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大豆灰斑病生理小种及抗性遗传研究进展

植物遗传资源学报 2024年第6期25卷 870-881页

作者：肖国政方婷侯晶晶王伟东孙连军中国农业大学农学院北京100193

灰斑病是大豆尾孢菌(Cercospora sojina K. Hara)导致的世界性大豆真菌病害,在大豆主要生产区的流行有增长趋势,给生产带来重大损失。大豆尾孢菌变异迅速,已演化出多个具有致病性差异的生理小种,导致现有品种抗性不能满足生产需求。随... 详细信息

灰斑病是大豆尾孢菌(Cercospora sojina K. Hara)导致的世界性大豆真菌病害,在大豆主要生产区的流行有增长趋势,给生产带来重大损失。大豆尾孢菌变异迅速,已演化出多个具有致病性差异的生理小种,导致现有品种抗性不能满足生产需求。随着分子生物技术的发展,为了获得具有广谱抗性的种质,近年来研究方向从传统的抗病育种转移到对大豆尾孢菌致病机制解析及大豆抗灰斑病基因精细定位上。本文对大豆尾孢菌生理小种的鉴定及其致病性、抗病遗传、抗病育种等方面的国内外研究进展进行了系统综述,并对未来大豆灰斑病的表型精准鉴定、致病机制解析、抗病基因精细定位和抗病育种进行了探讨,为大豆抗灰斑病的进一步研究提供参考。

关键词：大豆灰斑病生理小种抗性遗传抗病育种

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蜀葵锈病病原菌的鉴定

植物病理学报 2024年

作者：韦珊陈旭君廖晓晓袁美瑜封依依李诚贵州大学农学院贵州省农业微生物特色重点实验室中国农业大学植物保护学院

蜀葵（Alcea rosea L.），为锦葵科蜀葵属二年生直立草本植物，由于树姿及花色优美，观赏价值高，常被广泛种植于园林绿地中。2023年5月贵州省贵阳市绿化花坛部分蜀葵出现严重锈病病斑，蜀葵整个生育期均可观察到锈病发生，植株各部均...

蜀葵（Alcea rosea L.），为锦葵科蜀葵属二年生直立草本植物，由于树姿及花色优美，观赏价值高，常被广泛种植于园林绿地中。2023年5月贵州省贵阳市绿化花坛部分蜀葵出现严重锈病病斑，蜀葵整个生育期均可观察到锈病发生，植株各部均可感染，病叶正面病斑褪绿变黄，呈近圆形凹陷状，背面出现黄色或黄褐色疱状凸起的冬孢子堆（图1-A～C），随着生长进程，孢子堆颜色变深变暗；叶柄和茎杆发病部位褪绿凸起，形成黄褐色冬孢子堆（图1-D～E）。发病严重时可导致植株枯死，极大影响了蜀葵观赏性。本研究旨在明确贵阳市花坛蜀葵锈病病原菌种类，以期为该病害的有效防控提供科学依据。

关键词：

西番莲夜来香花叶病毒RT-RPA-LFD快速检测方法的建立

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园艺学报 2024年

作者：丁慧娇王皓鲍方维孙庚庞婧珺范在丰赵文军周涛中国农业大学植物保护学院中国农业大学三亚研究院崖州湾科技城三亚中国检科院生物安全中心

根据西番莲上发生的夜来香花叶病毒（telosma mosaic virus,TeMV）的外壳蛋白（coat protein,CP）基因设计引物和探针，将重组酶聚合酶扩增技术（recombinase polymerase amplification,RPA）和侧流层析试纸条（lateral flow dipstick,LFD）相结合，建立了一种快速检测TeMV的方法，对该检测方法中的反应时间、温度、探针浓度、引物浓度进行了优化，并检测了该方法的特异性和灵敏度。试验结果表明，RT-RPA-LFD检测体系的最佳反应条件是温度37℃、反应时间13 min、探针浓度5μmol·L-1、引物浓度10μmol·L-1。该方法能够特异性检测Te MV，对含有Te MV CP的质粒DNA的最低检测限度为5.125×10-4ng·μL-1，比普通PCR检测灵敏10 000倍。该方法灵敏度高、特异性强，能够用于田间西番莲样品的检测。

关键词：西番莲夜来香花叶病毒重组酶聚合酶扩增侧流层析试纸条检测可视化

云南烟草曲叶病毒LAMP快速检测体系的建立及初步应用

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农业生物技术学报 2024年第8期32卷 1949-1958页

作者：赵正婷盖晓彤张俊蕾夏振远刘弟刘雅婷姜宁云南省烟草农业科学研究院云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学植物保护学院云南农业大学烟草学院

云南烟草曲叶病毒（Tobacco leaf curl Yunnan virus, TbLCYnV）是在中国云南保山烟草（Nicotiana tabacum）上发现的菜豆金色花叶病毒属新病毒，是云南烟草曲叶病的重要病原之一。为快速检测TbLCYnV，本研究根据TbLCYnV的外壳蛋白（coa... 详细信息

云南烟草曲叶病毒（Tobacco leaf curl Yunnan virus, TbLCYnV）是在中国云南保山烟草（Nicotiana tabacum）上发现的菜豆金色花叶病毒属新病毒，是云南烟草曲叶病的重要病原之一。为快速检测TbLCYnV，本研究根据TbLCYnV的外壳蛋白（coat protein, CP）基因保守核苷酸序列，设计了5组引物进行筛选，并采用单一变量法对环介导等温扩增技术（loop-mediated isothermal amplification, LAMP）反应温度、时间，体系中甜菜碱、dNTPs、Mg2+的体积摩尔浓度、内外引物比等进行逐一优化，同时与传统PCR平行对比以验证LAMP的特异性和灵敏度，应用田间采集样品验证LAMP体系的实用性，确立了Tb LCYnV的LAMP检测最佳体系。结果表明，最佳引物组为TbL-5，最适反应温度为60℃，甜菜碱、d NTPs、Mg2+的最佳终浓度分别为1.0、0.4和4.0 mmol/L，最佳内外引物浓度比为4∶1，最佳反应时间60 min。检测结果显示优化后的LAMP经SYBR GreenⅠ染色可通过肉眼直接判断结果，具有高度特异性，且灵敏度是常规PCR的10 000倍。本研究为TbLCYnV的检测提供了一种便捷、高效、可靠的方法，对于Tb LCYnV的早期快速诊断和防控具有重要意义。

关键词：云南烟草曲叶病毒(TbLCYnV) 外壳蛋白(CP)基因环介导等温扩增(LAMP) 特异性灵敏度

秸秆还田下氮肥水平对秸秆碳固定及土壤有机碳储量的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第9期32卷 1556-1565页

作者：孙旭超张紫薇王若飞冯成曹凑贵王浩杨青华张学林胡权义河南农业大学农学院郑州450046 叶县农业生产事故鉴定事务中心叶县467200 华中农业大学植物科学技术学院武汉430070

土壤有机碳(SOC)库在养分循环和缓解全球温室效应方面起重要作用。为了探究氮肥对秸秆碳在土壤中的转化以及SOC库的影响,本研究采用盆栽试验,向不同施氮水平[0 kg(N)∙hm^(-2)(N0)、120 kg(N)∙hm^(-2)(N120)、240 kg(N)∙hm^(-2)(N240)、3... 详细信息

土壤有机碳(SOC)库在养分循环和缓解全球温室效应方面起重要作用。为了探究氮肥对秸秆碳在土壤中的转化以及SOC库的影响,本研究采用盆栽试验,向不同施氮水平[0 kg(N)∙hm^(-2)(N0)、120 kg(N)∙hm^(-2)(N120)、240 kg(N)∙hm^(-2)(N240)、360 kg(N)∙hm^(-2)(N360)]的稻田土壤中添加^(13)C标记的小麦秸秆,在水稻成熟后采集土样测定不同碳组分含量以及δ^(13)C值,并分析土壤微生物群落组成。研究结果显示,与N0处理相比,N240和N360处理中SOC显著提高7.8%和7.4%,全氮显著提高37.2%和34.3%,溶解性有机碳显著提高33.7%和48.6%,微生物量碳显著提高97.9%和89.6%;但土壤碳氮比显著降低21.6%和20.0%。相比N0处理,N120处理的SOC、全氮、碳氮比和溶解性有机碳并没有显著差异,但显著提高微生物量碳的含量。此外,秸秆还田条件下施用氮肥使细菌含量显著提高24.7%~55.4%,真菌含量显著提高18.3%~30.2%,总磷脂脂肪酸含量显著提高18.1%~45.2%。施用氮肥提高>2000μm和250~2000μm团聚体的占比以及游离态颗粒有机碳(fPOC)和微团聚内颗粒有机碳(iPOC)组分的有机碳储量,同时分别显著增加了fPOC和iPOC组分中δ^(13)C值128.3%~194.8%和105.6%~216.9%。但是在高氮(N360)处理下,除fPOC组分外,其他各有机碳组分储量未持续增加。结构方程表明,施用氮肥可通过增加溶解性有机碳含量,增加土壤中fPOC组分中有机碳储量,或者促进微生物群落活性增加iPOC组分中有机碳储量来提高SOC含量。本研究结果表明,秸秆还田条件下施用适量氮肥能够促进秸秆碳在土壤中的固定并且增加SOC含量。

关键词：秸秆还田施氮量土壤有机碳溶解性有机碳稳定同位素标记土壤微生物秸秆碳

玉米穗发芽突变体vp2的基因克隆及功能研究

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作物学报 2024年

作者：张馨月秦阳李瑞黄全生王逸茹郑军青岛农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所甘肃农业大学农学院新疆农业科学院核技术生物技术研究所

玉米穗发芽是指籽粒在果穗上未脱离母体时胚芽便开始萌发生长，穗发芽会严重影响玉米的产量和品质。因此高效挖掘和利用优良基因，培育抗穗发芽玉米品种对我国农业生产非常重要。本研究中的玉米穗发芽突变体vp2具有明显的穗发芽表型且... 详细信息

玉米穗发芽是指籽粒在果穗上未脱离母体时胚芽便开始萌发生长，穗发芽会严重影响玉米的产量和品质。因此高效挖掘和利用优良基因，培育抗穗发芽玉米品种对我国农业生产非常重要。本研究中的玉米穗发芽突变体vp2具有明显的穗发芽表型且性状能稳定遗传，受隐性单基因控制。通过分析vp2突变体基因组序列发现突变体中两个编码基因(Zm00001d015355和Zm00001d015356)存在缺失，Zm00001d015356编码对羟基苯丙酮酸双加氧酶(ZmHPPD1)。hppd1突变体表现穗发芽表型，且与vp2杂交后代中正常与穗发芽籽粒符合3∶1遗传分离比，结果表明Vp2编码ZmHPPD1基因。为进一步分析ZmHPPD1调控籽粒穗发芽的机制，我们检测了突变体中内源激素和ABA合成通路代谢物含量的变化，发现与正常籽粒相比，穗发芽籽粒中ABA含量显著下降，八氢番茄红素显著积累，且紫黄质、玉米黄质和叶黄素含量显著降低。这表明ZmHPPD1通过影响八氢番茄红素向番茄红素的转化，使ABA合成受阻，导致玉米籽粒打破休眠提前萌发。以上研究结果为解析玉米穗发芽的机制提供了基因资源。

关键词：玉米穗发芽植物激素脱落酸

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藜麦CqGAI基因密码子偏好性与进化分析

中国农业科技导报 2024年第4期26卷 27-36页

作者：丰扬郭凤根王仕玉刘正杰龙雯虹云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201 云南农业大学园林园艺学院昆明650201

为了阐明藜麦CqGAI基因密码子使用特性,克隆获得藜麦CqGAI基因序列,运用CodonW、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析藜麦CqGAI基因密码子使用偏好性,并与25种植物的GAI基因进行中性绘图、ENC分析和奇偶偏好偏差性分析。结果表明,藜麦CqGAI基... 详细信息

为了阐明藜麦CqGAI基因密码子使用特性,克隆获得藜麦CqGAI基因序列,运用CodonW、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析藜麦CqGAI基因密码子使用偏好性,并与25种植物的GAI基因进行中性绘图、ENC分析和奇偶偏好偏差性分析。结果表明,藜麦CqGAI基因编码序列(coding sequence,CDS)全长1 782 bp,编码593个氨基酸,包含DELLA基因家族特有结构域DELLA、TVHYNP、NLS、VHIID、LHR、RVER;CqGAI基因能够迅速响应赤霉素(gibberellins,GA),在GA信号通路中起关键作用;密码子偏好性分析显示,CqGAI基因的有效密码子数(effective number of codon,ENC)、密码子适应指数(codon adaptation index, CAI)及GC含量分别为54.14、0.21和46.18%,密码子偏好性较弱,偏好以A/T结尾,有27个高频密码子。聚类分析表明,藜麦CqGAI基因与石竹目植物的亲缘关系较近。碱基组成与相关性分析发现,CqGAI基因密码子偏好性受碱基突变和选择效应影响。密码子使用频率表明,大肠杆菌与酵母菌均适用于藜麦CqGAI基因异源表达,拟南芥、烟草、甜菜均可作为藜麦CqGAI基因功能分析的遗传转化受体。以上研究结果为进一步研究藜麦CqGAI基因功能和异源表达提供了重要参考。

关键词：藜麦 CqGAI基因密码子偏好性进化分析

基于CP基因的中国云南省烟草TMV群体遗传多样性分析

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植物保护 2024年第4期50卷 48-60页

作者：赵正婷盖晓彤张俊蕾夏振远刘弟姜宁刘雅婷云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201 云南省烟草农业科学研究院昆明650021 云南农业大学植物保护学院昆明650201 云南农业大学烟草学院昆明650201

为探明云南烟草上烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)的群体遗传多样性特征,本研究使用TMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因的特异性引物对采自云南各烟区的疑似烟草花叶病样品进行检测,通过克隆测序获得138个TMV CP基因序列,对其进... 详细信息

为探明云南烟草上烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)的群体遗传多样性特征,本研究使用TMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因的特异性引物对采自云南各烟区的疑似烟草花叶病样品进行检测,通过克隆测序获得138个TMV CP基因序列,对其进行了一致性比对,及系统发育、错配分布、遗传变异、群体多样性等分析。变异分析显示,138条CP基因序列共有变异位点数122个,占总位点数的25.42%,变异类型只有核苷酸替换,核酸多样性为0.018,单倍型多样性为0.970;一致性比对结果显示,138条序列的核苷酸和氨基酸序列一致性均为96%~100%;重组分析未检测到重组信号;对来自云南烟草,NCBI上其他地区烟草及云南地区其他寄主的TMV分离物的CP基因进行系统发育分析,结果显示,所有TMV分离物在进化上可分为4个组,本试验获得的分离物分布在1、2、3组,其中只有来源昭通地区的分离物倾向于聚成簇,表明云南烟草TMV分离物的适应性进化受地理适应性所驱动,与寄主适应性基本无关;错配分布分析显示,云南烟草TMV群体呈多峰分布,表明该群体近期未经历群体扩张事件;群体间遗传分化分析结果表明,除昭通和曲靖烟草TMV群体与其他TMV群体之间很容易发生遗传漂变促使群体发生遗传分化外,其余大部分TMV群体之间的基因流都可以抵制遗传漂变。本研究首次报道了云南各烟区TMV分离物群体遗传变异情况,研究结果可为TMV的抗病育种和制定更为有效的防治策略提供重要参考。

关键词：烟草云南烟草花叶病毒 CP基因遗传多样性

基于NP基因序列的云南烟草番茄环纹斑点病毒群体遗传多样性分析

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植物病理学报 2024年第3期54卷 512-521页

作者：赵正婷盖晓彤张俊蕾夏振远马俊红刘雅婷姜宁云南省烟草农业科学研究院昆明650021 云南农业大学农学与生物技术学院昆明650201 云南农业大学植物保护学院昆明650201 云南农业大学烟草学院昆明650201

为探明云南烟草上番茄环纹斑点病毒(tomato zonate spot virus,TZSV)的发病情况及群体遗传多样性特征,本研究使用核壳体蛋白(nucleocapsid protein,NP)基因的特异性引物对采自云南各烟区的560份烟草斑萎病样品进行检测,对部分阳性样本... 详细信息

为探明云南烟草上番茄环纹斑点病毒(tomato zonate spot virus,TZSV)的发病情况及群体遗传多样性特征,本研究使用核壳体蛋白(nucleocapsid protein,NP)基因的特异性引物对采自云南各烟区的560份烟草斑萎病样品进行检测,对部分阳性样本的NP基因进行克隆测序,并对获得的序列进行系统发育、遗传变异、群体多样性等分析。RT-PCR结果显示,560份样品中共有262个检出TZSV,平均阳性检出率为46.8%;重组分析在DX_LJHP_65分离物基因序列中检测到显著的重组信号;系统发育分析显示129个TZSV分离物在进化上可以分为6个组,相同地区来源的分离物倾向于相聚成簇,表明该病毒在进化上具有较强的地理特异性;错配分布分析结果,云南TZSV群体呈多峰分布,表明该群体近期未经历群体扩张事件;种群间遗传分化分析结果表明,滇西和滇东北与其他群体之间基因交流频率很低,其余种群间存在频繁的基因交流。本研究是对云南各烟区TZSV分离物群体遗传变异情况的首次报道,研究结果可为防控TZSV提供重要参考。

关键词：烟草番茄环纹斑点病毒 NP基因遗传变异遗传多样性

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