甘蔗(Saccharum officinarum L.)病害是制约甘蔗生长和甘蔗产业发展的重要因素,而选育和推广甘蔗抗病品种是甘蔗产业高质量可持续发展的有效手段,但传统的甘蔗病害抗病育种具有优质基因挖掘和功能验证困难等局限性.效应蛋白是病原菌分泌以协助其定植宿主的小分子蛋白,解析病原菌效应蛋白与植物免疫系统的相互作用关系对于甘蔗抗病品种改良具有重要的指导意义.本综述讨论了宿主免疫系统的响应网络以及病原体通过分泌效应蛋白来逃避或破坏宿主免疫系统以成功定植感染的相关策略,并基于此提出了设计和改造甘蔗抗病新品种的相关思路.

[目的]为明确几丁质和鞭毛蛋白衍生肽flg22诱导的辣椒幼苗先天免疫生理响应特征,探讨辣椒先天免疫生理响应与辣椒抗多种病害的关系.[方法]以5个四川本地辣椒品种幼苗为试材,鉴定它们对青枯病和疫病病情指数和抗性水平,采用水培法培育幼苗并进行外源几丁质和flg22处理,检测各品种不同诱导时间下幼苗根系生长、气孔孔径、胼胝质沉积、活性氧(ROS)积累和SOD、CAT活性,以及先天免疫相关基因表达量的变化,综合评价其生理响应及其与抗病性关系.[结果](1)各品种幼苗青枯病和疫病病情指数以'川腾10号'最低,抗病性最强,以'本地条椒'最高,抗病性最弱.(2)外源几丁质和flg22抑制了各品种幼苗根系生长速率,诱导离体叶片气孔闭合,促进叶片细胞壁胼胝质沉积加厚,ROS含量持续增加,SOD和CAT活性不断提高.各品种幼苗先天免疫生理响应指标的平均隶属函数值以'川腾10号'最高,'本地条椒'最低,并且平均隶属函数值与疫病、青枯病病情指数均具有显著负相关性.(3)外源flg22和几丁质诱导'川腾10号'幼苗先天免疫相关基因CaWRKY22、CaMAPK7和ChiIV3显著上调表达.[结论]外源flg22和几丁质可诱导辣椒幼苗先天免疫生理响应,且响应程度强弱在品种间存在差异,依据生理响应指标通过隶属函数可综合评价辣椒品种的抗病水平;'川腾10号'的平均隶属函数值最高,多抗性水平最好,这与其先天免疫相关基因CaWRKY22、CaMAPK7和ChiIV3的显著上调表达有关.

氮是植物生长发育所必需的重要元素.氮素在寄主-病原体互作中的作用十分复杂,受多重因素调控.本文综述了氮素与植物病害发生的关系,从寄主防御和病原体侵染角度论述了氮素影响植物病害发生的机制,比较了不同氮素形式对植物病害影响的差异,并对今后的研究方向进行了展望.

枯萎病严重危害香蕉生产,可致香蕉大幅减产甚至绝收.该病害通过土传、种苗调运等途径进行传播扩散,其病原菌产生的厚垣孢子在土壤中存活的时间长达 30 年,防治非常困难,是政府、学术界和产业界高度关注的对象之一.为了攻克这一难题,国内外科研工作者及相关从业者进行了广泛而深入的研究.本文从香蕉枯萎病的发生与危害、植物根际微生态及其与土传病害的关系、香蕉根际微生态及其在枯萎病防治中的作用和贡献等方面进行综述,并对其研究趋势进行了展望,以期为后续香蕉根际微生态的深入研究、优良生防资源的挖掘与创新利用及香蕉枯萎病的有效防治提供参考.

赖氨酸乙酰化修饰作为生物体内一种保守的蛋白翻译后修饰,参与多种生物学过程.大量的医学和植物病理学研究指出,乙酰化修饰在动物疾病和植物病害发生过程中发挥重要的调控作用.本文根据前人的研究进展,就乙酰化修饰参与植物病原物的致病过程,主要包括乙酰化修饰在调控病原物的生长发育和致病力,寄主植物的抗性以及病原物与寄主植物之间的互作等三方面内容阐述乙酰化修饰在植物病原物中的作用,旨在了解乙酰化修饰在病原物致病过程中发挥的作用,以期为病原物的防控提供新思路和新理论.

镰刀菌(Fusarium spp.)和根结线虫(Meloidogyne spp.)都是植物的重要病原物,这两种病原物在寄主植物中存在着非常复杂的互作关系,可导致严重的植物土传病害.为探寻对番茄根结线虫病害具有高效防治作用的优良菌株,本研究以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)为靶标病菌,采用平板稀释涂布法从多年种植番茄的设施大棚土壤中分离和筛选到一株抑菌效果较好的生防细菌菌株TMQ-KSL-1,根据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因测序对该菌株进行鉴定;测定不同浓度的发酵液及发酵上清液对根结线虫卵孵化率以及根结线虫二龄幼虫死亡率的影响,通过盆栽实验分析其发酵液对根结线虫病害的防治效果.结果表明,菌株TMQ-KSL-1具有较强的杀线虫活性,其发酵液和发酵上清液处理48 h线虫卵孵化抑制率分别为94.76％和90.72％;处理24 h番茄根结线虫二龄幼虫的校正死亡率分别为100％和97.37％;菌株TMQ-KSL-1发酵液100倍稀释液、200倍稀释液对番茄根结线虫病害防治效果分别为59.54％和12.14％,且100倍液处理防效与阿维菌素500倍液处理防效(61.56％)相当;地下鲜重分别提高了 90.95％、19.65％.因此,菌株TMQ-KSL-1具有防控番茄根结线虫病害的能力,具有市场开发应用前景.

土壤真菌群落结构和多样性对植物生长起着重要作用,了解种植年限对薰衣草根际土壤真菌群落结构的影响对薰衣草病害防治和增产的研究具有重要意义.探究不同种植年限薰衣草根际土壤真菌群落结构和多样性特征,及其随种植年限的演变规律.采集新疆伊犁霍城县种植年限1、3、5 a,以及未种植薰衣草土壤,对ITS序列进行Illumina高通量测序.对测序结果进行分析,比较各样品组真菌多样性和群落分布规律及与种植年限的关联.结果表明,Alpha多样性分析显示随着种植年限的增加Shannon指数逐渐降低,而Chaol指数先降低后增高.在种植薰衣草土壤中共检测到12个门,28个纲,72个目,146个科,236个属.在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)为优势菌门.随着种植年限的增加,子囊菌门相对丰度逐渐降低,担子菌门逐渐增高,而球囊菌门先增加后降低.在属水平上优势菌属为Xylodon、锐孔菌属(Oxyporus)、镰刀菌属(Fusarium)、枝孢属(Cladosporium),均属于植物致病菌.随着种植年限的增加,Xylodon相对丰度增加,而锐孔菌属、镰刀菌属、枝孢属先增加后降低.丛枝菌根菌(AMF)中第一优势属球囊霉属(Glomus)OTU数量随种植年限的增加逐渐减少.薰衣草连作种植造成根际土壤真菌群落结构和多样性改变,致病菌增加,AMF降低.本研究为薰衣草病虫害防治和增产提供理论依据,为薰衣草土壤科学管理提供参考.

[目的]座壳孢菌是粉虱和蚧壳虫的一种重要昆虫病原真菌,其代谢产物具有抑菌、杀虫、抗肿瘤和抗氧化等生物活性.本研究旨在分离并鉴定缘座壳孢发酵物中的代谢物,以期为拓展该生防菌的应用提供依据.[方法]基于色谱技术从缘座壳孢菌A.marginata WYTF2017-01发酵培养物中分离化合物,借助波谱手段鉴定其化合物结构,分析化合物的抑菌活性.[结果]本研究共鉴定了12种化合物,包括Methyl 24-methylene-3-oxolanost-8-en-26-oic ester(1)、Ergosta-5,7,22-trien-3-ol,4-methyl-,(3β,4α,22E)(2)、杜斯塔宁(3)、3β-acetoxy-15α,22-dihydroxyhopane(4)、麦角固醇(5)、4-(Hydroxymethyl)-3-furancarboxylic acid(6)、Eupenicisirenin B(7)、4,6-dihydroxy-1(3H)-isobenzofuranone(8)、β-谷甾醇(9)、对叔丁基苯甲酸甲酯(10)、2-benzyl-4H-pyran-4-one(11)和6-benzyl-4-oxo-4H-pyran-3-carboxamide(12),其中化合物1、2、6～12为首次从昆虫病原真菌中分离鉴定.化合物1、2、3、6、7、8、11和12对真菌或细菌具有不同程度的抑制活性,MIC值为3.13～50.00 μg·mL-1.化合物7、8和12抑菌活性较为突出,化合物7对大肠杆菌的MIC值为3.13 μg·mL-1,效果与阳性对照链霉素相同,而8和12对青枯劳尔氏菌的MIC值分别为6.25和12.50 μg·mL-1,优于或等同于链霉素(MIC值为12.50μg·mL-1).[结论]从缘座壳孢菌分离的多种代谢物具有良好的抑菌活性,显示了防治植物病害的潜力.

结合生活经验进行"植物病害的侵染循环"一节教学设计,以侵染循环中概念的层级递进为主线,引导学生在亲历模型表征、模型建构、模型完善以及模型应用的历程中,理解病原物的越冬越夏、病原物的传播和病原物的侵染三大环节,加深对概念的认知,培养分析归纳、反思总结能力以及合作意识,最终达到提升职业能力的目的.

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治.贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性.其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制.贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶(PKS)和非核糖体肽合成酶(NRPS)的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇.通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素.这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义.本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考.