科研产出
药用野生稻拮抗稻瘟病内生细菌的筛选、鉴定及发酵条件优化
《微生物学通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【背景】稻瘟病是水稻的三大重要病害之一，每年对水稻生产都会造成较大的损失，生物防治稻瘟病已成防治该病害的重要手段，而目前鲜少有报道从药用野生稻中分离内生菌用以防治稻瘟病。【目的】从药用野生稻内生菌中挖掘对稻瘟病具有拮抗作用的微生物资源。【方法】采用分离法从勐遮药用野生稻中先分离出内生菌，再通过平板对峙法筛选对稻瘟病菌具有拮抗作用的菌株，通过形态学和16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定，同时筛选该菌株的最适培养基、pH、培养温度和摇床转速。【结果】筛选得到拮抗菌株Z5，在LB培养基上对稻瘟病菌菌丝生长的抑制率达到96.43%，经形态学和16S rRNA基因序列分析，初步鉴定为短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）。在NYBD、CM、LB、NA和YSP这5种培养基中，菌株Z5的最适培养基为NYBD培养基、最适pH值为8.0-9.0、最适培养温度为35℃、最适摇床转速为250 r/min。【结论】短小芽孢杆菌Z5对稻瘟病菌的生长具有较好的抑制作用，且该菌株耐高温、较耐酸碱，作为稻瘟病生防制剂研发具有一定的价值。
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水稻酵母双杂交文库构建及PID2胞内结构域互作蛋白的筛选
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步挖掘水稻PID2胞内互作蛋白质，阐明Pid2介导的稻瘟病抗性机制。本研究利用SMART技术，构建了受稻瘟病诱导后不同时间段的含抗性基因Pid2水稻材料的cDNA文库；通过PCR扩增获得PID2胞内结构域编码片段Pid2-JM，构建了诱饵表达载体pGBK-Pid2-JM，并进一步利用酵母双杂交技术筛选Pid2-JM的互作蛋白。结果表明，构建的cDNA酵母文库细胞密度为9.0×10~7Cells/mL，文库插入片段在500～2 000 bp之间，重组率为100%，诱饵载体无自激活活性；利用诱饵载体经筛选文库后，新发现一个能与Pid2-JM互作的U-box类E3泛素连接酶PBP1，经回转试验验证了PBP1与Pid2-JM可在烟草细胞内互作。综上，本研究成功构建了稻瘟病诱导下的水稻酵母双杂交文库，并筛选到一个能与PID2胞内结构域互作的U-box类E3泛素连接酶，该结果为进一步揭示水稻抗稻瘟病信号转导机制提供参考。
关键词： 稻瘟病 酵母双杂交 Pid2 互作蛋白 E3泛素化连接酶
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稻瘟病抗性对根际土壤微生物多样性的影响
《生态科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解稻瘟病抗性与根际土壤微生物之间的关系,在云南宜良大田条件下对6个稻瘟病单基因系Piz、Pib、Pikh、Pi19、Pi3、Pita和受体"丽江新团黑谷"(LTH)进行了诱发鉴定,利用ITS1和16S rDNA高通量测序技术对土壤根际真菌的ITS1序列以及细菌16S rDNA区片段进行了分析.结果显示单基因系Piz、Pib、Pikh表现抗病,Pi19、Pi3、Pita和LTH表现感病;子囊菌门(Ascomycota)是真菌的优势门(73.41%),变形菌门(Proteobacteria)是细菌的优势门(32.48%),7个土样在主要微生物种类组成上相似;抗、感单基因系根际土壤真菌在罗兹菌门(Rozellomycota)(分别为7.69%和14.66%,LTH为5.59%)及其下属的罗兹菌种(Rozellomycota_sp)(分别为6.97%和13.99%,LTH为5.59%)和担子菌门(Basidiomycota)的伞菌纲(Agaricomycetes)(分别为1.2%和0.7%,LTH为1.7%)及伞菌目(Agaricale)(分别为1.1%和0.5%,LTH为1.6%)上存在显著性差异(P<0.05);细菌在变形菌门(Proteobacteria)的 γ-变形菌纲未鉴定的目上存在显著性差异(P<0.05),相对平均丰度分别为10.02%和11.65%,受体LTH为8.55%,表明水稻抗性对根际土壤微生物丰度有影响.结果为探究稻瘟病的抗病机理和生物防治提供了线索.
关键词： 稻瘟病 单基因系 土壤真菌 土壤细菌 ITS1 16S rDNA
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不同叶稻瘟抗性水稻品种对根际真菌的影响
《江苏农业科学 》 2021 北大核心
摘要：为了解水稻稻瘟病抗性与土壤根际真菌之间的关系,利用ITS高通量测序技术对7个不同抗稻瘟病水稻品种土壤根际真菌ITS1序列进行分析。结果表明,共检测到根际真菌ITS1有效片段486 250个,以97%的相似度聚为1 178分类操作单位（operational taxonomic unit,简称OTU）;物种查询显示,归为12个门（含1个未分类的真菌群）,35个纲（含8个未分类的菌群）,82个目（含12个未分类的菌群）,146个科（含34个未分类的菌群）,248个属（含63个分类地位未定或未分类的菌群）和362个种（含63个未分类种）。7个土样真菌门类相似,子囊菌门（Ascomycota）是最大的优势菌门,相对丰度为67.04%。抗和感稻瘟病品种群土样在稻绿核菌属（Ustilaginoidea）和稻绿核菌（Ustilaginoidea sp.）上存在显著性差异（P<0.05）,其相对丰度平均数分别为5.09%、7.31%,即在稻瘟病病菌侵染条件下抗稻瘟病品种对稻曲病病原菌稻绿核菌具有抑制作用。结果可为探寻水稻抗稻瘟病机制提供土壤微生物的线索。
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适用于云南粳稻种植区的稻瘟病抗性基因分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为筛选广适用于云南粳稻区的稻瘟病抗性基因,在云南宜良、建水、祥云、永平这4种生态条件下对22个抗稻瘟病单基因系抗病性进行了自然诱发鉴定;将在宜良筛选出来的来自中国8省区的89份抗叶瘟粳稻品种（系）进行了6个稻瘟病菌株的接种鉴定,并用Pib、Pikh、Pi9、Pi5基因功能性分子标记进行了基因分析。结果表明,单基因系Pib、Pikh、Piz、Pi9连续2年在4个试验点对叶瘟和穗颈瘟均表现抗病,Pi5前期感叶瘟,但均中抗穗颈瘟;Pia、Pi1、Pil9、Pi3、Pi12、Pii、Pikm、Pik、Piks、Pish、Pit、Pita和Pita2 13个单基因系在4个试验点均感叶瘟和穗颈瘟,Pi7、Pizt、Pikp、Piz5仅在永平和祥云点中的1～2个点表现抗病。接种鉴定表明89份资源中79份抗6个菌株（占88.76%）,8份抗5个菌株,2份抗4个菌株,从而确认这些材料对叶稻瘟病具有一定的抗性。89份资源基因分析表明携带Pib、Pikh、Pi9、Pi5的材料分别占62.92%、56.18%、21.35%、26.97%,但云南省内外存在差异,在云南省选育品种中分别为67.50%、57.50%、22.50%、37.50%,在云南省外品种中分别为62.16%、48.65%、27.03%、10.81%;78个材料携带Pib、Pikh、Pi9这3个基因中的1～3个,这可能是这些材料表现抗叶稻瘟的重要原因。本研究结果表明Pib、Pikh、Piz、Pi9、Pi5这5个基因在云南籼粳稻交错区-温暖粳稻亚区具有广泛的利用价值。
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多年生稻稻瘟病抗性评价
《中国稻米 》 2021
摘要：利用长雄野生稻（Oryza longistaminata）地下茎无性繁殖特性培育多年生稻（Perennial Rice, PR）已经成功并开始示范推广。多年生稻表现出一定的稻瘟病抗性,但其所具有的稻瘟病抗性来源尚不清楚。本研究通过田间病情调查、接种鉴定以及抗性基因检测等3种方法,对育成的多年生稻23（PR23）、云大24（PR24）、云大25（PR25）、云大101（PR101）、云大107（PR107）、父本长雄野生稻、母本RD23、（RD23/长雄野生稻）F1进行稻瘟病抗性评价。结果表明,父本长雄野生稻、（RD23/长雄野生稻）F1代及5个多年生稻品种（系）表现为高抗稻瘟病,而母本RD23表现高感稻瘟病,推测PR23、PR24、PR25、PR101和PR107这5个多年生稻品种（系）的稻瘟病抗性可能来源于长雄野生稻。其中,PR23、PR25稻瘟病抗性基因可能来自于长雄野生稻的Pi5基因和Pita-2位点,PR24稻瘟病抗性基因可能是来自长雄野生稻的Pita-2位点,PR107稻瘟病抗性基因可能来自于长雄野生稻的Pi5基因和Pish位点;PR101中未检测到本文中涉及到的基因或位点,推测其稻瘟病抗性来自长雄野生稻内未知的稻瘟病抗性基因。本研究结果将为多年生稻稻瘟病抗病育种、品种布局、植保技术制定等提供一定参考。
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云南地方籼粳稻稻瘟病抗性和农艺性状差异分析及优异稻种筛选
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析云南省地方籼稻和粳稻的稻瘟病抗性和农艺性状差异,筛选适宜于种植区环境的优异地方稻种,为稻瘟病的抗性育种及良种选育提供理论依据。【方法】以云南地方籼稻和粳稻品种各23份为材料,利用8个稻瘟病菌株进行室内苗期稻瘟病抗性鉴定及抗瘟基因推导,并结合田间农艺性状测定结果进行综合评价,筛选出优异地方稻种。【结果】抗性频率为0.0%～25.0%、25.1%～50.0%、50.1%～75.0%和75.1%～100.0%的粳稻品种分别有4、5、6和8个,籼稻品种分别有0、4、7和12个。粳稻和籼稻接种8个稻瘟病标准菌株后,籼稻的稻瘟病抗性整体高于粳稻。46个水稻品种的抗瘟基因组成较复杂,其中,能推导出抗瘟基因的品种共17个,其中粳稻品种7个,籼稻品种10个;抗性基因组成复杂的品种（可能含有的抗瘟基因在6个或6个以上）有23份;含有未知抗瘟基因的品种有6个,均为粳稻;Pik、Piz-t、Pib、Pi1、Pi11和Pita-2基因在籼稻中出现的次数高于粳稻,其中Pita-2基因仅存在于籼稻品种吉强糯和天杂58中;Pik-s、Pita、Pi3、Pi12和Pii基因在粳稻中出现的次数高于籼稻,其中Pi12基因仅存在于粳稻品种日本谷和华街中。农艺性状调查测定结果显示,在株高、穂长、结实率和千粒重方面,粳稻品种间的差异明显大于籼稻品种;在产量方面,籼稻品种间的差异小于粳稻品种。筛选出的高抗稻瘟病品种:镰刀谷（粳稻）、香糯（籼稻）、毫糯早（籼稻）和老品种糯谷（籼稻）;高产品种:日本谷（粳稻）和粘珏香（籼稻）;矮杆品种:冷水汕优（粳稻）和白壳糯（籼稻）;多穗品种:日本谷（粳稻）和老品种糯谷（籼稻）。【结论】籼稻所含的抗瘟基因数量和稻瘟病抗性整体较粳稻高,说明籼稻的抗谱范围更广。筛选出的粳稻品种冷水汕优和日本谷可用于优质高产品种选育,籼稻品种香糯和毫糯早可用于稻瘟病抗性品种选育。
关键词： 水稻 籼稻 粳稻 稻瘟病 抗性鉴定 抗瘟基因 稻种筛选
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水稻抗稻瘟病基因Bsr-d1的SNP区域在地方品种中的变异分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为揭示地方水稻品种中稻瘟病持久抗性基因Bsr-d1序列变异类型,本研究以收集到的缅甸、老挝和越南共79份地方水稻品种为供试材料,设计抗稻瘟病Bsr-d1基因特异引物对Bsr-d1基因启动子功能位点区段进行PCR扩增及测序分析。研究表明,79份地方水稻均持有抗稻瘟病Bsr-d1或bsr-d1等位基因,品种间存在18个变异位点和22个碱基的差异,根据差异所有品种可归为6种单倍型,其中H4和H6为优势单倍型,分别占测试品种的20.25%、58.23%;6种单倍型中仅H3单倍型携带抗性位点,有8个材料归为此类型,占10.13%。缅甸地方品种拥有H120（15.79%）、H220（2.63%）、H320（13.16%）、H420（18.42%）、H620（50%）等5种单倍型,优势单倍型为H6;老挝地方品种有H120（2.56%）、H320（7.69%）、H420（23.08%）、H520（2.56%）、H620（64.10%）205种单倍型,H6为优势单倍型,表明缅甸、老挝间在单倍型种类和抗性品种比例上均存在一定差异。本研究结果表明缅甸、老挝水稻资源携带持久抗性基因Bsr-d1的品种比例远高于中国品种,对中国选育稻瘟病持久抗性品种具有重要的利用价值,应加强对该地区种质的引进和分析评价。
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基于抗稻瘟病基因Pi40特异性SCAR标记的MAS育种应用
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：利用PCR从3份携带抗稻瘟病Pi40基因的粳稻材料中扩增、筛选获得特异性片段,通过测序分析比对和引物设计,开发出一个SCAR分子标记3F.该标记在15份抗稻瘟病单基因系和抗性品种中能够特异性的检出Pi40基因系.利用Pi40品系4163与丽江新团黑谷构建F2群体123株,发现3F在其中96个单株中检测到550 bp的目标条带,同时田间稻瘟病抗性鉴定结果表明该96个单株田间表现为R,另外27份未检出目标条带的单株表现S,卡方检测分离比符合3:1.进一步利用3F在183份云南水稻育成品种中检测,结果显示仅在其中9份材料中有目标带型出现,而在其它174份云南水稻品种中没有检测到目标带型,这为有目的地开展品种抗性改良提供直接而高效的筛选标记,结果表明3F是一个具有很高的特异性,在云南稻作系统中有实际应用价值的分子标记.以3份感病粳稻材料与4163杂交,构建稻瘟病抗性改良F2群体,利用3F筛选出来的单株经稻瘟病菌喷雾接种鉴定,表现为R,而未检出目标条带的单株则表现为S.
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云南粳稻品种(系)对稻瘟病的抗性鉴定与评价
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对云南20世纪60年代到2013年以来引进或育成的188个粳稻品种(系)开展稻瘟病抗性测定分析。【方法】采用田间自然发病鉴定,结合室内稻瘟病菌单孢菌株接种的方法进行抗性评价分析。【结果】田间自然病圃鉴定表明,其中146个品种(系)感或高感穗瘟,占鉴定品种(系)的77. 66%;利用9个稻瘟病菌单孢菌株在室内进一步接种在田间叶瘟和穗瘟均表现抗病的32个材料,发现楚粳13号、凤稻16号、岫03-8和合系20号等13个品种表现良好的抗性。楚粳23号、楚粳25号和凤稻21号等12个品种表现出抗叶瘟但感染穗瘟;而昌粳8号、昌粳9号、昌粳11号和丽粳4号等4个品种则感叶瘟但抗穗瘟。【结论】田间表现抗病且室内接种表现良好抗性的品种,可用作开展抗病育种的抗源材料;叶瘟表现感病,但穗瘟表现抗病的4个品种是否持有抗穗瘟的基因尚有待于进一步的分析。
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