植物病原细菌Ⅲ型效应子的双向作用

病原细菌Ⅲ型效应子对寄主植物防卫反应的抑制和诱导决定了互作中植物抗(感)病性状。本文概述了植物病原菌Ⅲ型效应子抑制和诱导寄主植物防卫反应的双向作用,所涉及的抑制和诱导作用主要包括植物过敏反应、植物细胞壁介导的防卫反应以及植物抗病信号介导的抗性反应等。本文还对植物病原菌Ⅲ型效应子双向作用的研究和应用进行了展望。     

植物寄生线虫效应子研究进展

植物寄生线虫是一类专性活体营养寄生物,在植物根部维管束细胞附近诱导形成取食位点,与植物形成稳定的寄生关系,严重影响植物的生长发育,最终导致植物大幅度减产,甚至绝收。为长期、有效地防控植物寄生线虫,对线虫寄生、致病机制及其与植物的相互作用模式进行研究显得尤为重要。效应子在线虫整个寄生阶段中起着关键作用。近些年,线虫效应子的鉴定、功能、线虫效应子与植物相互作用模式等方面的研究取得了重要进展。本文主要针对病原物与寄主植物的相互作用模型、植物寄生线虫效应子鉴定、功能及线虫效应子与寄主植物的相互作用等方面的研究进展进行简单概述。     

锈菌效应子的研究现状与展望

锈菌是最大的一类植物病原真菌,由其引起的病害严重威胁着全球农业生产安全。锈菌作为活体营养寄生菌,在其与寄主互作过程中会分泌大量效应子以促进其侵染。开展病菌效应子调控寄主免疫机制的研究将为锈病持久绿色防控提供理论依据。该文主要针对锈菌效应子的功能及其调控寄主免疫机制方面的研究进行了概述,并对锈菌效应子今后的研究方向进行了展望。     

寡聚糖在农作物病害防治中应用研究

为研究寡聚糖在农作物病害防治中的作用机制(直接抑菌或诱导抗病)，采用生长速率法测定了寡聚糖与3种致病真菌的互作关系，结果表明，寡聚糖对3种病原菌均存在不同程度的抑制作用，EC50分别为：立枯丝核菌0．01％、腐霉菌0．1％、镰刀菌0．1％：从寡聚糖对3种离体病原菌的抑制程度来分析，它的田间病害防治中的应用价值，应归因于三方面的因素：它对病原菌的抑制作用、对农作物的生长调节作用及诱导植物抗病性。     

可可毛色二孢效应子LT_397基因的克隆及转录分析

可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae是引起葡萄溃疡病的主要致病菌之一。病原菌会分泌许多效应子抑制植物的防御反应。本试验对可可毛色二孢特有的效应子LT_397基因进行克隆,开放阅读框(open reading frame,ORF)全长1140 bp,含有11个半胱氨酸。生物信息学软件预测显示:效应子LT_397信号肽为位于N端的1~16个氨基酸。qRT-PCR结果表明:LT_397受可可毛色二孢诱导下,在侵染24 h的基因相对转录水平最高;在逆境胁迫处理方面:LT_397在营养、氧化、离子、酸碱和UV胁迫下基因的相对转录水平都上升。烟草瞬时表达表明,效应子LT_397可抑制水稻细菌性谷枯病菌Burkholderia glumae引发的过敏反应(hypersensitive response,HR)。以上结果为进一步分析效应子对寄主的致病机制奠定了基础。     

我国植物免疫诱导技术的研究现状与趋势分析

植物免疫诱导技术是近年来发展十分快速的新领域,本文从具有植物免疫诱导作用的蛋白质、壳寡糖和微生物诱导菌等方面介绍了我国植物免疫诱导技术的研究现状,阐述了植物免疫诱导剂的作用机理及诱导和提高植物免疫抗病的作用,分析了植物免疫诱导剂蛋白质生物农药、壳寡糖生物农药及微生物诱抗剂的发展趋势及应用前景。     

致病疫霉诱导的马铃薯酵母双杂交文库构建及无毒蛋白PiAVR3b寄主靶标筛选

致病疫霉是引起番茄、马铃薯晚疫病的植物病原卵菌,其分泌的效应蛋白在抑制寄主免疫方面发挥重要功能。鉴定效应蛋白的寄主靶标对研究植物与病原菌互作具有重要意义。本研究构建了高效马铃薯酵母双杂交cDNA文库,并通过筛选致病疫霉无毒蛋白PiAVR3b的互作蛋白来评价构建文库质量。分别提取接种致病疫霉后24 h和48 h的马铃薯栽培种‘合作88’叶片RNA,等量混合后构建cDNA文库。次级文库容量为1.6×10~7 cfu/mL,重组率为100%,插入片段平均在1 000 bp以上。以PiAVR3b为诱饵,通过酵母双杂交筛选初步获得10个候选靶标蛋白。经点对点验证,进一步确定了4个与PiAVR3b互作的靶标蛋白,分别是马铃薯MYB-like蛋白、线粒体外膜孔蛋白、碳分解代谢抑制蛋白、肽基脯氨酰异构酶。本研究构建的酵母双杂交文库为致病疫霉效应蛋白靶标筛选及植物与病原菌互作研究奠定了基础。     

我国植物病原细菌学的研究现状和发展策略

作为植物保护学科的重要分支学科之一,植物病原细菌学主要研究植物细菌病害的发生机理、灾变规律及其防控技术。近年来,我国在病原菌分子生物学、基因组学、病原菌-寄主互作机理等方面取得了重要进展。本文分析了本领域的发展规律和研究现状,探讨了今后的发展布局和重点方向,提出了相应的发展策略和保障措施。     

寡雄腐霉生防机理及应用研究进展

寡雄腐霉是一种重要的微生物农药,因其对病原菌具有广谱、高效的防治特性及对作物具有促生长和增产等特点被广泛关注。本文从寡雄腐霉对植物病原菌抗性、诱导植物产生诱导系统抗性、促进植物生长等方面对其生防的分子机理和信号转导的研究进展进行了综述,总结了寡雄腐霉在防治植物病害方面的应用,并对研究和应用过程中存在的问题及解决途径提出展望。     

多主棒孢和棒孢叶斑病的研究进展

多主棒孢Corynespora cassiicola是一种重要的植物病原真菌,寄主范围广泛,能够侵染530余种植物。由多主棒孢引起的棒孢叶斑病在橡胶、蔬菜等作物上流行性暴发,对农作物产业发展构成严重威胁。该文简述了多主棒孢的分类地位和形态特征,对该病原菌的遗传多样性和毒素蛋白结构等方面的研究进行了较为全面的概括。另外,总结了近年来国内外在棒孢叶斑病诊断和防治研究中取得的成果和存在的问题,并提出了我国多主棒孢病原学及病害防治方面的研究方向。     

植物免疫诱抗剂氨基寡糖素的应用效果与前景分析

2011～2012年连续在陕西、山东和海南等22个省(直辖市)40多个基点开展的植物免疫诱抗剂氨基寡糖素的田间应用试验示范以及农产品质量进行了检测.结果表明,植物免疫诱抗剂氨基寡糖素具有显著的防控农作物病害、促进农作物增产和改善农产品品质的效果.分析了氨基寡糖素的应用前景,并提出了下一步技术开发和推广应用建议.     

植物病原菌对杀菌剂多药抗性的发生现状

近年来, 随着杀菌剂在农作物病害田间防治中的大量使用, 植物病原菌的多药抗性(multidrug resistance, MDR)现象发生越来越普遍。本文综述了在草坪币斑病、灰霉病、小麦叶枯病和苹果青霉病等病害防治中, 病原菌对杀菌剂多药抗性发生的情况。以及在紫外诱导和杀菌剂离体驯化下, 致病疫霉Phytophthora infestans、立枯丝核菌Rhizoctonia solani、指状青霉Penicillium digitatum的多药抗性发生情况。分析了导致植物病原菌多药抗性产生的外排转运蛋白过表达、解毒酶代谢和靶标位点变化等相关机制, 并在此基础上提出了多药抗性预防和治理的策略, 以期为田间杀菌剂的高效利用, 延缓药剂的抗性风险提供科学参考。     

电压依赖性阴离子通道VDAC3参与拟南芥先天免疫

 线粒体外膜蛋白电压依赖性阴离子通道(VDAC)是动物细胞凋亡调控系统中的关键组分,但其在植物中的功能还不明确。拟南芥VDAC家族有4个成员,它们都能被病原菌诱导,VDAC1在由病原菌所引起的超敏性细胞死亡中发挥作用已有报道,但VDAC家族其他成员是否参与植物免疫反应还未见报道。本研究以拟南芥相关T-DNA插入突变体为材料,研究了VDAC3基因在植物抗病反应中的功能。病原相关分子模式flg22诱导的活性氧产生和胼胝质沉积在VDAC3突变体中都显著增强,表明VDAC3参与了病原相关分子模式触发的免疫反应。此外,效应因子激发的超敏性细胞死亡在vdac3突变体中也更明显,显示VDAC3也参与了效应子触发的免疫反应。以上结果说明,VDAC3在多个层面参与植物的抗病反应。     

植物病原真菌对甾醇生物合成抑制剂类(SBIs)杀菌剂的抗药性研究进展

甾醇生物合成抑制剂类(SBIs)杀菌剂通过抑制植物病原真菌甾醇生物合成途径中不同环节的酶,干扰或阻断病原菌麦角甾醇生物合成而发挥抗真菌作用。综述了植物病原真菌对SBIs杀菌剂的抗药性发生现状、遗传机制、生理生化机制、分子机制及治理策略等方面的最新研究进展。室内及田间有关SBIs杀菌剂抗药性的研究结果表明,植物病原菌对该类杀菌剂的抗药性可能是由1种或多种机制共同作用的结果。ABC和MFS运输蛋白基因及CYP51蛋白基因是植物病原真菌对SBIs杀菌剂产生抗药性的主要分子机制。其中ABC运输蛋白基因能够通过翻转酶将药剂从膜内层转移至外层而排出细胞体外;MFS运输蛋白基因的超表达和本底表达则是导致病原菌产生抗药性的关键因素;而CYP51蛋白基因与药剂作用时易在病原菌体内发生基因点突变或基因超表达,造成编码蛋白与药剂亲和力下降,导致病原菌产生抗药性。随着分子生物学的迅速发展,可从基因水平上寻找出与抗药性直接相关的基因、蛋白及调控途径等信息,同时与其他学科结合,合理设计新的、多作用位点的高效甾醇生物合成抑制剂,从而延长该类杀菌剂的使用寿命。     

马铃薯晚疫病菌效应子PITG_16427.2的基因序列分析及功能验证

 马铃薯晚疫病的病原是致病疫霉菌(Phytophthora infestans),该病原菌在侵染马铃薯过程中分泌大量RxLR型效应子,但目前绝大多数RxLR效应子的功能和作用机制尚不明确。本研究成功克隆了致病疫霉菌的一个RxLR效应子PITG_16427.2,在本氏烟中瞬时表达PITG_16427.2,发现该效应子能够抑制6种激发子(INF1、PsojNIP、BAX、SIF2、Avh238、Avh241)激发的植物免疫反应。进一步研究发现,效应子PITG_16427.2在晚疫病菌侵染马铃薯早期上调表达。在15个致病疫霉菌株和3个同属菌株中克隆该基因,克隆到氨基酸序列一致性超过93%的同源基因,这些同源基因均能在本氏烟中抑制INF1和Avh241引起的HR,揭示了该效应子在病原卵菌中序列和功能的高度保守性。在本氏烟和马铃薯感病品种Désirée中瞬时表达PITG_16427.2,发现该效应子能够显著促进晚疫病菌的侵染。通过qRT-PCR方法检测发现,乙烯信号的相关基因ERF1显著上调,而水杨酸信号相关基因PR1b显著下调,表明PITG_16427.2在晚疫病菌侵染过程中可抑制寄主的SA信号途径,促进晚疫病菌侵染。因此,RxLR型效应子PITG_16427.2是致病疫霉菌中一个重要的侵染致病因子。     

紫外辐射对植物病害影响的研究进展

紫外(UV)辐射作用于"病菌一植物"病害系统影响植物病害的发生发展,主要包括两个方面一是UV辐射对植物病原菌孢子的萌发、芽管伸长、菌丝生长等光生物学效应,不同种属的菌种对UV辐射存在不同的响应机制;二是寄主植物从形态、生理生化等方面对UV作出响应,导致植物的抗病性发生变化.研究证实,中、短波UV辐射可抑制病菌孢子萌发,减少病害的发病率;长波UV辐射对病菌孢子的萌发有诱导作用,可提高病害发病率.根据UV辐射水平、病菌侵染程度及植物抗性品种等因素的影响,UV辐射对不同植物病害系统也存在不同的作用机制.该文作者就近年来国内外有关辐射对植物病害影响的研究进展进行综述.     

环丙醇类制剂对雄性布氏田鼠的不育作用

紫外(UV)辐射作用于"病菌一植物"病害系统影响植物病害的发生发展,主要包括两个方面一是UV辐射对植物病原菌孢子的萌发、芽管伸长、菌丝生长等光生物学效应,不同种属的菌种对UV辐射存在不同的响应机制;二是寄主植物从形态、生理生化等方面对UV作出响应,导致植物的抗病性发生变化.研究证实,中、短波UV辐射可抑制病菌孢子萌发,减少病害的发病率;长波UV辐射对病菌孢子的萌发有诱导作用,可提高病害发病率.根据UV辐射水平、病菌侵染程度及植物抗性品种等因素的影响,UV辐射对不同植物病害系统也存在不同的作用机制.该文作者就近年来国内外有关辐射对植物病害影响的研究进展进行综述.     

基于海藻糖的生物节水抗逆农业研究进展

生物节水农业主要包括新品种选育、外源有益物质和激素的添加及高效节水栽培措施的建立三个方向。海藻糖是国际上开发的主要低聚糖之一,常被作为外源有益物质应用于农业生产。在综合国内外相关研究文献的基础上,对海藻糖的性质及其提高植物抗逆性的机理、海藻糖与气孔免疫的关系等方面进行分析,发现外源性的海藻糖具有良好的非特异性保护作用,它能有效提高植物的抗逆性以及抗病虫害的能力。其次,海藻糖能通过调节气孔发育和气孔运动进一步增强农作物的抗旱性。本文认为海藻糖在生物节水农业方面有广阔的应用前景,是提高农作物水分利用效率的重要途径。     

我国主要农作物病害灾变机制与综合防控研究进展:2018年－2022年

2018年以来, 我国在主要农作物真菌、卵菌、细菌、病毒和线虫病害的病原菌致病机制解析、寄主植物抗病机理研究、主要农作物病害监测预警及绿色防控关键核心技术研发与应用方面取得了系列重要进展, 同时推进了抗病品种、纳米农药、免疫调节和生态调控等病害防控新技术与新产品的研发。根据国内外农作物病害综合防治科技发展趋势和中国农业高质量发展现实需求, 我国需进一步重视农作物病害交叉学科前沿和新兴技术领域, 聚焦保障国家生物安全和粮食安全的主责主业, 强化农作物病害防控理论创新、技术创新, 创制智能监测预警和绿色防控新技术、新产品, 创新集成区域绿色防控和跨区协同治理技术体系, 为实现高水平农业科技自立自强、支撑农业强国建设贡献植保力量。     

葡萄座腔菌候选效应子抑制了Bax诱导的PCD反应并促进烟草疫霉的侵染

 轮纹病是苹果生产中发生严重又难以防治的病害。为探究致病机理,本研究选择葡萄座腔菌的3个候选效应子进行研究。农杆菌介导的烟草瞬时表达显示,Bdo_01520、Bdo_11198、Bdo_11545都能够完全抑制Bax诱导的烟草PCD反应。酵母分泌系统测试表明3个候选效应子的信号肽都具有外泌活性。qRT-PCR测定候选效应子在葡萄座腔菌ZY7有伤接种苹果果实后的相对表达量,结果显示3个基因在病菌侵染36~72 h上调表达。在本生烟中瞬时表达Bdo_11198显著促进了烟草疫霉的侵染,并降低了疫霉菌侵染后本生烟中活性氧的积累。结果表明,葡萄座腔菌候选效应子可以通过影响植物的PCD反应和过氧化氢积累促进病原菌的侵染,研究结果为进一步研究葡萄座腔菌的致病机制提供了基础。