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1.
《植物保护》2017,(1)
纹枯病(sheath blight)是水稻三大病害之一,对水稻产量和品质造成严重影响。基因芯片数据分析发现,水稻受到纹枯病菌侵染时,与拟南芥EIN3同源的基因OsEIL2表达量显著升高,预示OsEIL2与水稻对纹枯病的抗性反应相关。利用农杆菌介导的方法,构建了OsEIL2-RNAi植株,实时荧光定量RT-PCR分析表明,该基因被特异性沉默,接种结果显示,OsEIL2沉默后,水稻对纹枯病菌感病性增强。通过水稻原生质体和烟草亚细胞定位分析,发现该基因定位于细胞核,酵母单杂交结果表明,该基因具有转录激活活性。在OsEIL2-RNAi植株中,乙烯合成关键酶的编码基因OsACO1表达量下降。综上,OsEIL2是一个与拟南芥EIN3蛋白同源的转录因子,能正调控水稻对纹枯病的抗性。 相似文献
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由稻瘟菌侵染引起的稻瘟病是威胁水稻安全生产最严重的真菌病害之一。鉴定克隆水稻抗稻瘟病基因, 系统深入研究稻瘟菌与水稻的相互作用, 揭示水稻的抗病机制, 进而创制推广抗稻瘟病新材料, 对确保粮食安全具有重要意义。本文总结了近10年来稻瘟病抗病基因和感病基因的鉴定、分子机理解析和应用等进展, 总结归纳了抗病基因聚合、分子设计育种、感病基因编辑、抗病基因的病原诱导表达等抗病育种主要策略。最后提出充分利用种质资源, 利用新技术挖掘新基因及创制新材料, 深入研究叶瘟和穗瘟抗病机制差异等是稻瘟病抗病育种下一步重点研究方向和新挑战。 相似文献
3.
《植物保护》2015,(3)
水稻是我国主要粮食作物之一,而稻瘟病是影响水稻安全生产的最主要病害之一。为克服抗病基因的抗病性很快消失的弊端,本研究尝试了宿主诱导的基因沉默(HIGS)技术在创制抗稻瘟病水稻新材料上的可行性。HIGS是新发展起来的以RNAi为基础的抗病技术,即在寄主植物中表达可沉默病原物特定基因的HIGS载体,达到控制病原菌扩展的目的。本研究选取了两个稻瘟菌致病关键基因Nox1和NAC为研究靶标,分别克隆其UTR区和CDS区中的特异区段,利用Gateway技术构建这4个片段HIGS表达载体,再利用农杆菌介导法将各载体分别转化水稻,通过鉴定得到转基因阳性植株,为后续开展该技术在水稻抗稻瘟病方面的深入研究奠定了基础。 相似文献
4.
水稻和稻瘟病菌互作中的信号传导及防御反应基因诱导表达的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
水稻和稻瘟病菌互作是研究植物与病原菌互作的模式体系。本文利用3个水稻抗稻瘟病近等基因品系(CO39、C101LAC和C101A51)和2个特异性菌株(M209和M210)构成不同亲和程度的互作关系,研究了稻瘟病菌对3个水稻信号传导途径关键酶合成基因、5个防御反应病程相关蛋白基因和1个防御反应转录因子调控基因诱导表达的作用。结果表明:稻瘟病菌诱导了各种互作关系中水稻OsLOX、OsAOS和OsPAL酶合成基因的表达,水稻启动了茉莉酸和水杨酸防御反应信号传导途径。在不亲和的互作反应中,稻瘟病菌能不同程度地诱导水稻OsPR1a、OsPR2、OsPR3-1、OsPR3-2和OsPR4基因的表达,从而有效激活了防御反应系统,使水稻植株表现为抗病;而在亲和的互作反应中,多数OsPR基因的表达水平低、时间短或没有表达,水稻植株表现为感病。OsMyb基因在各种互作关系中有不同的诱导表达。说明这些防御相关基因的诱导表达可能与水稻抗稻瘟病性相关。 相似文献
5.
植物抗病激活蛋白harpinXooc防治水稻病害的研究 总被引：2，自引：1，他引：2
植物抗病激活蛋白harpinXooc由水稻条斑病细菌hrp基因簇中hpa1基因编码。用构建于表达载体pET21a（＋）上的hpa1诱导表达产物harpinXooc处理烟草，可激发烟草产生过敏反应，以及激活与烟草抗病信号途径相关的基因PR-1a、hin1和hsr203J的表达；处理水稻后，NPR1、OsPR1a、OsPR1b和PAL被激活。表明harpinXooc蛋白与植物互作后，通过水杨酸信号传导途径激活病程相关蛋白等防卫反应基因的转录表达，从而使植物产生系统获得抗病性。harpinXooc经加工后制成含量达1％的可溶性微颗粒制剂在水稻上进行应用，试验结果显示，harpinXooc蛋白可诱导水稻产生抗病性，防治水稻稻瘟病效果与杀菌剂稻瘟必克（三环唑）相当，防治水稻纹枯病和稻曲病效果与井冈霉素效果相当。对水稻增产的效果主要表现在增加粒实重上，增产达6％以上。 相似文献
6.
稻瘟病是严重危害水稻生长的真菌病害,每年给水稻生产带来重大经济损失。与野生型日本晴NPB相比,OsDCL1基因沉默突变体增强了水稻对稻瘟菌的广谱抗病性。为了解水稻OsDCL1-RNAi突变体的抗病机制,我们分析和比较了它和野生型日本晴NPB在稻瘟菌侵染前后转录组水平的变化。响应稻瘟菌侵染的7 129个差异表达基因(DEGs)中,NPB和OsDCL1-RNAi突变体分别有5 382和5 180个基因表达发生了变化,参与生物胁迫反应、信号通路、蛋白代谢和RNA调控4个通路的基因明显被富集。以野生型未受稻瘟菌侵染的基因表达为对照,在OsDCL1-RNAi突变体中共发现1 318个DEGs,且超过70%是上调的,其中很多基因参与了生物胁迫反应(26.9%)和信号通路(11%),上调表达基因中与生物胁迫反应相关的主要为PR基因和细胞壁相关基因。另外,还发现10个茉莉酸相关基因和11个水杨酸相关基因分别在OsDCL1-RNAi突变体中显著下调和上调表达。在OsDCL1-RNAi突变体中还发现WRKY和MYB等一些转录因子家族以及部分受体类激酶被诱导表达。用qRT-PCR方法验证部分差异表达的基因,其结果与DEGs基本一致。OsDCL1-RNAi突变体中转录组变化的分析,为深入了解该突变体抗瘟性增强的机制奠定了基础。 相似文献
7.
乙烯(ET)信号在植物抵抗各种逆境反应中具有重要作用,但目前关于乙烯信号在调控水稻纹枯病抗性中的作用仍缺乏系统研究。本研究以感纹枯病水稻品种Lemont和抗纹枯病水稻品种YSBR1为材料,分析了纹枯病菌接种后乙烯合成关键基因及信号传导途径中标志基因的表达水平,结果显示,纹枯病菌侵染可显著诱导相关基因的表达、激活乙烯信号。进一步采用乙烯合成抑制剂和信号激活剂处理水稻并进行接种鉴定,结果显示,两种化学剂分别可抑制或激活乙烯信号;无论是Lemont还是YSBR1,激活其乙烯信号均可显著增强抗病性,而抑制该信号均显著降低抗病性。对3个乙烯受体突变体(ethylene response2, etr2; ethylene response3, etr3; ethylene response sensor2, ers2)进行温室接种鉴定,发现突变体的病斑长度均极显著高于野生型对照。以上研究表明乙烯信号在水稻对纹枯病菌的防卫反应或基础抗性中具有十分重要的作用,结果将为进一步解析“水稻-纹枯病菌”间的互作机制、制定合适的病害综合防控策略提供理论基础。 相似文献
8.
为了解植物中特有的转录因子乙烯响应因子(ethylene responsive factor,ERF)在植物诱导抗虫反应中的作用,通过克隆1个水稻ERF转录因子基因OsERF7,并结合分子生物学、反向遗传学及生物测定,探究其在水稻防御褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera为害过程中的作用。结果显示,机械损伤处理与褐飞虱产卵雌成虫为害均能在中后期诱导OsERF7的表达。沉默OsERF7能显著降低水稻上褐飞虱及白背飞虱卵的孵化率,并延长褐飞虱卵的发育历期;与野生型水稻相比,褐飞虱和白背飞虱在沉默突变体品系R1和R30上的卵孵化率分别只有野生型水稻上的62.5%～68.3%和68.0%～76.0%,褐飞虱卵的发育历期则延长0.37～0.45 d。沉默OsERF7不影响褐飞虱产卵雌成虫为害诱导的水稻防御相关信号分子—茉莉酸(JA)、水杨酸(SA)、乙烯(ET)和过氧化氢(H_2O_2)的含量。表明转录因子OsERF7作用于防御相关信号途径的下游,并且负调控水稻对褐飞虱和白背飞虱的抗性。 相似文献
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10.
为明确辽宁省水稻稻瘟病菌Magnaporthe oryzae对稻瘟灵的抗性水平及变化动态，本研究于2017—2019年自辽宁省6个市的6个稻区采集并分离获得187株稻瘟病菌，利用菌丝生长速率法测定这187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的敏感性及抗性，并采用茎叶喷雾法测定稻瘟灵对水稻稻瘟病的田间防治效果以及该药剂与其它药剂的交互抗性。结果表明：供试187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的EC50范围为0.94~34.96 μg/mL，左侧正态分布峰内EC50平均值为5.05 μg/mL，稻瘟病菌对稻瘟灵的敏感性分布频率不符合正态分布，表明菌群中已经出现对稻瘟灵敏感性下降的亚群体。187株稻瘟病菌菌株对稻瘟灵的平均抗性倍数为3.70，抗性菌株出现频率为55.61%，平均抗性指数为0.40，抗性水平呈逐年增加趋势。2017—2019年稻瘟灵对水稻叶瘟病的防治效果分别为82.97%、78.86%和81.36%，对水稻穗颈瘟的防治效果分别为79.81%、77.68%和80.20%，说明在现有防控手段下未产生高水平抗性群体。稻瘟灵与肟菌酯、戊唑醇之间无交互抗性。与不同药剂轮换使用的前提下，稻瘟灵仍可作为主要药剂防治稻瘟病。 相似文献
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甘蓝夜蛾CYP9A90基因的克隆及溴氰菊酯对其诱导表达 总被引：3，自引：0，他引：3
P450 CYP9A家族基因与昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性相关。为证实溴氰菊酯对甘蓝夜蛾CYP9A基因的诱导效果,本研究采用RT-PCR和RACE技术克隆获得甘蓝夜蛾CYP9A基因,real-time PCR检测该基因在甘蓝夜蛾不同组织中的表达差异及溴氰菊酯处理甘蓝夜蛾5龄幼虫不同时间后该基因相对表达量变化,研究结果可为甘蓝夜蛾对溴氰菊酯的抗性治理提供依据。结果表明:克隆得到甘蓝夜蛾CYP9A基因cDNA全长序列,该序列包含1 828bp,包括1个125bp的5′非编码区,1个104bp的3′非编码区和1个1 599bp的开放阅读框,编码532个氨基酸,分子量约为61.1kDa,等电点为8.84,GenBank登录号为KR676343,被国际P450命名委员会命名为CYP9A90。Real-time PCR分析结果表明,该基因在甘蓝夜蛾5龄幼虫6个组织中表达情况不同,其中在脂肪体中表达量最高。低剂量溴氰菊酯作用后不同时间点CYP9A90mRNA总体呈现诱导表达趋势。 相似文献
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水稻与稻瘟病菌的互作已成为研究植物与病原真菌互作的模式系统。利用RT-PCR技术检测了6个水稻品种(分别含有抗病基因Pik-s、Pita、Pit、Pi1、Pi9的近等系及回交亲本丽江新团黑谷LTH)与稻瘟病菌互作过程中多个信号相关及PR基因的表达。结果表明带有稻瘟病抗性基因Pik-s、Pita、Pit的水稻品种和LTH对稻瘟病菌#626侵染表现为亲和互作,带Pi1和Pi9的水稻品种表现为非亲和互作;稻瘟病菌接种后,亲和互作中MAPK6和MAPK12表现为上调表达,带有抗性基因Pi9的水稻品种IRBL22中BIMK2表现为上调表达。总体来看,含有不同抗病基因的水稻近等系中的PR基因对稻瘟病菌的响应较为多样,非亲和互作中在早期或早中期表现为PR基因上调表达,而亲和互作中主要在晚期上调表达,说明这些PR基因表达的时间在植物与病原互作的不同时期发挥着不同的作用。 相似文献
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Pedro Laborda Xian Chen Guichun Wu Suyan Wang Xiaofeng Lu Jun Ling Kaihuai Li Fengquan Liu 《Plant pathology》2020,69(5):838-848
Although rice is one of the most cultivated, consumed, and essential crops worldwide, it is highly susceptible to a wide range of bacterial and fungal pathogens that significantly reduce the production and quality of rice. Recently, our research group reported that the plant growth-promoting rhizobacterium Lysobacter gummosus OH17 was able to enhance the ethylene levels in Oryza sativa ‘Nipponbare’ plants at the late interaction stages. In this work, L. gummosus OH17 was found to be capable of inducing the overexpression of relevant genes of the jasmonic acid and ethylene transduction pathways in Nipponbare plants, such as OsACC, OsACO, OsERF3, and OsLOX, which resulted in the up-regulation of a number of pathogenesis-related proteins. The observed metabolic effects enhanced the disease resistance of rice against the three most devastating rice pathogens: Magnaporthe oryzae causing rice blast, Rhizoctonia solani causing rice sheath blight, and Xanthomonas oryzae pv. oryzae causing bacterial leaf blight. Furthermore, it was shown that L. gummosus OH17 also enhanced ethylene production levels in other O. sativa varieties from both the japonica and indica subspecies. Here, we report for the first time the metabolic alterations produced by plant growth-promoting rhizobacterium L. gummosus OH17 at the late interaction stages and how these alterations induce systemic resistance. 相似文献
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Jia-Xun Feng Lin Cao Juan Li Cheng-Jie Duan Xue-Mei Luo Ning Le Haihong Wei Shujia Liang Chengcai Chu Qinghua Pan Ji-Liang Tang 《European journal of plant pathology / European Foundation for Plant Pathology》2011,131(2):221-235
Rice blast disease, caused by the fungus Magnaporthe oryzae, is a major threat to worldwide rice production. Plant basal resistance is activated by virulent pathogens in susceptible host plants. OsNPR1/NH1, a rice homolog of NPR1 that is the key regulator of systemic acquired resistance in Arabidopsis thaliana, was shown to be involved in the resistance of rice to bacterial blight disease caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae and benzothiadiazole (BTH)-induced blast resistance. However, the role of OsNPR1/NH1 in rice basal resistance to blast fungus M. oryzae remains uncertain. In this study, the OsNPR1 gene was isolated and identified from rice cultivar Gui99. Transgenic Gui99 rice plants harbouring OsNPR1-RNAi were generated, and the OsNPR1-RNAi plants were significantly more susceptible to M. oryzae infection. Northern hybridization analysis showed that the expression of pathogenesis-related (PR) genes, such as PR-1a, PBZ1, CHI, GLU, and PAL, was significantly suppressed in the OsNPR1-RNAi plants. Consistently, overexpression of OsNPR1 in rice cultivars Gui99 and TP309 conferred significantly enhanced resistance to M. oryzae and increased expression of the above-mentioned PR genes. These results revealed that OsNPR1 is involved in rice basal resistance to the blast pathogen M. oryzae, thus providing new insights into the role of OsNPR1 in rice disease resistance. 相似文献
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稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)是一种半腐生病原菌,该病原菌可以侵染水稻,产生稻瘟病。对于水稻与稻瘟菌的互作机制,人们已经进行了大量的研究。然而,鉴于水稻基因组相对较大且稻瘟菌生理小种众多,致使研究进展缓慢。本研究通过将稻瘟菌生理小种Y34侵染拟南芥生态型Col-0,发现Y34可以感染Col-0,从而建立Y34-拟南芥互作模型,用以探究Y34与抗白粉突变体edr1的关系。结果显示,edr1比Col-0对于稻瘟菌更敏感。之前有研究表明,降低SA含量的突变体(pad4,sid2,nim1)均可抑制edr1相关表型。接种Y34于edr1与pad4、sid2、nim1形成的双基因突变体发现,所有双突变体的感病性比edr1单突均明显降低。推测EDR1可能在拟南芥抗稻瘟菌方面起一定正调控作用,且其作用依赖于SA途径的相关基因。 相似文献
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离体水稻叶片划伤接种鉴定稻瘟菌的致病型 总被引：1，自引：0，他引：1
抗瘟品种的培育和抗瘟基因布局需要快速、准确、大规模地定性水稻抗源及其后代的抗瘟基因型和稻瘟菌致病型。为此, 本研究建立了水稻离体叶片划伤接种方法。该方法依据主效抗瘟基因抵抗稻瘟菌在寄主体内扩展的特点, 通过针刺在水稻叶片上造成伤口, 避免了寄主侵入抗性的干扰, 从而有利于抗扩展性的定性鉴定。作者利用活体喷雾接种、叶片无划伤接种和本研究建立的离体叶片划伤接种等3种接种方法, 在秧苗4~6叶龄期, 对菌株12-DG-68在24个水稻抗瘟单基因系上的致病反应进行了测定, 结果显示：叶片划伤接种的检测结果稳定、一致; 而叶片无划伤接种和活体喷雾接种的检测结果假抗性比例分别为12.5%和4.2%, 不同叶龄期的叶片间反应型不一致率达7%。此外, 离体叶片划伤接种还可利用菌丝块接种, 以鉴定分生孢子产量低的菌株的致病型。因此, 水稻叶片划伤接种是一种准确、稳定和方便的稻瘟菌接种方法, 可用于大规模定性测定水稻抗源及其后代的抗瘟基因型和稻瘟菌的致病型。 相似文献
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禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)是引起我国小麦纹枯病的主要致病菌。为了建立高效稳定的禾谷丝核菌遗传转化体系,本试验比较研究了不同细胞壁降解酶、酶液浓度、酶处理温度和时间等因素对禾谷丝核菌原生质体制备的影响,利用正交设计试验优化了原生质体再生条件。结果表明,液体培养6d的菌丝,采用15mg/mL溶壁酶+10mg/mL蜗牛酶组成的混合酶液,30℃下酶解4h,可以获得较高的原生质体释放量,可达到3.0×106个/mL;禾谷丝核菌原生质体再生的最佳条件是以SuTC缓冲液作为渗透压稳定剂悬浮原生质体,采用单层混菌法接种于TB3再生培养基,原生质体再生率可达到58.6%。禾谷丝核菌原生质体制备和原生质体再生条件的优化,为深入研究禾谷丝核菌生长发育的分子遗传学基础和进一步探索小麦纹枯病的致病机理奠定了基础。 相似文献
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Rice blast caused by the fungus Magnaporthe oryzae (anamorph Pyricularia grisea ) is one of the most devastating diseases of cultivated rice worldwide. In this study, a green fluorescent protein ( gfp )-expressing M. oryzae strain was generated and used to investigate the infection process in a commercial rice cultivar. Expression of the gfp gene did not affect the pathogenicity of the M. oryzae transformants. Confocal microscopy allowed in vivo imaging of this pathogen during infection of rice tissues. Magnaporthe oryzae pathogenicity was examined on both leaf and root tissues. In roots of wild-type plants, the fungus penetrated into epidermal and cortical cells, and colonized the central cylinder and xylem vessels. However, the dimorphic growth pattern typically observed during the biotrophic and necrotrophic stages of leaf colonization was not observed during colonization of root tissues. Furthermore, events occurring during infection of rice plants constitutively expressing the maize pathogenesis-related PRms gene were characterized and compared with those occurring during the interaction of this pathogen with untransformed rice plants. Fungal penetration was drastically reduced and delayed in tissues of PRms plants compared to untransformed plants. These results indicated that the gfp -expressing M. oryzae represents a strategic tool for the assessment of blast disease resistance in transgenic rice which can be also applied to the analysis of the M. oryzae interaction with other cultivars or mutants of important crop species. 相似文献