2018年, 第48卷, 第4期　刊出日期：2018-08-10

  

• 全选
  |

专题评述
• Select
  代谢组学-植物病理学研究有力的生物分析工具

  刘鹏飞, 胡志宏, 代探, 梁莉, 刘西莉

  植物病理学报. 2018, 48(4): 433-444. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000228

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  代谢组学与基因组学、转录组学、蛋白组学共同构成系统生物学。代谢组学作为连接基因、蛋白与表型的重要桥梁,正逐步被应用于植物病理学研究的各领域。本文系统综述了代谢组学在植物侵染性病害的病原学、病害诊断、病原与寄主互作、植物抗病性、植物非侵染性病害和杀菌剂作用机制等领域应用的最新进展。将为采用代谢组学手段深入揭示生物或非生物因素作用下植物病害的发生规律、植物自身的防御机制以及外源药物的防病机理提供有益借鉴。代谢组学将通过解析生物标志物或代谢途径为生物表型相关蛋白功能的研究提供重要参考。
病原学
• Select
  云南省马铃薯疮痂病致病链霉菌种类组成研究

  杨梦平, 王瑞仙, 杜魏甫, 巩晨, 于德才, 赵伟全, 宋双伟, 张红骥

  植物病理学报. 2018, 48(4): 445-454. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000134

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为明确云南省马铃薯疮痂病病原菌(Streptomyces spp.)的种类及其生物学特征,自2013年从云南省13个马铃薯主产区采集疮痂病病样,共分离到200株链霉菌,通过温室盆栽致病性试验筛选出67株致病菌。通过形态学、生理生化指标、致病性测定及16S rDNA序列分析对获得的菌株进行鉴定。结果显示,引起云南地区马铃薯疮痂病的病原为10种链霉菌,分别为S. caviscabies、S. anulatus、S. scabies、S. turgidiscabies、S. acidiscabies、S. europaeiscabiei、S. luridiscabiei、S. enissocaesilis、S. griseus和S. aureofaciens。其中S. enissocaesilis和 S. anulatus为优势种群,S. caviscabies、S. anulatus和S. luridiscabiei为国内首次报道的病原菌。因此,认为云南省马铃薯疮痂病菌种类复杂多样。
• Select
  大白菜软腐病新病原菌Pectobacterium aroidearum的鉴定及其生物学特性

  李晓颖, 田宇, 张瑾, 陈昌龙, 谢华

  植物病理学报. 2018, 48(4): 455-465. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000136

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  细菌性软腐病是大白菜生产上主要发生病害之一,其病原菌通常为胡萝卜软腐果胶杆菌Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum(Pcc)。从北京房山区大白菜软腐病样中分离获得一株菌株KC20,其在LB固体培养基上的菌落呈圆形、乳白色、半透明、表面光滑且边缘整齐,在半选择性培养基CVP上产生典型的杯状凹陷。致病性测定结果表明,该菌株侵染引发的大白菜软腐症状与田间大白菜软腐自然发病症状相同。利用果胶杆菌属特异引物Y1/Y2可扩增出预期大小为434 bp的目的片段;ITS-PCR和ITS-PCR-RFLP结果发现,KC20与P. carotovorum菌株带型均不相同。KC20的16S rDNA基因完整序列与已报道的标准菌株P. aroidearum SCRI 109^T(JN600323)的相应序列相似性高达99%以上;该序列系统发育关系分析表明,KC20与已报道的P. aroidearum菌株聚集,并形成了明显的P. aroidearum类群,基于pmrA基因序列和基于果胶杆菌8个看家基因(acnA、icd、gapA、mdh、mtlD、pgi、proA和rpoS)的MLSA-多位点序列分析进一步支持了这一结果。以上结果表明,引发北京地区大白菜软腐病的病原菌株KC20为果胶杆菌P. aroidearum。人工接种条件下,KC20还可侵染马蹄莲、虎眼万年青、马铃薯、鳄梨、西葫芦、胡萝卜、生菜和芹菜等植物;该菌株具备在37℃以及含有7% NaCl培养基中生长的能力,能液化明胶;可利用棉籽糖、纤维素二糖、蜜二糖,不能利用异麦芽酮糖、D-麦芽糖、D-阿拉伯糖、D-山梨醇、菊糖等。大白菜软腐病新病原菌Pectobacterium aroidearum的发现加深了我们对该病害的了解,为该病害的有效防治提供了参考。
• Select
  我国灰比诺葡萄病毒分离物检测及基因序列分析

  范旭东, 张尊平, 任芳, 胡国君, 李正男, 董雅凤

  植物病理学报. 2018, 48(4): 466-473. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000217

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  灰比诺葡萄病毒(Grapevine Pinot gris virus, GPGV)是国内新近报道的葡萄病毒,能引起葡萄叶片褪绿斑驳、皱缩及变形等症状,严重影响葡萄长势。为明确我国GPGV的发生及基因序列变异情况,本研究采用RT-PCR方法对采自我国15个省(市)自治区的195个葡萄样品进行检测,其中55个葡萄样品检测出GPGV。对49个GPGV阳性分离物的外壳蛋白(coat protein, cp)和运动蛋白(movement protein, mp)基因进行克隆、测序, 序列分析结果显示:来源于国内外的GPGV分离物cp基因和mp基因的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为85.30%~100%和95.00%~100%、85.73%~99.87%和95.58%~100%。基于cp和mp基因序列构建的进化树,将GPGV分离物划分为3个明显的组群。其中,大部分GPGV分离物被划分在组群1内,其它中国GPGV分离物形成2个新的组群2和3。本研究是关于中国GPGV分离物基因序列变异的初次报道,可为进一步开展GPGV分子检测的技术研发及不同变种的致病性研究提供依据。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
• Select
  烟草疫霉SSR分子标记的开发与初步应用

  崔林开, 高鹏飞, 刘精精, 康业斌, 胡艳红, 赵启美

  植物病理学报. 2018, 48(4): 474-481. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000175

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为开发烟草疫霉的SSR分子标记,利用MISA软件搜索烟草疫霉基因组序列中的 SSR位点,共发现1 311个SSR位点,优势SSR位点为二核苷酸和三核苷酸,分别占总 SSR 位点的56.45%和39.36%;根据分析到的SSR位点使用Primer 5.0软件设计48对SSR引物,以7株烟草疫霉的DNA 为模板对这些引物进行筛选,共获得扩增条带清晰且具有多态性的SSR引物20对,然后使用其中的6对SSR对32株烟草疫霉进行UPGMA聚类分析,遗传相似系数在 0.60~1.00 之间,在相似系数0.70水平上,可将其划分为3个类群,类群I包含29个菌株,类群II包含1个菌株,类群III包含2个菌株,显示出较低的遗传分化水平。这些SSR引物的开发将为研究我国烟草疫霉的遗传多样性、群体遗传结构以及遗传图谱构建等奠定基础。
• Select
  玉蜀黍黑粉菌环介导等温扩增检测体系的建立及应用

  段丽萍, 曹言勇, 李会勇, 陈洵, 石磊

  植物病理学报. 2018, 48(4): 482-491. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000179

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  本文根据玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis )的UmPep1、UmPit2和UmSee1基因各设计4套环介导等温扩增(LAMP)引物,从中筛选出1套引物对LAMP反应体系进行3因素(Bst DNA聚合酶浓度、Mg²⁺浓度、内外引物浓度比)3水平的优化试验。并对优化的U. maydis LAMP反应体系进行特异性、灵敏度及田间检测可行性试验。特异性试验表明,该方法能特异性检测U. maydis,而与其他病原菌的DNA没有交叉反应;灵敏度试验表明,该反应体系的最低检出限为44 fg·μL^-1 pEasy-Pep质粒DNA,制作的标准曲线可对U. maydis进行定量分析。该方法也适用于在U. maydis侵染前或侵染早期对田间样品进行检测,对现场采集的172份田间样品进行检测,其中140个样品显示为阳性。本研究所建立的LAMP体系具有特异性好、灵敏度高、重复性好的特点,并能在45 min内完成对田间样品的检测,是快速、定量检测U. maydis的有效手段。

• Select
  欧美杨细菌性溃疡病菌双组份系统反应调节基因LqRR2的功能研究

  李爱宁, 杨若兰, 魏强, 贺伟

  植物病理学报. 2018, 48(4): 492-500. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000150

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  由Lonsdalea quercina subsp. populi 引起的欧美杨溃疡病于2006年在国内首次发现,不同于其它病原菌造成的杨树溃疡病,该病害对欧美杨速生林的生长造成毁灭性破坏,已造成了严重的经济损失,该病原菌的致病分子机制尚不清楚。双组分系统是细菌重要的信号传递通路,在细菌的生长繁殖、逆境胁迫应答、环境适应以及病原菌致病过程中发挥重要作用。开展双组份系统研究将有助于解析欧美杨细菌性溃疡病菌的致病机制。本研究鉴定了欧美杨细菌性溃疡病菌L. quercina双组份孤儿反应调节基因LqRR2,并对其生物学功能进行了研究。通过同源重组获得了LqRR2基因的缺失突变体△LqRR2。表型测定结果显示,与野生型菌株相比,突变体△LqRR2在半固体培养基上的游动能力显著减弱,对欧美杨‘107杨’枝干的毒性也显著降低。但是,突变体的生长速率、生物膜形成能力以及胞外多糖产量较野生型无显著差别。此外,荧光定量PCR分析结果显示,游动性相关基因flgB、 flgC和flgE的表达量在突变体中明显降低。综上所述,双组份调节蛋白编码基因LqRR2是欧美杨细菌性溃疡病菌L. quercina维持病原菌游动性和全毒性所必需的。
• Select
  深度测序技术分析番茄斑萎病毒病害寄主及介体中病毒种类

  尹跃艳, 李婷婷, 卢训, 丁铭

  植物病理学报. 2018, 48(4): 501-508. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000232

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  正番茄斑萎病毒属病毒(orthotospoviruses)是严重危害云南蔬菜等重要农业经济作物的病毒病原之一。采用血清学检测、小RNA深度测序以及RT-PCR验证相结合的方法,从云南省昆明市晋宁区的主要作物寄主(番茄、辣椒、油麦菜)、重要中间寄主(鬼针草)和传毒介体(蓟马)中鉴定到TSWV、TZSV、PCSV和INSV 4种病毒,其中TSWV为该地区的主要优势病毒,而PCSV则是首次报道侵染鬼针草。通过对云南番茄斑萎病毒病害重病区作物寄主、中间寄主及蓟马三者进行病毒种类分析研究,明确TSWV为引起云南省昆明市晋宁区作物的主要病毒,TZSV、PCSV和INSV零星发生于不同寄主中。
• Select
  内质网应激因子NAC089突变体的创建及其对病毒侵染胁迫的响应

  焦裕冰, 秦元霞, 何青云, 李方方, 申莉莉, 杨金广, 吴元华

  植物病理学报. 2018, 48(4): 509-517. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000222

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  有研究表明烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)或黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)侵染烟草能够激活转录因子NbNAC089,从ER膜移至细胞核。为进一步阐释内质网应激因子NbNAC089对病毒侵染胁迫的响应机制,利用CRISPR/Cas9技术构建敲除载体,经烟草遗传转染获得NbNAC089基因突变植株。植株接种病毒后采用qRT-PCR检测病毒CP基因和寄主UPR基因的表达。结果表明:CRISPR/Cas9系统定点敲除NbNAC089基因后,目的基因靶位点序列有碱基的置换与缺失。正常生长条件下,转基因植株与野生型无差异。植株接种TMV-GFP后24~96 h,突变体中UPR基因(BiP、bZIP28、bZIP60)的表达量显著高于野生型;接种TMV-GFP后2~6 d突变体中病毒的积累量和扩展速度显著高于野生型。表明NbNAC089为UPR的抑制因子,对病毒增殖具有负调控作用。
• Select
  利用RNAi分析松材线虫ncr基因功能

  王殿东, 陈国华, 潘丽梅

  植物病理学报. 2018, 48(4): 518-526. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000176

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)侵染引起的松材线虫病是松属植物的重要病害之一,其繁殖和传播速度快,防治困难。RNAi技术是目前研究植物寄生线虫基因功能的重要手段。本文利用农杆菌介导灰葡萄孢菌表达松材线虫ncr基因的dsRNA(PDH-RH-NCR),并连续多代喂饲松材线虫使ncr基因表达稳定下调后分析其表型。结果表明,在转有PDH-RH-NCR的灰葡萄孢菌上连续培养10代的松材线虫,ncr基因表达量显著下调13倍。ncr基因表达下调后,线虫发育缓慢,繁殖力也显著降低;处理4 d后发育成成虫的百分率为61.75%,显著低于PDH-RH-sGFP(89.75%)和空载体(88.75%)处理;而9 d的繁殖量则较PDH-RH-sGFP和空载体处理分别少2 314和2 347条。松材线虫ncr基因表达下调后,4龄幼虫平均寿命(20.9 d)和体内脂肪量(1.340 nmol)则显著高于PDH-RH-sGFP(15.5 d,0.336 nmol)和空载体(15.2 d,0.323 nmol)处理。通过喂饲法RNAi发现松材线虫ncr基因可能与松材线虫的发育速度、繁殖量、寿命、脂肪积累等表型相关。

• Select
  水稻干尖线虫14-3-3(Ab-14-3-3-a)基因克隆与功能分析

  魏利辉, 冯辉, 张金凤, 陈曦, 杨红福, 姚克兵

  植物病理学报. 2018, 48(4): 527-536. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000178

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  水稻干尖线虫是水稻上重要的寄生线虫,严重危害水稻安全生产。14-3-3蛋白调控生物体的细胞代谢、生长发育和逆境适应等一系列生物过程。本研究通过cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE)分离获得了一个水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi) 14-3-3基因,命名为Ab-14-3-3-a。Ab-14-3-3-a全长cDNA序列含有59 bp的5′非翻译区(UTR)、编码251个氨基酸756 bp的开放阅读框。Ab-14-3-3-aDNA序列包含4个外显子和3个内含子。Ab-14-3-3-a蛋白与其他植物寄生线虫14-3-3蛋白氨基酸序列高度相似,系统发育树显示与植物寄生线虫位于同一进化分支。原位杂交显示Ab-14-3-3-a特异定位于成虫的背食道腺细胞中,表明其在线虫取食和寄生过程中发挥潜在功能。qRT-PCR显示,Ab-14-3-3-a在水稻干尖线虫各个龄期均表达,其中在成虫表达水平最高,而在发育过程中幼虫表达水平最低。当线虫取食不同寄主时,Ab-14-3-3-a的表达水平具有差异性,线虫取食感病水稻早期,Ab-14-3-3-a表达水平上升1.5倍,而取食灰葡萄孢(Botrytis cinerea)时Ab-14-3-3-a表达可提高数百倍。利用体外RNA干扰技术将Ab-14-3-3-a的表达进行有效抑制,结果显著影响了线虫的产卵、成虫发育以及线虫种群数量。综上,Ab-14-3-3-a参与调控水稻干尖线虫的取食行为和发育进程。本研究相关结果有助于拓展植物寄生线虫14-3-3蛋白功能,为深入研究线虫与植物互作机制提供了理论依据。
植物病害及其防治
• Select
  拮抗内生芽孢杆菌BEB17分离鉴定及其挥发性物质抑菌活性分析

  陈奕鹏, 杨扬, 桑建伟, 蔡吉苗, 徐春华, 黄贵修

  植物病理学报. 2018, 48(4): 537-546. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000174

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  项目组从健康香蕉植株根部中分离得到一株对多种植物病原真菌具有抑菌活性的内生细菌。结合形态特征观察、生理生化分析及分子鉴定,鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),命名为BEB17。双皿对峙实验结果表明,该菌株产生的挥发性有机物(Volatile organic compounds, VOCs)可抑制多种病原真菌生长,其中对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4,Foc4)抑制效果最强,抑制率达66.86%±0.90%,并能抑制其孢子萌发。用BEB17产生的挥发性物质做熏蒸处理后,Foc4菌丝发生缢缩膨大,细胞膜被破坏。采用顶空法固相微萃取结合气质联用(HS-SPME-GC-MS)对BEB17产生的挥发性有机物(VOCs)进行收集鉴定,得到10类33种单体有机物组分。
• Select
  活性氧与木质素对细菌Sneb825诱导番茄抵抗南方根结线虫侵染的响应

  尤杨, 赵丹, 朱晓峰, 王媛媛, 范海燕, 段玉玺, 陈立杰

  植物病理学报. 2018, 48(4): 547-555. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000221

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  根结线虫病严重威胁各类蔬菜作物的生产,是世界上最难防治的土传病害之一。利用生防细菌能够有效地控制蔬菜根结线虫种群数量并降低危害。荧光假单胞菌Sneb825是本实验室筛选出的对南方根结线虫病具有较高防效的生防细菌。本研究通过盆栽试验、裂根试验和温室试验验证了荧光假单胞菌Sneb825诱导番茄抗南方根结线虫侵染的防治效果;通过酶联免疫法(ELISA)和实时荧光定量PCR检测了番茄根系内活性氧与木质素含量及其相关基因表达量的变化。研究发现,Sneb825菌株发酵液不但能够有效降低南方根结线虫对番茄的侵染,而且对番茄植株有显著的促生作用。Sneb825菌株发酵液灌根处理并接种南方根结线虫二龄幼虫后,番茄根系内活性氧(10 dpi)和木质素含量(5 dpi)显著高于空白对照;活性氧合成相关基因RBOH1(10 dpi)和过氧化物酶基因Ep5C(10 dpi)以及木质素合成相关基因Tpx1(5 dpi)的表达量均达到最高值。研究结果表明活性氧和木质素的大量积累是荧光假单胞菌Sneb825诱导番茄抑制南方根结线虫侵染的防御对策之一。荧光假单胞菌可以有效的防治根结线虫病,在农业生产实践中具有潜在的应用前景。
研究简报
• Select
  茶树新病害病原菌Phoma segeticola var. camelliae的形态学特征及系统学分析

  赵晓珍, 王勇, 李冬雪, 任亚峰, 陈卓

  植物病理学报. 2018, 48(4): 556-559. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000184

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
• Select
  番茄抗晚疫病基因Ph-3的分子标记开发及应用

  胡明瑜, 白文钦, 潘晓雪, 吴红, 汝学娟, 罗佳, 尹贤贵, 潘光辉, 雷开荣

  植物病理学报. 2018, 48(4): 560-566. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000149

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
• Select
  玉米丝黑穗病菌绿荧光蛋白标记菌株的构建与应用

  邹晓威, 夏蕾, 王娜, 姜兆远, 李莉, 郑岩

  植物病理学报. 2018, 48(4): 567-571. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000138

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
• Select
  长岭发垫刃线虫(Trichotylenchus changlingensis)双重PCR检测方法研究

  郭宁, 石洁, 马红霞, 刘树森, 张海剑, 赵宝广

  植物病理学报. 2018, 48(4): 572-576. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000216

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏