2020年, 第50卷, 第1期　刊出日期：2020-02-10

  

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病原学
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  甜瓜种子携带的链格孢菌种类鉴定及其致病性研究

  马国苹, 梁芷健, 华晖晖, 吴学宏

  植物病理学报. 2020, 50(1): 1-9. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000328

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  采用洗涤检验法和马铃薯葡萄糖琼脂培养基法,从甜瓜种子上分离得到14个链格孢菌分离物。通过菌落形态、产孢表型、分生孢子以及分生孢子梗等形态学观察,结合分析ITS-rDNA和histone 3基因序列,对链格孢菌分离物的种类进行鉴定;甜瓜种子携带的链格孢菌种类分别为细极链格孢(Alternaria tenuissima)、交链格孢(A. alternata)和倒果链格孢(A. obovoidea)。还研究了这些链格孢菌分离物对甜瓜离体叶片的致病性及其对种子发芽的影响;结果表明,除A. obovoidea外,另外两种链格孢菌均对甜瓜离体叶片具有致病性;A. tenuissima和A. alternata的孢子悬浮液对甜瓜种子发芽均有一定的抑制作用。这是国内首次围绕甜瓜种子传带链格孢菌的种类及其致病性开展详细的研究。
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  中国柑橘黑腐病和褐斑病病原菌的系统发育分析

  张斌, 梅秀凤, 黄峰, 王明爽, 王洪凯, 李红叶

  植物病理学报. 2020, 50(1): 10-19. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000308

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  近些年链格孢属真菌的分类有了长足的进展,但柑橘褐斑病和黑腐病的病原却还是存在着一些争议。本研究从中国柑橘果实上收集了49株黑腐病菌菌株,并选取了8株从柑橘叶片上分离的具代表性的褐斑病菌菌株,基于Alta1 、endoPG、LSU、OPA10-2、OPAl-3和OPA2-1 等6个基因位点串联序列构建系统发育树。结果表明,柑橘黑腐病和褐斑病都可由不止一种链格孢菌引起,均以Alternaria alternata为主。两种病害的病原菌之间不能通过该系统发育树区分,但在致病性上存在差异,且能通过扩增ACT毒素合成基因进行区分。为了使两种病害的病原更加方便阐述,作者建议以它们的主要类群对其进行命名,柑橘褐斑病病原学名还是遵循前人的称呼,为the tangerine pathotype of A. alternata,即链格孢菌橘致病型,而柑橘黑腐病病原应为A. alternata,即链格孢菌。
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  新疆辣椒中BPEV和PCV2的鉴定与分析

  申冕, 崔百明, 刘贞, 卜方迪, 郑银英

  植物病理学报. 2020, 50(1): 20-27. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000404

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  为明确新疆石河子辣椒感染病毒的种类,对表现明显皱缩、褪绿和卷叶等症状的辣椒样本进行长链非编码RNA(Long noncoding RNA, LncRNA)测序。根据LncRNA测序和RT-PCR检测,发现甜椒内源RNA病毒(Bell pepper endornavirus, BPEV)、辣椒隐症病毒2(Pepper cryptic virus 2, PCV2)和辣椒轻斑驳病毒(Pepper mild mottle virus, PMMoV)3种病毒。RT-PCR检测数据显示,新疆石河子的辣椒普遍感染BPEV和PMMoV。将BPEV的RdRp基因序列和PCV2-RNA1包含RdRp基因的序列分别进行核苷酸序列相似性和系统进化分析。结果表明本研究中BPEV-XJ和PCV2-XJ与其它分离物的相似性分别为89.1%~97.3%和96.9%~99.7%。BPEV-XJ与BPEV-TW分离物亲缘关系最近;PCV2-XJ与PCV2-DR分离物亲缘关系最近。辣椒中检测到BPEV和PCV2为新疆首次报道。
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  四种短体线虫的形态和分子生物学鉴定

  杜宇, 邓宗汉, 丁元明, 刘冰洋, 李旻, 雷屈文, 林萌

  植物病理学报. 2020, 50(1): 28-39. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000410

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  采用形态学和分子生物学方法对来自荷兰的藏橐吾和铃兰、泰国的高山榕、缅甸的香蕉等种苗(球)分别鉴定出玻利维亚短体线虫Pratylenchus bolivianus、铃兰短体线虫P. convallariae、咖啡短体线虫P. coffeae和斯佩奇短体线虫 P. speijeri。对这4种线虫的形态特征进行较为详细的描述后,认为头环、口针、侧区、生殖系统和尾形等形态特征是种类鉴定的重要依据;进一步利用引物28S-D2A/28S-D3Br扩增测序得到上述4种线虫的28S rRNA基因D2/D3区序列,序列分析发现玻利维亚短体线虫从欧洲到美洲的不同种群之间的遗传距离变异较小,仅为0~0.007;铃兰短体线虫同一种群不同个体之间的遗传变异较大,为0.006~0.029;咖啡短体线虫不同种群之间的平均遗传距离为0.013;斯佩奇短体线虫不同种群之间的平均遗传距离为0.010;咖啡短体线虫P. coffeae和斯佩奇短体线虫P. speijeri亲缘关系很近,二者种间平均遗传距离仅为0.026。本研究再次证明线虫28S rRNA基因D2/D3区基因序列可作为短体线虫种间鉴定的依据。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  苹果炭疽叶枯病菌CgCMK1基因的克隆与功能分析

  张俊祥, 王美玉, 迟福梅, 徐杰, 周宗山

  植物病理学报. 2020, 50(1): 40-48. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000406

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  苹果炭疽叶枯病是由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的苹果重要叶部病害,严重威胁苹果树的生长。CMK1-MAPK途径在植物病原真菌致病过程中具有重要的作用。本研究从苹果炭疽叶枯病菌中克隆了黄瓜炭疽病菌(C. lagenarium)CMK1的同源基因CgCMK1。CgCMK1基因ORF全长1 068 bp,编码355个氨基酸。CgCMK1敲除后不影响苹果炭疽叶枯病菌营养生长、色素沉积以及脂滴的转运。ΔCgCMK1突变体产孢能力显著下降、分生孢子萌发但不产生附着胞,外源添加cAMP不能诱导ΔCgCMK1突变体形成附着胞,在ΔCgCMK1突变体中,过表达cAMP信号途径依赖的蛋白激酶催化亚基基因CgCPK1也不能恢复突变体形成附着胞。CgCMK1基因参与氧化胁迫的应答反应,但不参与离子胁迫的应答反应。ΔCgCMK1突变体对苹果叶片完全丧失致病性,即使有伤接种也不能产生病斑。CgCMK1在苹果炭疽叶枯病菌分生孢子和附着胞中均有表达,定位于细胞质。上述结果表明,CgCMK1参与调控苹果炭疽叶枯病菌的分生孢子产量、附着胞的形成、氧化胁迫应答及致病性。
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  荔枝霜疫霉中双组分信号转导系统的鉴定与表达分析

  王荣波, 陈姝樽, 刘裴清, 李本金, 翁启勇, 陈庆河

  植物病理学报. 2020, 50(1): 49-59. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000464

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  荔枝霜疫霉(Peronophythora litchii)隶属于茸鞭生物界卵菌门疫霉属,由其引起的荔枝霜疫病是目前荔枝生产上一种最重要的病害,严重影响荔枝产量和鲜果品质。双组分信号途径在微生物中参与多种生命活动,但是在卵菌中尚未有相关研究。本研究通过生物信息学分析在荔枝霜疫霉中鉴定到2个杂合型组氨酸激酶(PlHK1、PlHK2)和1个响应调控蛋白(PlRR1)。其在卵菌中是保守存在的,并且与真菌在进化上相对独立。功能域分析表明,PlHK1和PlHK2的C端额外的融合了1个磷酸转移功能域(Hpt),这与真菌和植物的存在显著差异。转录分析表明3个基因在荔枝霜疫霉侵染阶段上调表达,并且响应渗透胁迫和氧化胁迫。以上结果揭示了双组分信号系统可能在疫霉致病过程中发挥重要作用。
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  卵菌与真菌Argonaute家族基因的生物信息学分析

  李喻菲, 林龙, 宣铭润, 冯慧, 叶文武, 王源超

  植物病理学报. 2020, 50(1): 60-67. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000312

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  Argonaute蛋白广泛存在于真核生物与原核生物中,可在非编码小RNA或DNA的引导下,对完全匹配或部分匹配的靶标进行切割、翻译抑制或染色体修饰。本研究利用生物信息学对127种卵菌与真菌的基因组进行分析,旨在了解各个物种中AGO家族基因的数量、蛋白结构域、进化关系及转录模式等。结果发现,大部分卵菌与真菌的基因组中(51%)含有2个AGO基因,而疫霉菌和壶菌等平均含有4个以上。卵菌与真菌的AGO基因在进化上相互独立,多拷贝AGO基因可能是通过基因复制形成;大部分AGO基因具有6个可预测的功能域(即:N端、Linker 1、PAZ、Linker 2、MID和PIWI),并且在PAZ和PIWI功能域上,与核酸5'和3'端结合及与催化活性相关的氨基酸位点整体相对保守,仅个别位点存在一定的差异。侵染大豆过程中,大豆疫霉和终极腐霉的两对同源AGO基因具有保守的表达模式,且基因表达水平相对较高,可能具有相似的生物学功能。上述结果将为深入解析AGO介导的RNA干扰机制及生物学功能奠定基础。
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  MoHRD3基因参与调控稻瘟病菌的生长发育和致病力

  王如锋, 文佳, 赵桂媛, 王敏, 陈雪杭, Osakina Aron, 王宗华, 汤蔚

  植物病理学报. 2020, 50(1): 68-79. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000314

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  稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)作为主要的农业病原微生物,其引起的稻瘟病严重威胁着水稻等谷类作物的生产安全。内质网相关蛋白质降解途径(Endoplasmic reticulum-associated protein degradation, ERAD)是生物体应答内质网压力的主要方式之一,其在机体生长发育过程中具有重要作用。而HRD(HMG-CoA reductase degradation)复合物作为ERAD的关键组分,主要由Hrd1、Hrd3、以及凝集素Yos9等蛋白组成,负责内质网中错误折叠蛋白的识别、转运以及泛素化过程,最终由蛋白酶体降解,从而有效缓解内质网压力,保证细胞的正常生理活动。有研究表明,Hrd3属于单次跨膜蛋白,在内质网腔中与Hrd1、Yos9相结合,负责底物的识别并起着稳定Hrd1的作用。目前Hrd3在稻瘟病菌中的生物学功能尚不清楚。本研究通过基因敲除及互补试验获得了稻瘟病菌的ΔMohrd3突变体和ΔMohrd3-C回补菌株,并以野生型为对照,对突变体的生物学表型进行了分析。结果显示,ΔMohrd3突变体的生长速率、产孢量明显下降;对大麦和水稻的致病力显著减弱。进一步胁迫试验表明,MoHRD3的缺失导致稻瘟病菌对外界盐胁迫、渗透压胁迫的耐受性增强,对内质网胁迫耐受性减弱,而对细胞壁胁迫无明显变化。同时,MoHRD3基因的缺失激活了未折叠蛋白响应途径(Unfolded protein response, UPR)。上述结果表明,MoHRD3参与调控稻瘟病菌的营养生长、无性繁殖、致病及对不同环境胁迫的响应过程。
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  感染大麦黄矮病毒的小麦中vsiRNA特征分析

  蒋丽君, 沈川, 魏彩艳, 郝兴安, 吴云锋

  植物病理学报. 2020, 50(1): 80-88. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000402

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  RNA沉默是植物中一种保守的抗病毒机制,其以大量病毒来源的小干扰RNA(virus-derived small interfering RNAs,vsiRNAs)的产生为标志,病毒在侵染寄主过程中可通过vsiRNAs靶向寄主转录本以对抗这种防御机制。BYDV-GAV引起的小麦黄矮病导致小麦黄化和矮化症状,对小麦生产构成严重威胁。通过深度测序技术,分析了感染BYDV-GAV的感病小麦品种‘小偃6号’中vsiRNAs的特征,共得到11 384个vsiRNAs,并预测到37 784个寄主靶基因。发现来源于BYDV-GAV基因组的正义和反义链的vsiRNAs的数量分布大致相等,在5’末端具有A和C偏好性,长度主要在21nt~22nt。靶基因的功能分析表明这些靶基因参与了广泛的生物学功能,尤其是在寄主-病原物互作中占的比重最大。选取25个参与寄主-病原互作的抗性相关基因进行定量验证,发现接种BYDV-GAV后有15个明显下调,6个上调,4个微弱下调,表明测序结果和靶基因预测可靠。推测BYDV-GAV可以通过vsiRNAs干扰寄主抗性基因表达和信号转导,从而实现对感病寄主的侵染。研究结果对揭示BYDV-GAV与小麦互作的分子机制具有重要意义。
植物病害及其防治
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  基质中添加西兰花残体对大丽轮枝菌GFP标记菌株在棉花体内扩展的影响

  王亚娇, 赵卫松, 陈丹, 纪莉景, 李社增, 孔令晓, 马平

  植物病理学报. 2020, 50(1): 89-96. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000313

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  由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病是一种难以防治的土传病害,西兰花残体还对其有一定的防治作用,防效为62.82%。为解析西兰花残体对棉花黄萎病的防治机制,本研究通过土壤杆菌转化的方法构建了大丽轮枝菌的绿色荧光标记菌株,采用共聚焦显微镜观察标记菌株在添加西兰花残体营养基质中和空白对照营养基质种植的棉花体内的侵染和扩展情况。结果表明构建的标记菌株gfp-wx-1与野生菌株wx-1的生物学特性无显著性差异。同时发现大丽轮枝菌在添加西兰花残体营养基质中棉花体内扩展较慢,具体表现为:在空白营养基质种植的棉花体内,大丽轮枝菌在接种第2 d时就可侵染根尖表层及根内部,第3 d到达茎部维管束,第5 d叶片可观察到少量病原菌,第7 d第一片子叶呈现大量病原菌,后期迅速扩展,叶片出现黄萎病斑;而在营养基质中添加西兰花残体种植的棉花体内,大丽轮枝菌在接种第2 d时就可侵染根尖表层,第3 d侵染根尖内部,第5 d侵染茎部维管束,直到第7 d第一片子叶才出现少量病原菌,后期扩展慢,叶片病斑较少。本研究通过荧光定量PCR方法检测了大丽轮枝菌在两个处理棉花根部定殖情况,结果表明西兰花残体能够显著降低大丽轮枝菌在棉花根部定殖的量。该研究初步明确了西兰花残体对棉花黄萎病的防治机制,为棉花黄萎病的绿色防治提供了一条新的途径。
实验方法
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  基于TaqMan MGB探针的葡萄茎枯病菌实时荧光PCR检测方法

  郭立新, 段丽君, 王英超, 段维军

  植物病理学报. 2020, 50(1): 97-106. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000459

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  葡萄茎枯病菌是我国进境植物检疫性有害生物。带菌植物材料是病害传播的重要载体,准确、灵敏、快速的检测方法是严格执行口岸检疫措施及研究病害防控措施的有力工具。根据葡萄茎枯病菌及其近似种的细胞骨架蛋白(Actin)基因序列差异,设计并合成1对引物和1条特异性TaqMan-MGB探针,建立了葡萄茎枯病菌的实时荧光PCR检测方法。通过对反应体系的优化,确定了葡萄茎枯病菌的实时荧光PCR最佳反应条件:引物终浓度为0.6 μmol·L^-1,探针终浓度为0.6 μmol·L^-1。灵敏度试验结果显示,最低检测限为总DNA含量20 pg(20 μL反应体系)。此方法快速灵敏,整个反应1 h即可完成,检测过程完全闭管,无需PCR产物后续处理,为快速检测葡萄茎枯病菌提供了重要参考。该方法用于口岸疑似菌株检测,可成功检测出葡萄茎枯病菌。本研究建立的基于TaqMan MGB探针的荧光定量PCR检测方法为葡萄茎枯病菌的早期快速检测监测提供了有力工具。
研究简报
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  苹果枝枯病病原菌鉴定及生物学特性

  潘彤彤, 薛德胜, 李保华, 练森, 王彩霞

  植物病理学报. 2020, 50(1): 107-111. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000319

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  陕西省猕猴桃黑斑病病原菌鉴定

  付博, 王家哲, 任平, 李英梅, 赵杰, 金平涛, 张锋

  植物病理学报. 2020, 50(1): 112-116. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000405

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  山茶褪绿矮缩伴随病毒杭州分离物的序列和进化分析

  刘佳慧, 刘野, 张若男, 武晓云, 刘琦, 程晓非

  植物病理学报. 2020, 50(1): 117-121. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000407

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  草莓镶脉病毒ORF I基因的克隆、原核表达及抗血清制备

  蒋磊, 夏伟伟, 单文书, 蒋西子, 张享享, 江彤

  植物病理学报. 2020, 50(1): 122-125. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000408

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