2023年, 第53卷, 第1期　刊出日期：2023-02-10

  

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专题评述
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  桑椹菌核病研究进展

  吕志远, 田立超, 何宁佳

  植物病理学报. 2023, 53(1): 1-12. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000628

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  桑椹菌核病是由3种子囊菌真菌引起的相似症状病害的统称,为果桑生产中的毁灭性真菌病害,严重制约果桑产业的发展。这3种病原菌同为死体营养型病原菌,其侵染手段多样,侵染机制复杂。由于3种病原菌在人工培养上存在不同程度的困难(桑实杯盘菌和肉阜状杯盘菌难培养,核地杖菌在人工培养基上不能完成生活史),在一定程度上限制了病原菌的研究。本文综述了桑椹菌核病的侵染循环、病原菌、病害流行、病原菌与寄主互作等方面的研究进展,并对未来的研究进行了展望,以期对桑椹菌核病的深入研究提供参考。
病原学
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  两个马铃薯Y病毒不同株系分离物在三种寄主上的致病性分析

  刘晴, 姜新, 刘春菊, 郭永良, 闫志勇, 耿超, 王杰, 徐蓬军, 李向东, 田延平

  植物病理学报. 2023, 53(1): 13-21. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000625

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  马铃薯是重要的粮食和经济作物。马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)是危害马铃薯安全生产的重要病毒。近年来,危害我国马铃薯的PVY株系组成发生了显著变化。PVY重组型株系尤其是PVY^NTN-NW SYRI和SYRII型成为优势株系,但与传统株系分离物相比,优势株系分离物在不同寄主上的侵染性及其致病力还不清楚。本研究分析了PVY^N株系代表性分离物PVY^N605和PVY^NTN-NWSYRI型分离物GZ在本氏烟、普通烟和辣椒上的侵染性,比较了二者在本氏烟和普通烟上的致病力。结果表明,PVY^N605和PVY^NTN-NWSYRI-GZ分离物均能侵染本氏烟和普通烟,并在普通烟上引起叶脉坏死;PVY^N605不能系统侵染辣椒品种‘特大牛角王’,而PVY^NTN-NWSYRI-GZ可系统侵染辣椒品种特大牛角王。PVY^NTN-NWSYRI-GZ在本氏烟细胞间的移动速度明显慢于PVY^N605,但引起本氏烟矮化程度强于PVY^N605。截至接种后第11天,PVY^NTN-NWSYRI-GZ在系统叶片的积累水平明显低于PVY^N605。研究结果对了解PVY种群变化及制定针对性防控策略具有重要意义。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  TeMV与PWV侵染对西番莲代谢生理及组织微结构的影响

  黄诚梅, 胡春锦, 史国英, 罗海斌, 曹辉庆, 吴兴剑, 蒋胜理, 叶丽萍, 魏源文

  植物病理学报. 2023, 53(1): 22-30. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000645

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  以西番莲品种‘台农1号’为实验材料,通过电镜扫描技术比较观测TeMV和PWV侵染与健康西番莲的叶片、幼嫩果实外果皮组织形态结构,分析测定其叶片生理生化变化,研究西番莲病毒侵染对西番莲叶片和幼嫩果实外果皮组织结构和生理生化的影响。结果表明:TeMV与PWV侵染后,西番莲植株叶片的海绵组织细胞间隙缩小,发生成团堆积状排列,栅栏组织细胞萎缩,呈不规则长条形;幼嫩果实外表皮组织中石细胞层发生严重断裂,排列松散,海绵层细胞变得松散,且发生较严重的木质化现象;叶片与幼嫩果实外表皮表面纹理粗糙、褶皱,气孔保卫细胞萎缩,气孔周围组织皱缩、粗燥;感病果实外果皮表面上的腺毛凸起无序。病毒侵染后,感病植株第1~3叶的蔗糖含量较第4~6叶的高23.11%;健康叶片则相对平衡,降低了淀粉积累、PG酶、纤维素酶与PPO酶活性,提高了感病植株第1~3叶的α-淀粉酶、GS酶与POD酶活性。西番莲受TeMV与PWV侵染后,植株叶片第1~6叶营养物质分配不平衡,相关物质的合成分解与抗氧化防御酶系统受伤害,叶片与果实组织形态结构受到不同程度的损坏,植株正常吸收功能遭到破坏。
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  苹果类甜味蛋白编码基因Mdtl2克隆及功能的初步验证

  龚婉, 王维东, 吕路琼, 王帅乐, 黄丽丽

  植物病理学报. 2023, 53(1): 31-40. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000790

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  植物类甜味蛋白(Thaumatin like proteins, TLPs)是一类具有抗菌活性和抗非生物胁迫作用的病程相关蛋白。本研究克隆获得富士苹果(Malus domestica cv. Fuji)TLPs家族蛋白Mdtl2编码基因,该基因开放阅读框全长为912 bp,编码303个氨基酸。生物信息学分析显示Mdtl2含有多个保守的半胱氨酸及TLPs家族保守序列片段,且具有TLPs典型的三维结构,属于TLPs家族的糖苷水解酶64家族(GH64-TLP-SF Superfamily)。在烟草中过表达Mdtl2能够显著抑制疫霉(Phytophthora infestans)的侵染。在苹果中过表达Mdtl2显著抑制苹果树腐烂病菌(Valsa mali)的侵染,并且能够诱导胼胝质的积累。上述结果表明,Mdtl2作为糖苷水解酶家族蛋白,能够通过诱导胼胝质的积累,提高植物对病原菌的抗性。
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  金属蛋白酶FocM35_2在香蕉枯萎病菌热带4号生理小种侵染过程中的功能

  吴邦庭, 刘思文, 张晓霞, 李春雨, 刘泓

  植物病理学报. 2023, 53(1): 41-51. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000617

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  香蕉枯萎病菌热带4号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4, Foc TR4)严重威胁世界香蕉产业的可持续发展,一些特殊功能的蛋白在其侵染过程中起重要作用。我们分析Foc TR4接种巴西蕉后的转录组数据发现M35金属蛋白酶(metalloprotease 35)同源基因FocM35_2在病原菌侵染初期受诱导显著上调表达,经同源重组法敲除该基因,突变体致病力显著下降,菌丝生长速率降低,产孢量略微减少,回补突变体则可以恢复其致病力和生长发育;与野生型菌株相比较,突变体对外源氧胁迫、渗透压和细胞膜压力更敏感;在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中的瞬时表达结果显示该蛋白定位于质外体,并引起叶片产生超敏反应(HR,hypersensitive response);该蛋白的缺失还能够诱导寄主更高水平几丁质酶的活性。因此,FocM35_2是促进Foc TR4侵染寄主的的重要致病因子。
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  葡萄VvSUC12基因启动子的克隆及上游调控因子鉴定

  吴佳鸿, 邢启凯, 周悦妍, 白庆荣

  植物病理学报. 2023, 53(1): 52-60. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000623

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  枝干病害葡萄溃疡病近年来严重限制了葡萄产业发展。研究表明葡萄蔗糖转运蛋白参与寄主植物和病原菌的互作过程。为解析蔗糖转运蛋白VvSUC12在葡萄免疫反应过程中的功能,本研究克隆了VvSUC12基因翻译起始位点上游1 500 bp的启动子区,通过生物信息学分析发现该区域包含4个Dof转录因子结合序列(A/TAAAG)及多种激素调节与防御相关的顺式元件。实时荧光定量分析显示,接种可可毛色二孢菌显著诱导VvSUC12和VvDof19基因的表达。通过酵母单杂交实验筛选得到与VvSUC12启动子互作的转录因子VvDof19。酵母双杂交实验证实VvDof19具有自激活活性;进一步通过烟草瞬时表达发现Dof19-GFP的相对GUS活性约为对照GFP的9倍,表明转录因子VvDof19能够激活VvSUC12基因的表达。研究结果为深入研究蔗糖转运蛋白在葡萄免疫反应中的功能奠定基础。
致病性与抗病性遗传
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  小麦凝集素类受体激酶TaLecRLK1的鉴定及抗锈病功能分析

  王建锋, 甘鹏飞, 徐静华, 汤春蕾, 康振生, 王晓杰

  植物病理学报. 2023, 53(1): 61-71. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000840

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  凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinase, LecRLKs)是一类在植物应答多种生物/非生物胁迫中发挥重要作用的类受体激酶。本研究在小麦与条锈菌互作的转录组中筛选到1个在小麦与条锈菌非亲和互作中显著上调表达的 LecRLKs 基因 TaLecRLK1。该基因全长 2 292 bp,编码蛋白含有1个胞外信号肽、B-lectin 结构域、PAN_AP结构域、跨膜域和胞内酪氨酸激酶域。qRT-PCR 分析表明: TaLecRLK1在小麦与条锈菌非亲和互作早期诱导表达,在烟草及小麦原生质体中瞬时表达,TaLecRLK1-GFP 定位在细胞膜上。利用大麦条纹花叶病毒介导的基因沉默技术(BSMV-VIGS)沉默 TaLecRLK1,接种无毒性条锈菌小种 CYR23 后,沉默叶片表面产生少量夏孢子堆,组织学观察发现沉默植株中条锈菌菌丝长度增长、侵染点附近活性氧积累面积减少;TaPR1、TaPR2、TaPR5 的表达受到抑制,TaCAT 和 TaSOD 则被迅速诱导表达。综上所述,TaLecRLK1对小麦抗条锈病起到正调控作用。
植物病害及其防治
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  基于原生质体转化的甘蔗梢腐病菌YN41基因敲除体系的构建

  王爽, 潘开元, 姚姿婷, 姚伟, 张木清

  植物病理学报. 2023, 53(1): 72-83. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000616

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  基因敲除技术日益成为基因功能研究的重要手段,为了深入研究甘蔗梢腐病菌致病基因的功能,构建了梢腐病菌YN41菌株的基因敲除体系。本研究构建了基于线性DNA的同源重组基因敲除技术,融合PCR构建敲除盒即带有潮霉素基因标记的线性DNA融合片段,配置0.05 g·mL^-1溶壁酶+0.01 g·mL^-1崩溃酶的复合酶液28 ℃酶解3 h获得了高产量的原生质体,利用聚乙二醇(PEG)介导的原生质体的转化,PCR鉴定技术和酶切鉴定技术对转化子进行鉴定,荧光定量PCR分析和Southern Blot方法进一步对基因缺失突变体进行验证,生物学表型(菌落形态、生长速率、产孢量、生物量和致病力)验证了PK基因敲除体系的成功构建。28 ℃酶解3 h获得了2×10⁷个· mL^-1原生质体;对编码丙酮酸激酶的PK基因进行了基因敲除验证,获得了纯合敲除突变体;荧光定量PCR检测转录水平无表达;Southern Blot结果显示使用PK基因探针杂交,基因缺失突变体无条带,野生型杂交到目的条带;生物学表型验证了PK基因敲除突变体对比野生型菌丝色素加深,生长速率先慢后快、产孢量增加,致病力增强,成功构建了PK基因敲除突变体。甘蔗梢腐病菌YN41基因敲除体系的成功构建,为甘蔗梢腐病菌致病基因的功能研究提供了技术平台。
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  喷雾诱导沉默CYP51和Sdh基因对禾谷丝核菌生长和致病性的影响

  成永杰, 张浩天, 孙海燕, 曹淑琳, 马东方, 陈怀谷, 李伟

  植物病理学报. 2023, 53(1): 84-96. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000791

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  由于缺少稳定的遗传转化体系,丝核菌致病相关基因的功能研究受到严重限制。本研究以防治丝核菌病害的常用杀菌剂靶标基因CYP51和Sdh为目标基因,体外合成禾谷丝核菌CYP51的3个同源基因以及Sdh的B、C、D亚基基因的dsRNA,采用喷雾诱导基因沉默(spray-induced gene silencing, SIGS)方法研究这6个基因产生的dsRNA对病菌生长和致病性的影响。结果表明,外源施加靶标基因dsRNA对禾谷丝核菌的生长和致病性均有抑制作用。在被侵染的大麦叶片上,外源dsRNA能够显著抑制病菌中对应基因的表达。100 ng·μL^-1 浓度的RcCYP51-3-dsRNA在大麦叶片上抑菌效果较为显著,且可以同时抑制3个RcCYP51同源基因的表达;RcSdhD-dsRNA同样可以抑制RcSdh三个亚基的基因表达,在50 ng·μL^-1浓度时抑菌效果最好。本研究探索了一种抑制禾谷丝核菌基因表达的方法,为使用SIGS方法研究丝核菌基因功能打下基础。
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  向日葵菌核病生防菌株的筛选及防效分析

  张玉蓉, 韩升才, 张键, 张文兵, 李浩, 杨剑锋, 赵君

  植物病理学报. 2023, 53(1): 97-109. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000785

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  为了从内生菌资源中筛选出对向日葵菌核病有防效的生防菌株,本研究从12个向日葵品种籽粒中分离获得不同菌落形态的33株内生菌株,在此基础上,利用纸杯法进行初筛,从中选出两株对菌核病具有良好防效的菌株,进而采用离体叶片接种试验进行复筛,筛选出一株对菌核病离体防效达100%的内生菌菌株KB3(Bacillus subtilis)。温室盆栽条件下KB3能够显著降低向日葵苗期菌核病的病情指数,防治效果达79.47%。含菌培养基接菌试验表明菌株KB3发酵滤液对核盘菌的抑菌率为68.46%,分皿试验发现KB3能够抑制核盘菌黑色菌核的形成。通过全基因组测序,分析预测到KB3中有7个次级代谢产物合成基因簇。本研究所采取的纸杯法和离体叶片接种相结合的筛菌方法将对菌核病生防菌株的筛选具有参考意义,所获KB3菌株对于向日葵菌核病的防治具有一定的应用前景。
实验方法
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  一种优化的辣椒尖孢炭疽菌遗传转化体系

  盛家伟, 满益龙, 欧阳超, 刘思珍, 郭盛, 孙乾隆, 陈岳, 张鑫, 谭新球, 王运生

  植物病理学报. 2023, 53(1): 110-118. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000629

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  由辣椒尖孢炭疽菌(Colletotrichum acutatum)侵染引起的炭疽病是辣椒生产中最具有破坏性的真菌病害,严重影响辣椒的品质和产量。本研究以辣椒尖孢炭疽病菌HHDL02为对象,采用1 mol·L^-1 NH₄Cl 2%的酶裂解液裂解分生孢子萌发2 h的芽管,裂解2~3 h可以高效制备原生质体,结合PEG介导转化法成功将GFP基因导入,其转化菌株菌落形态、菌丝生长速率、分生孢子形态、孢子萌发、附着胞形成、产孢量和致病性与野生型菌株无明显差异,且后代荧光信号遗传稳定。PEG介导的原生质体转化适合辣椒尖孢炭疽菌遗传操作,有助于其致病机理的研究。
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  甜瓜黄斑病毒SYBR Green I实时荧光定量PCR方法

  孙晓辉, 潘睿婧, 刘永光, 王丹, 石朝鹏, 乔宁, 孙作文, 竺晓平

  植物病理学报. 2023, 53(1): 119-125. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000630

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  为建立检测甜瓜黄斑病毒(melon yellow spot virus,MYSV)的SYBR Green I 实时荧光定量PCR(qPCR)方法。基于MYSV核衣壳蛋白基因保守序列设计qPCR特异性引物对,针对引物退火温度、引物浓度、特异性和敏感性进行系列优化。结果显示,优化后的qPCR方法最适退火温度为61.3 ℃,最适引物浓度为0.65 μmol·L^-1,特异性强,灵敏度高,比PCR高100倍。以携带目的基因片段的重组质粒为标准品,构建的qPCR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0.999 7。实验样品验证表明建立的qPCR方法可用于MYSV的定量检测。
研究简报
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  引起黑龙江省大豆根腐病的镰刀菌种类鉴定及致病分析

  王爽, 李新民, 刘春来, 杨帆, 蒋希峰, 李敏, 曹大为, 徐充, 郭亚男

  植物病理学报. 2023, 53(1): 126-128. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000635

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  南天竹一种新的叶斑病病原菌的分离鉴定

  王星晨, 苏盼, 徐俏兰, 张萍华, 王志颖, 姚林波, 郭威

  植物病理学报. 2023, 53(1): 129-132. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000818

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  内蒙古普通菜豆枯萎病病原菌鉴定

  柴阿丽, 杨红敏, 李欣, 石延霞, 谢学文, 李磊, 范腾飞, 李宝聚

  植物病理学报. 2023, 53(1): 133-136. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000633

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  安徽药用牡丹炭疽病病原菌鉴定

  杨红梅, 孙振鑫, 王铁霖, 黄璐琦, 张茹琴, 鄢洪海

  植物病理学报. 2023, 53(1): 137-140. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000794

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  云南甘蔗褐条病病原菌鉴定

  王晓燕, 李银煳, 普金安, 张荣跃, 龙朝华, 普家荣, 李文凤, 单红丽, 黄应昆

  植物病理学报. 2023, 53(1): 141-145. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000637

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  水稻黑条矮缩病毒S6片段的序列多样性与进化分析

  王馨玉, 许振南, 周羽, 翁建峰, 郭长虹, 李新海

  植物病理学报. 2023, 53(1): 146-150. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000634

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  华南三省(自治区)部分西番莲种植区花叶病病原检测及EAPV多聚蛋白基因序列分析

  叶婷, 郑国华, 孟红岩, 张越华, 赖瑞云, 郭莺

  植物病理学报. 2023, 53(1): 151-154. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000632

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