2020年, 第50卷, 第5期　刊出日期：2020-10-10

  

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专题评述
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  玉米北方炭疽病研究进展

  薛春生, 孙佳莹, 陈楠, 许瑞迪, 肖淑芹, 陈捷

  植物病理学报. 2020, 50(5): 509-516. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000334

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  玉米北方炭疽病是一种世界性玉米病害,也是中国北方玉米产区的主要病害之一。本文主要就该病害名称由来、田间症状特征与鉴定、致病菌生物学特性、致病力分化、遗传转化与靶基因敲除方法、影响发病条件、品种抗病性鉴定与抗病性遗传和防治方法等方面进行了综述,以期为玉米北方炭疽病防控技术提供参考。
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  植物寄生线虫效应蛋白调控寄主防卫反应分子机制研究进展

  姚珂, 郑经武, 黄文坤, 彭德良, 彭焕

  植物病理学报. 2020, 50(5): 517-530. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000335

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  在植物寄生线虫与寄主互作过程中,线虫分泌器官如食道腺细胞分泌的效应蛋白在寄主细胞壁修饰和调控寄主免疫反应以及取食位点形成和维护中发挥着关键作用。解析植物寄生线虫关键效应蛋白的功能及其与寄主互作机制将为探索植物寄生线虫防控新策略提供重要的理论基础。本文从效应蛋白降解寄主细胞壁、调控寄主基础免疫反应、诱导免疫反应机制和介导翻译后修饰调控寄主免疫反应以及植物激素代谢途径的调控机制等方面进行了概述。
病原学
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  橡胶树尖孢炭疽复合种新菌株的报道及生物学特性分析

  江涛, 刘先宝, 李博勋, 冯艳丽, 郑肖兰, 黄贵修

  植物病理学报. 2020, 50(5): 531-542. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000336

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  从云南省临沧市某开割橡胶林中分离到一类以YNLC510为代表的致病炭疽菌,经多基因序列分析结合形态比较后推测其为尖孢炭疽复合种下的一个新类群。基础生物学特性和致病性测定结果表明:YNLC510在28℃、pH 7.0~8.0、以果胶为碳源、大豆蛋白胨为氮源时最适合菌丝生长;在32℃、以果胶为碳源、天冬酰胺、大豆蛋白胨为氮源时产孢量最大;培养基水活度对菌丝生长和孢子形成具有极大影响,当水活度小于0.93 aw.菌丝几乎不再生长,而小于0.99 aw.即不再具备产孢能力;YNLC510对国内当前主栽或主推的橡胶品种均表现致病,对IAN873和GT1的致病性最强,对PB86、PB235和PR107相对较弱;且在无伤条件下能侵染番木瓜、芒果、辣椒和黄瓜的叶片,但不能侵染番石榴叶片和辣椒果实,在刺伤条件下对供试植物均可致病。这是关于该类炭疽的首次报道。当前报道的橡胶树尖孢炭疽复合种中已有3个种仅在云南省内分布,显示出该区域橡胶树上炭疽属真菌存在丰富的种群多样性。
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  柑橘黄龙病菌在染病贡柑枝条和果实橘络内的分布规律

  郭亨玉, 罗小玲, 李桃, 邓晓玲, 郑正

  植物病理学报. 2020, 50(5): 543-548. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000466

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  柑橘黄龙病是柑橘生产上最具毁灭性的病害之一,由目前还无法分离培养的候选韧皮部杆菌亚洲种(“Candidatus Liberibacter asiaticus”, CLas)引起的。早期研究表明CLas在染病柑橘植株内的分布并不均匀。为进一步探究CLas在染病枝条及果实内的空间分布规律,本研究以感染黄龙病的贡柑(带果实)枝条为材料,利用定量PCR(quantitative PCR, qPCR)分析同一枝条不同部位及果实橘络中的CLas浓度。结果表明,带果贡柑枝条不同部位的CLas分布不均匀且以果实橘络部位的CLas浓度最高(15 487.6 CLas cells/ng总DNA)。通过对同一橘络不同片段长度(每1.5 cm)中的CLas进行定量分析发现,同一橘络中的CLas同样呈不均匀分布(CLas个数范围:12 407~10 271 089)。此外,定量分析发现黄龙病引起的畸形果大小两侧橘络中的CLas浓度差异不显著。该结果可为探究CLas在柑橘枝条及果实中的转运规律提供参考。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  甜瓜粉霉病菌效应蛋白编码基因的预测与分析

  范春霞, 王军节, 赵鲁迺克, 杨昊铮

  植物病理学报. 2020, 50(5): 549-558. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000465

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  粉霉病是一种严重影响甜瓜果实品质并造成经济损失的采后病害,效应蛋白在病原真菌致病机制中发挥着重要作用。为获得引起甜瓜粉霉病病原菌粉红单端孢(Trichothecium roseum)的效应蛋白,本研究利用一系列生物信息分析软件(SignalP, TMHMM, Protcomp, big-PI Predictor, TargetP和Blastp)对该菌进行效应蛋白预测与分析,并采用实时荧光定量PCR检测其中6个候选效应蛋白编码基因在离体诱导培养和接种果实时的表达模式。结果表明:从T. roseum的9 760个蛋白序列中预测得到154个候选效应蛋白,其中64个具有功能注释,其余为功能未知蛋白;候选效应蛋白的信号肽长度在14~30 aa之间,且大部分是由信号肽酶I型进行识别;信号肽中出现频率最高的氨基酸依次为丙氨酸、亮氨酸和丝氨酸;其中5个候选效应蛋白编码基因在离体诱导条件下和接种果实时表达量均显著升高,说明其可能为真正的效应蛋白。本研究预测获得了T. roseum中的效应蛋白,实时荧光定量PCR分析说明效应蛋白编码基因参与了T. roseum侵染甜瓜果实的致病过程,这些结果为进一步分析效应蛋白的功能与致病机制奠定了基础。

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  禾谷镰刀菌中硝基单加氧酶的功能分析

  张承启, 刘叩晗, 丁克坚, 陈莉

  植物病理学报. 2020, 50(5): 559-566. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000344

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  硝基单加氧酶(nitronate monooxygenase, NMO)将硝基烷烃氧化成相应的羰基化合物和亚硝酸盐。尽管硝基单加氧酶的生化特性在少数真菌中得到了深入解析,但是在植物病原真菌中关于其生物学功能的报道很少。本研究通过同源比对,在禾谷镰刀菌(Fusarium graminearium)中鉴定到了5个硝基单加氧酶,利用基因敲除获得了相应的单敲突变体。通过表型分析发现,基因缺失突变体ΔFgNMO1-5的生长速率、菌落形态以及致病力与野生型相比均未发生明显变化,说明硝基单加氧酶之间存在部分功能冗余。突变体ΔFgNMO1、ΔFgNMO4和ΔFgNMO5的分生孢子产量降低了约50%。通过融合绿色荧光蛋白进行功能回补发现,禾谷镰刀菌中这5个硝基单加氧酶在细胞内发挥催化功能的场所存在差异。
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  真菌病毒FpgMBV1中P3基因的原核表达及多克隆抗体的制备

  李轲, 刘东伟, 王志芳, 谢源, 张晓婷, 李洪连

  植物病理学报. 2020, 50(5): 567-573. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000503

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  采用RT-PCR法从假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)弱毒菌株FC136-2A的菌丝中扩增出假禾谷镰孢菌巨型双链RNA病毒1(Fusarium pseudograminearum megabirnavirus 1,FpgMBV1)的P3蛋白编码序列。测序结果显示,FpgMBV1-P3蛋白的编码序列长2 700 bp,编码901个氨基酸残基。构建原核表达载体pET28a-FpgMBV1-P3并转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,在25℃以0.5 mmol·L^-1 IPTG诱导表达重组蛋白。SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量约为90 kDa,与预期分子量大小相符。将该重组蛋白作为抗原免疫日本大耳白兔,获得抗血清,采用间接ELISA测定其效价达1∶128 000,能够特异性检测到假禾谷镰孢菌菌丝中的FpgMBV1-P3蛋白。研究结果可为探究FpgMBV1-P3的结构和功能,以及进一步探讨FpgMBV1在假禾谷镰孢菌弱毒菌株FC136-2A中的作用机制奠定基础。
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  水稻白叶枯病菌Zur和HrpG平行调控hrcC基因表达

  张翠萍, 阎依超, 李逸朗, 杨瑞环, 李生樟, 黄梦桑, 邹丽芳, 陈功友

  植物病理学报. 2020, 50(5): 574-583. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000502

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  水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)的III型分泌系统(Type III secretion system, T3SS)由hrp基因簇编码,其决定在寄主水稻上的致病性。hrcC是hrp基因簇中hrpA转录单元仅有的一个基因,推测编码T3SS的核心组分蛋白。在Xoo中,hrcC在致病性中的功能以及受调控的机制仍未明确。本研究构建了hrcC的缺失突变体及其功能互补子,发现hrcC缺失使Xoo丧失了在寄主水稻上的致病性以及在非寄主烟草上激发过敏反应(Hypersensitive response, HR)的能力,功能互补子能够恢复这些表型至野生型水平。启动子GUS活性的定量测定和蛋白免疫杂交试验,证明hrcC的转录表达依赖于主要的hrp调控子HrpG,而不受HrpX调控;HrpG和铁转运家族类调控子(Ferric uptake regulator family)Zur以平行独立的方式正调控hrcC基因的转录表达。异源功能互补、启动子活性和蛋白表达试验发现Xoo和水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)的hrcC基因在致病性上的功能具有互置性,以及受HrpG、HrpX和Zur的调控模式也具有相似性。这些研究为进一步解析黄单胞菌的hrp调控网络与全毒性调控网络之间的交叉提供了新的线索。
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  甜菜西方黄化病毒两个山东辣椒分离物全基因组扩增及序列分析

  臧连毅, 刘晓莹, 孙晓辉, 张先平, 周涛, 竺晓平

  植物病理学报. 2020, 50(5): 584-591. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000438

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  通过RACE和RT-PCR技术相结合的方法,在山东省潍坊市和济宁市辣椒上克隆出2个甜菜西方黄化病毒(beet western yellows virus,BWYV)的全基因组序列,基因组全长均为5 699 nt。与GenBank比对发现,2个分离物的5′UTR(Untranslated region,UTR)变异程度小、相对比较保守,而3′UTR变异程度大、为突变热点区域。潍坊、济宁两地分离物与GenBank中该病毒的全基因组序列相似度平均值分别为89.89%和89.72%。系统进化树分析发现BWYV亚洲地区的分离物聚类在3个不同的组别,本研究克隆的2个山东分离物和3个日本分离物(LC428355、LC428356、LC428357)、2个韩国分离物(LC198684、KM076647)聚在一组,而美国分离物与法国分离物聚在其他分支,表明该病毒的进化存在地理相关性。这是首次对BWYV中国辣椒分离物的全基因组序列克隆,丰富了BWYV的序列信息,有助于进一步了解该病毒种群的遗传进化关系。
致病性与抗病性遗传
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  我国部分省域甘蓝主要产区黑腐病菌鉴定及致病力分析

  张鑫鑫, 张恩慧, 吴云锋, 蔡美杰, 孙庆国, 李岸, 王谦

  植物病理学报. 2020, 50(5): 592-601. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000428

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  为了明确我国甘蓝主栽区黑腐病菌株种类与致病力水平,为优化抗病性鉴定方法、筛选抗病品种及抗病品种的合理布局提供依据,分别采集了10个省域的黑腐病病叶,经过分离纯化与分子鉴定,获得了26个典型甘蓝黑腐病菌株;选用5个甘蓝抗、感品种作为鉴别寄主,以甘蓝黑腐病菌株的悬浮液为接种体,采用喷雾接种法测定致病力。结果表明:来源于不同省域的黑腐病菌株致病力存在显著差异,致病力最强的是YU,病情指数平均值为38.31;致病力最弱的是SH,病情指数平均值为17.03。来源于不同海拔高度的甘蓝黑腐病菌株致病力最强的是G1500,病情指数平均值为37.93;最弱的是G800,病情指数平均值为19.80。根据鉴别寄主抗感反应将26个黑腐病菌株划分为12类致病型,发现来自不同地域的甘蓝黑腐病菌株间存在着显著的致病性分化现象,对甘蓝品种的致病力存在着显著性差异,其中菌株YU致病力最强,菌株YU可作为甘蓝抗病性鉴定的主要致病菌株,指导抗病品种的选育。
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  61份大麦种质资源对蠕孢菌叶斑病的抗性鉴定

  庞云星, 陈琳, 郭焕强, 郎晓威, 王科宇, 王新语, 孙丹, 冯晶, 马东方, 王凤涛, 蔺瑞明

  植物病理学报. 2020, 50(5): 602-609. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000340

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  麦根腐平脐蠕孢菌[Bipolaris sorokiniana(Sacc.)Shoemaker]引起的叶斑病是大麦上重要的病害叶部之一,在世界各大麦主要种植区均能造成严重的经济损失。本研究利用3个致病力不同的蠕孢叶斑病菌株Z 12010、Z 12014和Z 13010分别对来源于中国及国外引进的61份大麦种质资源进行苗期抗蠕孢菌叶斑病鉴定,田间接种Z 12014菌株进行成株期抗病性鉴定。在所鉴定的大麦种质中未发现在苗期或成株期对叶斑病免疫的材料。苗期抗叶斑病分析发现,品种之间对3个菌株的抗性存在明显差异,Varunda、Legacy、Tradition、09GW-01、09GW-07、08PJ-36、09PJ-39、垦啤麦7号、垦啤麦10号、驻大麦3号、S-4和中饲麦1号等12份材料对3个菌株表现为中抗至高抗反应型。7份材料成株期抗Z 12014菌株,其中Legacy、蒙啤麦3号、09PJ-39、垦啤麦9号、垦啤麦11号和龙啤麦3号等6份材料具有全生育期抗性特点,品种10-3苗期对菌株Z 12014感病,而成株期抗该菌株。
植物病害及其防治
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  番茄疫霉根腐病生防菌的分离鉴定及其防治效果

  谢学文, 赵昱榕, 孙雪莹, 石延霞, 柴阿丽, 李磊, 李宝聚

  植物病理学报. 2020, 50(5): 610-617. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000471

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  利用平板对峙法从山东寿光采集的土样中筛选出1株对番茄疫霉根腐病菌Phytophthora capsici Leonian具有较好拮抗作用的生防菌株ZF50,抑菌率为76.26%。经形态学、生理生化特性以及系统发育树分析,确定菌株ZF50为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。该菌株具有较广谱的抑菌能力,且在活体盆栽和田间小区条件下,将浓度为1×10⁸ cfu·mL^-1 ZF50菌悬液10 mL灌根后,对番茄疫霉根腐病的防治效果最好,盆栽防效为55.55%,田间小区防效为43.52%;且该菌株还具有明显的促生效果和产吲哚乙酸的能力。
研究简报
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  小麦纹枯病菌Rc-RPA-LFD快速检测方法的建立及应用

  鞠玉亮, 沈鹏飞, 冯艳娟, 羊国根, 刘文成, 郭文华, 潘月敏

  植物病理学报. 2020, 50(5): 618-621. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000342

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  携带GFP的MNSV侵染性克隆载体的构建

  吴会杰, 彭斌, 康保珊, 刘丽锋, 古勤生

  植物病理学报. 2020, 50(5): 622-626. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000437

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  甘蔗花叶病毒田间杂草寄主鉴定

  许小洁, 于伟鹏, 殷复伟, 耿超, 田延平, 李向东

  植物病理学报. 2020, 50(5): 627-631. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000434

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  海南岛西瓜病毒病种类鉴定及发生分布

  车海彦, 曹学仁, 贺延恒, 罗大全

  植物病理学报. 2020, 50(5): 632-636. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000440

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  利用酵母双杂交膜系统筛选与小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白互作的异沙叶蝉蛋白

  陆文静, 周通, 王桂玲, 宋成艳, 鄂文顺, 周雪松, 丁磊, 吴云锋

  植物病理学报. 2020, 50(5): 637-640. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000425

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