[目的]研究马尾松抗松材线虫病相关基因,为解析马尾松抗性机理和高抗马尾松早期选择提供理论依据。[方法]对高抗和易感2种马尾松基因型接种松材线虫,在接种后第1、15和30天取样进行转录组高通量测序,通过对高抗和易感马尾松差异基因识别以及富集分析,以筛选与抗松材线虫病相关的组成型差异基因。[结果]对高抗和易感马尾松接种松材线虫后的转录组进行比较,在接种后第1、15和30天分别获得2 866、679和1 657个差异基因,且在接种松材线虫后不同时间点间,共有差异基因相对较少。对差异基因进行GO富集分析,结果显示:在接种后第1、15和30天,最显著的生物学进程是氧化-还原过程,而GO项刺激反应、转录调节以及香叶基二磷酸代谢过程也显著富集。对这几类GO项相关基因进一步分析,发现接种后3个时间点GO项刺激反应中共包括26个R基因,除了2个R基因外,其它R基因表达皆为组成型,在接种松材线虫和对照间差异不显著,而GO项转录调节中仅2个差异基因被nr注释为ERF转录因子,其余为未知基因。接种松材线虫后,ERF转录因子在高抗马尾松上的表达量始终高于易感马尾松上的表达量,且在接种松材线虫和对照间表达量变化不显著,也为组成型基因表达。GO项香叶基二磷酸代谢过程中,GGPPS 3个基因也在高抗马尾松上具有更高表达量,为组成型基因表达。这些基因中TIR-NBS-LRR基因(c65785.graph_c0)、ERF转录因子(c78073.graph_c0)和3个GGPPS基因在高抗马尾松中表达量较高,而在易感马尾松中表达量较低,甚至为0,可作为开发分子标记的候选基因用于鉴定抗性马尾松。[结论]高抗和易感马尾松在接种松材线虫后第1天其表达量差异达到显著水平的基因最多,其中,LRR基因、ERF转录因子和GGPPS与马尾松的抗性相关,部分TIR-NBS-LRR基因、ERF转录因子和GGPPS有望被开发为鉴定高抗马尾松的分子标记。

通过反复选择试验,从40个马尾松种源中选出既抗松材线虫病又较抗松褐天牛补充营养取食的广东5号种源。接种松材线虫使抗病马尾松种源中某些萜类组分如长叶烯、酚性化合物等增多;而抗松褐天牛取食种源含有更多的单萜烯、倍半萜烯、石竹烯等,含有更少长叶烯,这可能与松材线虫和松褐天牛的取食习性不同有关。游离氨基酸含量低的马尾松种源能抗松褐天牛成虫补充营养取食和抗松材线虫病,这与游离氨基酸含量低的马尾松种源抗性强的观点一致。厚皮紧密型的树皮结构和旺盛的树木生长势也是抗性种源抗性强的原因。

研究结果表明：火炬松、短叶松和刚松对松材线虫病为高抗松种，马尾松的抗性弱于以上３个松种，但明显强于黑松、赤松、湿地松和晚松；从４０个马尾松种源中初选出５个抗性强的种源；选育推广高抗松种和抗性强的马尾松种源，营造混交林，彻底清除处理病死木及加强检疫工作是控制松材线虫病蔓延的根本性措施。同时还概述了该病的流行规律与传播

在选出和验证抗病马尾松种源的基础上，研究了马尾松不同抗病性种源的树体内氨基酸含量的差异。结果表明，抗病种源在接种松材线虫前后均比较感种源含有较少的组氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、酪氨酸和精氨酸等９种游离氨基酸。它们与感病指数均呈正相关，这说明游离氨基酸含量低的马尾松种源抗松材线虫病。１１种固态氨基酸的含量与感病指数有负相关性，说明其含量较高的种源具较强抗病性能。

采用便携式ASD野外光谱仪,对3个样地未知病害马尾松进行反射光谱连续测量,在对随机抽取的样木反射光谱数据红边位置、绿峰反射高度和红谷吸收深度分析的基础上,进一步利用分形理论,计算450～780nm之间的反射光谱曲线的分形维数,并分析曲线构形变化机理与分形维数之间的关系。结合后期补充调查,结果表明:(1)分形维数在调查期间特别是后期,呈下降趋势,这基本与3个光谱参数的变化吻合,但相对红边位置、绿峰反射高度和红谷吸收深度,分形维数变化趋势较稳定,说明分形维数作为马尾松健康状况预测的指标具有一定潜力;(2)分形维数与绿峰反射高度和红谷吸收深度存在正相关关系,且与绿峰反射高度的相关关系高于红谷吸收深度...

由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)引起的松树萎蔫病(pine wilt disease,PWD)严重危害松属植物,给我国林业资源造成巨大损失。棘孢木霉(Trichoderma asperellum)对松材线虫有抑制作用。通过对松材线虫处理的棘孢木霉(Trichoderma asperellum)T203菌株转录组分析,为棘孢木霉的分子抗病机制提供理论依据,也为松材线虫的生物防治提供新的思路。以松材线虫悬浮液与无菌水处理的棘孢木霉T203菌丝为样本,利用RNA-Seq技术分析棘孢木霉T203的差异表达基因。结果表明:棘孢木霉T203测序数据共得到964个差异表达基因,其中,371个上调表达,583个下调表达。GO功能富集到氨基酸转运、蛋白质合成与代谢、细胞合成以及催化酶活性等相关功能的基因,KEGG代谢途径富集到抗生素生物合成、氨基酸代谢、谷胱甘肽代谢、过氧化物酶体等相关功能的基因。在MAPK信号途径中发现了编码信号识别传递与诱导抗病机制的G蛋白、过氧化氢酶等基因。在差异表达基因中筛选出了12个松材线虫诱导棘孢木霉T203的抗病基因,qRT-PCR验证表明这些基因与转录组数据表达模式一致。获取了高质量棘孢木霉T203的转录组测序结果,棘孢木霉主要通过抗病基因编码信号传导因子、抗氧化酶、水解酶、解毒酶、抗生素等活性代谢产物调控自身防卫反应。MAPK信号途径在棘孢木霉菌丝生长发育、信号识别传导以及诱导抗病机制等方面具有重要的意义。

树脂分泌停止是松树受松材线虫危害的主要症状之一。对南京地区黑松、马尾松接种树调查表明，２０～３０ａ黑松春季接种１４ｄ后以异常树为标准作早期诊断可使准确率达１００％，夏季接种２５ｄ诊断准确率为９３％，３０ｄ准确率１００％；秋季３０ｄ准确率１００％。１０～１５ａ黑松不论接种季节２０ｄ后准确率即达１００％。马尾松接种线虫后随不同树龄、不同接种时间流胶情况差别较大，使准确率达１００％的接种天数普遍比黑松迟１０ｄ左右。溴酚蓝、二甲基黄染色剂用于病树早期诊断反应不明显。据流胶试验，在松材线虫病新发现区可用流胶法作早期诊断，以尽早清理病树并达彻底清除的目的。

为揭示松材线虫病对马尾松抗氧化系统的影响,探讨了松材线虫侵染的马尾松针叶中的脯氨酸含量、抗氧化酶活力及相关基因表达的变化规律.结果显示:松材线虫侵染导致马尾松针叶中的脯氨酸含量显著降低,超氧化物歧化酶、铜锌超氧化物歧化酶和过氧化物酶活力显著下降,同时富含脯氨酸的阿拉伯半乳聚糖蛋白和过氧化物酶的编码基因也下调表达;随着侵染虫量的增加,过氧化物酶基因在马尾松针叶中的表达增强,而在茎干、枝条中的表达减弱,导致抗氧化酶活力下降,马尾松的抗病防御能力减弱.研究结果初步揭示了松材线虫侵染致使马尾松最终枯萎死亡过程中抗氧化系统的变化,为林业生产上制定防控松材线虫病害的相应策略提供理论基础.

【目的】探讨松材线虫Bursaphelenchus xylophlius病疫木采伐对马尾松人工纯林林分结构的影响，对松材线虫病入侵后的马尾松林分的经营管理有理论和实践价值。【方法】在浙江省杭州市临安区，分别选择松材线虫病危害及周边未受害的马尾松Pinus massomiana人工纯林设置样地并进行调查。【结果】疫木卫生伐12 a后的结果表明：与马尾松纯林相比较，卫生伐之后马尾松重要值显著下降，从100.00%降至38.41%；胸径结构由正态分布变为反J型曲线；树高结构由单层林变为复层林；林木大小个体差异显著增加，两级分化显著加剧；林木分布从均匀分布变为随机分布；林木竞争压力增加，6 cm径阶林木竞争压力最大。【结论】卫生伐促使受害马尾松纯林向混交林演替的速度加快，多个林分结构指标发生了重大变化，单层马尾松同龄纯林演替为复层马尾松落叶阔叶树混交异龄林。图2表4参18

【目的】为获得白芷转录组序列信息,了解不同产地间白芷的差异表达基因情况。【方法】以白芷根为研究对象,采用Illumina HiSeq X Ten平台对不同产地白芷进行高通量转录组测序,并对其差异表达基因进行筛选和分析。【结果】川白芷产地间、亳白芷产地间及川白芷与亳白芷间的差异基因总数分别为2686、1704、11 549条,分别被GO富集注释11 038、434、5604条,差异基因的主要功能与细胞组成、细胞、细胞器、结合、催化活性、细胞过程及代谢过程有关。KEGG通路分类显示,差异表达基因被分为4大类,24个小类,所在通路主要与代谢过程相关。与白芷主要化学成分香豆素和挥发油合成相关的4-香豆酸连接酶、丙氨酸氨解酶、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶在川白芷中表达量升高,1-脱氧-D-木糖-5-磷酸合成酶、脱氢多萜醇焦磷酸合成酶在川白芷中表达量降低。【结论】通过转录组测序分析了不同产地白芷根基因差异表达状况,为白芷药材道地性品质的形成提供了理论依据。

测试了木腐菌对松材线虫繁殖的影响以及对马尾松木块和松材线虫病病死树伐桩的分解能力,结果表明,供试菌株除裂褶菌菌株外,其他菌株都能抑制松材线虫的繁殖,其中松材线虫在松生拟层孔菌菌株W10、W11,硫磺菌菌株5452、6600,粗皮侧耳菌株6221,虎掌菌菌株6320,茯苓菌株6284,灵芝菌株6501菌落上完全不能存活。对马尾松木块的分解试验结果表明,松生拟层孔菌菌株W10、W11、硫磺菌菌株6600、杂色云芝菌株6923、茯苓菌株6284对马尾松木块具有较强的分解能力。田间接种硫磺菌菌株6600、杂色云芝菌株6923、松生拟层孔菌菌株W11、茯苓菌株6284和粗皮侧耳菌株6221处理松材线虫病...

[目的]明确松材线虫入侵对马尾松树针叶光合特性、光合响应曲线、主要光合响应指标及碳氮元素含量的影响,以期在光合生理水平上提供松材线虫病的早期快速诊断技术,为林业管理者采取快速防治措施提供科学的理论依据。[方法]本研究选取健康期、感病中期和感病末期马尾松树为研究对象,利用Li-6400XT便携式光合测定仪和稳定同位素质谱仪,分别测定不同感病阶段马尾松树针叶光合特性及所测针叶样品的C%、N%和δ~(13)C含量。[结果]健康马尾松树在松材线虫胁迫条件下,可显著降低其针叶的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度,其数值大小均表现为:健康期>感病中期>感病末期;不同感病阶段马尾松的暗呼吸速率数值之间的差异也达到极显著水平,其数值的大小表现为:感病中期>健康期>感病末期;健康期马尾松的光补偿点显著低于感病中期的光补偿点,但是其光饱和点显著高于感病中期的光饱和点。此外,不同感病阶段马尾松树针叶的平均C素含量变化不大,但平均N素和平均δ~(13)C含量则会显著下降。[结论]松材线虫侵染健康马尾松树后,可降低其对外界光照条件的适应能力,致使其光合特性显著下降;感病马尾松树针叶N素损失是导致马尾松光合能力显著下降的一个主要原因;感病马尾松树针叶气孔导度下降是导致其针叶δ~(13)C含量下降的主要原因,同时亦说明松材线虫的入侵会显著降低马尾松树针叶的水分利用效率。

【目的】利用马铃薯抗晚疫病种质资源筛选晚疫病抗病基因，为马铃薯晚疫病抗性育种提供理论基础。【方法】基于转录组测序技术，分析20个具有持续强抗晚疫病的马铃薯品种/品系和3个易感晚疫病品种的抗、感差异表达基因，利用GO数据库预测差异表达基因的功能、Clustal Omega程序比对氨基酸序列、MEGA6构建氨基酸序列进化树及SMART和HMMER程序分析蛋白结构域。【结果】对比3个易感晚疫病品种，20持续强抗病材料间具有共性上调或下调表达的基因，筛选到转录水平相差2倍的上调基因有6，034个、下调基因4，611个；GO分析表明，在表达上调的基因中，有508个基因的表达产物参与转录调控，1，084个基因的表达产物拥有ATP结合功能，1，179个基因的表达产物位于细胞核内发挥功能。在这些差异表达的基因中，分别有313个及111个基因表达量相差10倍上调或下调，其中在表达水平极调的基因中，有3个cc-NBS-LRR类基因与已克隆的晚疫病抗性基因有相似的蛋白结构域，其中，PGSC0003DMP400034099基因由876个氨基酸组成，与Rpi-amr3i基因的亲缘关系较近，其内部有9个LRR结构域，而Rpi-amr3i基因内部只有4个LRR结构域；PGSC0003DMP400045185基因由911个氨基酸组成，与Rpi-amr3i、R1-A、R8以及Rpi-blb2基因的亲缘关系较近，其内部的LRR结构域比Rpi-amr3i、R1-A、R8和Rpi-blb2多，且包含MeaB和Hc1结构域；PGSC0003DMP400042154基因由888个氨基酸组成，与Rpi-vnt1基因的3个转录本亲缘关系较近，内部都含有1个ABC transporter结构域，3个LRR结构域，Rpi-vnt13个转录本内只有1个LRR结构域。【结论】在20个具有持续强抗晚疫病特性的马铃薯品种/品系中筛选到大量差异表达的基因，其中极显著上调表达的cc-NBS-LRR类基因PGSC0003DMP400034099、PGSC0003DMP400045185和PGSC0003DMP400042154与已知晚疫病抗性功能基因的具有相同的保守性分子结构，可能参与马铃薯持续强抗晚疫病。

１９８４年在南京近郊营造了马尾松不同种源以及其他松树试验林。１９９５年７月对该试验林（１３年生）３９个马尾松种源以及６种其他松树进行了松材线虫接种。线虫是从当地由于松材线虫病死亡的马尾松树材中提取的。每个种源或树种接种３株，共接１３５株树木。每株接线虫约５０００条。马尾松不同种源和不同松树对松材线虫的抗性及感病进程变异很大。５个强抗性种源（广东高州、英德、信宜，广西忻城和湖北远安）抗性显著高于其他种源，也高于黑松和晚松，但低于高抗性的火炬松、湿地松、短叶松和刚松。马尾松不同种源对松材线虫的抗性变异模式具有随产地的纬度从南向北而不断减弱的趋势

松材线虫病是由松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)侵染引起的严重病害,引起重大的经济和生态损失。钙调素(CaM)是真核生物中Ca2+主要传导蛋白,本研究采用RT-PCR方法,首次从马尾松中克隆获得CaM,命名为pmCaM,并检测了其响应松材线虫侵染的表达特征。序列分析表明:pmCaM完整的开放阅读框核苷酸序列为450bp,编码149个氨基酸的蛋白质;该蛋白含有4个EF-hand结构域,具有钙调素的典型特征,与其它植物的CaM蛋白均有较高同源性。实时荧光定量PCR分析显示:接种松材线虫后30 180 min时间段,马尾松苗根、茎、叶器官中的pmCaM均下调表达,但不同...