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立枯丝核菌对紫花苜蓿的致病性及品种抗病性研究

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立枯丝核菌对紫花苜蓿的致病性及品种抗病性研究

作者：骆丹兰州大学

学位级别：硕士

紫花苜蓿(Medicago sativa)是我国和世界上种植面积最广最优质的豆科牧草。立枯丝核菌根腐病(Rhizoctonia solani root rot)是苜蓿生产上的主要限制因素之一,严重影响苜蓿的产量和品质,导致草地衰败。立枯丝核菌是苜蓿根腐病的重要致病... 详细信息

紫花苜蓿(Medicago sativa)是我国和世界上种植面积最广最优质的豆科牧草。立枯丝核菌根腐病(Rhizoctonia solani root rot)是苜蓿生产上的主要限制因素之一,严重影响苜蓿的产量和品质,导致草地衰败。立枯丝核菌是苜蓿根腐病的重要致病菌之一,可在土壤和病株中长期存活,导致苜蓿根腐病的防治比较困难。目前,立枯丝核菌的致病性及苜蓿品种对该病菌的抗性方面的研究比较薄弱。本研究首先对采自甘肃不同地点苜蓿种植地的根腐病植株根部样品进行病原菌分离,然后通过土壤接种法对立枯丝核菌代表性菌株进行了致病性评价,最后研究了国内外不同苜蓿品种对立枯丝核菌根腐病的抗感病性,旨在为苜蓿立枯丝核菌根腐病的有效防治提供理论依据。主要研究结果如下:1.采用根部组织分离法,对2017年和2018年采自定西市安定区、定西市临洮县、庆阳市黄土高原草地农业系统试验站、庆阳市环县、金昌市永昌县、张掖市民乐县、张掖市临泽县和武威市凉州区苜蓿种植地的116份根腐病植株进行病原菌分离,经形态学和分子鉴定,共分离立枯丝核菌菌株188株,占总分离菌株数的18.99%,其中,武威凉州区分离的立枯丝核菌占该地点分离总菌株数的32.88%,其次为张掖民乐县和金昌永昌县,占各自地点分离总菌株数的25.97%和18.60%,庆阳环县的立枯丝核菌分离频率较低,为11.88%,临泽县未分离出立枯丝核菌。2.采用土壤接种法,将17株立枯丝核菌代表性菌株接种于2个苜蓿品种后,测定根冠部和根部病情指数、株高和根长、地上和地下生物量6个指标,评价不同立枯丝核菌菌株对苜蓿的致病性强弱。结果表明,17株立枯丝核菌对苜蓿的致病性强弱有显著差异(P立枯丝核菌菌株有R4、R5、R6、R15和R18,致病力较弱的有R14、R16、R19、R20和R21。3.采用土壤接种法,将中度致病力立枯丝核菌菌株R10接种于77个苜蓿品种后,测定根部病情指数、株高和根长、地上和地下生物量这5个指标,评价不同苜蓿品种对立枯丝核菌根腐病的抗病性强弱。结果表明:不同苜蓿品种在接种同一立枯丝核菌后其抗性具有一定差异。综合5个指标对苜蓿品种进行聚类分析,77个品种可分为3类,对应感病(S)、中抗(MR)和抗病(R)3种抗性表现。感病品种有43个,占总供试品种的56%,如极光、"030"、甘农6号、保定苜蓿、普通苜蓿和WL366HQ等;中抗品种有27个,占总供试品种的35%,如甘农9号、淮扬4号、"020"、耐盐之星、中苜1号和维多利亚;抗病品种有7个,占总供试品种的9%,分别为甘农7号、Hunter Field、Arc、UC-1465、WL316、4020和4030。抗病品种的株高、根长、地上和地下生物量的降幅均明显低于感病品种。

关键词：紫花苜蓿根腐病立枯丝核菌致病性抗病性

马铃薯立枯丝核菌拮抗菌QHZ11的实时荧光定量PCR快速检测与应用

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微生物学通报 2020年第12期47卷 4338-4348页

作者：董莉邱慧珍周洋子董爱菊陈兰兰王友玲王川甘肃农业大学资源与环境学院甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省畜禽废弃物资源化利用工程研究中心甘肃兰州730070 甘肃农业大学动物医学院甘肃兰州730070

【背景】植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)在根际的定殖是其发挥作用的基础,直观有效的跟踪技术和定量方法是研究PGPR在根际原位分布规律的重要工具。【目的】建立一种马铃薯黑痣病病原菌——立枯丝核菌拮抗... 详细信息

【背景】植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)在根际的定殖是其发挥作用的基础,直观有效的跟踪技术和定量方法是研究PGPR在根际原位分布规律的重要工具。【目的】建立一种马铃薯黑痣病病原菌——立枯丝核菌拮抗菌QHZ11的实时荧光定量PCR快速检测体系,并检测拮抗菌QHZ11在马铃薯根际的动态变化。【方法】根据GenBank中登录的类芽孢杆菌及近源菌株gyrB基因序列差异筛选特异性引物,优化反应条件;通过盆栽试验对马铃薯根际拮抗菌进行快速检测。盆栽试验设3个处理,T1:对照(无菌水,CK);T2:QHZ11菌悬液灌土(QHZ11);T3:将功能菌在有机肥中进行二次固体发酵制成生物有机肥(BOF11)。【结果】筛选出拮抗菌QHZ11的专用引物为gyrB-F/gyrB-R;建立的拮抗菌QHZ11实时荧光定量PCR检测方法特异性好、灵敏度高且重复性较好,线性相关系数为0.9998,检测组内变异系数均在1%以内,扩增效率为0.9,可检测出1×103-1×1010copies/g-soil的拮抗菌,具有检出限低和扩增效率高的特点。盆栽试验结果发现,T3处理马铃薯根际拮抗菌QHZ11的数量从接种的第10天即高出T2处理一个数量级,并于马铃薯盛花期(接种后第60天)达到峰值,说明二次固体发酵增加了拮抗菌在根际土壤中的存活和繁殖。【结论】建立的实时荧光定量PCR快速检测体系灵敏、高效,可为研究拮抗菌在马铃薯根际原位分布以及与病原菌的互作方面提供便捷有效的方法。

关键词：马铃薯立枯丝核菌拮抗菌QHZ11 实时荧光定量PCR 动态变化

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植物立枯丝核菌根腐病研究进展

中国植保导刊 2020年第3期40卷 23-31页

作者：骆丹田慧张彩霞方香玲兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020

立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)是一类重要的土传病原真菌。该病菌可侵染大量具有重要价值的植物如大豆、紫花苜蓿、小麦、棉花和甜菜等引起根腐病,严重影响植株的生长发育和产量。由于立枯丝核菌能在土壤中长期存活,且种群结构和致病... 详细信息

立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)是一类重要的土传病原真菌。该病菌可侵染大量具有重要价值的植物如大豆、紫花苜蓿、小麦、棉花和甜菜等引起根腐病,严重影响植株的生长发育和产量。由于立枯丝核菌能在土壤中长期存活,且种群结构和致病性复杂,导致其引起植物根腐病的防治尤为困难。本文从立枯丝核菌的形态特征及为害情况、遗传多样性及其研究方法、融合群类型及致病性、发病规律及影响因素和防治方法等方面,阐述国内外立枯丝核菌根腐病的研究进展,并对今后的研究方向进行展望,以期为植物立枯丝核菌根腐病的后续研究及其防治新方法的开发利用奠定理论基础。

关键词：立枯丝核菌根腐病菌丝融合群致病性防治方法

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绿豆立枯丝核菌研究初报

植物保护 2014年第2期40卷 48-52,80页

作者：王彦曹志敏张志肖苏秋竹范保杰刘长友田静河北省农林科学院粮油作物研究所河北省作物遗传育种重点实验室石家庄050035

本研究通过形态学、菌丝融合群和致病力测定研究,对从河北省石家庄地区绿豆种植区分离的90个立枯丝核菌进行鉴定。在90个分离物中有71个属于AG4,占供试分离物的78.89%,2个属于AG2-2,占供试分离物的2.22%,另外17个分离物与标准菌株不融合... 详细信息

本研究通过形态学、菌丝融合群和致病力测定研究,对从河北省石家庄地区绿豆种植区分离的90个立枯丝核菌进行鉴定。在90个分离物中有71个属于AG4,占供试分离物的78.89%,2个属于AG2-2,占供试分离物的2.22%,另外17个分离物与标准菌株不融合,占供试分离物的18.89%;属于AG4的71个分离物中,55个与AG4完全融合(占77.46%),16个与AG4不完全融合(占22.54%)。在温室条件下采用人工接菌法对40个代表性分离物的致病力进行测定,发现不同分离物对同一品种的致病力存在差异,其中分离物R3、R6、R9、R35致病力最强,分离物R23、R31-1致病力最弱。属于AG-4的分离物R3、R6、R9、R35与其他供试分离物致病力差异极显著;属于未知群体的分离物R20、R29和R24之间致病力差异极显著;属于AG2-2的分离物R21、R31-1致病力较弱,且差异不显著。

关键词：绿豆立枯丝核菌菌丝融合群致病力

中国北方马铃薯黑痣病立枯丝核菌的融合群鉴定

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菌物学报 2014年第3期33卷 584-593页

作者：李晓妮徐娜娜于金凤山东农业大学植保学院植物病理学系山东泰安271018

从山东、甘肃、青海、内蒙古、河北和黑龙江6省采集马铃薯黑痣病标本300余份,分离获得251个立枯丝核菌Rhizoctonia solani菌株。融合群测定结果表明,这些菌株分别属于多核的丝核菌AG‐3、AG1‐IB、AG4‐HG‐Ⅰ、AG4‐HG‐Ⅱ、AG4‐HG‐... 详细信息

从山东、甘肃、青海、内蒙古、河北和黑龙江6省采集马铃薯黑痣病标本300余份,分离获得251个立枯丝核菌Rhizoctonia solani菌株。融合群测定结果表明,这些菌株分别属于多核的丝核菌AG‐3、AG1‐IB、AG4‐HG‐Ⅰ、AG4‐HG‐Ⅱ、AG4‐HG‐Ⅲ、AG‐5和AG‐11融合群。其中AG‐3是优势致病群,占分离菌株总数的71.31%;其次是AG4‐HG‐Ⅰ,占15.14%;AG‐11融合群菌株是国内首次从罹病马铃薯植株上分离得到。从各融合群中选取代表性的菌株进行5.8S rDNA‐ITS区序列分析,结果表明,隶属不同融合群或亚群菌株的5.8S rDNA‐ITS区序列存在较大的差异,而相同融合群(亚群)不同菌株的序列具有较高一致性。

关键词：马铃薯立枯丝核菌优势融合群多核丝核菌 5 8S rDNA-ITS区序列分析

结缕草响应立枯丝核菌侵染的SA合成途径鉴定

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生物技术通报 2020年第10期36卷 32-39页

作者：宿强左慧晁跃辉曾会明北京林业大学草业与草原学院北京100083

为揭示立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)侵染条件下结缕草(Zoysia japonica)中水杨酸(SA)合成的主要途径,通过同源比对法识别关键调控基因,依据病程下的转录模式鉴定响应通路,测试SA浓度及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性验证表达效果。ZjPAL1-Z... 详细信息

为揭示立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)侵染条件下结缕草(Zoysia japonica)中水杨酸(SA)合成的主要途径,通过同源比对法识别关键调控基因,依据病程下的转录模式鉴定响应通路,测试SA浓度及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性验证表达效果。ZjPAL1-ZjPAL5作为典型PAL等位基因,对应Unigene于根部发病后呈现持续上调,在转录水平积极响应侵染。异分支酸合成酶基因中仅监测到ZjICS1表达,且丰度始终不足ZjPAL1-ZjPAL5的10%,并随侵染加深趋于下调。菌丝体侵入根部内皮层后引起PAL活性严重减弱,伴随其减弱程度加剧,途径终产物SA浓度的下降也加快;但同时在尚未感染的叶片中SA浓度却随PAL活性提升保持高水平。PAL基因调控的苯丙氨酸途径是***侵染下结缕草SA合成主导途径,响应强度随侵染深入而增强,PAL活性下降会显著降低SA水平。

关键词：结缕草立枯丝核菌水杨酸合成苯丙氨酸途径

马铃薯立枯丝核菌AG-3毒素诱导的幼苗细胞膜病理反应

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甘肃农业大学学报 2017年第4期52卷 82-89页

作者：贾蕊鸿邱慧珍陈转成张春红张文明赵婧甘肃农业大学资源与环境学院甘肃省干旱生境作物学重点实验室甘肃兰州730070 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070

【目的】为明确马铃薯立枯丝核菌融合群AG-3毒素诱导的幼苗细胞膜病理反应,以及AG-3毒素对马铃薯幼苗茎和叶组织的细胞膜透性、膜质过氧化及活性氧代谢的影响.【方法】用AG-3毒素处理马铃薯组培苗,比较处理和对照间各项指标的差异.【结... 详细信息

【目的】为明确马铃薯立枯丝核菌融合群AG-3毒素诱导的幼苗细胞膜病理反应,以及AG-3毒素对马铃薯幼苗茎和叶组织的细胞膜透性、膜质过氧化及活性氧代谢的影响.【方法】用AG-3毒素处理马铃薯组培苗,比较处理和对照间各项指标的差异.【结果】病原菌AG-3毒素处理显著增大了马铃薯幼苗茎和叶细胞的膜透性,且叶细胞对毒素处理的反应敏感性大于茎细胞;病原菌AG-3毒素处理加速了马铃薯幼苗细胞膜的膜质过氧化,茎和叶细胞的红墨水吸收量、细胞浸提液的相对电导率以及细胞丙二醛(MDA)的含量均显著高于对照,其中叶片的变化幅度大于茎部;在处理96h时,茎部相对电导率较对照处理增加了75.47%,而叶片的增加高达136.99%;在处理144h时,与对照处理MDA含量相比,茎部组织MDA含量较对照处理增加了92.58%,而叶片则增加了96.65%;立枯丝核菌毒素处理改变了马铃薯幼苗的活性氧代谢,茎部和叶片过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(O2-)的产生速率均显著高于对照处理,茎部达到最大值的时间比叶片提前24h.【结论】马铃薯立枯丝核菌AG-3毒素使寄主植物细胞膜系统受到破坏,使其结构和功能发生改变,严重影响植物的代谢过程.

关键词：马铃薯立枯丝核菌毒素细胞膜透性丙二醛活性氧

四川省不同寄主立枯丝核菌的遗传分化和致病力研究

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植物病理学报 2005年第6期35卷 520-525页

作者：冯典兴郑爱萍王世全向珣朝李平四川农业大学水稻研究所四川省农业生物技术工程研究中心温江611130 沈阳大学师范学院

在四川省生态条件下,从不同水稻和玉米植株上分别分离到来源不同的立枯丝核致病菌15株和7株。致病力、菌丝融合实验结果表明,菌株均属于AG-11A群,各菌株间致病力差异显著。对分离菌株进行RAPD分析,结果显示,相似系数为0．92处菌株可... 详细信息

在四川省生态条件下,从不同水稻和玉米植株上分别分离到来源不同的立枯丝核致病菌15株和7株。致病力、菌丝融合实验结果表明,菌株均属于AG-11A群,各菌株间致病力差异显著。对分离菌株进行RAPD分析,结果显示,相似系数为0．92处菌株可聚合为5类,聚类分组和寄主来源有一定的相关性,来自相同寄主菌株的亲缘关系较近,不同寄主对立枯丝核菌的遗传分化有一定的影响,与病原菌的致病力差异没有直接的相关性。

关键词：立枯丝核菌菌丝融合致病力 RAPD

匍匐翦股颖接种立枯丝核菌后基因表达变化的转录组学分析

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中国农业科学 2017年第17期50卷 3323-3336页

作者：史毅牛奎举马晖玲甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心

【目的】确定匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)接种立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)后基因种类和表达量在转录水平的变化规律,明确草坪草病原菌侵染响应的关键基因。【方法】匍匐翦股颖生长14 d后采用麦粒培养物接种立枯丝核菌,接种3 ... 详细信息

【目的】确定匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)接种立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)后基因种类和表达量在转录水平的变化规律,明确草坪草病原菌侵染响应的关键基因。【方法】匍匐翦股颖生长14 d后采用麦粒培养物接种立枯丝核菌,接种3 d后选取感病叶片和未接种叶片提取RNA,进行转录组高通量测序,然后利用生物信息学分析,用Trinity组装匍匐翦股颖转录组,以组装子为参考,以|log2(fold change)|>1,q-value立枯丝核菌的先天基础抗性。

关键词：匍匐翦股颖立枯丝核菌转录组差异表达基因抗病机制