2019年, 第49卷, 第3期　刊出日期：2019-06-10

  

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病原学
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  进境日本杜鹃中杜鹃花枯萎病菌的检疫鉴定

  段维军, 段丽君, 李雪莲, 张慧丽, 陈先锋

  植物病理学报. 2019, 49(3): 289-295. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000384

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  自宁波口岸进境日本杜鹃花种苗上,采用常规平板分离法获得1株疑似杜鹃花枯萎病菌的菌株OV5。该菌株可在马铃薯葡萄糖琼脂和玉米粉琼脂培养基上生长,但在麦芽汁培养基上不生长。经培养可产生少量气生菌丝和大量小型分生孢子,小型分生孢子球状,直径 3.0 ~ 3.5 μm,在纺锤体状菌丝的尖端产生,易脱落,有时呈短链状。菌核卵圆形或饼形,明显杯状,凹面光滑,(1.5 ~ 6) mm × (2 ~ 8)mm × (0.5 ~ 1.5) mm,成熟时黑色。经rDNA ITS基因序列比对分析,发现该菌株与来源于CBS的2株杜鹃花枯萎病菌标准菌株的ITS基因序列同源性达99%以上,位于同一个发育分支。致病性测定结果表明,该菌株可侵染杜鹃花,引起典型杜鹃花枯萎病菌症状。上述研究结果表明,所截获病菌为杜鹃花枯萎病菌,这是我国首次截获该种检疫性真菌。
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  水稻幼穗与Ustilaginoidea virens互作早期的转录组分析

  韩彦卿, 韩渊怀, 张春来, 孙文献

  植物病理学报. 2019, 49(3): 296-305. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000447

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  由子囊菌门真菌稻绿核菌Ustilaginoidea virens引起的稻曲病是世界范围内水稻生产上的重要病害之一。但是,对水稻抗稻曲病的抗性机制仍不清楚。为初步探明水稻与稻曲病菌之间互作早期的分子调控机制,本研究采用比较转录组测序技术对稻曲病菌接种抗病品种‘IR28’和感病品种‘两优培九’(LYP9)6 h的测序数据进行了分析,试图初步阐明水稻抗病分子机制。分析发现,在抗病和感病品种中均差异表达基因有1 005个共表达,在这些基因中,抗病品种中表达上调基因(697个)多于感病品种中表达上调的基因(626个),下调的基因(308个)少于感病品种中下调表达的基因(379个);随后通过GO富集和KEGG代谢途径分析,发现苯丙烷类代谢途径和双萜植保素合成途径相关的基因、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、糖基水解酶和过氧化物酶等基因在抗病品种中被显著诱导上调表达,而在感病品种中基因表达低于抗病品种或下调表达,推测这些基因很可能在水稻与稻曲病菌识别早期发挥重要的抗病作用。该研究结果可为水稻抗稻曲病基因克隆及抗稻曲病分子育种提供理论基础。
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  基于URP-PCR多态性片段的苦瓜枯萎病菌特异性检测技术的建立

  郭康迪, 赵莹, 李震, 丁胜利, 文才艺

  植物病理学报. 2019, 49(3): 306-313. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000371

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  通过URP(Universal Rice Primers)-PCR分析尖孢镰孢菌苦瓜专化型基因组DNA扩增片段多态性,筛选检测尖孢镰孢菌苦瓜专化型的特异性引物,并建立了基于该引物的PCR检测方法。结果表明,特异性引物为FOMM-SPF/FOMM-SPR, PCR检测体系为25 SymbolmAL,包括2SymboltB Green Taq Master Mix 12.5 SymbolmAL,10 mmol·L^-1 的上下游引物各1 SymbolmAL,模板DNA 1 SymbolmAL,灭菌去离子水补足至25 SymbolmAL;PCR程序为95℃预变性3 min,94℃变性15 s,57℃退火30 s,72℃延伸20 s,共30个循环,循环结束后72℃延伸5 min;特异性扩增片段大小294 bp,检测灵敏度为2 ng·μL^-1 DNA或50个孢子·500 mg^-1土壤。该引物及其检测方法对尖孢镰孢菌苦瓜专化型的检测特异性好、灵敏度高,可以从土壤和植物样品中快速准确地检测出苦瓜枯萎病菌,无需病原菌的分离培养和致病性检测,对苦瓜枯萎病的早期诊断和预警及有效防控具有重要的指导意义。
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  苹果轮纹病菌(Botryosphaeria dothidea)果胶裂解酶基因Bdpl1的致病功能分析

  洪坤奇, 赵莹, 尹新明, 习慧君, 刘闯, 文才艺, 臧睿

  植物病理学报. 2019, 49(3): 314-325. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000291

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  由葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)引起的苹果轮纹病是影响我国苹果安全生产的重大病害之一。因此,本研究基于受苹果轮纹菌侵染的苹果组织中果胶裂解酶基因Bdpl1表达上调这一现象,通过Split-marker PCR技术构建Bdpl1基因敲除载体,并通过PEG介导的原生质体转化获得转化子,经常规PCR和qRT-PCR对所获得的转化子进行筛选,成功获得1个Bdpl1基因缺失阳性突变子。该转化子在PDA上的培养基性状与野生型没有明显差异,但在果胶培养基上菌落直径明显小于野生型。其胞外果胶酶活相比野生型明显下降,但在离体“早富”苹果枝条上的致病力并没有明显的下降。通过qRT-PCR技术发现在基因Bdpl1敲除后,其家族内有3个基因在病菌侵染过程中相比野生型明显上调表达(>3倍)。这些现象表明果胶裂解酶基因Bdpl1与病原菌的营养生长过程关系不大,但其参与对寄主果胶类物质的降解。Bdpl1基因对轮纹病菌致病力的影响较小,有可能是Bdpl1基因敲除后,该基因家族内其他基因的上调表达补偿了Bdpl1基因的功能。
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  小麦条锈菌效应蛋白HASP2抑制寄主免疫反应

  季森, 赵梦鑫, 徐静华, 汤春蕾, 康振生, 王晓杰

  植物病理学报. 2019, 49(3): 326-333. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000282

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  由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici,Pst)引起的小麦条锈病是小麦上的重要病害。研究小麦条锈菌在致病过程中分泌的毒性效应蛋白分子的功能,对揭示小麦条锈菌致病机理,进而研发病害防治新方法具有重要意义。前期在小麦条锈菌吸器转录组中筛选到一个高丰度表达的分泌蛋白基因HASP2。HASP2基因全长240 bp,其编码的蛋白质N端包含22_aa的信号肽,无跨膜区,无结构域。qRT-PCR显示HASP2在条锈菌CYR32侵染早期上调表达;农杆菌介导的烟草瞬时表达实验表明HASP2能够抑制由小鼠凋亡蛋白BAX诱导的烟草细胞坏死;利用细菌三型分泌系统(T3SS)将 HASP2在小麦中过表达,发现其可以抑制寄主PTI(PAMP-triggered immunity)相关胼胝质积累;同时对HASP2过表达的小麦接种无毒性菌系CYR23后,发现HASP2可以抑制寄主ETI(Effector-triggered immunity)相关活性氧积累和减少细胞坏死面积,但HASP2过表达对条锈菌的生长发育没有显著影响。
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  基于原噬菌体类型的我国柑橘黄龙病菌种群遗传结构分析

  李嘉慧, 郑正, 邓晓玲

  植物病理学报. 2019, 49(3): 334-342. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000442

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  柑橘黄龙病是柑橘生产上最严重的病害之一,由难培养的候选韧皮部杆菌亚洲种(“Candidatus Liberibacter asiaticus”, CLas)引起。目前,已报道的与CLas相关的原噬菌体有3种,并且不同的CLas样品中可以检测到不同类型的原噬菌体或不同类型的组合。本研究基于原噬菌体类型特异引物对从我国南方8省收集的548个黄龙病样品进行原噬菌体类型的鉴定和分析。结果表明,基于原噬菌体类型,在548个样品中共鉴定了7种类型的菌株,分别为Type 1(7.12%)、Type 2(60.22%)、Type 3(3.83%)、Type 1+Type 2(3.28%)、Type 1+Type 3(17.34%)、Type 1+Type 2+Type 3(3.47%)和None类型(不含上述3种类型原噬菌体)(4.74%),其中只携带Type 2类型原噬菌体菌株为华南地区优势种群。此外,基于遗传多样性和遗传距离对我国南方地区的CLas种群进行种群结构分析发现,我国南方地区的CLas种群可以分为3个组,即I组(广东、江西、广西、福建)、II组(浙江和湖南)以及III组(云南和海南),其中I组和II组又可聚为一大组。该结果可为研究我国柑橘黄龙病流行规律提供一定的理论基础。
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  利用gusA基因在水稻组织中示踪和定量水稻白叶枯病菌的方法

  李瑜, 李逸朗, 张翠萍, 陈涛, 罗铃滈, 李映斌, 陈功友, 罗坤, 邹丽芳

  植物病理学报. 2019, 49(3): 343-354. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000380

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  水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)从自然孔口水孔或者伤口处侵入水稻叶片,在维管束中定殖、繁殖和扩展,引起典型的叶枯症状。可视化这个动态的病程过程和快速定量水稻组织中细菌的群体是Xoo-水稻互作研究中亟待突破的技术难点。本研究在PXO99^A菌株中表达gusA基因,将其置于lacZ启动子、hrpX启动子和不含有(T₁)₄终止子的hrpX启动子下,构建了3个示踪菌株PXO99^A_GUSRBS、PXO99^A_GUSX和PXO99^A_GUSX-。水稻上毒性测定结果显示,这3个示踪菌株与野生型PXO99^A展现相同的毒性。利用示踪菌株,通过注射接种法,能够观察到Xoo在水稻维管束中定殖和扩展的动态变化;通过喷雾接种法,能够观察到Xoo从叶尖或者叶缘侵入水稻叶片引起发病的特性;发现PXO99^A_GUSX和PXO99^A_GUSX-比PXO99^A_GUSRBS能够更加灵敏地反映这些病程。同时发现,PXO99^A_GUSRBS的细菌数量与受其侵染的水稻组织的GUS活性显著正相关。本研究也评价了利用GUS活性测定法精确和快速地定量水稻组织中细菌群体的可行性。以上结果表明这套GUS系统是非常有效的,能够示踪病原菌的侵染过程和监测细菌在水稻组织中的群体数量,这将为Xoo-水稻互作研究提供有力的技术支持。
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  水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)S3和S10基因组非编码区对翻译的调控作用

  袁婷, 王增辉, 于成明, 耿国伟, 苏陈禹, 原雪峰

  植物病理学报. 2019, 49(3): 355-361. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000383

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  水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus, RBSDV)基因组含有5′帽子,无3′poly(A)尾巴,且不同基因组片段的5′和3′末端序列均十分保守。本研究以RBSDV S3和S10为对象,分析其非编码区对翻译的调控作用。研究发现S3和S10的5′UTR在有无帽子时均可以正向调控报告基因Fluc的翻译,具备核糖体内部进入位点(IRES)活性,且5′末端的基因组保守序列及邻近序列与IRES活性密切相关;而对应的3′UTR则抑制5′UTR对翻译的正调控效应,其分子基础是5′UTR和3′UTR之间的RNA-RNA互作,且该互作也抑制帽子依赖型翻译的效率。这是首次关于有帽子植物RNA病毒中IRES元件的报道,研究结果对了解植物双链RNA病毒基因组非编码区对翻译的调控作用具有重要科学意义。
流行学与生态学
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  多堆柄锈菌孢子数量与病情以及气象因素的相关性分析

  李雪华, 张克瑜, 李磊福, 张书铭, 骆勇, 马占鸿

  植物病理学报. 2019, 49(3): 362-369. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000286

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  为了解空气中引起玉米南方锈病病原菌多堆柄锈菌孢子数量与田间病情的关系以及气象因素对孢子和病情的影响,于2017年6 ~9月,在中国农业大学开封实验站,监测空气中多堆柄锈菌的孢子动态,并调查病情和记录气象数据,分别利用Pearson 和Spearman等级相关分析孢子数量与病情以及气象因素与孢子数量和病情的相关性,进一步利用多元逐步回归分析构建病害预测模型。结果表明,在调查日期内(8 月 5~26日),孢子数量呈现先升后降的趋势;孢子的空间分布和扩散方向与风向基本一致。8 d前和3 d前的孢子数量均与病情呈显著正相关(P＜0.01),相关系数分别为0.720和0.755。孢子浓度与温度(≥27℃)、日照时数呈显著负相关;8d 前的气象因素能够显著影响田间病情的发生。建立了玉米南方锈病病害预测模型:Y= 70.938+ 0.009 SC-2.180 MT(其中Y表示的是病情指数, SC表示孢子数量,MT表示日平均气温,R²为0.716),为病情预测提供指导。
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  青海东部小麦条锈菌转主寄主小檗资源调查与鉴定

  杜志敏, 姚强, 黄淑杰, 闫佳会, 侯璐, 郭青云, 赵杰, 康振生

  植物病理学报. 2019, 49(3): 370-378. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000290

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  青海省是中国小麦条锈病的重要流行区。研究证实小檗是小麦条锈菌的转主寄主。然而,关于青海省分布的小檗能否作为小麦条锈菌转主寄主鲜有报道。本研究对青海东部的小檗资源进行调查,并对该地区小檗能否作为小麦条锈菌转主寄主进行了室内人工鉴定。结果表明:有10种小檗在青海东部常见且分布广泛,其中匙叶小檗、置疑小檗、松潘小檗、甘肃小檗和近似小檗,是小麦条锈菌的转主寄主小檗的新种类。本研究对进一步研究青海东部条锈菌有性生殖与毒性变异和小麦条锈病的流行奠定了基础。
植物病害及其防治
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  外源茉莉酸甲酯对紫花苜蓿尖孢镰刀菌根腐病抗病性的作用

  周文楠, 郭志鹏, 牛军鹏, 曹新龙, 赵恬, 蒋文博, 张泉, 王瑜, 王佺珍

  植物病理学报. 2019, 49(3): 379-390. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000297

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  本研究以紫花苜蓿品种、茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonnate, MeJA)浓度、MeJA诱导天数为处理因素,按照四因素三水平[L₉(3⁴)]的正交试验设计,通过测定发病情况和相关生理生化指标来探究MeJA对紫花苜蓿尖孢镰刀菌根腐病抗病性的作用。结果表明,施用外源MeJA能够降低甘农3号、龙牧803和中苜一号的发病率和病情指数。外源MeJA诱导处理可增强超氧化物歧化酶和苯丙氨酸解氨酶的活性,但对过氧化物酶的影响相对较小;经诱导处理后地上生物量鲜重和干重也有显著增加,而可溶性蛋白质的含量却显著降低。方差分析和极差分析结果表明,MeJA诱导处理存在品种、诱导浓度和诱导天数间的差异,其中MeJA浓度是影响各测定指标的主要因素。通过因子综合分析得出,本次研究中甘农3号,用MeJA 0.1 mg·mL^-1诱导处理并同时接种对尖孢镰刀菌引起的根腐病的抑制效果最佳。
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  TOR途径对玉米大斑病菌发育调控作用的研究

  魏宁, 赵玉兰, 田菲菲, 王擎, 于波, 申珅, 郝志敏, 董金皋

  植物病理学报. 2019, 49(3): 391-398. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000445

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  大斑刚毛球腔菌(Setosphaeria turcica)引起的玉米大斑病(Northern corn leaf blight)是危害玉米的一种重要真菌性叶部病害。大量研究表明,真菌病原物的生长发育及致病性受多种信号转导途径的调控,其中TOR是雷帕霉素的作用靶标,它既是一种蛋白激酶,也是一种信号转导分子,在调控细胞生长方面起核心作用。本试验用雷帕霉素处理玉米大斑病菌菌株,观察其菌落生长、菌丝形态、产孢量、附着胞形成及穿透情况。结果表明,当雷帕霉素处理浓度为25 ng·mL^-1时,菌落直径为1.65 cm,抑菌率达到81.9%, 雷帕霉素对菌丝体生长的半抑制浓度IC₅₀为0.665 ng·mL^-1;病菌产孢量为0.1×10⁴个·mL^-1,仅为对照组的10%。随着雷帕霉素浓度的增加,分生孢子萌发、附着胞形成及穿透能力均被不同程度抑制,但形态未出现异常。qRT-PCR分析表明,雷帕霉素处理后,StTOR、StTAP42及PP2A结构亚基StPP2A-A和调节亚基StPP2A-B的表达均显著下调。第5 d时,分别降低至甲醇对照组的约42%、38%、47%和42%;第10 d时,分别降低至甲醇对照组的约36%、31%、26%和21%,而PP2A的催化亚基StPP2A-C表达量变化不显著,表明雷帕霉素在抑制TOR活性的同时,还可以抑制StTOR、StTAP42及PP2A结构亚基和调节亚基的转录。本研究为深入探究TOR信号通路对玉米大斑病菌发育过程的调控作用提供了依据。
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  棉花根系分泌物对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株趋化性的影响

  董丽红, 郭庆港, 张晓云, 赵卫松, 王培培, 苏振贺, 鹿秀云, 李社增, 马平

  植物病理学报. 2019, 49(3): 399-407. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000373

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  枯草芽胞杆菌NCD-2菌株在不同棉花品种根际定殖能力表现不同,在感黄萎病品种冀棉11根际的定殖能力最强,而在耐病品种中棉所41根际的定殖能力最弱。本研究收集了5个不同棉花品种的根系分泌物,测定了NCD-2菌株对根系分泌物的趋化作用,结果表明NCD-2菌株对冀棉11根系分泌物的趋化作用最强,而对中棉所41根系分泌物的趋化作用最差。通过柱前衍生高效液相色谱法(AccQ-Tag-HPLC)测定了根系分泌物中氨基酸的成分及含量,结果表明不同氨基酸在不同棉花品种中含量不同。冀棉11的根系分泌物中氨基酸种类最多,可达17种。在中棉所41的根系分泌物中氨基酸种类最少且大多数氨基酸含量均为最低。测定了NCD-2菌株对14种氨基酸标准品的趋化性,结果表明NCD-2菌株对精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)和赖氨酸(Lys)趋化性最强,但对甘氨酸(Gly)呈现负趋化性。RT-qPCR试验表明冀棉11的根系分泌物可提高cheA和cheD基因在NCD-2菌株中的表达量。室内防治试验表明,NCD-2菌株对冀棉11黄萎病的防效最好,防治效果可达到66.68%。本研究明确了棉花根系分泌物中氨基酸对NCD-2菌株趋化性的影响,该菌株在棉花根际定殖能力与棉花根系分泌物中氨基酸对本菌株的趋化性相一致。
研究简报
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  藜麦尾孢叶斑病的病原鉴定

  殷辉, 周建波, 吕红, 常芳娟, 秦楠, 翟世玉, 邢鲲, 赵飞, 赵晓军

  植物病理学报. 2019, 49(3): 408-414. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000289

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  番茄灰叶斑病原菌的鉴定及抗性种质资源的筛选

  叶青静, 阮美颖, 王荣青, 姚祝平, 万红建, 程远, 李志邈, 杨悦俭, 周国治

  植物病理学报. 2019, 49(3): 415-419. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000446

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  引起青海省马铃薯根腐类病害的镰刀菌种类鉴定

  杨波, 王喜刚, 郭成瑾, 沈瑞清

  植物病理学报. 2019, 49(3): 420-423. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000382

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  中国大青金色花叶病毒浙江分离物全基因组序列测定与分析

  苏秀, 陈莎, 周湘, 龙奎, 刘颖, 郭恺

  植物病理学报. 2019, 49(3): 424-427. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000376

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  苹果茎痘病毒双重RT-PCR检测体系的建立及应用

  胡国君, 董雅凤, 张尊平, 范旭东, 任芳, 张梦妍

  植物病理学报. 2019, 49(3): 428-432. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000375

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