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铜绿假单胞菌PaHNHK01的鉴定及对剑麻烟草疫霉的生防效果研究

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热带作物学报 2024年

作者：李慧郑肖兰侯会霞吴伟怀谭施北罗磊吴昊易克贤海南大学热带农林学院中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/院士团队创新中心/海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室贵州大学中国热带农业科学院三亚研究院

H.11648因高产的优点成为我国目前主要的剑麻栽培品种，但极易受到烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)的侵染，生产上剑麻斑马纹病的防治主要以农业防治措施为主，抗病育种和化学药剂防治相结合的综合防治策略。但农业防治费时费力，长... 详细信息

H.11648因高产的优点成为我国目前主要的剑麻栽培品种，但极易受到烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)的侵染，生产上剑麻斑马纹病的防治主要以农业防治措施为主，抗病育种和化学药剂防治相结合的综合防治策略。但农业防治费时费力，长期化学防治植物可能会产生抗药性，甚至污染环境，抗病育种难度大而且周期长，因此开辟新的防治方法非常重要。为防治剑麻斑马纹病，本研究以烟草疫霉为病原靶标菌，成功分离到一株拮抗细菌PaHNHK01，根据形态学、生理生化特征及分子生物学鉴定确定PaHNHK01为假单胞菌属的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。对该菌株的抑菌活性和离体叶片防效进行测定，研究结果表明，该菌株有解有机磷能力、解无机磷能力、固氮能力和产铁能力等，对烟草疫霉菌的抑制率为89.79%。该菌能够有效抑制烟草疫霉菌的菌丝生长，受到拮抗的病原菌出现产孢能力下降、菌丝膨大畸形，分支增多的现象；在离体叶片防效试验中PaHNHK01对剑麻斑马纹病的防治效果达到88.62%。无菌发酵液对病原菌有明显的抑菌效果，其EC50值为20.3679μL/mL,当PaHNHK01粗提物浓度在80μg/mL时，抑菌率达到89.36%。PaHNHK01粗提物的EC50值在11.9456μg/mL。此外，菌株PaHNHK01对12种不同植物病原菌均有拮抗效果，表明菌株PaHNHK01具有良好的生防潜力，有望开发成为生防产品，为植物病害生物防治提供有力的研究基础。

关键词：剑麻斑马纹病烟草疫霉铜绿假单胞菌 PaHNHK01 生物防治

玫瑰黄链霉菌联合杀菌剂对烟草疫霉的防治效果

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中国生物防治学报 2024年第3期40卷 710-716页

作者：韩瑞华江凯康业斌河南科技大学园艺与植物保护学院洛阳471023 河南省洛阳市烟草公司洛阳471023

为提高玫瑰黄链霉菌Streptomyces roseoflavus LN33对烟草黑胫病致病菌烟草疫霉Phytophthora nicotianae的防治效果。采用菌丝生长速率法测定了3种杀菌剂和LN33对烟草疫霉菌丝生长的毒力,计算EC50值;采用平板计数法测定3种杀菌剂与LN33... 详细信息

为提高玫瑰黄链霉菌Streptomyces roseoflavus LN33对烟草黑胫病致病菌烟草疫霉Phytophthora nicotianae的防治效果。采用菌丝生长速率法测定了3种杀菌剂和LN33对烟草疫霉菌丝生长的毒力,计算EC50值;采用平板计数法测定3种杀菌剂与LN33的生物相容性,同时采用Horsfall法确定复配方案。试验结果表明,甲霜灵和烯酰吗啉对烟草疫霉菌丝生长具有较好的抑制作用,EC50分别为0.26和0.92μg/mL;甲霜灵和烯酰吗啉与LN33具有较好的生物相容性,当3.41×10~7 cfu/mL LN33菌悬液与0.26μg/mL甲霜灵体积比为6:4时,IR值为1.032。复配剂对烟草疫霉菌丝生长抑制率达77.06%,室内盆栽防效达86.96%,显著高于单剂防效。研究表明,甲霜灵可与玫瑰黄链霉菌LN33联用防治烟草黑胫病并减少一半化学农药施用量。

关键词：玫瑰黄链霉菌杀菌剂烟草疫霉毒力测定盆栽试验

百香果响应烟草疫霉侵染的分子机制及基因挖掘

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南方农业学报 2024年第3期55卷 589-600页

作者：孙嘉曼陈格罗海玲黄永才刘增亮杨柳张进忠嘉应学院/广东省山区特色农业资源保护与精准利用重点实验室广东梅州514015 农业农村部百香果生物学与遗传育种重点实验室广西南宁530007 广西农业科学院/广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 广西农业科学院微生物研究所广西南宁530007

【目的】在转录水平上分析百香果响应烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)侵染的表达模式,挖掘抗性相关基因并解析其作用机制,为利用分子手段进行百香果抗病性状筛选和抗病品种选育打下基础。【方法】以百香果主栽品种钦果9号为试材,对... 详细信息

【目的】在转录水平上分析百香果响应烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)侵染的表达模式,挖掘抗性相关基因并解析其作用机制,为利用分子手段进行百香果抗病性状筛选和抗病品种选育打下基础。【方法】以百香果主栽品种钦果9号为试材,对烟草疫霉侵染12、24、48、72和96 hpi钦果9号进行组织表型观察和生理指标测定;采用转录组测序(RNA-Seq)构建钦果9号响应烟草疫霉侵染的转录组,使用DESeq分析基因表达差异,以P烟草疫霉侵染的主要通路和代谢途径;挖掘与植物抗病相关代谢通路的DEGs并利用MeV软件绘制基因表达热图,分析其在烟草疫霉侵染钦果9号过程中的动态变化趋势;实时荧光定量PCR验证基因表达量差异与转录组数据的一致性。【结果】烟草疫霉侵染钦果9号初期叶片无明显症状,侵染48hpi叶片出现褪绿,随着侵染时间不断延长,病斑颜色变深并不断扩大呈明显棕色枯斑;从侵染12hpi开始所有处理组钦果9号叶片中时超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于对照组(P烟草疫霉已开始从伤口侵入钦果9号叶片。转录组分析共筛选获得7163个DEGs,KEGG信号通路富集分析发现,DEGs主要在植物激素信号转导、植物—病原菌互作、苯丙烷类生物合成、MAPK信号途径及类黄酮生物合成等与植物抗病相关的通路显著富集,表明这些通路在转录水平上是百香果响应烟草疫霉侵染的主要代谢途径。植物—病原菌互作通路中的PR1、CERK1、RPM1、CDPK和CML等基因,茉莉酸(JA)/乙烯(ET)信号途径中的JAR1、JAZ2、ERF1、EBF1和ERS等基因,以及次生代谢相关的CAD6、4CL、POD、CHS和LDOX等基因均在感染烟草疫霉的钦果9号植株中大幅上调表达,推测这些基因参与了百香果对烟草疫霉的抗性反应过程。实时荧光定量PCR结果验证了RNA-Seq数据的可靠性。【结论】植物激素信号转导、植物—病原菌互作、苯丙烷类生物合成、MAPK信号途径及类黄酮生物合成是百香果响应烟草疫霉侵染的主要信号通路和代谢途径。不同代谢途径中的关键基因以复杂方式参与了百香果对烟草疫霉的抗性反应过程。

关键词：百香果烟草疫霉转录组分析分子机制基因挖掘

烟草疫霉PnRXLR5863的克隆及信号肽鉴定

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分子植物育种 2023年第23期21卷 7699-7705页

作者：汪询杨倩周文钊柯智杨子平海南大学园艺学院海口570228 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所湛江市热带作物遗传改良重点实验室湛江524091

烟草疫霉引起的剑麻斑马纹病是剑麻生产的主要病害之一。RXLR效应蛋白是疫霉菌中数量最多的一类效应蛋白。为了分离鉴定烟草疫霉中对剑麻产生致病作用的RXLR效应蛋白,本研究基于生物信息分析结合PCR技术克隆候选基因,并利用酵母信号肽... 详细信息

烟草疫霉引起的剑麻斑马纹病是剑麻生产的主要病害之一。RXLR效应蛋白是疫霉菌中数量最多的一类效应蛋白。为了分离鉴定烟草疫霉中对剑麻产生致病作用的RXLR效应蛋白,本研究基于生物信息分析结合PCR技术克隆候选基因,并利用酵母信号肽捕获系统对信号肽进行功能研究。本研究从烟草疫霉中克隆了一个编码RXLR效应蛋白的基因,命名为PnRXLR5863;该基因长度为402个碱基,编码的蛋白含有134个氨基酸;分子量为15.46 kD,等电点为5.27,是一个疏水性蛋白;SignalP 4.0预测该蛋白含有一个长度为23个氨基酸的信号肽;进化分析结果显示,PnRXLR5863与来自烟草疫霉的蛋白亲缘关系最近;实验结果表明,PnRXLR5863的信号肽,能够使YTK12酵母菌株在CMD-W和YPRAA培养基上生长,并且能将TTC溶液转变为砖红色,表明PnRXLR5863的信号肽具有分泌活性。本研究的结果为进一步研究烟草疫霉侵染剑麻过程中Pn RXLR5863的致病功能提供依据。

关键词：剑麻(Agave sisalana) 烟草疫霉 RXLR效应蛋白信号肽

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烟草疫霉对甲霜·锰锌的抗性评价

中国植保导刊 2023年第3期43卷 79-81页

作者：杨应美卢灿华盖晓彤姜宁陈齐斌刘月静吴德喜夏振远云南农业大学植物保护学院云南昆明650201 云南省烟草农业科学研究院云南玉溪653100 云南省烟草公司文山州公司云南文山663000

为明确烟草疫霉对甲霜·锰锌的抗性水平,从云南省主要烟区采集、分离到28株烟草疫霉,采用菌丝生长速率法测定其对甲霜·锰锌的室内敏感性。结果表明,甲霜·锰锌对28株烟草疫霉的EC50为1.00~5.54 mg/L,平均值为2.49 mg/L;敏感菌株数占供... 详细信息

为明确烟草疫霉对甲霜·锰锌的抗性水平,从云南省主要烟区采集、分离到28株烟草疫霉,采用菌丝生长速率法测定其对甲霜·锰锌的室内敏感性。结果表明,甲霜·锰锌对28株烟草疫霉的EC50为1.00~5.54 mg/L,平均值为2.49 mg/L;敏感菌株数占供试总菌株数的67.86%,低抗菌株占32.14%,无中、高抗菌株;供试菌株中,菌株WS-12对甲霜·锰锌的抗性相对较强,抗性倍数为2.22,WS-2和QJ-74对甲霜·锰锌的敏感性较强,抗性倍数均为0.40。不同采集地菌株群体中低抗与敏感的比例差异明显,来自文山和临沧的菌株平均抗性水平为低抗,红河、昆明和曲靖的菌株均为敏感。总体看来,当前云南烟区烟草疫霉对甲霜·锰锌尚无明显抗性。

关键词：烟草疫霉甲霜·锰锌抗药性

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拮抗烟草疫霉的枝穗霉菌株筛选

微生物学通报 2022年第9期49卷 3860-3872页

作者：黄婷向立刚庄文颖曾昭清余知和长江大学生命科学学院湖北荆州434025 中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室北京100101

【背景】烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)引起的烟草黑胫病(tobacco black shank)是烤烟生产上重要的土传根茎病害之一,生产上防治困难。【目的】筛选对病原菌具有强拮抗能力的有益微生物菌株是开展生物防治的基础。【方法】采用平... 详细信息

【背景】烟草疫霉(Phytophthora nicotianae)引起的烟草黑胫病(tobacco black shank)是烤烟生产上重要的土传根茎病害之一,生产上防治困难。【目的】筛选对病原菌具有强拮抗能力的有益微生物菌株是开展生物防治的基础。【方法】采用平板对峙法筛选对烟草疫霉具有拮抗作用的枝穗霉菌株。根据枝穗霉在烟草疫霉菌落上的覆盖程度和产孢量,以及对烟草疫霉菌丝、孢囊梗和孢子囊的缠绕情况,将枝穗霉的拮抗能力划分为强、中等、弱和无4个等级。【结果】供试8种65株枝穗霉中,6株具有强拮抗能力、27株具有中等拮抗能力、22株具有弱拮抗能力、10株无拮抗能力;不同枝穗霉菌株对烟草疫霉的抑制率大小为20.0%-86.7%。【结论】粉红枝穗霉(Clonostachys rosea)菌株7901、11361和亚麻生枝穗霉(C.byssicola)5072、6729、7507及条孢枝穗霉(C.grammicospora)6730对烟草疫霉具有强拮抗能力,这为后续盆栽试验及作用机理研究等提供了种质资源。

关键词：枝穗霉属烟草疫霉菌丝缠绕产孢量抑制率对峙培养

抗烟草疫霉活性木霉与芽孢杆菌共培养体系的构建与优化

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中国烟草科学 2022年第1期43卷 61-68页

作者：张希芬林伟李清钰刘荣欣刘建阳王美丁应福赵栋霖张成省中国农业科学院烟草研究所青岛266101 福建省烟草公司南平市公司福建南平353000 青岛农业大学农学院青岛266101

为减轻化学药剂防治烟草疫霉带来的弊端,提高生防菌剂效果,通过琼脂糖扩散法筛选抗性木霉并构建木霉和枯草芽孢杆菌Tpb55共培养体系,采用菌丝生长速率法评价了种间互作防治烟草疫霉的效果,利用单因素法优化共培养体系的培养基成分和发... 详细信息

为减轻化学药剂防治烟草疫霉带来的弊端,提高生防菌剂效果,通过琼脂糖扩散法筛选抗性木霉并构建木霉和枯草芽孢杆菌Tpb55共培养体系,采用菌丝生长速率法评价了种间互作防治烟草疫霉的效果,利用单因素法优化共培养体系的培养基成分和发酵条件,并通过盆栽试验验证其对烟草黑胫病的防治效果。结果表明,棘孢木霉HG1具有良好的抗烟草疫霉活性,与枯草芽孢杆菌Tpb55的共培养体系如下:HG1(10^(6)CFU/mL)接种量为2%,与Tpb55(10^(6)CFU/mL)接种比例为10∶1,采用序列共培养方式,即先接种HG1,24 h后接种Tpb55。优化后的最适培养基成分为木糖10 g/L,蛋白胨和酵母粉(质量比为2∶1)5 g/L;最佳发酵为温度25℃,初始pH 7.5,转速140 r/min。共培养发酵液盆栽防病效果显著优于单培养,防治效果达到74.72%。该体系发酵后能够明显提升两株生防菌抑制烟草疫霉的活性,并对烟草黑胫病具有显著防病效果,为后续多菌株共发酵生防菌剂的开发提供基础。

关键词：棘孢木霉枯草芽孢杆菌烟草疫霉共培养发酵条件

3种拮抗烟草疫霉及产IAA内生细菌的分离鉴定

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江苏农业科学 2023年第18期51卷 107-114页

作者：李颖颖康业斌李成军李淑君河南科技大学园艺与植物保护学院河南洛阳471000 烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室/河南省农业科学院烟草研究所河南许昌461000

为挖掘河南省洛阳地区烟株体内的内生细菌功能菌株,以期开发优良生防菌剂。采用稀释涂布平板法分离纯化烟株各生育时期内生细菌菌株,采用平板对峙法、生长速率法测定内生菌株对烟草疫霉的抑制作用,紫外分光光度计法测定菌株产生IAA的水... 详细信息

为挖掘河南省洛阳地区烟株体内的内生细菌功能菌株,以期开发优良生防菌剂。采用稀释涂布平板法分离纯化烟株各生育时期内生细菌菌株,采用平板对峙法、生长速率法测定内生菌株对烟草疫霉的抑制作用,紫外分光光度计法测定菌株产生IAA的水平。对筛选出的功能内生菌株进行形态学、生理生化鉴定及16S rDNA、gyrB序列分析鉴定,并测定对种子萌发的促生作用。结果表明,筛选出的12株内生菌株的鉴定结果为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)7株,沙福芽孢杆菌(B.safensis)4株,奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)1株。芽孢杆菌属占菌株总数的91.67%,其中菌株LYYY63-1、LYRY39-1、LYSX141具有较强的抑制活性,对烟草疫霉的抑菌率分别为88.10%、84.55%和73.33%;沙福芽孢杆菌菌株LYYY61-2、LYYY117对烟草疫霉的抑菌率达62.10%、64.72%;奇异变形杆菌菌株LYRY45产IAA水平达11.06 mg/L,具有较高的产IAA水平。12株细菌对烟草7种病原真菌具有不同程度的抑制作用,抑菌谱广,对烟草种子根长和总长均有显著的促生效果,其中菌株LYRY45的促生效果最为显著,种子萌发率达98.00%,处理组根长增长37.76%,茎长增长21.43%,总长增长33.96%。研究分离鉴定了洛阳地区健康烟株中3类具有抑菌、促生效能的内生细菌菌株,希望为生防菌防治烟草病害提供理论基础。

关键词：烟草疫霉内生细菌分子鉴定 IAA 促生作用

绿原酸对烟草疫霉的抑制作用及对烟草黑胫病的防治效果研究

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作物杂志 2022年第2期 230-236页

作者：张豫丹马晓寒李俊领许自成贾玮石秋环河南农业大学烟草学院河南郑州450002 河南省烟草公司洛阳市公司河南洛阳471003

由烟草疫霉引发的烟草黑胫病(tobacco black shank,TBS)是烟草生产上最具毁灭性的病害之一。绿原酸(CGA)是广泛存在于自然界中的一种酚类物质,具有抗氧化和抑菌等多种生物活性。试验采用离体培养和叶面喷施的方式研究CGA对烟草疫霉的抑... 详细信息

由烟草疫霉引发的烟草黑胫病(tobacco black shank,TBS)是烟草生产上最具毁灭性的病害之一。绿原酸(CGA)是广泛存在于自然界中的一种酚类物质,具有抗氧化和抑菌等多种生物活性。试验采用离体培养和叶面喷施的方式研究CGA对烟草疫霉的抑制作用及其对TBS的防治效果。结果表明,与对照相比,100μg/mL CGA可抑制烟草疫霉的生长,菌落直径从7.51cm变为5.95cm,二者差异显著;叶片病斑大小从4.60cm显著降低到1.20cm;抗氧化酶(POD、SOD和CAT)及防御酶(PPO)的活性分别显著提高72.6%、54.6%、155.8%和8.2%。此外,喷施CGA的叶片中可溶性蛋白含量从3.0mg/g显著提高到5.3mg/g;可溶性糖含量从2.7mg/g显著下降到1.5mg/g,脯氨酸含量从192.7μg/g显著下降到150.4μg/g。因此,CGA能直接抑制烟草疫霉的生长,有助于提高烟草对TBS的抗性。

关键词：绿原酸(CGA) 烟草黑胫病烟草疫霉渗透调节物质