【目的】以对玉米丝黑穗病高感的黄早四和抗病的Mo17自交系为材料,用丝轴黑粉菌进行接种,研究病菌对玉米的侵染率及扩展进程。【方法】采用丝黑穗病病原菌基因组特异引物的PCR技术,分别对幼苗期的根、叶和成熟期的根、茎、叶、雄穗生长锥DNA进行PCR扩增。【结果】特异引物的PCR技术不仅能够在早期准确鉴定玉米幼苗是否受到病菌的侵染,而且可以跟踪丝轴黑粉菌在体内扩展进程。【结论】玉米对丝黑穗病的抗性差异主要表现为抗侵染和抗扩展,抽穗期雄穗对病樱的形成不能表现出明显的抗性效应。

玉米瘤黑粉病是我国玉米产区的主要病害之一,明确抗、感瘤黑粉病玉米自交系苗期感染瘤黑粉菌后的组织细胞、可溶性糖及保护性酶差异,是深入解析瘤黑粉病发生规律的基础和前提。以感病玉米自交系掖478和抗病自交系齐319为材料,播种后25d对幼苗进行人工接种瘤黑粉菌FB1×FB2,利用激光共聚焦显微镜、体视显微镜、扫描电镜和透射电镜观察接菌0,2,4,8,12d的叶片组织细胞结构差异。结果表明:掖478接菌后,菌丝快速增殖,通过叶肉细胞逐渐向维管束鞘细胞侵染,致使维管束鞘细胞叶绿体肿胀,淀粉粒增多,花环结构被破坏,最终形成瘤状物;齐319接菌后,菌丝增殖受抑制,组织细胞结构完整清晰,线粒体数量显著增加。通过分析接菌后不同时间节点抗、感玉米自交系叶片的可溶性糖含量和保护性酶活性差异,发现掖478可溶性糖含量逐渐上升,接菌后12d含量最高,齐319可溶性糖含量先升高后降低;抗、感玉米自交系的超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先升高后降低趋势,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均持续上升;且不同时间节点齐319保护性酶活性显著高于掖478。研究结果可为进一步揭示瘤黑粉病的侵染机制提供理论参考。

在水稻不育系开花期接种Ｎｅｏｖｏｓｉａｈｏｒｒｉｄａ的细胞学研究表明，病菌对“珍汕９７Ａ”比“Ｄ９０Ａ”“Ｇ４６Ａ”及“Ｋ１７Ａ”有较高的侵染率。病菌不进入水稻的细胞，也不侵入胚囊，在菌丝周围的花柱及子房细胞无可见的变化，也都具有正常的质壁分离能力。接种后１２小时，水稻子房细胞膜透性高于不接种的对照，但在２４小时以后，除“珍汕９７Ａ”的细胞膜透性显著上升之外，其余３个不育系接近或低于不接种的水平。

用Neovossia　horrida的次生小孢子，在田间和离体接种水稻不育系的试验证明，病菌以菌丝从柱头直接侵入，经花柱到达子房的珠心组织。接种后8小时在子房中发现菌丝，第7天在种皮和糊粉层之间形成初生冬孢子，第9天冬孢子成熟。病菌在4个不育系上的侵染过程相似。病菌在无需授粉的条件下就能侵入、但只在胚乳能正常发育的水稻子房中形成冬孢子。

为明确外源Bt基因的导入对玉米抗病性的影响,本研究以转Bt基因玉米株系和其受体亲本郑58为材料,比较了接种丝黑穗病菌(Sphacelotheca reiliana(Kühn)Clint.)后转Bt基因玉米防御酶系统、激素水平及次生代谢的变化情况,探讨了转Bt基因玉米对病害抗性的相关生理机制。研究结果表明:接种丝黑穗病菌后,转Bt基因玉米在吐丝期的发病率达到24%,单穗总粒重较对照下降18%,百粒重下降12%,而郑58发病率为15%,产量与对照无显著差异。转Bt基因玉米的超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)等防御酶活性比郑58玉米在抵御病害侵染时表现的较弱,丙二醛...

以前期研究中筛选得到的强毒菌株和弱毒菌株为试材,旨在探讨不同毒性玉米大斑病菌侵染对寄主多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性的影响。在确定了检测玉米PPO活性的最佳反应体系及最佳酶活测定时间的基础上,建立了快速准确测定PPO活性的方法;探讨了玉米大斑病菌强毒菌株YC和弱毒菌株01-23T侵染对寄主PPO活性的影响,结果发现,在优化的最佳试验条件下,弱毒菌株01-23T侵染对寄主防御酶PPO的影响与强毒菌株YC有很大不同,前者比后者更容易引发寄主防御反应,使寄主防御酶活性升高、抵抗力得以维持。为深入探讨玉米大斑病菌与玉米之间的相互作用奠定了基础。

利用已公布的玉米黑粉病菌基因组全序列数据及信号肽预测软件SignalP v3.0、亚细胞器中蛋白定位分布预测软件Tar-getP v1.01、跨膜螺旋结构预测软件TMHMMv2.0和膜锚定位点预测软件Big-PI Predictor预测分析了玉米黑粉病菌基因组编码蛋白的作用位点。结果表明,在6522个ORF中,具有分泌功能的有543个,占全基因组基因总数的8.3%;作用位点在线粒体的有1552个,占全基因组基因总数的23.4%;具有跨膜结构的有1269个,占全基因组基因总数的19.5%;锚定在膜上的有56个,占全基因组基因总数的0.9%。

为明确油菜素内酯(BR)增强玉米抗禾谷镰孢侵染的作用及机制,以玉米郑单958为试验材料,分设喷施BR和未喷施BR的处理,在玉米喷施BR 10 d后,接种禾谷镰孢菌,调查比较喷施BR后玉米感染禾谷镰孢菌的发病情况,确定油菜素内酯提高玉米抗禾谷镰孢侵染的确切作用,结果表明,在未喷施BR的自然生长条件下,在玉米上接种禾谷镰孢,发现茎秆表面有明显的病原菌沿接种针孔侵染扩散的痕迹,玉米茎剖面内髓组织黑褐色严重,几乎整个节间均已被病原菌侵染;但在喷施BR 10 d后再接种禾谷镰孢,玉米茎剖面内的髓组织被病原菌侵染面积明显减少,发病明显减轻,说明BR提高了玉米抗禾谷镰孢侵染的能力。用含BR的PDA培养基培养禾谷镰孢,与对照相比,禾谷镰孢发育未受到明显的影响。BR处理后,玉米叶片脯氨酸含量增加,Real-time PCR分析编码脯氨酸合成酶的基因Zm P5CS的表达量,发现其表达量确实受BR的诱导。同时BR处理后玉米叶片可溶性糖含量极显著增加,保护酶SOD和PAL活性显著增加,POD活性极显著增加。说明BR提高玉米自身抗逆性来提高抵抗禾谷镰孢侵染。油菜素内酯对禾谷镰孢的生长发育没有明显的影响;油菜素内酯提高玉米抗禾谷镰孢侵染的原因可能不是抑制禾谷镰孢的生长发育,而是通过提高玉米脯氨酸合成、保护酶活性、可溶性糖含量,从而提高玉米自身免疫能力。

为探究提高农杆菌侵染效率的最优制备方法,以玉米自交系‘B 104’为转化受体,分析比较YEP固体和液体培养基,AB液体培养基制备的农杆菌EHA 105(植物双元表达载体pCAMBIA 3301)瞬时侵染幼胚能力的差异。结果表明,AB液体培养基制备的农杆菌瞬时侵染率达到100%,染色面积超过30%的幼胚占比约为40%,显著高于YEP培养基制备的农杆菌(P<0.05);AB液体培养基侵染的幼胚产生胚性愈伤的比率为49%,显著高于YEP培养基制备的农杆菌(P<0.05);AB液体培养基侵染产生的转化苗阳性转化率显著高于YEP液体培养基的阳性转化率(P

为了明确一氧化氮（ＮＯ）和过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）与玉米弯孢菌叶斑病抗性的关系，及作为信号分子调控玉米抵御弯孢菌感染过程中的生理机制。以对玉米弯孢菌叶斑病具有不同抗性的３个玉米种质４７８、齐３１９、农大１０８为试材，外源施用硝普钠（ＳＮＰ）、２－４，４，５，５－苯－四甲基咪唑－１－氧－３－氧化物（ｃ ＰＴＩＯ）、过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）、抗坏血酸（ＡＳ Ａ），和接种玉米弯孢病菌，比较植株病情指数、ＮＯ和Ｈ２Ｏ２含量及寄主防御酶活性的变化。结果表明：外施一定浓度的ＮＯ供体硝普钠（ＳＮＰ）和Ｈ２Ｏ２均可减缓玉米弯孢叶斑病菌侵染进程，降低感病率和平均病情指数，并且能够不同程度地提高植株防御酶活性，尤其抗性弱．．．

运用生物信息学手段分析pep1基因结构,并根据GenBank中玉米瘤黑粉菌pep1 DNA序列设计引物,从玉米瘤黑粉菌SG200的基因组中扩增得到了pep1基因全长,构建了pET–28a–pep1重组表达质粒,选用大肠埃希菌BL21(DE3)作为宿主菌,以1 mmol/L IPTG诱导表达。SDS–PAGE检测结果表明,诱导表达产物大小与理论值(20 800)一致,说明pET–28a–pep1能够在大肠埃希菌BL21(DE3)中高效表达。

用山东莱西市玉米弯孢叶斑病菌强致病类型菌株QN-10,接种玉米抗病自交系齐319和感病自交系7922,采用蛋白质组技术分析其差异蛋白及功能。结果表明,齐319感染弯孢菌3 d后,有12个差异蛋白质斑点被诱导合成,8个为增量表达蛋白质斑点,2个为减量表达蛋白质斑点,2个为新产生蛋白质斑点;自交系7922有3个蛋白质斑点表达量增加,2个斑点表达量下降,但没有发现新的蛋白质合成。齐319差异蛋白质斑点鉴定表明,分别属于β-1,3-葡聚糖酶、F-box亮氨酸高度重复蛋白、锌指蛋白。

【目的】建立巢式PCR方法，快速检测处于病害潜育期的玉米叶片内的多堆柄锈菌（Puccinia polysora），为玉米南方锈病（southern corn rust）的预测和防治提供技术支持。【方法】根据多堆柄锈菌ITS区序列，在其变异区设计3条多堆柄锈菌特异性检测引物NX471-F、NX255-F和NX255-R，建立以NX471-F与真菌ITS区通用引物ITS4为外侧引物，NX255-F/NX255-R为内侧引物的巢式PCR。采用20μL扩增体系：Ex Taq DNA聚合酶（5 U·μL~(-1))0.15μL、10×Ex Taq Buffer(Mg~(2+)plus)2μL,d NTP Mixture（各2.5 mmol·L~(-1))1.6μL，上下游引物（10μmol·L~(-1)）各0.3μL,DNA 1μL,14.65μL ddH_2O。扩增程序：利用外侧引物NX471-F/ITS4进行第一步PCR扩增，95℃预变性7 min;95℃变性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸45 s,30个循环；72℃再延伸7 min。将扩增后的产物稀释20倍，取1μL用作第二步PCR的扩增模板，然后以内侧引物NX255-F/NX255-R进行第二步PCR扩增，95℃预变性7 min;95℃变性30 s,66℃退火30 s,72℃延伸26 s,30个循环；72℃再延伸7 min。同时选用内侧引物进行常规PCR扩增，扩增体系同巢式PCR，扩增程序除循环数为38，其余程序同巢式PCR的第二步PCR检测。在此条件下对多堆柄锈菌、高粱柄锈菌（Puccinia sorghi）、青杨叶锈病菌（Melampsora laricipopulina）和7种玉米常见病原菌进行特异性检测，对不同梯度多堆柄锈菌基因组DNA和3种人工接种病叶进行灵敏度检测。【结果】巢式PCR检测体系仅在检测多堆柄锈菌时，产生了255 bp的目的条带，其他菌株均未扩增出目的条带。巢式PCR检测体系对多堆柄锈基因组DNA的最低检测限为10 fg·μL~(-1)，是常规PCR检测体系灵敏度的500倍。当1 g人工接种病叶含500—2.5×10~4个多堆柄锈菌夏孢子时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别0和85.71%，巢式PCR可检测出的夏孢子个数最少为1 000个；当1 g人工接种病叶中含1—7个夏孢子堆时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别76.19%和100%，常规PCR可检测出的夏孢子堆个数最少为2个，巢式PCR可检测出1个及以上夏孢子堆；当1 g人工接种病叶中含1—7个侵染点时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别14.29%和66.67%，检测出的侵染点个数最少分别为6个和3个。【结论】成功建立了一种以NX471-F/ITS4为外侧引物，NX255-F/NX255-R为内侧引物的巢式PCR检测方法，可快速、高效、准确检测玉米叶片中潜伏期的多堆柄锈菌。

分析接种小麦白粉菌E09后Pm21近等基因系及其亲本叶片的总蛋白质差异,从蛋白质组调控角度揭示Pm21基因抗白粉病的抗病机理。以Pm21近等基因系及其亲本百农3217为试材,显微观察接种后5 d内的叶片表面细胞与白粉菌孢子表型差异;采用非离子去污剂提取总蛋白质,运用双向电泳、质谱分析与数据库检索技术,比较Pm21近等基因系及其亲本接菌第4天后的叶片总蛋白质差异。超显微和显微观察结果表明,12 h后百农3217叶细胞表面与Pm21近等基因系相比褶皱明显;在接菌第2天后,在Pm21近等基因系白粉菌孢子生长明显慢于其亲本表面孢子,且孢子侵入个数较少,不萌发现象较多;在第4天后Pm21近等基因系被侵染...

【目的】揭示侵染中国甘蔗及玉米的甘蔗花叶病毒(Sugarcanemosaicvirus,SCMV)的遗传多样性,为抗病品种培育及病害综合防治提供依据。【方法】以病株叶组织总RNA抽提物为模板,通过RT-PCR扩增及扩增产物直接测序获得了华南地区SCMV26个甘蔗及玉米田间分离物的近全长CP基因序列,结合GenBank中已公布的部分相应序列,采用序列比对及分子系统进化树重建方法,对SCMVCP基因序列的变异性进行分析。【结果】中国SCMV可分为3个分子组群,各组群分别对应于各自来源的寄主,即杂种甘蔗(糖用甘蔗,Saccharuminterspecifichybrids)、玉米(Zeamays)和...