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RIN enhances plant disease resistance via root exudate-mediated assembly of diseasesuppressive rhizosphere microbiota

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Molecular Plant 2023年第9期16卷 1379-1395页

作者： Keming Yang Ruixin Fu Haichao Feng gaofei jiang Omri Finkel Tianyu Sun Mingchun Liu Baowen Huang Shan Li Xiaofang Wang Tianjie Yang Yikui Wang Shimei Wang Yangchun Xu Qirong Shen Ville-Petri Friman Alexandre Jousset Zhong Wei Key Lab of Organic-based Fertilizers of China Jiangsu Provincial Key Lab of Solid Organic Waste UtilizationJiangsu Collaborative Innovation Center of Solid Organic WastesEducational Ministry Engineering Center of Resource-saving fertilizersNanjing Agricultural UniversityNanjingJiangsu 210095China College of Agro-grassland Science Nanjing Agricultural UniversityNanjingJiangsu 210095China School of Biology and Food Shangqiu Normal UniversityShangqiu 476000China College of Agriculture Henan UniversityZhengzhou 450046China Department of Plant and Environmental Sciences Institute of Life ScienceThe Hebrew University of JerusalemJerusalemIsrael Key Laboratory of Bio-Resource and Eco-Environment of Ministry of Education College of Life SciencesState Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River EngineeringSichuan UniversityChengdu 610064China Key Laboratory of Plant Hormones and Development Regulation of Chongqing School of Life SciencesChongqing UniversityChongqingChina Key Laboratory of Plant Germplasm Enhancement and Specialty Agriculture Wuhan Botanical GardenChinese Academy of SciencesWuhan 430074China Institute of Vegetable Research Guangxi Academy of Agricultural SciencesNanningChina Department of Biology University of YorkYork YO105DDUK Department of Microbiology University of Helsinki00014 HelsinkiFinland

The RIPENING-INHIBITOR(RIN)transcriptional factor is a key regulator governing fruit *** RIN also affects other physiological processes,its potential roles in triggering interactions with the rhizosphere microbiome and plant health are *** we show that RIN affects microbiome-mediated disease resistance via root exudation,leading to recruitment of microbiota that suppress the soil-borne,phytopathogenic Ralstonia solanacearum *** with the wild-type(WT)plant,RIN mutants had different root exudate profiles,which were associated with distinct changes in microbiome composition and ***,the relative abundances of antibiosis-associated genes and pathogensuppressing Actinobacteria(Streptomyces)were clearly lower in the rhizosphere of rin *** composition,diversity,and suppressiveness of rin plant microbiomes could be restored by the application of 3-hydroxyflavone and riboflavin,which were exuded in much lower concentrations by the rin ***,RIN-mediated effects on root exudates,Actinobacteria,and disease suppression were evident from the seedling stage,indicating that RIN plays a dual role in the early assembly of diseasesuppressive microbiota and late fruit ***,our work suggests that,while plant disease resistance is a complex trait driven by interactions between the plant,rhizosphere microbiome,and the pathogen,it can be indirectly manipulated using"prebiotic"compounds that promote the recruitment of disease-suppressive microbiota.

关键词： rhizosphere microbiome plant-microbe interactions disease-suppressive microbiota rhizosphere immunity bacterial wilt tomato root exudates

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Advances on the Molecular Mechanism of the Interaction between Ralstonia solanacearum and Hosts

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Agricultural Science & Technology 2013年第12期14卷 1698-1701,1718页

作者： Dousheng WU gaofei jiang Yanmei YU Ying LIU Wei DING College of Plant Protection Southwest University

Ralstonia solanacearum is an important model phytopathogenic bacterium that causes bacterial wilt disease on many plant species and leads to serious economic losses. The interactions between R. solanacearum and host plants have become a model system for the study of plants and pathogens interactions. This paper reviews the advances on the molecular mechanisms between R. solanacearum and hosts interaction including the formation of plant innate immunity, the suppression of plant innate immunity by this pathogen and the activation of effector-triggered immunity. Furthermore, we made a prospect on how to utilize the interaction mechanism between R. solanacearum and hosts to control the disease.

关键词：青枯雷尔氏菌相互作用分子机制宿主细菌性枯萎病植物病原先天免疫植物种类

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The relative importance of soil moisture in predicting bacterial wilt disease occurrence

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Soil Ecology Letters 2021年第4期3卷 356-366页

作者： gaofei jiang Ningqi Wang Yaoyu Zhang Zhen Wang Yuling Zhang Jiabao Yu Yong Zhang Zhong Wei Yangchun Xu Stefan Geisen Ville-Petri Friman Qirong Shen Key Laboratory of Plant immunity Jiangsu Provincial Key Laboratory for Organic Solid Waste UtilizationJiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Waste Resource UtilizationNational Engineering Research Center for Organic-based FertilizersNanjing Agricultural UniversityNanjing 210095China College of Resources and Environment Key Laboratory of Efficient Utilization of Soil and Fertilizer ResourcesSouthwest UniversityChongqing 400715China Laboratory of Nematology Wageningen University&ResearchWageningenThe Netherlands Department of Biology University of YorkYO105DDUK

Soil-borne plant diseases cause major economic losses *** is partly because their epidemiology is difficult to predict in agricultural fields,where multiple environmental factors could determine disease *** we used a combination of field sampling and direct experimentation to identify key abiotic and biotic soil properties that can predict the occurrence of bacterial wilt caused by pathogenic Ralstonia *** analyzing 139 tomato rhizosphere soils samples isolated from six provinces in China,we first show a clear link between soil properties,pathogen density and plant ***,disease outcomes were positively associated with soil moisture,bacterial abundance and bacterial community *** on soil properties alone,random forest machine learning algorithm could predict disease outcomes correctly in 75%of cases with soil moisture being the most significant *** importance of soil moisture was validated causally in a controlled greenhouse experiment,where the highest disease incidence was observed at 60%of maximum water holding ***,our results show that local soil properties can predict disease occurrence across a wider agricultural landscape,and that management of soil moisture could potentially offer a straightforward method for reducing crop losses to ***.

关键词： Bacterial wilt disease Soil moisture Soil physicochemical properties Rhizosphere bacterial communities Ralstonia solanacearum Random forest algorithm

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mVOCs在根际免疫中的研究进展及思考

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农业环境科学学报 2022年第4期41卷 691-699页

作者：王佳宁韦中 RAZA Waseem 江高飞徐阳春沈其荣江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室国家有机类肥料工程技术研究中心江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

由土传病原菌引起的作物病害频发制约着世界农业的可持续发展。以根际微生物群落这一生物屏障为核心的根际免疫在抵御土传病原菌入侵中发挥着至关重要的作用。除竞争营养、产生抗生物质等外,根际微生物还通过分泌易挥发性有机物(Microbi... 详细信息

由土传病原菌引起的作物病害频发制约着世界农业的可持续发展。以根际微生物群落这一生物屏障为核心的根际免疫在抵御土传病原菌入侵中发挥着至关重要的作用。除竞争营养、产生抗生物质等外,根际微生物还通过分泌易挥发性有机物(Microbial volatile organic compounds,mVOCs)与病原菌、其他土著微生物以及宿主植物互作,以更好地适应根际环境和发挥抑病功能。由于具有作用浓度低、可在水-土-气等多界面自由迁移和长距离传播等优势,mVOCs日益成为根际免疫领域机理研究和产品开发的热点。本文首先介绍mVOCs参与土壤抑菌性的发现过程,系统梳理抑制土传病原菌的mVOCs及分泌源--有益微生物。其次,从抑制土传病原菌生长和致病、调控微生物群落互作以及激发植物抗性3个方面阐述mVOCs提升根际免疫的作用机理。随后,总结mVOCs在防控土传病害中的应用现状,并分析影响mVOCs产生和作用效果的土壤生物和非生物因素。最后,提出与根际免疫相关的mVOCs研究思考,呼吁关注mVOCs在根际免疫领域的理论和实践价值。

关键词：微生物易挥发性有机物土传病害根际免疫微生物生态

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土传病原细菌的生存与致病权衡

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土壤学报 2022年第2期59卷 324-333页

作者：韦中王佳宁江高飞王孝芳徐阳春沈其荣江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室作物免疫学重点实验室国家有机类肥料工程技术研究中心江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

土传病原细菌严重威胁土壤-植物系统健康和农业可持续发展。在接触和入侵寄主植物根系之前,病原细菌会经受土壤pH、含氧量、营养物质种类和数量等非生物因素骤变以及其他土壤微生物的竞争、寄生和捕食等生物胁迫。病原细菌的生物膜形成... 详细信息

土传病原细菌严重威胁土壤-植物系统健康和农业可持续发展。在接触和入侵寄主植物根系之前,病原细菌会经受土壤pH、含氧量、营养物质种类和数量等非生物因素骤变以及其他土壤微生物的竞争、寄生和捕食等生物胁迫。病原细菌的生物膜形成、代谢、运动、毒力、DNA修复以及对噬菌体、抗生素或环境压力的抵抗能力等特性对其在土壤环境中生存和侵染寄主非常重要。为适应复杂且多变的土壤生物和非生物环境,病原细菌必须动态权衡其生存和致病力之间的关系,维持其生存、传播、增殖和侵染致病间的平衡,以最大化其在土壤环境中的适应性。系统理解土传病原细菌应对胁迫和侵染寄主植物的过程及权衡机制是建立精准、高效生态防控手段的关键。为此,以土传病原细菌为代表,总结了土传病原细菌生存与致病的权衡规律和典型现象及土壤中的生物和非生物影响因素,阐述了土传病原细菌入侵植物根际过程中的生存与致病权衡机制,并提出一些与土传病原细菌生存与致病权衡相关的科学问题,呼吁建立基于生存-致病权衡理论的土传病害生态防控策略,为绿色农业可持续发展提供理论参考。

关键词：土传病害病原细菌生存-致病权衡根际微生物生态防控

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噬菌体靶向消减土壤生物污染的制约因素及提升策略

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土壤学报 2023年第5期60卷 1378-1388页

作者：王孝芳江高飞王硕杨可铭徐阳春沈其荣韦中南京农业大学资源与环境科学学院/江苏省固体有机废弃物资源化高新技术研究重点实验室南京210095 南京农业大学草业学院南京210095

土壤中存在能够威胁植物、动物和人体健康的病原细菌,消减这类土壤生物污染是一体化健康(One Health)的重要任务。因具有宿主细菌专一性强、侵染效率高、环境扰动性小等特性,噬菌体成为生态消减土壤病原细菌生物污染的重要手段。然而,... 详细信息

土壤中存在能够威胁植物、动物和人体健康的病原细菌,消减这类土壤生物污染是一体化健康(One Health)的重要任务。因具有宿主细菌专一性强、侵染效率高、环境扰动性小等特性,噬菌体成为生态消减土壤病原细菌生物污染的重要手段。然而,由于土壤生物和非生物环境的复杂性,提升噬菌体消减土壤生物污染的效果和稳定性仍是当前的重大挑战。本文从噬菌体在土壤中的生存以及与病原细菌互作等过程着手,分析总结影响噬菌体阻控土壤生物污染效果和稳定性的主要因素:1)噬菌体的宿主细菌谱和种群数量,2)土壤病原细菌的多态性,3)影响噬菌体与土壤病原细菌互作的环境因素。通过构建高效噬菌体鸡尾酒、改善噬菌体产品形式和优化噬菌体施用技术等措施,建立提升阻控土壤生物污染效果和稳定性的策略,为完善土壤生物污染噬菌体疗法提供科学支撑。

关键词：噬菌体土壤病原菌土壤生物污染靶向消减

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南瓜皮多糖锌的制备及生物利用率研究

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食品工业科技 2022年第18期43卷 200-207页

作者：董淑君张禧庆刘旭龙马越郑振佳姜高飞北京市农林科学院农产品加工与食品营养研究所果蔬农产品保鲜与加工北京市重点实验室农业农村部蔬菜采后处理重点实验室北京100097 山东农业大学食品科学与工程学院山东省高校食品加工技术与质量控制重点实验室山东泰安271018 山东杰诺检测服务有限公司山东烟台265200 莱阳孟宇食品有限公司山东烟台265200

本研究以南瓜皮多糖和锌为原料制备南瓜皮多糖锌,通过单因素和响应面法优化得到最佳制备工艺,并采用体外模拟胃肠道消化法测定南瓜皮多糖锌中锌离子的生物利用率。结果表明:南瓜皮多糖锌的最佳制备工艺为:南瓜皮多糖与锌质量比18:1,反... 详细信息

本研究以南瓜皮多糖和锌为原料制备南瓜皮多糖锌,通过单因素和响应面法优化得到最佳制备工艺,并采用体外模拟胃肠道消化法测定南瓜皮多糖锌中锌离子的生物利用率。结果表明:南瓜皮多糖锌的最佳制备工艺为:南瓜皮多糖与锌质量比18:1,反应时间104 min,反应pH9,此时螯合率达到最大值为99.37%±0.12%。通过电感耦合等离子体质谱仪测定锌含量约为23.17±0.05 mg/g。体外模拟胃肠道消化试验表明:多糖锌受胃中的酸性环境影响小,在肠道中多糖锌中锌离子的溶解率和透析率均高于无机锌。综上,南瓜皮多糖锌生物利用率高、稳定性好,为开发新型的多糖补锌剂以及提高南瓜资源的综合利用提供了依据。

关键词：南瓜皮多糖锌工艺优化生物利用率

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C#实现单链表结点插入动画

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现代信息科技 2020年第16期4卷 75-77,81页

作者：蒋高飞吉林交通职业技术学院吉林长春130012

在Visual Studio 2012平台中使用C#语言编写动画,通过4个结点生动演示单链表的创建以及插入、删除结点的操作过程,动画播放时可以随时暂停以及断点续播。把算法代码和演示区放在同一界面,动画演示的每一步都对应一条语句,并对语句做了... 详细信息

在Visual Studio 2012平台中使用C#语言编写动画,通过4个结点生动演示单链表的创建以及插入、删除结点的操作过程,动画播放时可以随时暂停以及断点续播。把算法代码和演示区放在同一界面,动画演示的每一步都对应一条语句,并对语句做了详细注释。结点的数值由学生随机输入,可以实现多种形式单链表的操作,提高动画的通用性和交互性,利于学生自主学习,增强学习兴趣,促进其对单链表的掌握。

关键词： C#语言单链表插入结点动画

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理实一体《C语言程序设计》教材创新开发心得

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吉林省教育学院学报 2019年第9期35卷 110-113页

作者：蒋高飞吉林交通职业技术学院

为了让学生更好地掌握'C语言程序设计'这门课程,多锻炼实际操作能力,适应未来工作需求。笔者结合实际教学编写了理实一体化《C语言程序设计》教材,在内容、结构等方面进行了创新。

关键词： C语言程序设计教材理实一体创新心得

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同轴零盲区米散射激光雷达系统仿真与设计

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应用激光 2024年第3期44卷 142-149页

作者：李东旭孙高飞衣文索蒋雨辰赵瑞安长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

针对传统米散射激光雷达近距离探测盲区大的缺陷,设计一款同轴的米散射激光雷达气溶胶探测系统。首先,通过美国标准大气模型和激光雷达系统参数对系统回波信噪比进行了数值模拟研究。主要讨论激光脉冲能量、雷达接收口径、脉冲累加数对... 详细信息

针对传统米散射激光雷达近距离探测盲区大的缺陷,设计一款同轴的米散射激光雷达气溶胶探测系统。首先,通过美国标准大气模型和激光雷达系统参数对系统回波信噪比进行了数值模拟研究。主要讨论激光脉冲能量、雷达接收口径、脉冲累加数对回波信噪比的影响。仿真结果表明,提高发射激光脉冲能量、增加雷达接收口径、增加脉冲累加数都可以提高回波信噪比,其中,增加雷达接收口径对回波信噪比的提升最为明显。其次,设计平衡探测器对散射回光进行光电转换。最后,基于系统结构搭建了可移动式米散射激光雷达实验平台,对大气气溶胶进行初步探测,试验结果表明:提高发射激光脉冲能量对探测距离的影响不大,该系统的有效探测距离在约10 km;平衡探测法相对于直接探测法信噪比提高了2.7倍;系统的同轴设计使得近距离探测盲区几乎为0,空间分辨率可以达到120 m。

关键词：米散射大气气溶胶数值模拟盲区

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