2020年, 第50卷, 第6期 刊出日期:2020-12-10
  

  • 全选
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    病原学
  • 贾敏, 刘新涛, 赵辉, 倪云霞, 赵新贝, 千慧敏, 何碧珀, 刘红彦
    植物病理学报. 2020, 50(6): 641-648. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000515
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    为明确芝麻叶斑病病原菌及其致病力,本研究以河南不同地区芝麻上分离所得叶斑病分离物为研究对象,通过形态观察和分子鉴定探讨这些分离物的分类属性,并且进行离体叶片和活体茎杆接菌,进一步探究了不同菌株的致病力差异。结果显示分离所得的6株芝麻叶斑病分离物的菌落形态、生长速率和产孢量存在差异,分生孢子多数呈倒棍棒状,具隔膜,6个菌株的ITS序列与GenBank中Corynespora cassiicola的一致性达99%以上,结合形态特征与ITS序列将其鉴定为山扁豆生棒孢。室内人工接菌芝麻发现,这6个菌株的致病力存在显著的差异;在芝麻叶片上,20180909-03属强致病力菌株,20180821-01、20180909-05和20180824-01属中等致病力菌株,20180904-02-02和SF1-1属弱致病力菌株;在芝麻茎杆上,20180824-01致病力最强,其次是20180821-01、20180909-03和20180909-05,SF1-1和20180904-02-02致病力最弱。研究结果证明山扁豆生棒孢不同菌株在芝麻上的致病力存在明显的分化。
  • 王佳, 周宇, 祝宁, 陈柳, 任俊达, 杨爱珍, 韩成贵, 尚巧霞
    植物病理学报. 2020, 50(6): 649-656. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000472
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    为明确黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)在草莓上的发生和危害情况,利用RT-PCR方法对不同产地的不同品种草莓种苗进行检测,并对CMV草莓分离物的部分核苷酸序列进行了分析。结果表明,CMV侵染草莓后产生的症状主要为植株不同部位的畸形、变色,但有些无明显症状的植株也可以检测出CMV。共检测了我国7个不同省市的220个草莓种苗样品,其中北京、云南、辽宁、河北、四川和陕西的草莓种苗样品中均可检出CMV,内蒙古的种苗中未检出CMV。检测的6个不同草莓品种均含CMV,但北京和内蒙古的‘红颜'种苗未检出CMV,云南的‘圣诞红'种苗CMV检出率仅为2.6%。利用RT-PCR技术扩增草莓种苗中CMV的特异性核苷酸片段并对PCR产物测序,得到包含部分外壳蛋白基因及3'端非编码区共430 bp的2个草莓分离物序列。获得的2个分离物序列的核苷酸序列同源性为90.97%,序列比对分析结果表明2个分离物分属于CMV不同亚组,其中北京草莓分离物Bjcmz归属于亚组IA,河北分离物Hbcmc归属于亚组IB。
  • 细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
  • 韩彦卿, 王鹤, 王慧娜, 程富英, 田娜娜, 闫鑫, 韩渊怀
    植物病理学报. 2020, 50(6): 657-665. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000506
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    白发病已成为我国谷子生产上的重要病害,不仅造成产量下降,还对谷子品质构成威胁。有关谷子品种响应白发病菌侵染的生理生化机制研究尚未见报道。本研究采用病菌卵孢子和谷粒混合的接菌方法分别接种抗病品种‘G1'和高感品种‘晋谷21'(JG21),并测定抗感谷子的植株形态指标、光合参数、防御酶活性、抗氧化酶活性、可溶性糖及脯氨酸含量,同时结合基因表达分析,旨在明确谷子响应白发病菌侵染机制。结果表明,白发病菌侵染抗感品种后,植株高度及叶面积均表现出不同程度的下降,感病品种的株高降低幅度远大于抗病品种;与抗病品种相比,感病品种中除了胞间CO2浓度显著升高外,其他光合参数显著下降,且均低于抗病品种。抗病品种中抗氧化酶和防御酶活性及脯氨酸、可溶性糖含量均升高,显著高于感病品种。抗病相关基因Seita.2G024600(PR1)、Seita.7G168700(PAL)、Seita.1G240200(PAL)和 Seita.9G462500(POD)在抗病品种中上调,而在感病品种中表达受到抑制或下调。以上光合参数、酶活性、Pro和可溶性糖含量变化等生理生化指标可作为抗性鉴定和种质筛选的参考,这些差异表达基因可能参与了谷子对白发病菌抗病调控。研究结果可为谷子抗病分子机制及分子改良育种提供理论基础。
  • 文才艺, 万鑫茹, 张涵, 张园园, 洪坤奇, 刘闯, 习慧君, 赵莹
    植物病理学报. 2020, 50(6): 666-674. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000339
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    由尖孢镰孢菌苦瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.momdicae Sun &Huang)引起的苦瓜枯萎病是一种严重影响苦瓜生产的土传维管束病害。本研究利用分割标记的方法构建FoCat1基因的敲除片段,通过PEG介导的原生质体转化方法对FoCat1基因进行敲除,经4对引物验证得到1个阳性转化子ΔFoCat1-3。突变体ΔFoCat1-3在PDA培养基上的菌落大小、菌丝形态、产孢量等生物学特性与野生型相比均无显著性差异,但是其抵抗外源氧胁迫的能力明显减弱,对苦瓜的致病力明显下降。DAB染色结果显示,接种突变体的苦瓜叶片中过氧化氢的含量明显高于接种野生型菌株的苦瓜叶片。研究结果表明,FoCat1可能不参与病菌正常营养生长过程的调控,但是具有清除寄主产生的活性氧,来减弱寄主对病原菌的杀伤作用的功能,从而参与病原菌的致病过程。
  • 沈川, 魏彩艳, 李静远, 吴云锋
    植物病理学报. 2020, 50(6): 675-684. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000522
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    大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf viruses,BYDVs)引起的小麦黄矮病严重威胁我国麦类生产,造成严重经济损失。植物中的miRNA调控植物生长发育、信号转导及对外界压力的反应,通过调控植物抗性基因的表达影响植物与病原物的互作。本研究对感染BYDV-GAV 后3 d、7 d及健康对照的‘小偃6号'小麦样品进行miRNA测序,合并去冗余后分别得到99、96、95个已知的miRNA序列和806、809、1 024个新miRNA序列。对这些miRNA进行差异表达分析,BYDV-GAV侵染后3 d和7 d的小麦样品,与对照相比上调表达的miRNA数量分别为3个和7个,下调表达的为14个和12个。将差异表达的miRNA利用psRNATarget进行靶基因预测,共得到1 254个靶标基因。靶基因的KEGG和GO富集分析,进一步明确了其功能及作用通路。对14个病毒病症状相关的靶基因进行定量分析,结果表明随病毒侵染时间的延长,这些靶基因出现差异性表达,显示miRNA参与了寄主与病毒的互作。研究结果有助于揭示BYDV-GAV与寄主小麦的互作机理。
  • 姬丽云, 李德江, 郇晓雪, 耿超, 李向东, 田延平
    植物病理学报. 2020, 50(6): 685-693. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000508
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    马铃薯是我国重要粮食和经济作物。马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是危害马铃薯生产的重要病害。种植脱毒种薯是防治PVY最有效的途径。马铃薯种薯携带PVY问题严重,但种薯中PVY株系还不清楚。本研究利用PVY特异性抗体检测了7个马铃薯品种362个种薯,发现不同品种种薯带毒率差异较大,最高达12%。通过RT-PCR方法扩增获得了7个PVY分离物编码区全序列。重组分析发现7个分离物基因组均为重组型,根据重组位点的差异可以分为PVYNTN-NW(SYR-II型)、Rec-1、Rec-2和Rec-3等4种重组类型,后3种为新重组类型。系统进化分析发现,分离物HQH18G3-10与PVYNTN-NW(SYR-II型)处于同一个大的分支,但与中国PVY大田分离物聚集在一起形成一个相对独立的组,命名为PVYNTN-NW(CN型);其余6个分离物与数据库中的中国分离物聚集在PVYN-Wi组。这暗示PVY中国分离物具有相对独立的进化过程,PVY马铃薯大田分离物和种薯分离物进化上相近。所有分离物均能在珊西烟上引起典型叶脉坏死症状,HQH18G3-10引起的坏死症状最为严重。本研究首次报道了我国种薯内PVY发生情况,对分析病毒发生发展规律和防控具有借鉴作用。
  • 刘玉姿, 张绍康, 田畅, 张晓艳, 左登攀, 王颖, 张宗英, 韩成贵
    植物病理学报. 2020, 50(6): 694-701. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000467
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    甘蔗黄叶病毒(Sugarcane yellow leaf virus,ScYLV)属于黄症病毒科(Luteoviridae)、马铃薯卷叶病毒属(Polerovirus),主要由蚜虫传播,能够侵染甘蔗、玉米等多种作物,引发严重的植物病害。本研究将编码ScYLV运动蛋白(Movement protein,MP)的基因连接到pDB-His-MBP原核表达载体上,转化到大肠杆菌菌株Rosetta中,经IPTG诱导,表达分子量大小约为70 kDa的融合蛋白,将纯化后的融合蛋白制备多克隆抗血清。利用western blot检测抗血清的效价为1:128 000,灵敏度为1:256,抗血清不与马铃薯卷叶病毒属(Polerovirus)的其它病毒以及黄症病毒属(Luteovirus)病毒发生交叉反应,具有很好的特异性。本文制备的ScYLV MP抗血清可以用于ScYLV的检测,并为深入研究ScYLV与寄主的相互作用等问题提供材料基础。
  • 致病性与抗病性遗传
  • 于海天, 王丽萍, 杨峰, 胡朝芹, 何玉华, 吕梅媛
    植物病理学报. 2020, 50(6): 702-710. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000345
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    蚕豆锈病是由蚕豆单胞锈菌 [Uromyces viciae-fabae (Pers.) Schroet ] 引起的蚕豆最重要的病害之一。为提高蚕豆锈病抗性种质筛选的效率及准确性,本文采用混合菌株在温室条件下苗期接种、成株期评价的方法进行抗性鉴定。以抗病材料K0772和感病材料K90315为对照,对1416份材料(3个年度鉴定材料数量分别为290、517和609份)进行鉴定试验,其中重复鉴定材料77份。抗病对照K0772历年均表现为抗病(R);感病对照K90315分别表现为感病(S)、感病(S)和高感(HS)。不同年份间的病情指数T检验结果显示,对照品种K0772和K90315及重复鉴定材料的3年重复鉴定结果间差异并不显著,具有较好的稳定性。同时,重复鉴定材料组间分别呈极显著、显著、极显著正相关。研究结果表明年度间的重复鉴定结果高度一致,具有较好的稳定性和重复性。通过3年重复鉴定,获得高抗(HR)材料12份,抗病(R)材料47份,中抗(MR)材料18份。因此,利用混合菌源进行苗期接种和在成株期对蚕豆品种锈病抗性进行评价的方法具有较好的稳定性和准确性,该方法可以用于蚕豆锈病综合抗性材料的筛选和抗病育种研究。
  • 陆展华, 付魏魏, 刘维, 卢东柏, 王晓飞, 王石光, 何秀英
    植物病理学报. 2020, 50(6): 711-722. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000505
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    利用稻瘟病抗性基因进行抗病新品种的培育是控制稻瘟病害最经济、有效的措施。为了明确当前广东省水稻稻瘟病抗性基因的分布特点,本研究利用Pi1、Pi2、Pi9、Pib、Pita等5个已克隆主效抗稻瘟病基因的分子标记,结合叶瘟和穗颈瘟自然抗性鉴定,对70份广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成进行了分析。结果显示,含有Pi2抗性基因的水稻品种有10份(占14.3%),抗性贡献率显著;PibPita的检出率较高,分别为42份(60%)和37份(52.9%),但对广东省稻瘟病菌的抗性较弱;未检测到上述已知主效抗稻瘟病基因的有13份(18.6%),表现为感稻瘟病;全部供试材料均未检测到含有Pi1Pi9抗性基因。本研究揭示了广东省主栽水稻品种和骨干亲本抗稻瘟病基因的组成及其对稻瘟病抗性的贡献,为华南稻区抗病新品种的培育提供重要参考。
  • 植物病害及其防治
  • 纪莉景, 栗秋生, 王亚娇, 吴玉星, 李聪聪, 孙梦伟, 孔令晓
    植物病理学报. 2020, 50(6): 723-730. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000343
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    研究温度对小麦茎基腐病发生的影响,可为病害的发生规律和生态防控措施的研究提供依据。本研究测定了温度对假禾谷镰刀菌菌丝生长、孢子萌发、对寄主小麦侵染以及在植株体内扩展的影响,结果表明,假禾谷镰刀菌菌丝生长的温度范围为4℃~30℃,其中28℃最适于菌丝的生长,孢子萌发的温度范围为4℃~35℃,其中12℃~30℃较适宜分生孢子萌发,17℃~28℃为假禾谷镰刀菌侵染小麦的适宜温度范围,假禾谷镰刀菌在小麦植株体内扩展的适宜温度范围在22℃~30℃;通过不同温度培养试验以及田间小麦不同生育期接种试验测定温度对小麦茎基腐病发生的影响,结果表明,播种期、起身期接种的小麦茎基腐病发生高于越冬苗期接种处理,而此期的温度较越冬苗期利于假禾谷镰刀菌的侵染和小麦茎基腐病的发生。
  • 刘彩云, 赵静
    植物病理学报. 2020, 50(6): 731-738. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000338
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    LB-1为新筛选的生防近缘毛壳(Chaetomium subaffine)菌株。为明确LB-1培养液的抑病促生效果,本研究以黄瓜为供试植物,分别采用灌根和叶面喷施的方式,测定了LB-1培养液对黄瓜枯萎病和黄瓜白粉病的抑制效果;通过种子萌发、盆栽苗和生化检测试验,分析了LB-1培养液对黄瓜的促生作用。结果发现,LB-1培养液对黄瓜枯萎病抑制作用效果甚微,但对黄瓜白粉病生防效果明显,黄瓜叶片接菌24 h后叶面喷施LB-1培养液对白粉病的防效高达48.86%。LB-1培养液浸润催芽处理24 h的黄瓜种子萌发率和根长均显著高于对照(P=0.05),且LB-1培养液浸种、灌根、叶面喷施处理均能促进黄瓜幼苗的生长发育。LB-1没有产嗜铁素、产氢氰酸、固氮和溶磷能力,但能够产生吲哚乙酸(Indoleacetic acid,IAA)。表明生防菌株LB-1培养液能有效抑制黄瓜白粉病的发生,促进黄瓜种子萌发和植株生长,而且其促生作用可能通过产生IAA来实现。
  • 王珺, 郭庆港, 苏振贺, 董丽红, 王培培, 张晓云, 鹿秀云, 赵卫松, 曲远航, 李社增, 马平
    植物病理学报. 2020, 50(6): 739-747. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000509
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    枯草芽胞杆菌NCD-2菌株能够产生脂肽类抗生素fengycin和surfactin。本研究分别比较了NCD-2野生型菌株、丧失fengycin合成的突变子MF和丧失surfactin合成的突变子MS对大丽轮枝菌的抑菌活性。结果表明,NCD-2菌株和突变子MS周围能形成清晰的透明圈,而突变子MF周围透明圈模糊,说明fengycin对大丽轮枝菌具有抑菌活性。不同浓度的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制试验表明,NCD-2野生型菌株的脂肽提取物能抑制大丽轮枝菌孢子萌发,在0.1 mg·mL-1浓度下对孢子萌发的抑制率为46.30%,且随着脂肽浓度的提高抑制效果更加明显;同野生型菌株相比,突变子MF脂肽提取物显著降低了对大丽轮枝菌孢子萌发的抑制效果,在0.1 mg·mL-1浓度下对孢子萌发的抑制率仅为18.48%,而突变子MS的脂肽提取物对大丽轮枝菌孢子萌发抑制效果与野生型菌株没有显著差异。通过测试脂肽提取物对微菌核形成的影响,发现野生型菌株和突变子MS脂肽提取物均能够显著抑制微菌核的形成,而突变子MF几乎丧失了对微菌核形成的抑制作用。RT-qPCR结果证明,野生型菌株和突变子MS脂肽提取物能抑制微菌核形成相关基因的表达,而突变子MF丧失了对微菌核形成相关基因表达的抑制作用。以上结果证明,fengycin在NCD-2菌株抑制大丽轮枝菌孢子萌发和微菌核形成中发挥主要作用。
  • 廖开吉, 罗媛, 夏振远, 魏海雷, 曾凯芳
    植物病理学报. 2020, 50(6): 748-757. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000341
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    本研究从节瓜根际分离到一株具有防病促生功能的荧光类假单胞菌FP1761。该菌株对部分植物病原真菌和细菌具有拮抗能力,能够解钾、解有机磷和无机磷,可产生氨、蛋白酶、嗜铁素、吲哚乙酸。生物测定表明菌株FP1761可显著促进小麦生长。生理生化、平均核苷酸相似度、16S rDNA和多基因分析将FP1761鉴定为摩拉维亚假单胞菌(Pseudomonas moraviensis)。菌株FP1761基因组草图全长6.12 Mb,(G+C)含量为59.9%,共编码5467个基因序列。将该菌株与种内3个代表性菌株进行泛基因组和核心基因组分析,共产生 4 357个共有基因,菌株FP1761特有基因327个。利用antiSMASH对菌株次生代谢基因簇进行预测,发现其含有8个潜在的次生代谢产物基因簇。其中两个基因簇与嗜铁素pyoverdine合成相关,未见聚酮类合成基因。基因组分析发现,该菌株具有与病原性假单胞菌相似的III型分泌系统,但丢失了效应蛋白调控因子hrpS和转运相关的hrpHhrpK1基因。对全基因组扫描,菌株FP1761仅保留了病原性假单胞菌的保守效应蛋白AvrE和HopAA1-1。FP1761是目前已发现的唯一具有III型分泌系统的摩拉维亚假单胞菌。本研究表明摩拉维亚假单胞菌FP1761具有潜在的植物防病促生功能,但其III型分泌系统与植物益生互作机制有待进一步解析。
  • 郭艺, 李红叶, 李婷, 李春霞, 陈银华, 陶均
    植物病理学报. 2020, 50(6): 758-765. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000346
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    野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)是造成十字花科植物减产的重要病原菌,其通过水孔或伤口进入植物体内并在维管束中快速繁殖。光合产物(蔗糖)的运输主要依靠植物维管组织,同时蔗糖也是维管组织重要的能量来源。本研究利用生物信息学和遗传学等方法对Xcc中参与蔗糖利用的基因进行了分析,并研究了这些基因与其致病力的关系。Xcc 8004菌株中注释的参与蔗糖分解蛋白的编码基因有XC1002XC1642XC1645XC0805XC1002XC1642的编码产物属于糖苷水解酶GH97蛋白超家族,而XC1645XC0805的编码产物则属于GH13家族。突变分析发现除XC0805外,其他3个都不影响Xcc的蔗糖利用能力。接种实验表明,XC0805参与Xcc的侵染或在植物体内的生长,其他3个不参与致病过程。另外,Xcc 8004中预测参与蔗糖转运的基因(XC0806XC0807)突变并不影响细菌的蔗糖利用和致病力,表明其可能存在其他的蔗糖转运通路。上述结果说明XC0805可能是Xcc 8004主要的蔗糖水解酶基因,且在致病中起重要作用。
  • 实验方法
  • 邱润霜, 赵立华, 张晓明, 崔玥, 张洁, 郑雪, 李靖, 张仲凯
    植物病理学报. 2020, 50(6): 766-773. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000504
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    番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt orthotospovirus,TSWV)严重危害多种经济作物和园艺植物,其N基因与病毒的侵染力密切相关,将N基因直接构建到VIGS载体上研究其致病功能目前鲜见报道。本研究将TSWV N基因构建到pTRV-PTV00载体上,注射本氏烟,通过qRT-PCR定量分析发现先接种TSWV后注射沉默载体的植株抗TSWV效率达57.60%,先注射沉默载体后接种TSWV的植株抗TSWV效率达99.14%。结果表明先注射载体后接种TSWV的N基因沉默效率更高。TSWV N基因VIGS载体的构建可为研究N基因在病毒致病等方面的功能提供前期材料,并为TSWV抗病育种和田间绿色防控提供一定的理论依据。
  • 研究简报
  • 刘静, 孙翠翠, 薛德胜, 李保华, 练森, 王彩霞
    植物病理学报. 2020, 50(6): 774-778. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000347
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  • 曾慧兰, 李润根, 卢其能
    植物病理学报. 2020, 50(6): 779-783. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000706
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  • 柳勤海, 谭松涛, 兰平秀, 李凡, 谭冠林
    植物病理学报. 2020, 50(6): 784-788. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000507
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  • 廖锦钰, 张战泓, 张德咏, 谭新球, 史晓斌, 刘勇
    植物病理学报. 2020, 50(6): 789-792. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000501
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