【目的】由黑腐果胶杆菌（Pectobacterium atrosepticum，Pa）引起的马铃薯黑胫病，是影响马铃薯产量和品质的主要病害之一。本研究旨在比较不同抗性品种对马铃薯黑胫病菌的生理反应，以期阐明马铃薯抗病品种如何调节防御酶活性及生化物质的含量来抵御病原菌的侵害。【方法】选用抗病品种青薯9号和感病品种乐薯1号为试验材料，温室中进行盆栽种植，植株生长到10～15 cm时在茎基部接种10 μL 10⁶cfu / mL浓度的病原菌Pa，分析接种后不同时间点（1、2、3、4d）时SOD、CAT、POD、PPO、PAL和β-1，3-葡聚糖酶的酶活性，以及木质素和总酚含量的变化情况。【结果】接种Pa后，在抗病品种中，CAT、SOD、PPO和PAL酶的活性，以及木质素含量与对照组相比显著升高，且明显高于感病品种。感病品种在侵染初期表现出较高的POD活性，但随着侵染时间的增加，POD活性的增长速率和峰值在2～3 d逐渐低于抗病品种。尽管，β-1，3-葡聚糖酶活性和总酚含量在不同抗性品种间未表现出显著差异，但两者在接种后1～4 d的变化趋势存在差异。【结论】SOD、CAT、POD、PPO、PAL的酶活性水平以及木质素和总酚含量在抗病和感病品种中存在显著差异，并且抗病品种在接种病原菌后部分生理指标的变化速率明显高于感病品种。

【目的】探讨干腐病菌(Fusarium sulphureum Schlechlendahl)侵染过程中马铃薯切片组织主要细胞壁降解酶(cell wall degrading enzymes,CWDEs)活性的动态变化。【方法】陇薯3号马铃薯块茎组织切片接种F.sulphureum后,不同培养天数取样测定并比较分析主要CWDEs活性变化。【结果】F.sulphureum侵染的组织均能产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)、果胶甲基酯酶(PME)、果胶裂解酶(PML),但P...

马铃薯脱毒苗经环腐病菌悬液浸根后,再用A-10'生防菌液处理,结果表明:叶片内的苯丙氨酸解胺酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)和叶绿素的含量与对照相比均有明显的增加,表明植物的抗病性增强;可溶性蛋白的释放减少,表明降低了病菌对组织的破坏作用,说明嗜热脂肪芽孢杆菌对马铃薯植株的抗病性具有诱导效应。

为探索clpP基因对胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种(Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum,P.c.c)生物学特性及致病性等方面的影响,采用同源重组法构建clpP基因缺失突变体ΔclpP和互补菌株ΔclpP(clpP),测定突变体及互补菌株的运动性、生物膜、抗氧化压力,以及在不同培养基和不同温度下的生长能力、部分致病因子活性及致病性等表型,并采用RT-PCR分析了果胶酸裂解酶(Pel)、纤维素酶(Cel)、蛋白酶(Prt)和坏死诱导蛋白(necrosis-inducing protein,Nip)等相关致病因子的编码基因转录水平变化。结果表明:Δ...

【目的】研究根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌株N9-1侵染甘薯外植体后其生理生化特性的变化规律。【方法】用根癌农杆菌菌株N9-1侵染甘薯品种"新大紫"的茎段、叶片和叶柄为外植体,分别在共培养0、1、3、5d后取样,测定根癌农杆菌感染甘薯外植体后的生理生化特性变化。【结果】根癌农杆菌感染甘薯茎段、叶片和叶柄外植体后,可溶性蛋白质含量随共培养天数的增加而逐渐下降。在感染初期,由于逆境的出现,消耗了外植体内大量的POD和SOD,从而使其POD活性和SOD活性下降。感染后期由于植物抗病机制的作用使POD和SOD活性升高。感染后的甘薯外植体中的内源ABA和GA3含量均表...

为了明确黄绿绿僵菌的致病机理。通过扫描电子显微镜,观察了黄绿绿僵菌分生孢子在马铃薯瓢虫幼虫体表的侵染及穿透过程。结果表明,黄绿绿僵菌对马铃薯瓢虫的侵染要经历孢子的附着、萌发、入侵和菌丝的延伸与增殖等阶段;黄绿绿僵菌接种12h后附着于虫体表面的分生孢子萌发,24h后体积膨大并从一侧伸出芽管,之后逐渐生长成菌丝,沿体壁蔓延,若遇到合适的侵入部位,前端即产生附着胞向体壁穿透,并在体内繁殖,最终伸出虫体表面,使其布满白色菌丝。

构建CaMv35S启动子驱动人白细胞介素12基因(hIL-12)的植物表达载体pBI121-hIL-12,通过三亲杂交法将重组载体导入根癌农杆菌菌株EHA105,农杆菌介导法转化马铃薯茎段,经卡那霉素抗性筛选,获得28株抗性植株。通过PCR检测,22株为阳性,从PCR阳性植株中随机选取5株,ELISA法检测茎和叶中hIL-12的表达量,其中2株与对照组相比有显著性差异(p

根癌农杆菌介导的植物遗传转化是现代分子育种的重要手段之一,但农杆菌转化法具有外植体基因型依赖性,使得一些顽抗物种很难获得转化植株,有效利用参与转化过程的植物基因是进一步提高转化效率的可能路径。VIP1是一种bZIP转录因子,参与植物的免疫应答反应,但最近研究发现激活VIP1蛋白会促进农杆菌介导的转化过程,通过优化植物组织培养条件,增加植物体内VIP1的表达量可以提高遗传转化效率。总结植物与农杆菌之间相互作用的分子生物学过程,将为提高植物转化效率提供新的策略。

【目的】通过生理指标和高通量转录组数据解析杨树响应病原菌侵染的分子机制，为探究杨树叶片在胶孢炭疽菌侵染下生理及分子响应模式奠定重要的理论基础。【方法】以毛白杨无性系LM50为试验材料，对胶孢炭疽菌侵染后3种抗氧化酶活性（多酚氧化酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶）变化模式进行分析；基于RNA高通量测序技术分析关键基因及其表达模式。【结果】病原菌侵染叶片6 d后，丙二醛含量和3种抗氧化酶的活性显著提高。共检测到4 547个杨树差异表达基因，其中2 262个基因上调，2 285个基因下调，差异基因主要富集到糖类、脂类、次生代谢产物、苯丙烷、谷胱甘肽、多种氨基酸、不饱和脂肪酸合成及代谢等生物学通路。WRKY、ERF等转录因子家族表达量明显改变，可能在杨树响应病原菌胁迫过程中发挥了重要作用，其中27个WRKY和23个ERF转录因子表达明显受到激活。MapMan分析结果表明病原菌侵染导致氧化胁迫的产生，植物激素含量也增加，这些激素作为信号激活防御反应，最终诱导大量抗病通路相关基因表达。【结论】27个WRKY和23个ERF转录因子可能在杨树响应病原菌胁迫的过程中起到重要的调控作用，谷胱甘肽、苯丙烷和类黄酮次生代谢通路可能参与杨树响应胶孢炭疽菌侵染过程。

【目的】利用双重PCR技术快速检测马铃薯环腐病菌(Clavibacter michiganensis subsp.sepedonicus)和黑胫病菌(Pectobacterium atroseptica)。【方法】根据GenBank上发表的马铃薯环腐病菌pCS1质粒上纤维素酶A基因序列,对比近缘种及马铃薯上几种重要病原菌的核苷酸序列,设计并合成了1对特异性引物CMS1/CMS2,将设计的引物与已发表的PCR检测马铃薯黑胫病菌特异性引物ECA1f/ECA2r结合,经过条件优化后,建立了双重PCR体系。【结果】利用引物CMS1/CMS2扩增出了1条913 bp的马铃薯环腐病菌特异性条带。检测灵敏度...

[目的]基于RNA-Seq测序技术，初步探究了杨树-腐皮镰刀菌互作过程中相关基因的表达、主要信号通路和代谢途径，筛选了杨树防御腐皮镰刀菌侵染的关键基因，为进一步揭示此类病害的分子机制奠定基础。[方法]以生长2个月的银腺杨84K为材料，用1×10~7个·mL~(-1)的腐皮镰刀菌孢子液侵染根系，于侵染0h（对照组）、48 h和72 h（接菌组）后取根组织进行转录组测序，挖掘杨树响应腐皮镰刀菌侵染的相关基因。[结果]（1）与对照组0 h相比，侵染48 h和72 h分别检测到8 939个和8 246个DEGs(Differentially Expressed Genes)。（2）GO分析发现，差异表达基因主要富集在单一生物体过程、对刺激反应、碳水化合物代谢、生物调节和对激素响应等过程。（3）KEGG分析表明，糖酵解/糖异生、碳代谢、植物激素信号转导和苯丙烷生物合成等途径在病原菌侵染后发生显著变化。（4）杨树糖转运蛋白SWEETs家族中21个成员的表达受腐皮镰刀菌侵染诱导。乙烯受体ETR、乙烯信号通路主要基因EIN3、ERF1、ERF2上调表达，木质素合成关键酶基因CCR、4CL、C3'H、COMT表达量显著升高。[结论]杨树可能通过调节体内糖代谢和转运，激活乙烯信号通路，促进木质素积累、细胞壁增厚等策略，响应腐皮镰刀菌的侵染。

通过农杆菌介导的方式将獐茅液泡膜Ｎａ～＋／Ｈ～＋逆向转运蛋白基因（ａｌＮＨＸ）表达在马铃薯中，并对影响马铃薯转化的几种因素（抗生素浓度、农杆菌菌液浓度、共培养时间等）进行优化。结果表明：最适农杆菌菌液浓度是ＯＤ６００＝０．６，最适侵染时间是５ｍｉＮ，最适共培养时间是２Ｄ，马铃薯转化中最适头孢霉素浓度是４００ｍｇ／ｌ；经ＰＣＲ检测确认的转基因马铃薯植株在含０．７％ＮａＣｌ的培养基中可以生长，而野生型马铃薯无法在此培养基中正常生长。在盐胁迫条件下，转基因马铃薯的Ｎａ～＋、Ｋ～＋含量及Ｋ～＋／Ｎａ～＋的比值均高于野生型马铃薯。研究证实马铃薯植物的的耐盐性可以通过农杆菌转化导入獐茅液泡膜Ｎａ～＋／Ｈ～．．．

【目的】研究不同抗性马铃薯品种接种疮痂病菌后生理特性的变化,为辅助培育马铃薯抗病品种提供理论依据。【方法】通过对马铃薯抗病品种垦薯1号和感病品种荷兰15号感染疮痂病后生理生化指标的测定,分析不同抗性马铃薯品种块茎感病后过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)、丙二醛的变化规律。【结果】马铃薯块茎接种疮痂病菌后, POD、PPO、SOD、丙二醛含量均有所提高。其中,接种后抗病品种POD、PPO活性均显著高于感病品种。疮痂病菌侵染马铃薯块茎后SOD活性处于先降低后升高再降低的趋势,且感病品种酶含量高于抗病品种。接种疮痂病菌促进了抗、感品种中MDA含量的升高,且感病品种中MDA的含量始终高于抗病品种。【结论】不同抗性马铃薯块茎接种疮痂病菌后,块茎中POD、SOD、PPO均有不同程度的升高,抗病品种块茎内POD活性和PPO活性在接种前后均维持在一个较高的水平,而感病品种在块茎内POD活性、PPO活性相对较低,说明块茎中POD活性和PPO活性在马铃薯品种抵抗疮痂病侵染的过程中起着积极的作用;感病品种接种前后的SOD活性均明显高于抗病品种,接种后抗、感品种均呈现先降低后升高的趋势,疮痂病菌可诱导感病品种中SOD活性增加的效应更为明显。不同抗性马铃薯块茎接种疮痂病菌后,抗、感品种中MDA含量有所升高,感病品种高于抗病品种,表明感病品种细胞和生物膜被破坏的更严重。综上所述,接种疮痂病菌后,POD活性、PPO活性、SOD活性、MDA含量可作为筛选马铃薯抗疮痂病品种的辅助指标。

【目的】马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是危害烟草、马铃薯、番茄、辣椒等主要农作物的重要病毒,给农业生产带来巨大损失。论文旨在克隆Hsc70-2蛋白在本氏烟(Nicotiana benthamiana)中的基因序列并分析其生物学信息,研究NbHsc70-2蛋白对PVY侵染烟草的影响,为进一步解析PVY的侵染机制提供理论依据。【方法】以本氏烟为材料,克隆NbHsc70-2蛋白的基因编码序列(coding sequence,CDS),利用MEGA 6.0进行多序列比对并构建系统进化树;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析NbHsc70-2在本氏烟各组织中的表达水平;采用在线软件BaCeILo和SignalP 4.0对NbHsc70-2进行生物信息学分析;构建NbHsc70-2-RFP融合蛋白确定该蛋白的亚细胞定位;研究PVY处理对本氏烟叶片中NbHsc70-2的影响;利用激光共聚焦观察PVY-GFP处理对NbHsc70-2-RFP定位的影响;构建NbHsc70-2 VIGS沉默体系及瞬时表达载体,采用qRT-PCR比较NbHsc70-2在沉默/过表达后对PVY表达的影响。【结果】NbHsc70-2编码649个氨基酸,系统进化树分析表明,NbHsc70-2与普通烟NaHsc70-2序列相似性最高,亲缘关系最近,属于热激蛋白家族,C端具有热激蛋白家族的高度保守基序结构;qRT-PCR分析表明,NbHsc70-2在叶中表达量最高,在根和茎中的表达量较低;BaCeILo预测及激光共聚焦显微镜观察均显示NbHsc70-2定位在细胞质中,并且PVY-GFP侵染本氏烟后NbHsc70-2-RFP部分转移至细胞核,与PVY-GFP共定位在细胞质及细胞核中;将NbHsc70-2基因沉默载体pTRV::NbHsc70-2导入本氏烟中7 d后相比于对照组,沉默组出现心叶皱缩及矮化现象;接种PVY-GFP 7 d后通过手持紫外灯观察到沉默组中无明显绿色荧光出现,而对照组中PVY-GFP系统侵染使得非接种叶片呈现荧光现象,沉默组荧光点数约为对照组28%;接种PVY后,利用qRT-PCR检测沉默NbHsc70-2后1、3、5 d的PVY CP基因积累量,结果表明沉默NbHsc70-2后PVY CP基因积累量下降,其中3 d和5 d与对照相比差异显著,基因表达水平分别为对照的14%和0.004%;将NbHsc70-2过表达载体pEarleyGate100::GWC::NbHsc70-2与PVY同时导入本氏烟后,结果表明相比于对照组,过表达组48 h和72 h其PVY CP基因积累量显著上升,基因表达水平分别为对照组的2.31、2.56倍。【结论】PVY侵染会引起NbHsc70-2表达量上升;NbHsc70-2是PVY侵染本氏烟重要的组成成分,沉默该基因显著抑制PVY的表达,过表达NbHsc70-2则显著提高PVY的表达,即NbHsc70-2的表达水平与PVY复制呈正相关,NbHsc70-2蛋白促进PVY对烟草的侵染。

【目的】旨在了解云南省不同季节马铃薯晚疫病发生流行和侵染规律，为提高马铃薯晚疫病预警准确率及病害绿色防控提供科学依据。【方法】收集2014—2019年云南省大春作、秋作及冬作马铃薯产区温度、湿度和降雨量等气象数据，利用晚疫病CARAH预测模型，对云南省不同季节马铃薯晚疫病中心病株出现时间、侵染循环、危害程度和防控策略进行综合分析。【结果】 云南省大春马铃薯晚疫病呈现出由滇东北、滇中再向滇西北逐步发病的规律。滇东北大春作马铃薯产区大关、彝良和镇雄等地发病较早，通常4月下旬至5月出现中心病株，每季发生70～130次侵染；滇中和滇西北大春作马铃薯产区6月中下旬出现中心病株，每季发生40～70次侵染；秋作马铃薯产区，一般8月下旬至9月上旬出现中心病株，每季发生25～48次侵染；冬作马铃薯产区，播种后一般翌年1月上旬至中旬出现中心病株，每季发生4～13次侵染。【结论】 本研究首次从理论上揭示了云南省不同季节马铃薯晚疫病的发生流行和侵染规律。大春作马铃薯晚疫病侵染程度最重，由滇东北向滇中、滇西及滇西北产区逐渐减弱；不同季节的马铃薯晚疫病侵染程度显示大春>秋作>冬作，大春和秋作马铃薯是云南晚疫病防控的重点；云南省生态类型多样，马铃薯不同产区种植节令各有不同，各季节晚疫病发生流行规律及侵染危害复杂，需结合各地种植的品种抗性，因地制宜地开展马铃薯晚疫病监测预警及科学防控。