2021年, 第51卷, 第4期　刊出日期：2021-08-10

  

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专题评述
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  小麦对小麦孢囊线虫抗病性研究进展

  孔令安, 崔江宽, 彭焕, 黄文坤, 彭德良

  植物病理学报. 2021, 51(4): 487-495. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000735

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  由小麦孢囊线虫引起的小麦孢囊线虫病发生分布范围广,防治困难,严重危害我国小麦生产。在我国危害小麦的孢囊线虫主要包括禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)和菲利普孢囊线虫(H. filipjevi)。种植抗病小麦品种是防治小麦孢囊线虫病最经济有效的措施,近10年来,我国科学家制定了小麦孢囊线虫抗性评价标准,测试了我国主推小麦品种和部分引进种质资源对小麦孢囊线虫的抗感性,鉴定到太空6号、新麦11、VP1620和Madsen等抗小麦孢囊线虫的优良材料,利用抗源创制了一系列的抗小麦孢囊线虫种质材料,从组织细胞学、基因组和转录组等解析了小麦抗孢囊线虫的机制。本文主要从小麦孢囊线虫致病型分化、抗性评价、抗性基因鉴定、抗性机制解析和抗病基因利用等方面进行综述。
病原学
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  河北省苹果果实黑点病的症状与病原研究初报

  孟祥龙, 张祺, 石朝阳, 王树桐, 王亚南, 曹克强, 胡同乐

  植物病理学报. 2021, 51(4): 496-506. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000712

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  为明确河北省苹果果实黑点病的症状类型及其对应的病原菌,本研究对河北省6个市的果园进行了病害调查和样品采集,并对引起不同症状类型的病果进行了病原菌的分离和鉴定。结果表明,河北省的套袋苹果黑点病可以分为四大类型,分别是萼洼黑点型、果面黑点型、果面晕斑型和梗洼褐斑型。除了果面晕斑型为单一病原侵染之外,其他类型的病斑均分离获得3种或3种以上的病原菌。通过形态学分析以及系统发育分析发现,分离的菌株主要为5个不同属的真菌,分别是粉红聚端孢(Trichothecium roseum)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)、产菌核枝顶孢(Acremonium sclerotigenum)、尾孢菌(Cercospora sp.)和镰刀菌(Fusarium sp.)。致病性检测表明,粉红聚端孢和细极链格孢的致病力较强,为引起该病害的主要致病菌。而产菌核枝顶孢在河北省造成的症状比之前的报道更加多样化。本研究明确了河北省苹果果实黑点病的主要症状类型及其对应的病原菌,为该病害的流行规律以及综合防控研究奠定了基础。
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  广西香蕉煤污病病原菌的分离鉴定及其生物学特性

  杨迪, 杜婵娟, 叶云峰, 张晋, 潘连富, 张欣, 付岗

  植物病理学报. 2021, 51(4): 507-514. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000720

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  香蕉是我国南方的重要特色作物,香蕉煤污病的发生降低了果实品质,严重影响其市场价值,给蕉农造成经济损失。为明确广西香蕉上新发生煤污病的病原及其生物学特性,采用单孢分离法获得病原菌株BFMY-2,并依据柯赫氏法则验证其为广西香蕉煤污病的病原菌。通过rDNA-ITS和SSU序列分析并结合形态学鉴定,将病原菌鉴定为枝状枝孢霉(Cladosporium cladosporioides),该菌引起的香蕉煤污病为首次报道。生物学特性测试结果表明,该菌最适生长温度为28℃;最适生长pH为6.0~7.0;可利用11种供试碳源和12种供试氮源,最适碳源为果糖和木糖,最适氮源为甘氨酸;在相对湿度大于或等于80%时孢子才能萌发,最适湿度为100%。
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  苹果茎痘病毒在山楂中的首次鉴定与序列分析

  高德航, 何成勇, 邢飞, 侯婉莹, 李世访, 战斌慧, 王红清

  植物病理学报. 2021, 51(4): 515-524. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000551

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  山楂是我国重要的果树,但山楂病毒的相关研究较少。本研究通过高通量测序及生物信息学分析首次在山楂样品中发现苹果茎痘病毒(apple stem pitting virus,ASPV)。利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术对ASPV山楂分离物全长序列进行扩增,结果表明,ASPV山楂分离物基因组全长由9 290个核苷酸组成,包含5个开放阅读框(open reading frames,ORFs)。ORF1编码与病毒复制相关的蛋白-RNA依赖的RNA聚合酶(RNA dependent RNA polymerase,RdRp),其在氨基酸水平上与ASPV苹果和梨分离物的RdRp序列相似性分别为72.8%~80.9%和81.7%~92.8%;ORFs 2~4表达与病毒移动相关的三基因块(triple gene block 1~3,TGB 1~3),其与印度苹果N分离物(LM999967)的氨基酸序列相似性最高,为92.9%~98.2%;ORF5编码外壳蛋白(coat protein,CP),与苹果和梨分离物CP的序列相似性较低,分别为64.8%~88.4%和69. 8%~92.2%,高于目前凹陷病毒属病毒新种的划分界限。将ASPV山楂分离物的全长核苷酸序列与其他ASPV分离物的全长序列进行比对,构建系统发育树,结果表明,ASPV山楂分离物与巴西苹果分离物BR-Brae2的亲缘关系最近,但两者核苷酸序列相似性较低(81.5%),说明与其他分离物相比该分离物具有较大的变异性。综上,本研究初步验证了山楂是ASPV的重要自然寄主,并首次获得了ASPV山楂分离物的全长基因组序列,为山楂病毒病诊断和防控策略的制定提供参考。
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  北京月季病原病毒的高通量测序鉴定和RT-PCR检测

  张秀琪, 刘松誉, 杨一舟, 李梦林, 胡安安, 刘唱, 张宗英, 韩成贵, 王颖

  植物病理学报. 2021, 51(4): 525-535. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000481

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  本研究利用高通量测序技术对北京地区的月季染病样品进行了病毒鉴定,通过序列比对和拼接获得了李属坏死环斑病毒(prunus necrotic ringspot virus,PNRSV)、苹果茎沟病毒(apple stem grooving virus,ASGV)、柑橘碎叶病毒(citrus tatter leaf virus,CTLV)、月季黄叶病毒(rose yellow leaf virus,RYLV)、月季黄花叶病毒(rose yellow mosaic virus,RoYMV)、月季潜隐病毒1(rose cryptic virus1,RCV1)和玫瑰黄脉病毒(rose yellow vein virus,RYVV)等7种已知病毒和2种未知病毒的序列信息。分别对PNRSV,ASGV和RYLV园博园分离物的外壳蛋白基因进行系统进化分析,结果表明PNRSV-YBY归属于PV32组,ASGV-YBY归属于Ⅰ组,RYLV-YBY为玫瑰叶畸形病毒(Rosa rugosa leaf distortion virus, RrLDV)的一个新的分离物。对中国农业大学校园、北京植物园、北京动物园和北京园博园的37份样品进行了PNRSV、ASGV和RYLV的RT-PCR检测,检出率分别为41.7%、44.4%和10.8%。本研究初步明确了侵染北京月季的病毒种类和侵染情况,为月季病毒病的检测和防控提供参考。
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  河南省玉米田根腐线虫三个病样品的病原种类鉴定

  夏艳辉, 刘焱琨, 郝鹏辉, 赵浏阳, 王珂, 袁虹霞, 李洪连, 李宇

  植物病理学报. 2021, 51(4): 536-548. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000541

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  短体属线虫(Pratylenchus Flipjev,1936)又称根腐线虫,是一类重要的迁移性植物内寄生线虫,世界范围内分布广泛且危害性大,在我国多个省份皆有发生危害。本文采用改进的贝尔曼漏斗法从河南省商丘市、荥阳市和洛阳市的3个玉米土壤样品中分离出根腐线虫,利用光学显微镜进行形态学鉴定,基于rDNA的 ITS和28S D2-D3区序列以及mtDNA-COI序列对供试根腐线虫进行了分子鉴定。形态学和分子生物学鉴定结果均表明来源于商丘样品的SY-1和SY-2种群分别为咖啡短体线虫(P. coffeae)和斯克里布纳短体线虫(P. scribneri);来源于荥阳样品的XY-1种群和洛阳样品的XC-250种群,均为斯克里布纳短体线虫(P. scribneri)。基于rDNA-ITS、28S D2-D3区和mtDNA-COI序列构建的系统进化树结果与已知鉴定结果相一致,本研究鉴定的短体线虫种类,分别单独聚类在各自分支。本研究明确了河南省玉米田3个病样品的病原种类,发现采自商丘的病样品存在两种根腐线虫复合侵染的现象,且3个病样品均发现斯克里布纳短体线虫(P. scribneri)的存在,研究结果为玉米根腐线虫病害的识别与防控提供了一定的科学依据。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  增强UV-B辐射对立枯丝核菌抗氧化酶及细胞壁降解酶活性影响研究

  赵长江, 郭怀刚, 徐晶宇, 李佐同

  植物病理学报. 2021, 51(4): 549-558. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000757

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  作为太阳光谱的一部分,到达地球表面的UV-B辐射有逐渐增加的趋势,影响地球生态系统。为揭示增强UV-B辐射对立枯丝核菌的影响,本文采用UV-B灯辐照处理病菌菌丝,并对菌丝生长、菌核形成,活性氧稳态和细胞壁降解酶进行分析。结果表明,增强UV-B辐射可导致供试菌株菌丝生长抑制、刺激菌核提早形成。处理菌株O^-·₂和H₂O₂的含量随处理时间的延长呈现不同程度的增加,其中U60处理较对照分别增加132.3%和71.3%;尽管SOD、APX、POD和CAT抗氧化酶活性也随处理时间增加而显著增强,但菌株MDA含量依然显著逐渐增加。同时,立枯丝核菌纤维素酶Cx、FPA的活性以及PG、PMG的活性均随辐射处理时间的延长而下降。此外,UV-B辐射处理菌株对高粱幼苗致病表型减弱。综上所述,增强的UV-B辐射打破立枯丝核菌体内活性氧稳态平衡,致使菌丝生长受到抑制,细胞壁降解酶活性降低,从而影响病菌致病性。
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  葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)全基因组分泌蛋白的预测及功能分析

  臧睿, 宋璐璐, 尹新明, 徐超, 耿月华, 张猛

  植物病理学报. 2021, 51(4): 559-571. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000732

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  葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)是引起多种果树和林木枝干溃疡病和果实腐烂病的重要病原菌。为明确葡萄座腔菌的致病机理,采用SignalP、WoLF PSORT、TMHMM、GPI-SOM等软件,对葡萄座腔菌全基因组14 998条蛋白序列进行了分泌蛋白预测和功能分析。结果表明B.dothidea全基因组编码蛋白中有851条序列具有典型的分泌蛋白特征,占蛋白总数的5.67%,其长度主要分布在100~700个氨基酸范围内。信号肽的分析结果表明,以19个氨基酸为信号肽的分泌蛋白数目最多,非极性氨基酸丙氨酸(A)在信号肽中的使用频率最高,而有带电侧链的天冬氨酸(D)和谷氨酸(E)使用频率最低,信号肽-3和-1位置的氨基酸相对保守,其切割位点属于典型的A-X-A型。对分泌蛋白功能预测结果表明,578个分泌蛋白获得了功能注释,其功能主要涉及碳水化合物的运输、代谢过程,蛋白翻译后修饰和氨基酸代谢、运输过程。分泌蛋白中效应蛋白(effector)预测结果表明,B. dothidea分泌蛋白中共有119个潜在的效应蛋白,其中11个可被PHI数据库注释到,其与引起其他植物病原菌致病力变化的致病效应蛋白具有较高的相似性。碳水化合物活性酶类(CAZymes)的预测结果表明,B. dothidea分泌蛋白组中共有279个CAZymes,其中GHs家族最多。这些结果的获得为今后进一步筛选B. dothidea的效应蛋白,明确B. dothidea的致病机理,以及筛选寄主新的抗性基因提供了必要的基础。

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  水稻细菌性条斑病菌中一个调控致病性的DNA结合蛋白负调控胞外酶活性

  李瑞芳, 覃祚树, 王欣欣, 陈小林, 岑贞陆, 颜群, 晏卫红, 韦善富, 陆光涛

  植物病理学报. 2021, 51(4): 572-582. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000711

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  原核革兰氏阴性菌稻黄单胞菌稻生致病变种 (又称水稻细菌性条斑病菌,Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)是引起水稻细菌性条斑病的病原物,该病是水稻粮食生产中的严重病害之一。我们的前期工作对广西农科院分离到的Xoc菌株GX01进行基因组序列分析,发现一个编号为gx01_0566的基因可能编码一个Fis家族的DNA结合蛋白。本工作采用自杀质粒pK18mobsacB介导的方法来构建该基因的缺失突变体,并对突变体进行反式互补。表型分析发现,gx01_0566基因的突变体在寄主水稻日本晴上的致病力显著下降,但其胞外多糖产量与野生型基本一致,胞外酶尤其是胞外纤维素酶活性却大幅度提高。为进一步研究gx01_0566基因在Xoc中调控胞外纤维素酶的机理,我们对该基因的产物进行过量表达和纯化,并通过凝胶阻滞实验和实时定量PCR实验分析,发现gx01_0566编码产物能够结合在一些编码纤维素酶的基因的启动子上,负调控这些纤维素酶基因的表达。
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  MNSV p42与寄主因子3-HIBADH互作

  吴会杰, 彭斌, 康保珊, 古勤生

  植物病理学报. 2021, 51(4): 583-591. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000536

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  甜瓜坏死斑点病毒(melon necrotic spot virus,MNSV)是侵染甜瓜的重要病毒之一,为害严重。为了明确MNSV的致病机制,本研究以pGBK-p42为诱饵载体,利用Mating的方法从感染MNSV的甜瓜cDNA文库中筛选出6个与p42互作的寄主因子,进一步利用酵母双杂交系统、双分子荧光互补技术(Bimolecular fluorescence complementation,BiFC)等验证p42与寄主因子3-羟基异丁酸脱氢酶(3-Hydroxyisobutyrate dehydrogenase-like 1, 3-HIBADH)的互作,并明确了p42 蛋白的s-domain是与3-HIBADH互作的关键区域。此外,利用激光共聚焦显微镜观察发现p42 s-domain与3-HIBADH作用改变了3-HIBADH蛋白在烟草表皮的亚细胞定位,进一步证实p42可与3-HIBADH发生相互作用。该结果为阐明甜瓜响应MNSV侵染的互作机制奠定了基础。
致病性与抗病性遗传
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  新疆棉花黄萎病菌的培养特性及致病力分化

  惠慧, 张学坤, 杨定宜, 赵建军, 沈吉丽, 杨兆光, 尤春源, 聂新辉, 朱龙付

  植物病理学报. 2021, 51(4): 592-606. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000705

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  新疆是我国最主要的棉花生产基地,产量占全国的85%左右。由大丽轮枝菌引起的黄萎病严重阻碍了新疆棉花产业的可持续发展。因此,本研究针对新疆棉区采集分离的140个菌株进行研究,结果发现不同地域菌株的生长速度和产孢量差异显著,新疆棉区以菌核型、落叶型菌株为主;与此同时,建立了一种苗期棉花黄萎病抗性快速鉴定新方法——育苗块定量接种法,并在中植棉2号和新陆早36号上测定了部分菌株的致病力,结果发现新疆棉区以强致病力、中等致病力类型的菌株占主导。此外,落叶型菌株的生长速度、产孢量及致病力均极显著高于非落叶型菌株。结果表明,新疆棉田大丽轮枝菌的组成与分化具有很强的地域性,这对品种的合理布局、抗病性筛选等具有重要意义。
植物病害及其防治
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  毒株、苗龄及温度对烟草苗期接种TMV试验的影响

  申莉莉, 贾海燕, 何青云, 俞芳菲, 龚明月, 曲潇玲, 宋丽云, 李莹, 杨金广, 王凤龙

  植物病理学报. 2021, 51(4): 607-617. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000543

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  病毒株系、苗龄、接种后培养条件是影响烟草病毒病发生发展的关键因素,为确保烟草接种TMV抗性鉴定和药效生测试验的准确性,在N基因烟草和普通烟草上接种TMV,采用病毒生物学、qRT-PCR和Western blot技术,研究病毒的分离纯化、株系、稀释限点、传导路径、病害症状,以及N基因抗TMV的温敏性。结果显示,TMV为U1株系,在K326上活体保存50~65 d,仍具有较强的致病力,稀释限点为10⁵,接种物浓度以10²稀释为宜。接种后TMV先由接种叶传导到主茎,向下至根、向上至心叶,然后是上部叶,最后传导至下部叶,12~16 d布满全株,21~28 d花叶畸形显著,病情调查宜在2~3周内。温度和苗龄影响N基因烟草对TMV的抗性反应,培养温度应在25℃~27℃,苗龄以6~7叶期为宜。
实验方法
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  茄匍柄霉菌实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

  谢学文, 陈利达, 曹金强, 韩道杰, 石延霞, 柴阿丽, 李磊, 李宝聚

  植物病理学报. 2021, 51(4): 618-625. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000717

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  为了准确检测病残体内茄匍柄霉菌(Stemphylium solani)DNA含量在土壤内的动态变化,本研究根据三磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因序列,设计并筛选特异性引物Stem-g7F/Stem-g7R,能从靶标基因组 DNA 中特异性扩增出大小为 150 bp 的目的片段。建立的Stemphylium solani实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR, qRT-PCR)检测体系的灵敏度比常规 PCR 高 1 000 倍,且特异性良好。标准曲线循环阈值与模板浓度呈良好的线性关系,相关系数为 0.992。利用所建立的qRT-PCR方法对病残体进行检测发现,病残体DNA初始拷贝数为3.69 × 10⁹ 拷贝数/g,经过温度27℃、80%湿度下处理30 d病残体DNA含量下降至1.21 × 10⁶ 拷贝数/g,而在温度27℃、20%湿度下含量为1.29 × 10¹⁰ 拷贝数/g。因此,建立的S. solani的qRT-PCR检测体系具有特异性强、灵敏度高的特点,可以快速准确地定量检测病残体 S. solani 的含量,为番茄匍柄霉叶斑病的早期预防和流行监测提供有效的技术手段。
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  基于rDNA-ITS序列建立LAMP检测水稻潜根线虫的方法

  何晋, 刘淑婷, 陈淳, 丁善文, 谢辉, 徐春玲

  植物病理学报. 2021, 51(4): 626-635. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000538

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  水稻潜根线虫(Hirschmanniella oryzae)在水稻产区普遍存在,是水稻(Oryza spp.)的主要植物寄生线虫,在世界范围内造成产量损失。本研究通过比较GenBank数据库中潜根属线虫相关序列,以水稻潜根线虫ITS-rDNA序列为靶标,设计了水稻潜根线虫LAMP的一组特异性引物,包括一对外引物(F3:5′-ATCTTGTCCTTTGGCACG-3′,B3:5′-CGGTTGAACAAACAACGT-3′)和一对内引物 (FIP: 5′-CAGCATAGCAACAGAATGAATTCACGGTCGTAAACCTAATACGCG-3′,BIP:5′-TTGTACTACAATGGATTGTTTTCGCCTGATCCATCCACCCATG-3′);用琼脂凝胶电泳法和SYBR Green I染色法筛选合适的引物和扩增条件,建立了优化的水稻潜根线虫LAMP检测条件:扩增温度为57℃,反应时间为45 min,反应体系中dNTPs 和 MgSO₄的浓度分别为1.4 mmol·L^-1和7 mmol·L^-1。本研究建立的检测方法可以检测鉴定水稻潜根线虫不同发育时期虫态(雌虫、雄虫、幼虫)个体,还可以从近缘种和其他植物寄生线虫混合的样品及水稻根组织样品中直接检测出水稻潜根线虫,且检测灵敏度达到1/1 000条成虫DNA。
研究简报
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  引起甜樱桃叶斑病的葡萄座腔菌的鉴定

  周悦妍, 张玮, 李兴红, 贾静怡, 王晶, 张开春, 燕继晔

  植物病理学报. 2021, 51(4): 636-640. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000548

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  重庆南苍术根腐病病原鉴定

  唐贵婷, 蒋欢, 苏宇, 何焕然, 赵冰峰, 吴朝君, 张勇, 王旭祎

  植物病理学报. 2021, 51(4): 641-645. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000542

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  矮龙船花枯梢病病原菌Lasiodiplodia hormozganensis的鉴定

  张绍刚, 胡美姣, 李敏, 王义, 高兆银, 洪小雨, 赵超

  植物病理学报. 2021, 51(4): 646-649. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000535

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  江西番茄烂果病病原菌鉴定

  邹芬, 何烈干, 石和芹, 李湘民, 黄瑞荣, 马辉刚

  植物病理学报. 2021, 51(4): 650-653. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000714

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  茉莉H病毒外壳蛋白基因的克隆、原核表达及抗血清制备

  朱丽娟, 江朝杨, 韩艳红

  植物病理学报. 2021, 51(4): 654-657. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000533

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  河南省烟草病毒的小RNA测序检测

  白静科, 杨欣欣, 李召雷, 李成军, 陈玉国, 胡佳成, 刘松誉, 王雪婷, 李大伟, 李淑君

  植物病理学报. 2021, 51(4): 658-662. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000483

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