植物病理学报

Select

杨盼盼, 郝泽慧, 王嘉雯, 徐雷锋, 明军

植物病理学报. 2024, 54(6): 1069-1082. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001036

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

束红球菌(Rhodococcus fascians)是一种能引起植物病害的革兰氏阳性放线菌,寄主范围广泛。其致病菌株能导致植物形成叶瘿、丛簇、扁茎等异常组织,危害植物生长,甚至导致植物丧失经济价值。该菌属鉴定分类复杂,其引起的病症又与其他病原菌相似,导致国内相关研究甚少。本文综述了束红球菌的分类学地位、生物学特性、致病机制、病害症状、分离鉴定方法、传播途径和防治措施,以期为植物叶瘿病原束红球菌相关研究及精准防控提供参考。

Select

马铃薯疮痂病研究进展

黄勋, 刘霞, 邓琳梅, 许改换, 杨艳丽

植物病理学报. 2024, 54(6): 1083-1090. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001039

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

马铃薯疮痂病(Potato common scab)是由放线菌中的致病链霉菌(Streptomyces spp.)引起的。马铃薯疮痂病在世界马铃薯产区分布广泛,危害严重。多年来,疮痂病一直制约着马铃薯产业,特别是种薯产业的发展。本文主要从疮痂病发生、病原种类分布、病害检测、致病机制、品种抗性研究及绿色防控技术等方面进行了综述,提出了马铃薯疮痂病研究中亟待解决的问题,以期为疮痂病的深入研究及绿色防控提供新思路。

Select

马铃薯早疫病病原菌Alternaria solani侵染‘合作88’不同时期转录组分析

李清, 侯晓雪, 张向东, 王荣艳, 唐唯, 李灿辉

植物病理学报. 2024, 54(6): 1091-1102. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001029

摘要 ( ) PDF全文 ( ) 附加材料

可视化

马铃薯早疫病(Potato Early Blight,PEB)是马铃薯生长期叶部重要病害,在世界范围内马铃薯各主产区普遍发生,目前没有特效防治药剂或完全抗性的马铃薯品种。本实验利用马铃薯早疫病病原菌Alternaria solani接种云南省主栽品种‘合作88’(Cooperation-88)叶片上,通过AUDPC对比易感早疫病品种‘Désirée’,发现‘合作88’为抗性品种。以‘合作88’接种后不同发病阶段,分别进行早期(A. so_e,0-72 h)、中期(A. so_m,73-120 h)、晚期(A. so_l,>120 h)转录组测序和差异分析。分析发现A. so_e共有13 083个基因差异表达,其中上调表达7 438个,下调表达5 645个;A. so_m共有12 121个基因差异表达,其中上调表达3 299个,下调表达8 822个;A. so_l共有10 530个基因差异表达,其中上调表达1 686个,下调表达8 844。分析3个时期基因差异表达,有2 720个相同基因,A. so_e特有基因4 997个,A. so_m特有基因3 975个,A. so_l特有基因3 230个。通过电镜观察,结合转录组分析和qRT-PCR验证结果,推测在A. solani侵染‘C88’早期,果胶裂解酶和纤维素合成酶合成的增加参与细胞壁重塑,侵染中期‘C88’中谷胱甘肽S-转移酶、细胞色素P450明显上调表达参与解毒途径,晚期合成大量抗氧化物,激发防御机制。3个时期中bHLH、ZIP、MYB、ERF等与抗病相关的转录因子高度表达,广泛参与泛素化途径。该结果可为研究马铃薯抗早疫病提供理论基础,加速抗病育种。

Select

白粉菌侵染橡胶树叶片的酵母双杂交文库构建及应用

王佳莉, 梁晓宇, 柯宇航, 冼雪梅, 王立丰, 王萌, 张宇

植物病理学报. 2024, 54(6): 1103-1113. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001637

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

由橡胶树白粉菌(Oidium heveae)引起的橡胶树白粉病是影响橡胶产业的主要叶部病害之一,可导致橡胶树大量落叶,严重影响胶乳产量。培育和种植抗病品种是防治该病害最经济有效的措施,因此研究橡胶树抗白粉病蛋白及其调控网络对于解析橡胶树抗白粉病机制具有重要意义。本研究以O. heveae HO-1菌株接种后48 h和0 h (接种前)混合的古铜期橡胶树叶片为样本,利用Gateway技术构建了白粉菌侵染的橡胶树叶片cDNA初级文库,通过LR重组技术将初级文库分别重组到pGADT7-DEST和pPR3-N-DEST次级文库载体上,构建出膜体系和核体系酵母双杂交次级文库。这两个文库容量均大于1.0×10^-7 CFU,重组率为100%,插入片段长度在0.1~2.0 kb之间,平均长度为1.5 kb。同时,我们分别构建了橡胶树抗病蛋白HbCNL2的全长和富含亮氨酸重复 (Leucine-rich repeat, LRR) 结构域诱饵载体,并在核体系酵母文库中筛选出7个可能与HbCNL2 LRR结构域互作的蛋白。进一步通过酵母双杂交点对点验证,确定了HbKLCR1、HbGAIP这两个蛋白与HbCNL2 LRR结构域的互作。GO注释分析显示HbKLCR1具有蛋白质结合活性,HbGAIP参与赤霉素信号传导过程,二者可能在橡胶树的抗病反应中发挥作用。本研究构建的cDNA文库质量较高,完整性较好,为筛选获得针对白粉病菌的抗病蛋白、解析这些蛋白的功能以及构建蛋白质互作调控网络奠定了基础。

Select

基于加权基因共表达网络分析法挖掘谷子LRR-RLK类抗白发病相关基因

韩彦卿, 武晓雄, 蒋思铭, 卫安琪, 田娜娜, 王鹤

植物病理学报. 2024, 54(6): 1114-1128. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001643

摘要 ( ) PDF全文 ( ) 附加材料

可视化

富含亮氨酸重复序列类受体蛋白激酶 (leucine-rich repeat receptor-like protein kinase, LRR-RLK)在植物抵抗病原菌侵染过程中发挥着重要作用。为了明确谷子LRR-RLK基因家族的基本特征,以及该家族成员在谷子对抗白发病菌(Sclerospora graminicola)中的作用,本研究利用生物信息学方法对谷子LRR-RLK基因家族进行了鉴定和分类,对其进化模式、序列特征、基因结构、启动子序列和表达模式进行了分析。进一步利用谷子抗病和感病品种受S. graminicola侵染后3个不同生育期的转录组数据,采用加权基因共表达网络分析(the weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)方法,对抗病基因共表达模块和核心基因进行鉴定。结果表明,LRR-RLK家族基因在谷子9条染色体上呈现不均匀分布;对谷子和拟南芥LRR-RLK类基因进行系统进化分析,发现这些基因主要分为4类;多数基因编码的激酶蛋白的结构域相对保守,其启动子区包含防御和应激反应、分生组织表达相关的多种顺式作用元件,表明这些基因可能受多种因子调控;利用 WGCNA 构建与抗病相关的基因共表达网络,共鉴定到 44个基因共表达模块,其中3 个为抗病相关的特异性模块(Turquoise、Blue 和Yellow) ,从中发掘到12个核心基因,功能注释结果表明这些基因参与植物抗病调控;从中选取6个基因 (Seita.9G413000、Seita.9G296000、Seita.9G557200、Seita.9G493600、Seita.3G241700 和Seita.9G163200),利用RT-qPCR分析其表达量,证实了这些基因在S. graminicola侵染的不同时期被诱导表达,推测这些基因可能在谷子抵抗谷子白发病的过程中起着重要作用。研究结果为揭示谷子抗白发病的分子机制提供了参考。

Select

希金斯炭疽菌DHN黑色素合成相关酶ChScd的功能研究

段灵涛, 王莉, 陈炜伦, 刘小雪, 祝一鸣, 何桢锐, 周而勋

植物病理学报. 2024, 54(6): 1129-1141. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000922

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

希金斯炭疽菌(Colletotrichum higginsianum)是十字花科植物炭疽病的主要病原菌,在华南地区会严重危害菜心(Brassica parachinensis)的生产。小柱孢酮脱水酶(scytalone dehydratase,Scd)是DHN黑色素生物合成过程中的一个关键酶,在许多植物病原真菌中能够通过介导DHN黑色素的合成来影响致病力。本研究在希金斯炭疽菌中鉴定到一个保守的小柱孢酮脱水酶ChScd;而后通过RT-qPCR技术分析了ChSCD基因的表达情况,发现该基因在希金斯炭疽菌菌丝与附着胞的黑化过程中表达量显著上调;同时利用农杆菌介导的转化技术构建ChSCD基因的敲除与回补突变体菌株,用以分析ChSCD基因的生物学功能。结果表明,ChSCD基因的缺失阻断了希金斯炭疽菌中DHN黑色素的生物合成,菌丝与附着胞均丧失黑化能力,进而使ChscdΔ突变体对细胞壁干扰物质与氧化胁迫的耐受度、附着胞形成率、膨压以及致病能力均显著下降。综上所述,ChScd在希金斯炭疽菌的DHN黑色素的生物合成中具有重要的作用,进而影响该病菌的抗逆性、附着胞的形成率、膨压和致病能力。

Select

枸橼过氧化物酶基因家族鉴定及其响应柑橘溃疡病菌侵染表达分析

罗健铭, 缪绸雨, 韩健, 郝晨星, 叶蓉春, 盛玲, 马先锋, 金燕

植物病理学报. 2024, 54(6): 1142-1157. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001037

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

柑橘属绝大多数种质易感柑橘溃疡病,柑橘溃疡病严重危害了我国柑橘产业发展。本研究在枸橼基因组中鉴定出88个过氧化物酶(POD)基因,通过系统进化树分析将其分为2类,并通过对柑橘溃疡病具有抗性的枸橼C-05和感病的冰糖橙叶片接种柑橘溃疡病后的转录组分析,获得16个受柑橘溃疡病菌诱导特异表达的POD基因。对在抗、感病种质中表达量较高且差异较大的CmPOD05使用qRT-PCR进一步验证其表达,并通过烟草亚细胞定位确定其可能定位于细胞质膜上。同时分析了不同柑橘种质之间的POD05同源基因蛋白质差异,以及通过启动子序列的顺式作用元件分析,得到防御和应激反应调控等多个抗病相关的顺式作用元件。在冰糖橙叶片中瞬时过表达CmPOD05,在接种溃疡病菌后第3 d,与对照相比单位叶面积的柑橘溃疡病菌生长量显著减少。在枸橼C-05及烟草叶片中瞬时过表达CmPOD05可以增加叶片的H₂O₂及超氧阴离子含量。本研究结果表明CmPOD05可能参与了枸橼C-05对柑橘溃疡病的抗病过程。

Select

121份澳大利亚小麦材料抗条锈病鉴定及分子检测

黄洁, 杨金叶, Davinder Singh, ZHANG Peng, Robert F. Park, 王保通, 李强

植物病理学报. 2024, 54(6): 1158-1166. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000924

摘要 ( ) PDF全文 ( ) 附加材料

可视化

由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici, Pst)引起的条锈病是世界范围内小麦上最重要的病害之一,培育和种植抗病品种是防治条锈病最经济有效的措施。为明确澳大利亚小麦材料的抗条锈病水平及所含抗条锈病基因,本研究利用8个澳大利亚Pst流行小种对121份小麦材料进行了苗期抗性鉴定,同时应用小麦抗条锈病基因Yr5、Yr9 (1B/1R)、Yr10、Yr15、Yr17及Yr26的特异性分子标记进行了分子检测。结果表明,121份小麦材料中,21份(17.35%)对所有供试Pst小种均表现抗病,7份(5.79%)均表现感病,其他材料对一个或多个Pst小种表现抗病。分子检测结合抗病性鉴定结果显示,3份(2.48%)可能含有Yr5基因,15份(12.40%)可能含有Yr9,9份 (7.44%%)可能含有Yr10, 6份(4.96%)可能含有Yr17,19份(15.70%)可能含有Yr26,没有检测到Yr15基因。此外,其中13份材料同时检测到两个或两个以上的抗条锈病基因,还有19份材料可能含有其他已知或未知的抗条锈基因。本研究为121份澳大利亚小麦材料的合理利用和小麦抗病育种提供了科学依据。

Select

大豆炭疽病病原鉴定及大豆种质资源抗病性评价

李艺阳, 吴冕, 王幸, 顾和平, 陈新, 崔晓艳

植物病理学报. 2024, 54(6): 1167-1178. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001636

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

炭疽病是大豆生产上一种常见的真菌病害,不但影响大豆产量,而且严重影响籽粒活力、鲜豆荚的外观和食用品质。本研究从江苏省徐州市大豆产区采集大豆炭疽病病样,经过组织分离和纯化,从同一株大豆病株的茎秆上获得4株真菌分离物XZ-1~XZ-4。根据分离物的形态学特征以及基于ITS-TUB2多基因序列的系统发育分析结果,将分离物XZ-1和XZ-2菌株鉴定为平头炭疽菌(Colletotrichum truncatum),将XZ-3和XZ-4菌株分别鉴定为层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)和木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)。致病性测定结果表明这4种真菌均为致病菌,说明田间存在炭疽菌和镰刀菌复合侵染的现象。采用两种接种方法(离体豆荚菌丝液接种法、黄化苗下胚轴菌丝块接种法)分别对56个大豆材料的抗炭疽病性进行鉴定,结果显示:这两种接种方法的病情指数虽略有差异,但对大豆材料抗、感炭疽病的等级划分基本为同一类型,匹配率达92.9%;供试的56个大豆品种(系)中有3个表现抗病,19个表现中抗,未发现高抗和免疫品种,抗病材料占比39.3%。本研究从多种病菌复合侵染的大豆茎秆中成功分离到了具有较强毒力的大豆炭疽病菌,并通过改良豆荚接种方法和新设计的黄化苗下胚轴接种方法,快速准确地对不同大豆材料进行了抗炭疽病评价,筛选出部分大豆抗病品种(系),为抗病亲本的筛选和利用以及抗大豆炭疽病基因的发掘奠定了基础。

Select

藜麦炭疽病病原菌鉴定、生物学特性及室内药剂毒力测定

薛婧, 侯学萍, 姜晓东, 殷辉, 赵晓军, 李新凤

植物病理学报. 2024, 54(6): 1179-1187. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001638

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为明确藜麦炭疽病的病原种类及其生物学特性,筛选适于防治该病害的化学药剂,采用组织分离法获得代表性菌株LMTJ,并依据柯赫氏法则验证其为藜麦炭疽病的病原菌。结合病原菌的形态学特征以及ACT、CHS-1、GAPDH、ITS和TUB2多基因系统发育分析结果,确定引起藜麦炭疽病的病原菌为菠菜刺盘孢菌(Colletotrichum spinaciae)。生物学特性研究结果表明,C. spinaciae LMTJ菌株在以淀粉为碳源、蛋白胨为氮源、20~25 ℃、pH6.0~7.0条件下菌丝生长最快,而在以蔗糖为碳源、硝酸钠为氮源、20~25 ℃、pH6.0条件下产孢最多。毒力测定结果表明,参试的5种药剂均能抑制LMTJ菌株的菌丝生长,其中92.8%异菌脲抑制作用较强,EC₅₀值为2.7654 mg·L^-1。本研究为藜麦炭疽病的诊断与防治提供了科学依据。

Select

栝楼蔓枯病病原鉴定及不同中草药提取物的抑菌活性研究

陈东芳, 曹舜, 李卫文, 何艳秋, 王传文, 程有余, 尹登科, 赵伟, 谢冬梅

植物病理学报. 2024, 54(6): 1188-1197. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001639

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为探明栝楼蔓枯病的发生情况及病原种类,筛选出针对该病害的高效植物源抑菌剂,本研究对安徽省潜山市栝楼基地蔓枯病的田间症状进行了调查,对其病原进行了分离和纯化。根据形态学和分子生物学鉴定结果,将栝楼蔓枯病病原确定为Stagonosporopsis caricae。通过室内抑菌试验,测定了20种中草药提取物对S. caricae的抑菌活性,发现当提取物质量浓度为15 mg·mL^-1时,蛇床子、博落回提取物对S. caricae的抑制率＞90%,苦参、虎杖提取物的抑制率＞80%;蛇床子和苦参提取物对该病菌的EC₅₀值分别为0.1648~0.5289和0.7347~0.8332 mg·mL^-1,抑菌活性最为明显。该研究为栝楼蔓枯病的绿色防控提供了理论依据。

Select

基于全基因组测序一株自然形成的耐链霉素果胶杆菌NJAU2的分离鉴定

杨丽萍, 楼望颖, 车舒, 唐莉栋, 邓伟, 谷安宇, 管俊娇, 奎丽梅, 安华, 王睿, 李小林, 范加勤

植物病理学报. 2024, 54(6): 1198-1214. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000930

摘要 ( ) PDF全文 ( ) 附加材料

可视化

果胶杆菌属(Pectobacterium)是导致全球农作物经济损失的重要病原细菌之一,抗生素抗性菌株的产生加大了该病害的防控难度。本研究以不同寄主植物分离获得的果胶杆菌为材料,利用平板分析,获得一株野外形成的链霉素抗性菌株。通过基因组测序及比较基因组研究,明确其分类地位,并预测链霉素抗性基因。研究表明,自不同寄主分离的8个菌株中,云南黄花马蹄莲发病株获得的NJAU2,对链霉素存在高度抗性。NJAU2基因组总长5 062 459 bp,GC含量51.83%,N50长度306 378 bp,共有4 568个编码基因。基于果胶杆菌8个管家基因(fliA、fusA、glyA、gyrB、purA、rpoA、rpoS和secY)的MLSA多位点序列分析结果显示NJAU2与标准菌株P. aroidearum SCRI 109^T及已报道的菌株P. aroidearum PC1聚类在同一个分支,该结果与基于16S rRNA基因序列构建的系统发育关系一致,进一步NJAU2与各果胶杆菌的平均核苷酸一致性(ANI)、DNA-DNA杂交(isDDH)分析也支持这一结果。为此,将自然形成的链霉素耐性菌株NJAU2归属于果胶杆菌的新种:Pectobacterium aroidearum,命名为Pectobacterium aroidearum NJAU2。NJAU2的基因组中携带编码链霉素耐药基因集。抗生素耐药性综合数据库(CARD)比对发现NJAU2含有与7类耐药相关的328个耐药基因。此外,NJAU2基因组注释表明:其含有15个编码氨基糖苷类抗生素抗性基因,其中与链霉素抗性相关的基因有rpsL和gidB。马蹄莲软腐病病原菌NJAU2的发现,为果胶杆菌在链霉素抗性方向的研究提供了新材料。

Select

苹果褐斑病菌实时荧光定量PCR分子检测技术研发

张丽霞, 彭兰, 王英豪, 吴晓政, 徐亮胜, 黄丽丽

植物病理学报. 2024, 54(6): 1215-1225. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000905

摘要 ( ) PDF全文 ( ) 附加材料

可视化

褐斑病是影响苹果产量和品质最重要的叶部病害,研究旨在构建苹果褐斑病菌(Marssonina coronaria)的TaqMan实时荧光定量PCR(TaqMan qPCR)检测体系,为苹果褐斑病的早期诊断和预测预报提供依据。本研究基于苹果褐斑病rDNA-ITS保守基因,设计M. coronaria的两条特异性引物(HB-Taq-F/R)和一条特异性探针(HB-Taq probe),建立并优化TaqMan qPCR反应体系,运用已构建的体系对人工接种M. coronaria的潜育期叶片内病原菌DNA进行定量检测,分析接种时间与叶片内M. coronaria潜伏侵染量的关系,并完成田间样品的定量检测。通过分析不同时间采集的样品检测结果,证明本检测方法可以在病害显症前10 d检测到M. coronaria。本方法可以用于病害的早期无症状检测,实现苹果褐斑病的检测和早期监测。

Select

日本山药花叶病毒外壳蛋白多克隆抗体的制备及检测方法的建立

卢晓静, 蒙姣荣, 肖冬, 何龙飞, 陈保善, 邹承武

植物病理学报. 2024, 54(6): 1226-1235. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001344

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

日本山药花叶病毒(Japanese yam mosaic virus,JYMV)是最重要的山药病毒之一,影响山药产量和品质。本研究通过对来自河南、山东和江苏的JYMV分离株的外壳蛋白(coat protein,CP)氨基酸序列进行分析,筛选出亲缘关系较远的3株分离株JYMV-WX3、JYMV-SG1和JYMV-FX1,将其CP基因与pET-30a原核表达载体连接并进行原核表达,纯化融合蛋白后进行等比例混合,免疫新西兰大白兔制备多克隆抗血清,经抗原亲和纯化获得的多克隆抗体针对纯化的JYMV-CP的效价为1:512 000。基于该抗体还建立了针对JYMV-CP的酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)、免疫斑点杂交(dot-blot enzyme-linked immunosorbent assay, Dot-ELISA)和免疫捕获反转录聚合酶链式反应(Immuno-capture reverse transcription-polymerase chain reaction, IC-RT-PCR)检测方法。IC-RT-PCR对山药叶汁中JYMV的检测灵敏度比ELISA高2个数量级,IC-RT-PCR的灵敏度为1:100 000倍稀释(w/v, g·mL^-1),而Dot-ELISA和ELISA的灵敏度分别为1:100和1:1 000倍稀释(w/v, g·mL^-1)。本研究建立的JYMV免疫学检测方法可用于山药种质交流、健康种苗生产和田间病害流行监测等应用场景,辅助该病毒的致病机制研究。

Select

蚕豆萎蔫病毒2的RT-LAMP检测方法的建立

秦艳红, 王凤丽, 张重义, 刘红彦, 刘玉霞, 高素霞, 文艺, 李绍建, 刘永康, 张德胜, 鲁书豪, 赵正伟, 王飞, 鲁传涛

植物病理学报. 2024, 54(6): 1236-1243. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001346

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

蚕豆萎蔫病毒 2(broad bean wilt virus 2,BBWV 2)属于蚕豆病毒属(Fabavirus),是地黄和山药上的重要病毒之一,严重影响这些中药材的产量和品质。本研究建立了BBWV 2的环介导恒温扩增(reverse transcription loop-mediated isothermal amplification,RT-LAMP)检测方法。根据BBWV 2 基因组RNA2上的小外壳蛋白(small coat protein,SCP) 基因序列的保守区设计引物,对RT-LAMP的反应温度和时间进行了优化,最佳反应条件为60～65 ℃反应60 min对其灵敏度、特异性和准确性进行了检测,RT-LAMP方法的灵敏度是常规PCR的10倍,为6.47×10³拷贝·μL^-1,可特异地检测出BBWV 2,对田间地黄、白术和白芷检测的准确性高于常规PCR,对山药检测的准确性度与常规PCR一致。本研究建立的RT-LAMP是一种特异、灵敏、快速、方便的BBWV 2检测方法,适用于基层科研单位对该病毒的准确检测和诊断。