嗜酸菌 (Acidovorax citrulli)。本研究以野生型菌株Ac-5为研究对象,通过同源重组双交换的方法,构建了LuxR 家族功能基因luxR₄₂₂₉的全基因缺失突变株,并对突变株进行致病性、生物膜形成能力和运动能力等生物学特性测定。同时,qRT-PCR 定量检测了鞭毛基因fliR 和fliC以及 III 型分泌系统功能基因hrpE 和 hrcN 的表达水平。结果显示:与野生型相比,突变株致病力明显降低,运动能力减弱,而生物膜形成能力增强。fliR、fliC、hrpE 和hrcN基因在突变株中的表达量下调,luxR₄₂₂₉对fliR、fliC、hrpE 和hrcN基因均为正调控。基因luxR₄₂₂₉在对西瓜嗜酸菌致病力、运动能力及生物膜的形成具有重要调控作用。
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  野油菜黄单胞菌效应蛋白AvrXccC与拟南芥BIK1在植物体内相互作用

  梅双双, 戎 伟

  植物病理学报. 2016, 46(2): 207-212. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.008

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  AvrXccC是野油菜黄单胞菌Xcc8004的一个III型分泌效应蛋白。前期研究发现AvrXccC在拟南芥rar1突变体上发挥毒性功能,并且抑制植物的先天免疫反应。但是,AvrXccC在植物体内的毒性靶标还不清楚。本研究发现AvrXccC与植物体内的蛋白激酶BIK1发生特异的相互作用。然而,在拟南芥原生质体中,AvrXccC 并不能抑制鞭毛蛋白诱导的BIK1迁移,表明AvrXccC不是通过抑制BIK1的磷酸化来发挥功能的。有趣的是,AvrXccC可以在体外直接被BIK1磷酸化,我们推测AvrXccC可能作为BIK1的底物从而干扰了鞭毛蛋白诱导的先天免疫反应。
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  检疫性疫霉DNA条形码筛选

  高瑞芳, 程颖慧, 王 颖, 汪 莹, 国立耘, 章桂明

  植物病理学报. 2016, 46(2): 213-222. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.009

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  疫霉是世界关注的一类植物病原真菌。以疫霉属80个种122个菌株为研究材料,以ITS、CO1、EF-1α和β-tubulin 4个基因片段为候选DNA条形码,分析表明ITS、CO1基因的PCR扩增和测序成功率最高,分别为100%和96.7%;ITS、CO1和β-tubulin存在明显的条码间隔,但种间、种内距离频率分布存在较小重叠;种间、种内遗传距离Wilcoxon秩和检验结果认为各基因对种内遗传距离的效力相等,对种间遗传距离的区分能力为ITS>CO1>β-tubulin。CO1基因和ITS片段可同时作为11种检疫性疫霉的首选DNA条形码,β-tubulin基因可作为辅助DNA条形码。
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  OsDCL1基因沉默突变体诱导稻瘟病抗性的转录组分析

  张丹丹, 吴殿星, 周 波

  植物病理学报. 2016, 46(2): 223-234. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.010

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  稻瘟病是严重危害水稻生长的真菌病害,每年给水稻生产带来重大经济损失。与野生型日本晴NPB相比,OsDCL1基因沉默突变体增强了水稻对稻瘟菌的广谱抗病性。为了解水稻OsDCL1-RNAi突变体的抗病机制,我们分析和比较了它和野生型日本晴NPB在稻瘟菌侵染前后转录组水平的变化。响应稻瘟菌侵染的7 129个差异表达基因(DEGs)中,NPB和OsDCL1-RNAi突变体分别有5 382和5 180个基因表达发生了变化,参与生物胁迫反应、信号通路、蛋白代谢和RNA调控4个通路的基因明显被富集。以野生型未受稻瘟菌侵染的基因表达为对照,在OsDCL1-RNAi突变体中共发现1 318个DEGs,且超过70%是上调的,其中很多基因参与了生物胁迫反应(26.9%)和信号通路(11%),上调表达基因中与生物胁迫反应相关的主要为PR基因和细胞壁相关基因。另外,还发现10个茉莉酸相关基因和11个水杨酸相关基因分别在OsDCL1-RNAi突变体中显著下调和上调表达。在OsDCL1-RNAi突变体中还发现WRKY和MYB等一些转录因子家族以及部分受体类激酶被诱导表达。用qRT-PCR方法验证部分差异表达的基因,其结果与DEGs基本一致。OsDCL1-RNAi突变体中转录组变化的分析,为深入了解该突变体抗瘟性增强的机制奠定了基础。
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  草莓镶脉病毒侵染性克隆的构建

  江 彤, 张汉平, 谢朝阳, 陈 静, 冯明峰

  植物病理学报. 2016, 46(2): 235-240. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.011

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  利用草莓镶脉病毒(Strawberry vein banding virus, SVBV)全长克隆pSVBV-E3构建SVBV侵染性克隆。pSVBV-E3经限制性内切酶酶切分别获得0.5-mer SVBV和1.0-mer SVBV,依次正向插入植物表达载体pBINPLUS,成功构建侵染性克隆重组质粒pBIN-1.5SVBV。pBIN-1.5SVBV转化农杆菌,分别接种森林草莓(Fragaria vesca)和4种烟草属植物(Nico-tiana spp.)验证其侵染性。结果表明,SVBV侵染性克隆接种森林草莓8周后发病,表现出典型的叶脉镶边黄化症状,PCR法可以从显症森林草莓中检测出SVBV cp基因,Southern blot法可以检测出SVBV基因组。而接种4种烟草属植物8周后未观察到发病症状,PCR法也未检测出SVBV cp基因。构建的SVBV侵染性克隆经接种验证能够侵染森林草莓,为进一步研究SVBV侵染森林草莓的致病机制奠定了基础。
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  2种类型的烟草扭脉病毒外壳蛋白基因的序列和结构分析

  张振甲, 王德亚, 于成明, 王增辉, 师科荣, 李 凡, 原雪峰

  植物病理学报. 2016, 46(2): 241-246. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.012

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  烟草丛顶病主要由烟草丛顶病毒(Tobacco bushy top virus ,TBTV)和烟草扭脉病毒(Tobacco vein distorting virus ,TVDV)复合侵染引起。其中,TVDV的CP蛋白可分别包装TBTV和TVDV形成病毒粒子;但也存在TVDV单独侵染不携带TBTV的病样。本文利用RT-PCR对自然状态下携带TBTV的TVDV(采自云南弥渡)和不携带TBTV的TVDV (采自云南保山)的cp基因进行序列克隆,发现TVDV弥渡分离物的cp基因为618个核苷酸,而TVDV保山分离物的cp基因为621个核苷酸,二者的核苷酸序列一致性为90.02 %,氨基酸序列一致性为89.81 %;而长度相同的TVDV cp基因序列一致性为98.5 % ~ 100 %。表明这2个cp基因属于2种不同类型。系统发育树分析也表明这2个cp基因属于进化距离较远的2个群。利用SWISS-MODEL进行同源建模,发现2种类型的TVDV CP蛋白的主要空间结构域基本一致,存在细小的结构域及结构域之间无规则卷曲角度的差异,整体空间结构没有发生明显改变。推断TVDV保山分离物CP蛋白中关键氨基酸的序列突变是导致CP无法包装TBTV,从而在病害传播过程中丢失TBTV的主要因素。
致病性与抗病性遗传
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  四川水稻抗稻曲病种质资源筛选和多态性分析

  黄 富, 李 燕, 石 军, 樊 晶, 李德强, 徐永菊, 王文明

  植物病理学报. 2016, 46(2): 247-257. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.013

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  稻曲病近年来逐步上升为世界多个水稻产区的主要病害之一。利用丰富的抗性种质资源进行抗性品种选育是控制稻曲病害的重要手段。通过在四川省进行三年病圃筛选试验,我们从843份水稻材料中鉴定出179份完全不感稻曲病的抗性材料和两份高感材料(病穗率高达50%以上),其余材料的病穗率介于0.1%~48.8%之间,55.1%的病穗只有一个稻曲球,而高感稻曲病的蒲江6号单穗稻曲球高达38粒。然后我们选取36份材料进行多点多期播种,进一步验证其稻曲病抗感性。结果表明,有3份材料在所有试验中都不感稻曲病,18份材料偶发稻曲病呈现高抗,蒲江6号仍然表现为高感。我们用450对SSR引物对其中35份材料与蒲江6号进行多态性分析,发现其中12份材料与蒲江6号的多态性达10%以上,其中最高为ITAT144(16.1%),其次是泸香90-2(14.8%)和Domsia-2(14.4%)。因此,我们选择这些材料与蒲江6号杂交构建基因定位与克隆群体。
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  十字花科黑腐病菌中一个假定蛋白基因XC_3605与致病相关

  王 凛, 徐 勇, 韦载娲, 阳丽艳, 杨丽超, 姜伯乐

  植物病理学报. 2016, 46(2): 258-264. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.014

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  十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc)是全球范围内能引起十字花科植物黑腐病的重要植物病原细菌,也是研究植物病原细菌与植物互作机制的模式细菌。利用自杀质粒pK18mobsacB诱变十字花科黑腐病菌Xcc 8004的XC_3605基因,获得缺失突变体D3605。表型分析发现D3605胞外多糖合成能力、游动能力及致病力显著降低,积聚形成生物被膜的能力增强。用带有全长XC_3605基因序列的 pLAFRJ对D3605进行功能互补,其胞外多糖产量、游动性、致病力和生物被膜均得到恢复。研究结果表明,XC_3605基因在十字花科黑腐病菌致病过程中发挥作用。
流行学与生态学
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  花生褐斑病和网斑病田间混发流行过程及其产量损失研究

  崔建潮, 周如军, 傅俊范, 徐 喆, 薛彩云

  植物病理学报. 2016, 46(2): 265-272. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.015

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  通过田间小区人工接种试验,分析比较了花生褐斑病和网斑病单独及混合发生的流行过程及对花生产量损失的影响。结果表明,在病害混发初期,病害间无明显的相关性,随着病情加重,病害间的负相关性逐渐增大并达到显著水平,说明病害间有明显的抑制作用。在不同生育期接种发病情况有所差异,在开花初期和盛花期接种,褐斑病和网斑病的病情较重,而在开花末期接种的病情较轻,但都能表现病害间的抑制作用。病害混发时造成的产量损失小于各病害单独造成损失之和,对白沙1016和四粒红接种2种病菌,病害混合发生所造成产量损失约为各病害单独引起损失之和的77.2% ~ 85.7%和76.1% ~ 79.6%。在不同生育期接种2种病菌,2个品种产量的损失均随着侵染时期的推迟而逐渐降低。
植物病害及其防治
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  生防菌株SC11的鉴定、定殖及对棉花枯萎病防治效果研究

  戴蓬博, 蓝星杰, 张伟卫, 甘 良, 王 阳, 宗兆锋

  植物病理学报. 2016, 46(2): 273-279. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.016

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  通过生物学特性观察和16S rDNA基因序列分析鉴定菌株SC11为壮观链霉菌(Streptomyces spectabilis)。该菌可在棉花根际土壤以及棉花根部长期定殖,30 d的定殖密度分别为1.38×10⁵ CFU/g和2.95×10³ CFU/g。2011年和2012年的大田防治试验显示,SC11菌粉对棉花枯萎病防效分别为42.51%和36.70%,与对照50%多菌灵(WP)的防效相比无显著差异,施用90~150 d的防效分别显著高于多菌灵(P<0.05)。与清水对照相比,田间施用SC11菌粉棉花倒三叶面积显著提高52.6%,籽棉和皮棉产量分别增加21.9%和23.0%(P<0.05)。研究结果表明,壮观链霉菌SC11是一株对棉花枯萎病具有应用前景的生防菌株。
研究简报
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  吉林省白杨锈菌鉴定

  谢昀烨, 纪景欣, 李 壮, 王 琦, 李 玉, 柿嶌眞

  植物病理学报. 2016, 46(2): 280-284. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.017

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  银白杨,杨属植物,广泛种植于中国东北部地区,其锈病发生特别严重。在本研究中,根据形态特征和生活史将白杨锈菌鉴定为Melampsora laricis。使用杨树锈病叶片上的担孢子对日本落叶松及白山落叶松进行接种试验,结果证实了其精子器和锈子器世代发生在落叶松植物上。
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  综合遥感与气象信息的小麦白粉病监测方法

  聂臣巍, 袁 琳, 王保通, 金秀良, 黄文江, 张竞成, 杨贵军

  植物病理学报. 2016, 46(2): 285-288. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.2016.02.018

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