2021年, 第51卷, 第1期　刊出日期：2021-02-10

  

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  瓜类褪绿黄化病毒自然侵染南瓜及分子进化分析

  刘放, 刘勇, 张德咏, 刘嘉裕, 李迅, 戴良英, 唐前君

  植物病理学报. 2021, 51(1): 1-10. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000510

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  瓜类褪绿黄化病毒(cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV)可侵染多种瓜类,主要危害叶片,影响其光合作用,导致减产。采集湖南省南瓜疑似病毒病样品经siRNA测序发现CCYV,进一步RT-PCR验证CCYV可自然侵染南瓜,检出率为5.78%,这是我国内地首次发现CCYV可自然侵染南瓜。持续调查发现CCYV侵染湖南南瓜呈逐年上升趋势。克隆CCYV CP基因,进行系统发生、遗传变异、选择压力和基因漂流分析,发现CCYV种群分布呈明显地理相关性。自然选择和遗传漂变是CCYV进化的主要驱动力,中国种群存在正选择作用,CCYV正在发生适应性改变。CCYV种群数量正处于扩张状态。研究结果可为CCYV侵染南瓜的预警和防控提供科技支撑。
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  防御相关激素与纹枯病菌处理下水稻VQ基因家族的转录分析

  肖婷, 王海华, 申权, 郑逢盛, 周定港, 彭喜旭

  植物病理学报. 2021, 51(1): 11-18. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000511

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  VQ蛋白与WRKY转录因子互作,调节植物防御反应。本研究分析了水稻VQ基因家族在水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET) 3种防御相关激素和纹枯病菌(Rhizoctonia solani)处理下的转录表达谱。结果表明,水稻VQ基因家族有1/3以上成员至少响应一种处理,OsVQ2、-11和-35的表达在3种激素处理下均显著上调,其中OsVQ2的表达还受R. solani显著诱导。特别是,OsVQ2、-35、-34、和-37分别在SA、JA、ET和R. solani处理下诱导最为明显。启动子顺式元件分析表明,包括W-box核心序列在内的病原响应元件和叶肉组织表达元件CACTFTPPCA1在响应R. solani的VQ基因启动子区域富集,与R. solani侵染下的VQ基因表达特征和纹枯病危害寄主的组织特征基本符合。这些发现提示部分水稻VQ基因可能通过SA、JA或ET信号途径参与了对纹枯病的防御反应,为解析基因功能指明了方向。
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  稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8的特性分析

  雍明丽, 于俊杰, 曹慧娟, 俞咪娜, 潘夏艳, 宋天巧, 刘永锋

  植物病理学报. 2021, 51(1): 19-29. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.0000474

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  有性生殖在真菌的生活史和进化过程中具有重要作用,而交配型基因是控制有性生殖的关键因子。前期研究发现稻曲病菌(Villosiclava virens)MAT1-2型菌株中包含MAT1-2-1和MAT1-2-8两个交配型基因,但是它们如何调控稻曲病菌有性生殖依然不清楚。本文研究了它们在不同侵染和生长发育时期的表达模式和编码的蛋白结构特性。研究表明MAT1-2-1在侵染不同阶段一直下调表达;而MAT1-2-8在侵染早期(5 dpi)上调表达,在侵染后期下调表达。与营养菌丝阶段比较,MAT1-2-1和MAT1-2-8在有性发育过程菌核形成、菌核萌发、子座原基形成和子座成熟4个阶段的表达量都是下降的,在菌核形成阶段表达量最低。生物信息学分析显示MAT1-2-1和MAT1-2-8具有磷酸化位点,为非分泌蛋白,无明显的跨膜结构域。蛋白同源比对分析表明MAT1-2-1与香柱菌(Epichloë typhina)的MAT1-2-1同源性最高,而MAT1-2-8与绿僵菌(Metarhizium)的MBR_08192蛋白同源性最高。进一步研究发现MAT1-2-1和MAT1-2-8能够互作,并分别主要定位在细胞核和细胞基质中。通过质谱技术鉴定到MAT1-2-1的一些候选互作蛋白,如假定Ran交换因子Prp20/Pim1(KDB12229.1)、假定rRNA处理蛋白Ebp2(KDB12923.1)及组蛋白H1(KDB12711.1)等。因此,以上结果为研究稻曲病菌交配型基因MAT1-2-1和MAT1-2-8调控有性生殖的生物学功能奠定了基础。
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  西瓜噬酸菌中C-di-GMP代谢相关基因Aave_2620的功能研究

  郭彦彤, 张美玉, 田二渊, 杨玉文, 关巍, 赵廷昌

  植物病理学报. 2021, 51(1): 30-40. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000473

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  环鸟苷二磷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)是一种广泛存在于植物病原细菌中的第二信使,调控细菌多种生物学功能,从而影响病原细菌的致病性,但其在西瓜噬酸菌中的研究还未见报道。本实验以Aac5菌株为研究对象,通过构建c-di-GMP代谢相关基因Aave_2620缺失突变株和互补菌株,从其致病能力及其生长能力两部分进行测定,探究此信号途径是否在西瓜噬酸菌中调控致病机制。结果表明,基因Aave_2620的缺失显著降低Aac5菌株致病力、生物膜形成能力和生长能力,减弱烟草过敏性反应以及运动能力,互补菌株表型基本得到恢复。基因Aave_2620的缺失显著影响三型分泌系统相关基因、毒性相关基因以及鞭毛及趋化性相关基因在西瓜噬酸菌中的表达量。以上结果表明c-di-GMP代谢相关基因Aave_2620与西瓜噬酸菌的致病密切相关。
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  马铃薯Y病毒HC-Pro第182位赖氨酸残基参与引起烟草叶脉坏死

  程林发, 董文浩, 张凤桐, 程德杰, 耿超, 田延平, 白艳菊, 李向东

  植物病理学报. 2021, 51(1): 41-48. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000540

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  马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是侵染烟草的最重要病毒之一。不同PVY株系侵染烟草可引起不同症状,有些PVY株系可引起烟草叶脉坏死,严重影响烟草的产量和品质。PVY A12分离物属于NTN-NW株系,但侵染珊西烟(Nicotiana tabacum cv. Xanthi)不能引起叶脉坏死。分析发现,PVY分离物A12 HC-Pro第182和245位的氨基酸均为精氨酸(R),而能引起叶脉坏死的其他NTN-NW分离物HC-Pro的这2个位点均为赖氨酸(K)。PVY坏死株系N605的HC-Pro第182位和245位氨基酸也均为K。本研究通过定点突变,将N605侵染性克隆PVY^N605-GFP HC-Pro第245位残基K突变为R,突变体仍然能够引起叶脉坏死,而将其HC-Pro第182位残基K突变为R,突变体不能引起叶脉坏死。Western blot检测发现,2个突变体与野生型病毒CP蛋白在珊西烟中的表达水平没有明显差异。沉默抑制实验结果显示,2个突变体和野生型的HC-Pro抑制RNA沉默能力没有发生变化。初步确定PVY^N605-GFP HC-Pro第182残基K是引起叶脉坏死的关键氨基酸,推测PVY A12分离物不能引起烟草叶脉坏死的原因是其HC-Pro第182残基R引起的。
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  黑龙江省籽用南瓜疫病病原菌致病力分析与抗性种质资源评价

  陆杰, 王珣, 窦道龙, 李洁, 赵曦, 李晓娟, 王晓丹, 李柱刚

  植物病理学报. 2021, 51(1): 49-58. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000710

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  由辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici Leonian)引起的南瓜疫病是黑龙江省籽用南瓜生产中的首要病害,造成严重的死瓜烂秧现象,籽用南瓜在黑龙江省的种植面积逐年减小。本研究在对2017～2019年黑龙江省籽用南瓜种植以及疫病发生危害情况进行分析的基础上,采用组织分离法对疫病高发区采集的病样进行分离和纯化,通过形态学和分子生物学鉴定,共获得了106株病原菌,在离体叶片上测定了部分具有分布代表性分离菌株的致病力,发现其致病力均强于对照标准菌株。采用根部接种和叶片接种相结合的方法,对保存的112份种质资源进行室内疫病抗性鉴定及评价,筛选获得了高抗(HR)材料2份,抗病(R)材料3份,中抗(MR)材料9份,其余均为感病材料。本研究明确了南瓜疫病对黑龙江省籽用南瓜生产中的发生危害情况以及病原菌的致病力,为籽用南瓜抗疫病育种、新抗源筛选利用及抗病基因挖掘提供参考。
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  地被菊品种对镰孢菌侵染的响应差异及抗性综合评定

  张红, 牛凯丽, 聂梅, 王晨, 牛颜冰, 吕晋慧, 张春来, 孙文献

  植物病理学报. 2021, 51(1): 59-69. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000356

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  地被菊枯萎病由镰孢菌引起,是一种土传性病害,严重威胁地被菊生产。本试验用2个强致病力镰孢菌菌株,即尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)、茄镰孢菌(F. solani)接种5个地被菊品种的幼苗,测定了病菌侵染下不同品种的形态、生理和生化响应的差异,以建立抗病品种筛选的生理和生化指标。地被菊品种间抗性水平可根据病情指数划分;受病菌侵染后,叶片叶绿素含量下降,抗病品种‘俏粉阁'叶绿素含量相对较高;丙二醛含量增加,抗病品种‘乳荷'和‘俏粉阁'的丙二醛含量显著低于感病品种‘玲珑';在病菌侵染早期,脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性在抗病品种受到迅速诱导增加,随后下降。运用隶属函数对其抗病能力进行综合评定,地被菊品种对尖孢镰孢菌(F. oxysporum)抗病性从强到弱依次为:‘俏粉阁'＞‘乳荷'＞‘火焰'＞‘鲜红'＞‘玲珑',地被菊品种对茄镰孢菌(F. solani)抗病性从强到弱依次为:‘俏粉阁'＞‘乳荷'＞‘鲜红'＞‘火焰'＞‘玲珑',为地被菊生产和开展菊花抗病机理研究提供了依据。
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  两种唐松草鉴定为小麦叶锈菌的转主寄主

  赵杰, 杜志敏, 刘尧, 梁晓飞, 陈俐, 康振生

  植物病理学报. 2021, 51(1): 70-84. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000349

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  引起小麦叶锈病的小麦叶锈菌(Puccinia triticina)是转主寄生菌,其转主寄主主要为唐松草属(Thalictrum)种类,也包括扁果草属(Isopyrum), 牛舌草属(Anchusa), 铁线莲属(Clematis)和蓝蓟属(Echium)的个别种类。然而,迄今,中国仅有亚欧唐松草和瓣蕊唐松草被报道为小麦叶锈菌转主寄主。本文对采集于陕西的东亚唐松草(T. minus var. hypoleucum)、甘肃的贝加尔唐松草(T. baicalense),通过人工接种小麦叶锈菌确定它们是否能够作为小麦叶锈菌的转主寄主。同时,本文作者收集自然条件下贝加尔唐松草组织上受侵染产生的锈子器样品,通过其ITS区序列分析以确定小麦叶锈菌的有性循环是否在田间条件下发生。结果表明,小麦叶锈菌的担孢子均可侵染东亚唐松草和贝加尔唐松草,完成其性子器和锈子器阶段,产生的锈孢子可侵染感病小麦产生夏孢子堆,从而证实东亚唐松草和贝加尔唐松草均可作为小麦叶锈菌的转主寄主。来自贝加尔唐松草22个锈子器样品的ITS区序列比对,表明其与NCBI网上提交的小麦叶锈菌享有95%~96%的序列同源性。由此推测,自然条件下,中国小麦叶锈菌可能侵染感病唐松草完成有性循环。
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  马铃薯晚疫病菌对氟吡菌胺抗性监测及9种常规药剂对马铃薯晚疫病田间防效评估

  吴杰, 赵建江, 路粉, 孟润杰, 韩秀英, 毕秋艳, 王文桥

  植物病理学报. 2021, 51(1): 85-94. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000351

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  为探明北方一季作区马铃薯晚疫病菌(Phytophthora infestans)对氟吡菌胺抗性发生动态,2012~2016年自河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等地区采集分离到马铃薯晚疫病菌520个菌株,采用菌丝生长速率法检测供试菌株对氟吡菌胺的敏感性,并以茎叶喷雾法评价9种生产上常用药剂对马铃薯晚疫病的田间防治效果。结果表明,河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等马铃薯一季作区晚疫病菌对氟吡菌胺敏感性趋于下降,普遍产生低水平抗性,平均抗性倍数为3.45,平均抗性指数为0.48;所有供试菌株中抗性菌株频率占90.80%,其中低抗菌株占90.35%,2016年首次检测到3株中抗菌株。2016、2017连续两年田间药效试验结果显示,按推荐剂量施药4次,687.5 g·L^-1氟吡菌胺·霜霉威盐酸盐SC对晚疫病防治效果显著高于68%精甲霜·锰锌WG、80%代森锰锌WP、250 g·L^-1嘧菌酯SC、500 g·L^-1氟啶胺SC,但2017年防效略低于2016年,由89.5%降至86.0%。氟吡菌胺的混剂687.5 g·L^-1氟吡菌胺·霜霉威盐酸盐SC仍然是目前防治晚疫病效果较好的药剂,但生产中需密切监测马铃薯晚疫病菌对氟吡菌胺的田间抗性发生动态,实施抗药性治理对策,即限制每个生长季节687.5 g·L^-1氟吡菌胺·霜霉威盐酸盐SC的施用次数,将687.5 g·L^-1氟吡菌胺·霜霉威盐酸盐SC与不同作用机理的高效内吸性杀菌剂交替使用。
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  辽宁省稻瘟病菌对肟菌酯敏感性监测

  褚晋, 闫晗, 徐晗, 缪建锟, 杨皓, 董海

  植物病理学报. 2021, 51(1): 95-103. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000350

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  为了明确稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性,利用菌丝生长速率法测定了2018~2019年辽宁省11个水稻产区分离的220株稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性,并在此基础上对供试菌株的抗药性水平进行了分析。结果表明:稻瘟病菌对肟菌酯的EC₅₀值分布范围为0.011 1～0.498 3 μg·mL^-1,敏感性差异达44.89倍。220株稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性分布频率不符合正态分布,说明已经出现对肟菌酯敏感性降低的分化群体,根据野生敏感型病原群体对药剂敏感性呈正态分布的原理,将供试群体中91.82%符合正态分布菌株的平均EC₅₀值(0.043 0±0.017 9) μg·mL^-1作为稻瘟病菌对肟菌酯的敏感性基线。辽宁省稻瘟病菌对肟菌酯的抗性倍数分布范围为0.256 9~11.493 8,平均抗性指数为0.27,抗性菌株出现频率为6.82%。目前菌群以敏感性群体为主,肟菌酯可作为防治稻瘟病的主要药剂,但在多地发现抗性菌株,应注意与不同作用机制药剂轮换使用。
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  不适温度条件诱导西瓜嗜酸菌进入VBNC状态的研究

  王梦雨, 蒋娜, 阚玉敏, 李健强, 罗来鑫

  植物病理学报. 2021, 51(1): 104-114. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000348

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  由西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulli)引起的瓜类果斑病,是危害西瓜和甜瓜等葫芦科作物的一种典型的种传细菌性病害。已有文章报道西瓜嗜酸菌在铜离子诱导下可进入“有活力但不可培养”(viable but non-culturable,VBNC)状态,并在适当条件下复苏,成为生产中潜在的病害初侵染来源。本文结合实际生产中的种子温汤浸种和低温储藏等条件,分别设定了50℃、55℃高温和4℃低温对西瓜嗜酸菌AAC00-1进行处理,通过流式细胞术(flow cytometry,FCM)和平板培养法分别检测菌体活性和可培养性。结果显示,不适宜的温度条件能够诱导西瓜嗜酸菌AAC00-1进入VBNC状态,其中55℃高温20和30 min的两个处理,所有活菌均进入VBNC状态。将处理后的AAC00-1接种西瓜子叶,接种植株未表现出果斑病症状,且不能从接种部位分离得到可培养菌体。表明本诱导条件下的VBNC状态A. citrulli菌体不能通过短时间活体接种复苏。本研究分析了西瓜嗜酸菌在不适宜温度条件下进入VBNC状态的能力,为解析病害可能的初侵染来源提供了理论依据,对葫芦科作物果斑病防控具有重要的生产实践意义。
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  L-脯氨酸对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株生物膜形成的影响

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

  植物病理学报. 2021, 51(1): 115-122. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000513

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  枯草芽胞杆菌 NCD-2菌株在棉花品种‘冀棉11'根际的定殖能力与其根系分泌物中的L-脯氨酸相关。本研究通过外源添加L-脯氨酸评价其对NCD-2菌株生长量和生物膜形成的影响。结果表明,在MSgg培养基中添加L-脯氨酸培养48 h后对菌株生长不存在显著影响。采用称重法测定生物膜的湿重和干重,结果表明在MSgg培养基添加L-脯氨酸显著增加了生物膜产量,且生物膜的褶皱程度和立体结构变得更为明显。采用结晶紫染色法进行生物膜的定量测定发现,浓度为1.250～10.000 mg·mL^-1的L-脯氨酸可以显著提高菌株生物膜形成能力,而低浓度0.625 mg·mL^-1 的L-脯氨酸对生物膜形成无影响。通过RT-qPCR检测了NCD-2菌株生物膜形成相关基因tasA和epsA表达量的变化,结果表明,添加上述不同浓度L-脯氨酸能够显著提高tasA基因表达量,提高了2.53~9.98倍。除了浓度为0.625 mg·mL^-1 L-脯氨酸可提高epsA基因表达外,其他浓度没有显著改变epsA基因的表达,而且epsA基因表达量低于tasA基因。综合分析表明,L-脯氨酸促进NCD-2菌株生物膜形成不是通过改变菌株生长量,而是诱导tasA基因的表达产生更多的胞外蛋白TasA。
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  油菜黑胫病菌和茎基溃疡病菌的LAMP检测方法的建立

  杜然, 张静, 杨龙, 吴明德, 李国庆

  植物病理学报. 2021, 51(1): 123-134. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000514

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  油菜黑胫病和油菜茎基溃疡病分别由子囊菌Leptosphaeria biglobosa和L. maculans引起。我国油菜产区仅发现L. biglobosa,未发现L. maculans。因而, L. maculans是我国的对外检疫性对象。这两种真菌形态相似,引起的病害症状相似,给田间快速准确鉴定带来难度。本研究基于环介导等温扩增技术(Loop-Mediated Isothermal Amplification, LAMP),建立了快速检测L. biglobosa和L. maculans的方法。根据ITS-rDNA序列设计了5条检测L. biglobosa的LAMP引物和6条检测L. maculans的LAMP引物,检测L. biglobosa和L. maculans的最适温度为65℃,反应时间分别为40 min和50 min。两组引物检测特异性高,检测的模板DNA极限达到fg级,与常规PCR检测相比,LAMP检测L. biglobosa和L. maculans灵敏度分别提高了100倍和1000倍。在病害样品实际检测中,采用两种LAMP体系,分别检测了9株罹病油菜茎秆中的病原菌。结果表明:所有茎秆中的病原菌均为L. biglobosa,没有检测到L. maculans,与特异性PCR检测结果一致。本研究建立的LAMP检测方法为快速高通量检测L. biglobosa和L. maculans奠定了基础。
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  选择性培养基在小麦纹枯病菌分离及土壤菌核检测中的应用

  杨岚, 徐建强, 王莉莉, 任富豪, 赵增新, 李鹏飞, 郑伟

  植物病理学报. 2021, 51(1): 135-138. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000352

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  十字花科黑腐病菌纤维素酶主效基因XC0639 CBD结构域功能的分析

  高亚君, 冯艳茹, 欧金清, 林玲, 杭小红, 姜伯乐

  植物病理学报. 2021, 51(1): 139-142. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000512

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