[背景]青海高原特殊生境孕育着特殊适生性的微生物资源.[目的]探究适生于高原生境的芽孢杆菌对高寒牧草的促生防病效应.[方法]以分离自青海海西州大格勒干旱沙地白刺(Nitraria tangutorum)根围的Bacillus halotolerans DGL6 为研究材料,测定其对"青麦 7 号"的促生防病效应.分别以浸种、灌根的方法测定其对"青麦 7 号"种子萌发及幼苗生长的效应,并测定 12 d内幼苗生理指标的变化;测定菌株 DGL6 抑制"青麦 7 号"幼苗离体叶片感染病原真菌活性;以平板对峙法测定其对病原真菌的抑制率;以透明圈法检测其产抑菌相关水解酶活性.[结果]菌株DGL6 对"青麦 7 号"种子萌发及幼苗生长具有显著的促生效果,种子萌发的芽长、根长及鲜重分别提高 27.26%、23.03%和 45.42%,12 d内幼苗的株高、根长、鲜重分别显著提高 33.42%、107.85%和 95.24%,叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白含量显著增加,丙二醛含量下降;喷施DGL6 菌悬液可明显抑制小麦赤霉菌在"青麦 7 号"离体叶片上的生长;菌株 DGL6 对小麦赤霉菌(Fusarium graminearum)表现出显著拮抗活性(抑菌圈平均直径为 18 mm);菌株DGL6 在 4 种水解酶检测培养基上均形成明显透明圈,表明其具有分泌纤维素酶、果胶酶、蛋白酶和β-1,3-葡聚糖酶的能力.[结论]本研究为促进高原作物"青麦 7 号"的生长、提高其抗病性提供了优异菌株及理论依据.

通过平板抑菌试验和孢子萌发试验研究了芳樟醇对灰葡萄孢的生长抑制作用,并通过盆栽试验进一步验证了芳樟醇对番茄灰霉病的防控效果.结果表明:芳樟醇能够显著抑制灰葡萄孢菌丝的生长,半最大效应浓度(EC50)值为0.581 mL·L-1.孢子萌发试验中,芳樟醇能够有效抑制灰葡萄孢孢子的萌发,并表现出浓度依赖性.芳樟醇处理提高了灰葡萄孢菌菌丝体的相对电导率和丙二醛(MDA)含量,说明芳樟醇可引起氧化损伤效应导致灰葡萄孢菌的膜系统被破坏;芳樟醇处理后灰葡萄孢菌中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性较对照组分别下降了27.4%、68.9%和26.0%,说明芳樟醇抑制了灰葡萄孢菌体内的抗氧化系统.盆栽试验结果显示,芳樟醇处理的病斑直径较对照组显著降低;番茄叶片中的SOD、CAT、POD、多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶活性均显著高于对照组;而MDA含量下降了 41.5%,说明芳樟醇可减轻灰葡萄孢菌对番茄植株造成的氧化损伤以提高植物抗病性.综上,芳樟醇对灰葡萄孢的生长有显著抑制作用并对番茄灰霉病有较好的防治效果,研究结果可为开发新型植物源抑菌剂防控番茄灰霉病提供理论依据.

冰草(Agropyron cristatum)作为小麦重要野生近缘植物之一,含有许多可以改良小麦的优异基因.小麦-冰草附加系含有一对完整的冰草染色体,是利用冰草P基因组优异基因的重要工具材料.由于冰草为多年生四倍体异交植物,其部分同源群的P染色体结构存在差别,从而使得同一部分同源群的小麦-冰草附加系材料在农艺性状中表现出不同.本研究通过细胞学鉴定、分子标记检测、农艺性状考察、抗病性鉴定等手段对3份小麦-冰草不同2P附加系的抽穗期、株型、穗部性状、籽粒性状、抗白粉病和叶锈病等主要特性进行了鉴定与分析.结果表明,小麦-冰草2P附加系Ⅱ-9-3遗传稳定、株型紧凑、免疫叶锈病、高抗白粉病,可以用于小麦的株型改良和抗病育种.小麦-冰草2P附加系Ⅱ-3-1b的株高降低效应明显、较早抽穗、免疫叶锈病,可用于小麦株高改良和抗叶锈病育种.小麦-冰草2P附加系Ⅱ-23-72对叶锈病和白粉病流行小种近免疫,可用于抗病育种.3份2P附加系为小麦.冰草2P易位系、缺失系的创制提供了材料;不同2P附加系在株型、株高和抗病性等性状上表现不同的优异特性,不仅为在小麦改良中有效利用2P染色体优异基因提供了依据,并且为进一步对2P染色体优异基因的定位奠定了重要基础.

表观遗传修饰是指在不改变基因序列的情况下,通过对DNA和组蛋白等一系列可逆的共价修饰调控生物体的基因表达,在应对生物和非生物因素胁迫以及适应环境变化的过程中发挥着非常重要的作用.最近的研究表明,表观遗传修饰参与水稻/拟南芥抵御细菌入侵的免疫反应(包括效应识别、信号转导和快速防御反应等).对基因组DNA甲基化、组蛋白修饰(甲基化/去甲基化、乙酰化/去乙酰化和泛素化)和小RNA在内的表观遗传修饰在水稻/拟南芥对病原细菌入侵的防御反应中的功能和分子调控机制进行了综述,有助于系统地全面理解表观遗传抗病性,为其抗病育种提供理论支持和基因资源.

目的:通过试验获得轮作周期及新型肥料对蒙古黄芪主要农艺性状[1]及生产效应[2]之影响.方法:采用单因素随机区组一年多点法设计,处理内容6个,重复次数3次,小区面积3 m×7 m.结果:新型肥料在不同轮作制条件下黄芪鲜根平均产量分别为6765 kg·hm-2和4431 kg·hm-2,在3a轮作制土壤条件下施用新型肥料较重茬土壤条件下施用新型肥料可增产52.7％.在3a轮作制土壤条件下建议选择25％凹凸棒矿化复合肥3000 kg·hm-2,在重茬土壤栽培条件下选择25％凹凸棒矿化复混肥3000 kg·hm-2为宜.施30％凹凸棒矿化复合肥3000 kg·hm-2的处理其经济纯收益最高,收益率为9.99元/元,且黄芪甲苷含量最高0.118％,较对照常规化肥0.076％提高了55.3％.结论:蒙古黄芪高产、优质、高效及抗病性好的技术方案是,在3a轮作制土壤条件下选择凹凸棒矿化复合肥25％,在重茬土壤栽培条件下选择凹凸棒矿化复混肥25％为宜.

纳米二氧化钛被认为是一种具有化学惰性,无毒且不会与生物引起排斥的生物材料,已被广泛用于与药物传送、防晒护理、环境治理和抗菌等领域,在畜牧业和蚕业也报道了与其相关的积极生物学效应,其在提高家蚕饲料效率方面效果显著,且增加了蚕茧的产量以及家蚕抗病性,取得了很好的社会经济效益.本综述主要从家蚕生理生态、蚕病防治、有机磷农药中毒以及丝蛋白合成等领域综述纳米二氧化钛的研究进展及相关分子机制,并结合广西蚕区特征及气候条件,探讨了其在广西蚕区推广应用的适用性.

昆虫体内定殖着大量微生物,经过漫长协同进化,昆虫与这些微生物构建了共生体系,这些昆虫共生微生物参与整个生态过程,对于生态系统中物质转化与交换、能量流动与利用、信息传递与调控等均发挥着重要作用.昆虫共生细菌具有丰富的物种多样性;昆虫与其共生细菌之间通过化学机制、生理机制、生态学机制和遗传学机制构建复杂的共生体系;昆虫为细菌提供稳定的生境并共享特定的代谢途径,共生细菌则协助宿主营养代谢,提供食物中缺乏的养分,促进昆虫生长和繁殖;通过分泌抗菌肽、毒素等,细菌能增强昆虫对寄生物的防御能力和抗病性,并通过调节昆虫对非生物因子的抗逆性和耐药性,扩大昆虫的生态位.昆虫共生细菌在农林牧渔业可持续安全生产与医药研发等领域具有应用潜力和广阔的发展前景.

水稻白叶枯病抗病基因的发掘与育种利用是目前针对白叶枯病害(Xoo)最环保和有效的手段.迄今,已报道至少45个抗白叶枯病抗性基因(Xa),本文对已报道基因的发掘和定位进行了总结,并根据蛋白结构与抗病机制对其中已克隆的15个Xa基因进行了分类,包括:(1)编码蛋白激酶受体的抗性基因,如RLK(receptor-like kinase);(2)编码NLR(nucleotide-binding leucine-rich repeat)免疫受体的抗性基因;(3)糖转运蛋白SWEET编码基因;(4)抗性执行基因(executor);(5)其他类型基因.Xa21作为第一个被克隆的白叶枯抗性基因,其编码蛋白RLK所介导的抗病机制已较为清晰.研究发现,除编码RLK的Xa基因外,大部分Xa发挥功能依赖于XooIII型分泌系统分泌的类转录激活效应因子(transcriptional activator-like effectors,TALE).很多受白叶枯菌分泌的TALE效应因子调控表达的水稻Xa基因实际为感病基因,其隐性突变产生抗病性.目前为止,白叶枯病non-TALE效应因子与抗病蛋白互作尚无报道,因此,突破口将是对编码NLR的Xa基因的抗病机制的研究.本文结合Xa的来源、抗谱、机制的研究及当前抗病育种存在的问题,针对白叶枯病广谱抗病分子育种提出了展望.

[背景]根结线虫病害严重制约我国设施蔬菜的生产.丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)作为土壤中最重要的有益真菌之一,可以促进植物生长,提高植物抗病性,减轻土传真菌和线虫病害的发生.在蔬菜保护地栽培中,AMF对于植物线虫病防治作用的研究受到了广泛关注.[目的]针对番茄生产中危害最严重的南方根结线虫(Meliodogyne incognita)病害问题,研究AMF和番茄品种不同组合的抗线虫效应,以期为菌根真菌作为生物防治剂和生物菌肥应用于实际生产提供技术基础.[方法]在灭菌土壤中,人工接种根结线虫,比较不同菌种Rhizophagus intraradices (Ri)、Acaulospora mellea (Am)及菌种组合Rhizophagus intraradices+Acaulospora mellea (Ri+Am)在不同番茄品种(感病品种蒙特卡罗和抗线虫品种仙客1号)上对南方根结线虫侵染和繁殖的影响,研究AMF对根结线虫的拮抗效应.另外,采用南方根结线虫连作发病的土壤,在感病品种蒙特卡洛上接种AMF混合菌种Ri+Am,番茄苗移栽入连作土壤中,测定各生长指标和调查根结和卵块数量,评价接种AMF处理对根结线虫病的防治效果.[结果]在灭菌土壤中,普通番茄品种蒙特卡罗的菌根效应显著优于抗线虫番茄品种仙客1号,表现为前者单位根重的根结和卵块的数量均比对照显著降低,而后者仅降低了卵块数量;蒙特卡罗上接种Ri+Am混合菌种的效果优于接种单一菌种Am和Ri;而仙客1号上接种Ri的效果更好.接种线虫也显著影响了AMF的侵染,而且对抗性品种仙客1号的影响更为明显.但除了接种Am的处理,大多数处理收获时菌根侵染率仍维持较高的水平(70％以上).在连作土壤中,感病品种蒙特卡罗接种混合菌种Ri+Am具有较好的抗/耐线虫效应,主要表现为促进植株生长,显著降低根结和卵块数量,但菌根侵染率较灭菌土壤低,约为40％.[结论]综合以上结果,表明菌根化苗能够在一定程度上减轻根结线虫病的危害.土壤灭菌条件下,在感病和抗线虫番茄品种上接种AMF能够减轻线虫的侵染和繁殖,而且在感病品种上的防治效果更加显著.在连作土壤中,在番茄感病品种上接种AMF也表现较好的抗线虫效果.

近年,我国学者在水稻(Oryza sativa)广谱抗病机制、抗性与产量协调机制等方向的研究取得了一系列突破性进展.最近,何祖华和杨卫兵团队在水稻抗病性研究中再次取得突破,发现1个以钙感应蛋白ROD1和过氧化氢酶CatB为核心的信号轴,通过负调控水稻免疫反应,保证正常生长条件下维持低水平的免疫反应,促进水稻正常生长发育,而在病原菌侵染时下调ROD1蛋白,诱导免疫反应.ROD1缺失突变体高抗稻瘟病、纹枯病和白叶枯病,但因免疫过强抑制生殖生长.需要指出的是,在热带和亚热带栽培籼稻中,ROD1富集了1个独特的变异SNP1A.SNP1A对免疫的抑制作用较小,因此具有较好的抗病性,这可能对水稻在热带和亚热带的适应性具有重要意义.SNP1A对水稻生长发育和产量无明显影响,表明这一变异在抗病改良育种中可能具有重要价值.有意思的是,某些稻瘟菌携带的效应蛋白AvrPiz-t,通过模拟ROD1的结构和功能干扰水稻的抗病性.因此,ROD1-CatB信号轴在水稻与病原微生物适应性演化中具有独特意义.