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大豆疫霉菌效应子研究进展

生物技术通报 2022年第11期38卷 10-20页

作者：郑向段左平张杰潘素君戴良英刘世名李魏湖南农业大学植物保护学院长沙410128 上海市崇明区光明田原生态农业科技有限公司上海202150 湖南省花垣县农业农村局湘西州416400

大豆疫霉菌引起的根腐病是危害最严重的大豆病害之一。大豆疫霉菌在侵染过程中会分泌大量效应子到寄主细胞,抑制或激发寄主免疫系统。深入了解大豆疫霉菌效应子特性及其与寄主之间的作用机制,可为疫霉菌引起的大豆根腐病防治提供重要参... 详细信息

大豆疫霉菌引起的根腐病是危害最严重的大豆病害之一。大豆疫霉菌在侵染过程中会分泌大量效应子到寄主细胞,抑制或激发寄主免疫系统。深入了解大豆疫霉菌效应子特性及其与寄主之间的作用机制,可为疫霉菌引起的大豆根腐病防治提供重要参考。本文对大豆疫霉菌效应子的类型、分泌和转运到寄主细胞的过程、效应子抑制寄主免疫反应及触发寄主免疫反应的作用机制、效应子对应的大豆抗病基因鉴定情况等方面研究进展进行了综述,同时讨论了当前大豆疫霉菌效应子研究中存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望,以期为大豆疫霉菌引起的根腐病防治提供参考依据。

关键词：大豆疫霉菌效应子免疫反应抗病基因

大麦黄条点花叶病毒的分布及其分离物的遗传多样性

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中国农业科学 2018年第2期51卷 279-289页

作者：杨菲张爱红孟凡思霍良占李希望邸垫平苗洪芹河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室

【目的】明确大麦黄条点花叶病毒(Barley yellow striate mosaic virus,BYSMV)在中国北方小麦主产区的分布及其种群遗传多样性,为病害流行预警和防控提供理论依据。【方法】2008—2016年,在河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等... 详细信息

【目的】明确大麦黄条点花叶病毒(Barley yellow striate mosaic virus,BYSMV)在中国北方小麦主产区的分布及其种群遗传多样性,为病害流行预警和防控提供理论依据。【方法】2008—2016年,在河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等7个省66个县/市/区田间,采集了864份疑似病毒病症状的植物样品。提取样品总RNA,利用一步法三重RT-PCR技术检测样品中的BYSMV、水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)和北方禾谷花叶病毒(Northern cereal mosaic virus,NCMV)。利用RT-PCR扩增获得BYSMV的L和N基因片段,克隆并测定核苷酸序列,应用MEGA、Dna SP和PAML等软件分析BYSMV分离物的系统进化和遗传多样性特征。【结果】从48个县/市/区采集的336份样品中检测到BYSMV,检出率为38.89%,该病毒主要分布于陕西、河北、山西和山东,另外,河南及安徽北部亦有分布,江苏徐州和邳州仅局部发生。基于BYSMV的L、N基因序列构建的系统发育树均可将分离物划分为2个亚组,亚组I中的分离物其来源涉及全部7个省份,而亚组II中的分离物仅来自陕西和山西2个省,基于L基因序列系统发育分析表明亚组II分离物与伊朗的分离物亲缘关系较近,BYSMV的遗传分化与分离物的地理来源相关,而与寄主植物、发生时间无明显相关性。运用RDP程序包的7个软件进行基因重组分析显示没有支持重组的证据。选择压力分析显示,亚组内和亚组间的ω(d N/d S)值(0.02—0.19)远小于1,表明群体正承受净化选择。L和N基因的单倍型多样性(Hd)值(0.90909和0.99524)均大于0.5、核苷酸多样性(π)值(0.01324和0.01224)均高于0.005,表明中国BYSMV群体遗传多样性丰富。基于L和N基因片段的遗传分化研究显示,东部和西部群体的遗传分化系数(FST)值(0.32201和0.37326)均大于0.25,且统计检验差异显著,表明东部和西部的BYSMV群体严重分化;基因流(Nm)值(0.53和0.42)均小于1,说明有限的基因流是促使群体发生遗传分化的主要原因。【结论】BYSMV在中国北方小麦主产区分布广泛,河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等地均有不同程度的发生。BYSMV群体具有丰富的遗传多样性,且东部和西部群体之间存在严重的遗传分化。

关键词：大麦黄条点花叶病毒系统发生遗传多样性选择压力遗传分化

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异源微孢子虫对两种蝗虫致病性的观察

中国生物防治 2005年第4期21卷 234-237页

作者：问锦曾中国农业科学院植物保护研究所北京100094

以异源微孢子虫对两种蝗虫进行了室内致病性试验。结果表明,有4种微孢子虫可感染东亚飞蝗,其中以杂拟谷盗微粒子虫感染率最高,达96.7%,玉米螟微粒子虫也较高,为92.3%,欧洲玉米螟微粒子虫和斜纹夜蛾微粒子虫对东亚飞蝗的感染率较低,分别... 详细信息

以异源微孢子虫对两种蝗虫进行了室内致病性试验。结果表明,有4种微孢子虫可感染东亚飞蝗,其中以杂拟谷盗微粒子虫感染率最高,达96.7%,玉米螟微粒子虫也较高,为92.3%,欧洲玉米螟微粒子虫和斜纹夜蛾微粒子虫对东亚飞蝗的感染率较低,分别为69.2%、43.5%;处理后30d,杂拟谷盗微粒子虫、玉米螟微粒子虫、欧洲玉米螟微粒子虫和斜纹夜蛾微粒子虫对东亚飞蝗的累计致死率分别为77.4%、92.3%、57.7%、47.8%。对黄脊竹蝗仅有杂拟谷盗微粒子虫和玉米螟微粒子虫可感染,其感染率分别为100%、14.3%,但致死率较低。

关键词：杂拟谷盗微粒子虫玉米螟微粒子虫东亚飞蝗黄脊竹蝗致病性

吉林和黑龙江两省玉米北方炭疽病菌群体生物学特性分析

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植物保护 2023年第3期49卷 179-186页

作者：马晓宇史学涛唐广飞夏信瑶梅杰宁娜李智强刘文德中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室北京100193

由玉蜀黍球梗孢Kabatiella zeae引起的玉米北方炭疽病在我国东北地区普遍发生,在一些地区已成为玉米生产上的主要病害,严重影响玉米高产稳产,威胁我国粮食安全。为明确玉米北方炭疽病菌群体生物学特性,本研究于2020年7月-10月在吉林和... 详细信息

由玉蜀黍球梗孢Kabatiella zeae引起的玉米北方炭疽病在我国东北地区普遍发生,在一些地区已成为玉米生产上的主要病害,严重影响玉米高产稳产,威胁我国粮食安全。为明确玉米北方炭疽病菌群体生物学特性,本研究于2020年7月-10月在吉林和黑龙江两省共17个地点采集了玉米北方炭疽病样品180份,并分离纯化到624个玉米北方炭疽病菌单孢菌株,通过形态学观测,科赫氏法则验证及分子生物学鉴定,确定所分离的病原菌均为Kabatiella zeae。依据菌落产黑色素能力与菌落生长情况将病原菌划分为4种不同菌落形态类型。本研究选择4株代表性菌株SH10-1(类型Ⅰ)、HB10-1(类型Ⅱ)、HN10-1(类型Ⅲ)和NA10-1(类型Ⅳ),对病原菌在两省分布比例、产孢能力、菌落生长速率,产孢方式和致病性等的比较结果显示,类型Ⅰ、类型Ⅱ和类型Ⅲ在两省份病原菌群体总数中占98.8%;类型Ⅳ在两省份中只分离到7株,其生长速率较快。对类型Ⅰ、类型Ⅱ和类型Ⅲ病原菌分析得出结论:产黑色素能力强的病原菌致病性较强且产孢能力较弱。研究结果可为玉米北方炭疽病的防治提供一定参考。

关键词：玉米北方炭疽病菌产孢能力菌落形态产孢方式致病性

二化螟寄主选择行为与种群消长机制的研究进展

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植物保护 2008年第1期34卷 22-28页

作者：林克剑侯茂林韩兰芝刘玉娣中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100094

二化螟[Chilo suppressalis(Walker)]是一种钻蛀性害虫,具有食性杂、越冬场所多、转株为害等特点,其种群数量近年来呈回升趋势,危害逐年加重。二化螟对寄主存在明显的选择行为,其主要寄主之一水稻由于品种更替、耕作制度变更及气候变化... 详细信息

二化螟[Chilo suppressalis(Walker)]是一种钻蛀性害虫,具有食性杂、越冬场所多、转株为害等特点,其种群数量近年来呈回升趋势,危害逐年加重。二化螟对寄主存在明显的选择行为,其主要寄主之一水稻由于品种更替、耕作制度变更及气候变化等因素对二化螟种群发生规律产生了一些新的影响,给害虫防治工作带来了许多新问题。研究和了解二化螟的寄主选择规律及其机制,以及影响其种群动态的因素是有效调控二化螟种群的重要前提。本文就二化螟寄主选择行为与机制及其在水稻上种群消长影响因素等的研究概况进行综述报道,旨在更好地为二化螟的综合防治提供指导。

关键词：二化螟水稻寄主选择选择机制种群消长

基于昆虫nAChR选择性的新型低蜂毒苯乙酰腙类似物的筛选和优化

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有机化学 2021年第7期41卷 2774-2787页

作者：杨朝凯武霞张晋陆路星星李想蒋志洋宋敦伦段红霞杨新玲中国农业大学理学院应用化学系农药研究创新中心北京100193 中国农业大学植物保护学院昆虫系北京100193

近年来,越来越多的新烟碱类杀虫剂由于对蜜蜂存在的安全问题陆续被欧盟和美国禁用.本研究通过虚拟筛选结合生物活性评价的双重策略实现骨架跃迁,发现苯乙酰腙类化合物VS-04对大豆蚜表现出较好的杀虫活性,且化合物VS-04和蜜蜂烟碱型乙酰... 详细信息

近年来,越来越多的新烟碱类杀虫剂由于对蜜蜂存在的安全问题陆续被欧盟和美国禁用.本研究通过虚拟筛选结合生物活性评价的双重策略实现骨架跃迁,发现苯乙酰腙类化合物VS-04对大豆蚜表现出较好的杀虫活性,且化合物VS-04和蜜蜂烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)的作用模式与传统的吡虫啉显著不同.新合成的苯乙酰腙类似物3c和3e在500μg/mL浓度下对大豆蚜致死率为70%,具有中等活性.更重要的是,通过蜜蜂毒性研究确证化合物3c和3e对蜜蜂表现出极低的急性接触毒性,其LD50值(30.35和124.4μg/bee)比吡虫啉(0.019μg/bee)低3~4个数量级.通过化合物3m晶体结构确证化合物3c的酰腙结构以L型低能构象指向蜜蜂受体α亚基,进一步预示其低蜂毒特征.基于化合物3e进一步优化得到的化合物4f和4g对大豆蚜表现出更好的致死活性,其LC50值分别是83.42和66.44μg/mL,优于化合物3e(LC50=147.30μg/mL).这一研究将有利于以不同昆虫nAChR结构为靶标发现环境友好的新烟碱替代物.

关键词：新烟碱 Aplysia california acetylcholine binding protein(Ac-AChBP) 骨架跃迁苯乙酰腙化合物靶标和非靶标选择性

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小麦抗白粉菌初侵染过敏性反应的细胞学研究

浙江农业大学学报 1997年第4期23卷 399-404页

作者：胡东维李振歧康振生浙江农业大学生物技术研究所西北农业大学植物保护系

利用细胞学方法对小麦抗白粉菌初侵染过敏性反应的研究表明，高抗寄主的反应是在病菌入侵栓活动前，由初生芽管或附着胞侵染诱导的主动防卫反应；而在中抗寄主的反应与高感寄主细胞的死亡，则是由坏死的病菌吸器诱导的；且吸器周围的寄... 详细信息

利用细胞学方法对小麦抗白粉菌初侵染过敏性反应的研究表明，高抗寄主的反应是在病菌入侵栓活动前，由初生芽管或附着胞侵染诱导的主动防卫反应；而在中抗寄主的反应与高感寄主细胞的死亡，则是由坏死的病菌吸器诱导的；且吸器周围的寄主细胞器越少细胞坏死也越早．不论是感病还是抗病寄主细胞死亡时，细胞壁上的过氧化物酶活性均显著增强，说明它可能不是决定抗性的重要因子．

关键词：小麦白粉菌过敏性反应细胞学超微结构

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我国棉枯萎镰刀菌生理小种变异监测研究

中国农业科学 1999年第1期32卷 51-57页

作者：孙文姬简桂良陈其煐中国农业科学院植物保护研究所!北京100094

对１９８６～１９９７年在我国１０个主要产棉省（区）采集的８４个棉枯萎镰刀菌代表菌系进行了致病力测定。结果表明：总体上生理小种类型和分布与１９８５年报道的基本相同，仍为第３、７、８号３个小种，其中７号小种占８３．... 详细信息

对１９８６～１９９７年在我国１０个主要产棉省（区）采集的８４个棉枯萎镰刀菌代表菌系进行了致病力测定。结果表明：总体上生理小种类型和分布与１９８５年报道的基本相同，仍为第３、７、８号３个小种，其中７号小种占８３．３％，是我国毒力强的优势小种，广泛分布于我国各大棉区；３号和８号小种分别局限于新疆吐鲁番地区和湖北新州地区。同时发现局部地区有些菌系出现了变异，特别是１９９１～１９９４年采集的３号小种５个菌系出现了对鉴别寄主萨克尔的致病力明显减弱的变异型。鉴于国际通用的鉴别寄主中的所有棉属寄主均被７号小种菌系高度感染，不能明显区分不同菌系间的致病力强弱，笔者增加了我国抗、感性不同的棉属辅助鉴别寄主，并改用病情指数划分棉属鉴别寄主３个反应型（Ｒ，Ｗ，Ｓ），依据平均病指大小将７号小种内的菌系分为强、中、弱３个类群。

关键词：棉枯萎镰刀菌生理小种鉴别寄主病情指数变异

转录组分析揭示玉米大斑病菌对解淀粉芽孢杆菌胁迫响应机制

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中国科学：生命科学 2016年第5期46卷 627-636页

作者：田雪亮张恺王国梁刘文德中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 河南科技学院新乡453003

在植物病害生物防治系统中,生防微生物的生物防治机制是关注的重点,而植物病原物如何响应并抵抗或缓解生防微生物胁迫的机制往往被忽略.本文以解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)为生防... 详细信息

在植物病害生物防治系统中,生防微生物的生物防治机制是关注的重点,而植物病原物如何响应并抵抗或缓解生防微生物胁迫的机制往往被忽略.本文以解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)为生防互作系统,利用RNA-seq技术研究***对***生防胁迫响应的分子机制,结果表明,与对照***样品比较,***发酵液处理的***样品中共有393个基因显著差异表达,其中168个基因上调表达,225个基因下调表达.已知解淀粉芽孢杆菌的抗菌物质一般作用于真菌细胞壁、细胞膜,通过破坏细胞壁及细胞膜的结构抑制真菌生长,因此,本研究在差异表达基因中重点分析***细胞壁、细胞膜结构相关基因,发现***上调表达细胞壁组分蛋白(1-6)-beta-D葡聚糖生物合成途径基因、麦角固醇合成途径Delta(14)甾醇还原酶基因、脂肪酸合成酶基因、抗氧化相关的抗坏血酸过氧化物酶基因、谷胱甘肽硫转移酶基因、腺苷三磷酸结合盒转运蛋白基因;下调表达调控细胞凋亡的Metacaspase基因.这说明***通过调节芽孢杆菌抗菌活性物质的靶标蛋白或合成途径的基因表达,以缓解***的生防胁迫作用,是一种涉及多个基因和多个信号途径共同参与调控的复杂网络.该研究结果将为研究病原真菌对生防微生物胁迫的抗性机制奠定基础.

关键词：玉米大斑病菌解淀粉芽孢杆菌转录组分析生物防治