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水杨酸诱导普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病性的研究 被引量：7
1
作者 薛仁风 武晶 +4 位作者 朱振东 王兰芬 王晓鸣 葛维德 王述民 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1138-1143,共6页
普通菜豆是人类主要食用豆类之一,其营养价值高、栽培面积大。镰孢菌枯萎病是普通菜豆典型的土传病害,给普通菜豆生产带来严重损失。水杨酸(SA)被认为是诱导植物抗病反应的重要信号分子之一,参与植物的过敏反应(HR)和系统获得性抗性反应... 普通菜豆是人类主要食用豆类之一,其营养价值高、栽培面积大。镰孢菌枯萎病是普通菜豆典型的土传病害,给普通菜豆生产带来严重损失。水杨酸(SA)被认为是诱导植物抗病反应的重要信号分子之一,参与植物的过敏反应(HR)和系统获得性抗性反应(SAR)。本研究通过不同植物激素处理普通菜豆BRB-130,结果表明,SA处理普通菜豆叶片使植株根中SA的含量升高,并显著提高植株对枯萎病原菌FOP-DM01菌株的抗性。SA诱导普通菜豆根组织中苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性及过氧化氢的含量显著升高,从而诱导普通菜豆产生HR和SAR。因此,SA作为普通菜豆抗病信号途径中重要的化学激活因子,能够显著提高普通菜豆对枯萎病原菌的抗病性,为发展环境友好型化学农药提供新的思路。 展开更多
关键词 普通菜豆 镰孢菌枯萎病 水杨酸 系统获得抗性
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普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病相关基因PvCaM1的克隆及表达 被引量：6
2
作者 薛仁风 朱振东 +3 位作者 王晓鸣 王兰芬 武小菲 王述民 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期606-613,共8页
钙调素蛋白(calmodulin,CaM)作为植物细胞内介导多种功能的Ca2+结合蛋白,在调节植物的生长发育和抗病性方面具有重要作用。利用普通菜豆(Phaseolus vulgarisL.)表达序列标签(EST)克隆了含有编码普通菜豆CaM基因的cDNA序列。序列分析表明... 钙调素蛋白(calmodulin,CaM)作为植物细胞内介导多种功能的Ca2+结合蛋白,在调节植物的生长发育和抗病性方面具有重要作用。利用普通菜豆(Phaseolus vulgarisL.)表达序列标签(EST)克隆了含有编码普通菜豆CaM基因的cDNA序列。序列分析表明,cDNA片段长713bp,命名为PvCaM1,具有一个453bp的开放阅读框(ORF),GenBank登录号为JN418801,该基因编码150个氨基酸,预测蛋白质分子质量为17.16kD。蛋白质结构分析表明,PvCaM1蛋白含有4个Ca2+结合结构域(EF-hand)。同源分析结果显示,PvCaM1基因与百脉根、西瓜的CaM基因亲缘关系最近,分别达到77%和76%。荧光定量PCR分析表明,PvCaM1基因受尖镰孢菌菜豆专化型FOP-DM01菌株诱导表达,接种病原菌96h,抗病品种260205根中PvCaM1基因的表达量达到最高,而感病品种BRB-130达到最低,260205叶中PvCaM1基因的表达量均高于BRB-130,而且叶中的表达量高于根和茎中的表达量。PvCaM1基因表达量也受外源植物激素脱落酸、茉莉酸甲酯和乙烯利诱导上调,在根、茎、叶中均有不同程度的表达。本研究表明,PvCaM1基因可能通过脱落酸、茉莉酸和乙烯等信号途径参与菜豆对FOP-DM01菌株的防御反应,推测菜豆PvCaM1基因与镰孢菌枯萎病的抗病性有一定关联。 展开更多
关键词 普通菜豆 镰孢菌枯萎病 PvCaM1基因 基因表达分析
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应用荧光定量PCR技术分析普通菜豆品种中尖镰孢菜豆专化型定殖量 被引量：6
3
作者 薛仁风 朱振东 +3 位作者 黄燕 王晓鸣 王兰芬 王述民 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期791-799,共9页
尖镰孢菜豆专化型(Fusarium oxysporum f.sp.phaseoli)引起的菜豆枯萎病是菜豆生产中最严重的维管束类病害之一,防治该病害有效方法是利用抗病品种。因此,一种能够从菜豆受侵染组织中准确鉴定并定量检测枯萎病原菌含量的方法将有助于筛... 尖镰孢菜豆专化型(Fusarium oxysporum f.sp.phaseoli)引起的菜豆枯萎病是菜豆生产中最严重的维管束类病害之一,防治该病害有效方法是利用抗病品种。因此,一种能够从菜豆受侵染组织中准确鉴定并定量检测枯萎病原菌含量的方法将有助于筛选抗性品种,应用于普通菜豆枯萎病抗病育种。本研究基于荧光定量PCR技术开发出一种能够对定殖于菜豆组织中的枯萎病原菌准确定量的新方法。该技术对根、茎组织中病原菌DNA的最低检测量为1pg,能在接种病原菌6d后明显区分抗病性不同的品种,可在菜豆植株表现出明显发病症状前准确鉴定不同品种抗性水平的差异。经验证参试的感病品种BRB-130和A0640-1根、茎组织中定殖的病原菌DNA量显著高于抗病品种260205和黑芸豆,与表型鉴定的结果完全符合。利用荧光定量PCR技术能够在病原菌侵染早期快速、准确、高效定量菜豆组织中定殖的病原菌,这对指导菜豆抗病育种和植物病害传播的研究都具有非常重要价值。 展开更多
关键词 普通菜豆 镰孢菌枯萎病 荧光定量PCR 定量分析
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PvEG261对普通菜豆镰孢菌枯萎病抗性和抗旱性的影响 被引量：1
4
作者 薛仁风 丰明 +3 位作者 黄宇宁 Matthew BLAIR Walter MESSIER 葛维德 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第20期4274-4285,共12页
【目的】分析普通菜豆PvEG261的序列及表达模式特征,并研究其抗枯萎病和抗旱功能,为普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病和抗旱信号调控网络解析及分子育种奠定基础。【方法】对PvEG261开放读码框(open reading frame,ORF)进行生物信息学分析,预... 【目的】分析普通菜豆PvEG261的序列及表达模式特征,并研究其抗枯萎病和抗旱功能,为普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病和抗旱信号调控网络解析及分子育种奠定基础。【方法】对PvEG261开放读码框(open reading frame,ORF)进行生物信息学分析,预测该基因编码蛋白质的理化性质、二级结构、信号肽序列,在NCBI中通过BLASTP检索高同源性蛋白序列进行序列比对并构建系统发育进化树;利用qRT-PCR技术分析PvEG261组织表达特异性及响应枯萎病原菌、干旱胁迫的表达模式;构建PvEG261过表达载体,转化发根农杆菌K599菌株,诱导普通菜豆产生转基因不定根系,同时构建PvEG261沉默载体,其体外转录产物接种普通菜豆,干扰PvEG261的表达,通过接种镰孢菌枯萎病原菌和干旱处理,观察对照、过表达和基因沉默菜豆植株的表型,进行抗病性和抗旱性鉴定,并测定过氧化氢(H_(2)O_(2))含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等生理生化指标。【结果】PvEG261的cDNA序列长471 bp,编码156个氨基酸组成的蛋白质。结构预测其含有10个strand结构,基因编码产物预测分子质量为38.89 kD,理论pI为5.21。PvEG261属于Dirigent超家族成员,包含10个氨基酸的信号肽序列,属于外分泌蛋白。PvEG261与豇豆DIR22蛋白亲缘关系最近,达到91.61%。qRT-PCR结果显示,接种枯萎病原菌和干旱胁迫后,该基因的在菜豆根组织中表达量明显上升,而且该基因具有明显的组织表达特异性,在根中的表达量最高。接种病原菌和干旱胁迫后,与对照相比,过表达植株的抗病性和抗旱性水平明显提高,植株枯萎病发病程度及缺水造成的萎蔫程度均显著降低,根中H_(2)O_(2)含量、POD活性、SOD活性均显著高于对照植株,而MDA含量显著低于对照植株,而基因沉默植株发病程度及萎蔫程度均显著升高,根中H_(2)O_(2)含量、POD活性、SOD活性均显著低于对� 展开更多
关键词 普通菜豆 PvEG261 镰孢菌枯萎病 干旱胁迫 响应机制
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普通菜豆生长素调节蛋白基因PvARP1的克隆及表达分析 被引量：1
5
作者 薛仁风 丰明 +3 位作者 赵阳 陈剑 李韬 葛维德 《河南农业科学》 北大核心 2019年第9期82-89,共8页
生长素调节蛋白(Auxin-regulating protein,ARP)是参与植物生长和发育调控的重要因子,也是植物抗病反应中具有重要作用的蛋白质分子。为了解该蛋白质基因表达特性,利用普通菜豆(Phaseolus vulgaris L.)表达序列标签(EST)克隆了编码普通... 生长素调节蛋白(Auxin-regulating protein,ARP)是参与植物生长和发育调控的重要因子,也是植物抗病反应中具有重要作用的蛋白质分子。为了解该蛋白质基因表达特性,利用普通菜豆(Phaseolus vulgaris L.)表达序列标签(EST)克隆了编码普通菜豆ARP蛋白的cDNA序列并进行相关分析。序列分析表明,cDNA片段长2 428 bp,具有1个1 818 bp的开放阅读框,GenBank登录号为MK301448,将其命名为PvARP1。该基因编码605个氨基酸,预测蛋白质分子质量为68.26 ku,编码的蛋白质不含跨膜区、无信号肽。同源分析结果显示,PvARP1基因编码蛋白质与小豆(Vigna angularis)ARP蛋白亲缘关系最近,达到94%。荧光定量PCR分析结果表明,PvARP1基因受镰孢菌菜豆专化型FOP-DM01菌株诱导表达,接种病原菌24 h抗病材料260205根中PvARP1基因的表达量达到最高,提升至其接种0 h表达量的111倍,不同接种时间260205根中PvARP1基因的表达量均高于感病材料BRB130,而且PvARP1基因受吲哚-3-乙酸诱导表达量显著或极显著提高。此外,菜豆花和荚中PvARP1基因表达量明显高于根、茎和叶。PvARP1基因在大肠杆菌中可诱导表达为68 ku的重组蛋白,体外具有酰胺合成酶活性,可能参与调节植物细胞内吲哚-3-乙酸水平。表明PvARP1基因可能通过吲哚-3-乙酸介导的信号途径参与菜豆对FOP-DM01菌株的防御反应,推测菜豆PvARP1基因与镰孢菌枯萎病的抗病性有关。 展开更多
关键词 普通菜豆 镰孢菌枯萎病 生长素调节蛋白 基因表达分析 抗病反应
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普通菜豆镰孢菌枯萎病抗性种质资源筛选及全基因组关联分析
6
作者 李园 常玉洁 +2 位作者 王兰芬 王述民 武晶 《植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期51-61,共11页
普通菜豆镰孢菌枯萎病是严重制约菜豆(Phaseolus vulgaris)产量的主要病害之一。采用下胚轴双孔注射法对601份普通菜豆种质资源进行枯萎病抗性鉴定,共筛选出4份高抗材料。在此基础上,基于分布在全基因组上的3765456个单核苷酸多态性(SNP... 普通菜豆镰孢菌枯萎病是严重制约菜豆(Phaseolus vulgaris)产量的主要病害之一。采用下胚轴双孔注射法对601份普通菜豆种质资源进行枯萎病抗性鉴定,共筛选出4份高抗材料。在此基础上,基于分布在全基因组上的3765456个单核苷酸多态性(SNP)标记,进行全基因组关联分析,以P<1×10^(–5)为阈值。结果检测到57个显著关联的SNP位点,分布于1、2、6、8和11号染色体上;共获得8个显著关联区域,其中位于1号染色体上的区域1包含SNP最多(48个),最显著SNP P值为2.18E–07。在8个显著关联区域中,共检测到186个基因,其中157个基因有注释信息,编码过氧化物酶、抗病蛋白、转录因子和蛋白激酶等。结合KEGG富集分析和序列同源性比对,鉴定出9个候选基因可能与抗性相关。 展开更多
关键词 普通菜豆 镰孢菌枯萎病 全基因组关联分析 抗性基因/种质资源
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普通菜豆中烟草水杨酸结合蛋白2同源基因的鉴定及表达特征分析
7
作者 薛仁风 王利 +1 位作者 丰明 葛维德 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期642-649,共8页
水杨酸(salicylic acid,SA)能够诱导植物产生系统抗病性反应,而水杨酸结合蛋白2(salicylic acid binding protein 2,SABP2)是植物细胞内调控水杨酸水平的重要酯酶。本研究利用生物信息学方法在普通菜豆中搜索到7个烟草水杨酸结合蛋白2... 水杨酸(salicylic acid,SA)能够诱导植物产生系统抗病性反应,而水杨酸结合蛋白2(salicylic acid binding protein 2,SABP2)是植物细胞内调控水杨酸水平的重要酯酶。本研究利用生物信息学方法在普通菜豆中搜索到7个烟草水杨酸结合蛋白2的同源基因,命名为PvMES1~PvMES7。分别在2个菜豆感病品种(白刀豆和BRB130)和2个抗病品种(黑芸豆和260205)中接种尖镰孢菌FOP-DM01菌株(Fusarium oxysporum f.sp.phaseoli isolate,FOP-DM01)后,检测寄主根组织中水解水杨酰甲酯(methyl salicylate,Me SA)活性和游离SA含量的变化,并利用荧光定量PCR技术分析7个PvMES基因表达量变化。结果表明,PvMES1、PvMES3、PvMES4、PvMES5和PvMES6的转录表达受FOP-DM01菌株诱导均呈现不同程度的升高,其中黑芸豆中PvMES5基因和260205中PvMES1基因表达量变化最显著,接种3 d后分别升高至0 d表达量的7.6倍和5.6倍。此外,黑芸豆和260205根中水杨酰甲酯酯酶(methyl salicylate esterase,MES)活性显著提升,游离SA含量也相应升高,激活寄主内SA介导的相关防御反应。本研究结果可以为普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病分子育种和抗病机理研究提供理论基础。 展开更多
关键词 普通菜豆 镰孢菌枯萎病 水杨酸结合蛋白2 直系同源基因 系统获得性抗性
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普通菜豆镰孢菌枯萎病研究进展 被引量：6
8
作者 李园 武晶 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期603-608,共6页
镰孢菌枯萎病是目前我国普通菜豆生产中发生的重要病害之一。本文综述了普通菜豆镰孢菌枯萎病病原菌鉴定、发病规律、防治措施、种质资源鉴定和抗性遗传研究等方面的研究进展,表明目前镰孢菌枯萎病的研究比较滞后,抗性种质资源和基因资... 镰孢菌枯萎病是目前我国普通菜豆生产中发生的重要病害之一。本文综述了普通菜豆镰孢菌枯萎病病原菌鉴定、发病规律、防治措施、种质资源鉴定和抗性遗传研究等方面的研究进展,表明目前镰孢菌枯萎病的研究比较滞后,抗性种质资源和基因资源匮乏,特别是抗性分子机制的研究更是空白。今后应加强对现有种质资源的抗性评价,并从中鉴定优异基因或等位变异,进而解析其抗性分子机制,促进普通菜豆抗镰孢菌枯萎病抗性育种的发展。 展开更多
关键词 普通菜豆 尖镰孢菌枯萎病 抗性遗传
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6-磷酸-海藻糖对普通菜豆籽粒产量和镰孢菌枯萎病抗性的影响 被引量：2
9
作者 薛仁风 黄宇宁 +3 位作者 姜珊 赵阳 陈剑 葛维德 《河南农业科学》 北大核心 2022年第11期91-97,共7页
6-磷酸-海藻糖是调控植物生长发育和响应胁迫的重要信号分子。为研究6-磷酸-海藻糖调控普通菜豆生长发育和抗病反应的功能,采用外源6-磷酸-海藻糖溶液喷施方法,揭示其对普通菜豆籽粒产量和镰孢菌枯萎病抗性的影响。结果表明,龙饭豆1号... 6-磷酸-海藻糖是调控植物生长发育和响应胁迫的重要信号分子。为研究6-磷酸-海藻糖调控普通菜豆生长发育和抗病反应的功能,采用外源6-磷酸-海藻糖溶液喷施方法,揭示其对普通菜豆籽粒产量和镰孢菌枯萎病抗性的影响。结果表明,龙饭豆1号和红芸豆的百粒质量分别达到42.7 g和43.2 g,分别比对照(蒸馏水)提高18.6%和20.7%,产量可达2250.5 kg/hm^(2)和2549.6 kg/hm^(2),分别提高14.5%和19.2%。6-磷酸-海藻糖处理后,普通菜豆叶片可溶性糖类含量显著提升,红芸豆海藻糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉水平最高,分别达37.4 nmol/g、4.3μmol/g、5.5μmol/g、3.6μmol/g;龙饭豆1号果糖含量最高,达到8.4μmol/g。龙饭豆1号叶片净光合速率、胞间CO_(2)浓度和蒸腾速率最高,分别达到18.6、249.6、6.5μmol/(m^(2)·s),红芸豆气孔导度最大,达0.57μmol/(m^(2)·s)。外源6-磷酸-海藻糖的喷施促进了植株生长发育和碳水化合物的合成,同时显著提高叶片光合效率,促进营养物质向籽粒转运。此外,接菌48 h后,6-磷酸-海藻糖处理的菜豆根中防御因子活性或含量达到最高,过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性和苯丙氨酸解氨酶活性分别达到78.3、32.9、0.054 nk at/mg,H_(2)O_(2)含量达到0.33 ng/mg。PR1、PR2、PR5基因的相对表达量达到最高,分别为接种0 h基因表达量的8.3、13.2、9.4倍。接菌28 d后植株发病级别显著低于对照,仅为4.2。综上,6-磷酸-海藻糖可能通过调节可溶性糖含量、叶片光合效率促进产量提升,通过诱导植物防御因子的表达激活寄主抗病性。 展开更多
关键词 普通菜豆 6-磷酸-海藻糖 籽粒产量 镰孢菌枯萎病抗性 生理分析 防御基因表达
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芝麻菜品种对尖镰孢菌枯萎病的抗性评价(英文)
10
作者 陈国康 Gilardi Giovanna Gullino Maria Lodovica 《植物保护学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期37-45,共9页
尖镰孢菌枯萎病是意大利西北部芝麻菜栽培品种（Eruca vesicaria）和野生品种（Diplotaxisspp．）上的重要病害之一，常引起严重的损失。为评价芝麻菜品种对尖镰孢菌枯萎病的抗性，2004年6-11月，选用了44个栽培及野生品种资源在玻璃温... 尖镰孢菌枯萎病是意大利西北部芝麻菜栽培品种（Eruca vesicaria）和野生品种（Diplotaxisspp．）上的重要病害之一，常引起严重的损失。为评价芝麻菜品种对尖镰孢菌枯萎病的抗性，2004年6-11月，选用了44个栽培及野生品种资源在玻璃温室进行抗性试验，使用浓度为1×10^6cfu／mL的孢子悬浮液蘸根法人工接种30天苗龄的芝麻菜幼苗，以分离自芝麻菜两个不同野生品种的菌株Fus．Ruc．9A／02和Fus．Ruc．13／03，以及分离自栽培和野生品种的32个菌株混合（MIX），分别作为抗病试验接种体，每次接种试验设A、B、C三个重复。整个试验重复进行2次。调查病害引起的死苗率（％）和病情指数（DI），作为评价芝麻菜品种抗性差异的两项指标。研究结果显示，这两项指标间的相关性极显著（P〈0．01），即表明可采用其中一项指标评价芝麻菜品种对尖镰孢菌枯萎病的抗性。供试的44个栽培及野生芝麻菜品种中，多数品种抗尖镰孢菌菌株Fus．Ruc．13／03，而对菌株Fus．Ruc．9A／02及菌株混合MIX表现为易感性，而且这些易感品种在菌株Fus．Ruc．9A／02及菌株混合MIx两试验中的抗性表现较为一致，Fus．Ruc．9A／02和MIx的毒性也更强于Fus．Ruc．13／03菌株。芝麻菜品种12／03和品种20／03高抗菌株混合MIX，品种6／03和品种7／04高抗菌株Fus、Ruc．9A／02，而品种9／02、2／03、5／03、6／03、7／03、9／03、1I／03、12／03、20／03、21／03、24／03、3／04、6／04、7／04和11／04高抗菌株Fus．Ruc．13／03。 展开更多
关键词 尖镰孢菌枯萎病 抗病性 芝麻菜 抗性评价
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