在广西采集表现斑驳、花叶症状疑似病毒病的西番莲叶片样品,利用小RNA测序技术,结合生物信息学分析,鉴定侵染西番莲的病毒种类。参考测序结果采用DAS-ELISA和RT-PCR方法对2015~2018年间采集的385份疑似病毒病样品进行检测,分析引发广西西番莲病毒病的优势病毒种类。结果显示:小RNA共获得20 921 061 clean reads,拼接获得560个contigs,其中99个contigs被注释为夜来香花叶病毒(telosma mosaic virus,TeMV),97个contigs被注释为黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV),69个contigs被注释为东亚西番莲病毒(East Asian passiflora virus,EAPV),12个contigs被注释为大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)。提取送测序的同批样品叶片的总RNA进行RT-PCR验证,可检测出TeMV、EAPV和CMV 3种病毒,未检出SMV。采用DAS-ELISA和RT-PCR对采集的样品进行检测,结果发现284份样品为阳性样品,检出率为73.76%,其中TeMV的检出率最高为64.16%,其次为EAPV和CMV,检出率分别为41.30%和11.43%;3种病毒存在复合侵染现象,其中TeMV+EAPV的检出率最高为24.94%,TeMV+CMV的检出率为4.16%,EAPV+CMV的检出率为0.26%,3种病毒复合侵染的检出率为4.94%。
西藏半野生小麦(Triticum aestivum ssp. tibetanum Shao)、云南铁壳麦(T. aestivum ssp. yunnanense King)和新疆稻麦(T. petropavloski Udats et Migusch)是我国特有的3个普通小麦亚种,它们具有特定的地理分布、明显不同于普通小麦的形态学特征,具有抗病、耐逆等优良性状,是可用于现代小麦品种生物和非生物胁迫改良的优异种质资源。本研究利用当前在我国流行频率高、毒性强的条锈菌生理小种和致病类群组成的混合菌对213份中国特有小麦种质(包括117份西藏半野生小麦、78份云南铁壳麦和18份新疆稻麦)进行苗期和成株期抗性表型鉴定,并利用与12个已知条锈病抗性基因(Yr)相关的分子标记进行分子检测。结果表明,共有18份中国特有小麦种质对混合生理小种表现苗期抗性,89份表现成株期抗性。进一步分析发现,成株期抗性种质主要来源于云南铁壳麦。结合系谱分析、抗性表型及条锈病抗病基因分子标记检测结果发现,2份中国特有小麦种质携带Yr18,所有种质均不携带Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr24/Yr26、Yr30、Yr41、Yr48、Yr65和Yr67等已知抗病基因。未检测到供试基因的抗性种质可能携带其他已知或新的条锈病抗性基因。该研究为进一步有效利用中国特有小麦亚种抗条锈病种质和发掘其抗性基因提供依据。
西瓜花叶病毒(watermelon mosaic virus,WMV)是危害我国葫芦科作物生产的重要病原。培育和种植抗病品种是防治病毒病最经济有效的措施。本研究利用RT-PCR和血清学方法在表现环斑症状的西葫芦果实上检测到WMV,未检测到番木瓜环斑病毒(papaya ringspot virus,PRSV)。接种WMV侵染性克隆到西葫芦品种绿源冬宝,果实表面产生环斑症状,表明WMV是引起西葫芦果实表面环斑症状的重要病原。利用间接ELISA方法对山东泰安的西瓜、黄瓜、甜瓜、西葫芦和南瓜等46个样品检测发现33个样品表现WMV血清学阳性(检出率71.74%),薛庄采集的带有环斑症状的西葫芦均检测到WMV。对山东省81份葫芦科作物种质资源抗WMV鉴定发现西葫芦品种万盛丰宝、盛丰金珠表现中抗(MR);西瓜品种绿宝新秀和浪潮一号表现中抗(MR);甜瓜品种黄皮面瓜表现抗病(R);黄瓜品种星君贝贝表现中抗(MR);南瓜品种爱维80南瓜表现高抗(HR),蜜本南瓜、传统蜜本南瓜、七叶早南瓜、玲珑二号和绿贝贝迷你南瓜等5个品种表现抗病(R);瓠瓜品种均表现为感病(S)。研究结果对合理布局葫芦科作物品种防控WMV具有重要意义。
目前三七[Panax notoginseng (Burk. ) F. H. Chen]根腐病尚无病害分级标准,为发现抗病种质资源和评估病害防控效果,本研究建立了用于三七根腐病的田间分级标准。从云南省文山州收集200株发生根腐病的三年生植株,筛选获得具有代表性不同腐烂程度的98株样本,通过对表面腐烂占比、横截面腐烂、支须根腐烂、芽及芦头腐烂5项指标进行描述,采用SPSS21进行样本聚类分析,制定了如下用于三七根腐病的田间分级标准:0级,健康,无症状;1级,腐烂仅发生在块根表面、且0＜腐烂面积占比≤10%,或腐烂已扩展至内部且5%＜腐烂面积占比≤10%;2级,腐烂已扩展至内部、且10%＜腐烂面积占比≤40%,支须根无腐烂;3级,腐烂已扩展至内部、且40%＜腐烂面积占比≤50%,支须根腐烂;4级,腐烂已扩展至内部、且50%＜腐烂面积占比≤70%,支须根腐烂脱落;5级,腐烂已扩展至内部、且腐烂面积占比＞70%直至整个块根完全腐烂,支须根腐烂。本标准于2016~2017年连续2年被用于评价土壤处理防控三七根腐病害的发生危害和防治效果,结果显示,该标准可以较好地对不同土壤处理的防病效果进行量化和评估,且与传统分级标准相比,其评价结果更优。
乙烯(ET)信号在植物抵抗各种逆境反应中具有重要作用,但目前关于乙烯信号在调控水稻纹枯病抗性中的作用仍缺乏系统研究。本研究以感纹枯病水稻品种Lemont和抗纹枯病水稻品种YSBR1为材料,分析了纹枯病菌接种后乙烯合成关键基因及信号传导途径中标志基因的表达水平,结果显示,纹枯病菌侵染可显著诱导相关基因的表达、激活乙烯信号。进一步采用乙烯合成抑制剂和信号激活剂处理水稻并进行接种鉴定,结果显示,两种化学剂分别可抑制或激活乙烯信号;无论是Lemont还是YSBR1,激活其乙烯信号均可显著增强抗病性,而抑制该信号均显著降低抗病性。对3个乙烯受体突变体(ethylene response2, etr2; ethylene response3, etr3; ethylene response sensor2, ers2)进行温室接种鉴定,发现突变体的病斑长度均极显著高于野生型对照。以上研究表明乙烯信号在水稻对纹枯病菌的防卫反应或基础抗性中具有十分重要的作用,结果将为进一步解析“水稻—纹枯病菌”间的互作机制、制定合适的病害综合防控策略提供理论基础。
肠杆菌属(Enterobacter sp.)作为有益微生物的重要菌种,不仅对一些植物的生长起着促进作用,而且在有害生物防治方面起着重要的作用。本研究采用Biolog微生物生理生化分析、共培养等手段,对阴沟肠杆菌MY01、抗生素溶杆菌13-6与水稻细菌性条斑病菌RS105的营养和空间竞争能力、定殖特性以及对水稻幼苗的促生作用、条斑病的生防效果进行测定,明确阴沟肠杆菌与抗生素溶杆菌对水稻条斑病的协同生防作用。结果显示MY01生长迅速且能利用大部分碳源,营养竞争能力较强,可限制其他细菌生长。温室喷雾接种时,MY01与13-6对水稻条斑病的防效相近,且MY01可增强13-6对水稻条斑病的相对防效,防效高达93.44%。阴沟肠杆菌MY01作为一种潜在的生防菌株,对水稻条斑病具有一定防效,且促进抗生素溶杆菌13-6对水稻条斑病的防治。
