第一篇：抗病機(jī)制初探

獼猴桃對(duì)潰瘍病抗病機(jī)制的初探

李庚飛，周勝波，李瑤

（1 渭南師范學(xué)院，陜西渭南714000；2 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，安徽合肥230000）摘要：獼猴桃潰瘍病是獼猴桃栽培過(guò)程中最具毀滅性的病害，目前的防治方法主要是化學(xué)防治，但防治效果有限。利用抗病品種是防治獼猴桃潰瘍病的另一有效途徑，開(kāi)展對(duì)獼猴桃潰瘍病感病機(jī)制的研究，為獼猴桃抗病育種提供依據(jù)，是當(dāng)前和以后最終控制獼猴桃潰瘍病問(wèn)題的關(guān)鍵。關(guān)鍵詞：獼猴桃；潰瘍?。豢共C(jī)制

基金項(xiàng)目：渭南師范學(xué)院科研基金資助項(xiàng)目（07YKZ047）

Study on the Resistance of Kiwifruit to Pseuomonas syringae pv.actinidae

LI Geng-Fei, ZHOU Sheng-Bo, LI Yao

(1 Department of chemistry and chemical Engineering, Weinan Teachers University, Weinan 714000;112Department of gardening, An hui agricultural University, Hefei 230000,China)

Abstract:Pseudomonas syringae pv.Actinidia is the most devastating disease in kiwifruit cultivation process.The current method of prevention is the main chemical control,but there is a limited effection.The use of resistant cultivars is another effective way to control diseases.So studying on the resistance of kiwifruit is important to control Pseuomonas syringae pv.actinidae.Key words: Kiwifruit;Pseuomonas syringae pv.actinidae;resistance

1關(guān)于獼猴桃潰瘍病

1.1 潰瘍病害的發(fā)生危害情況

獼猴桃潰瘍?。≒seudomonas syringae pv.Actinidia）是國(guó)家森林植物檢疫性病害，也是獼猴桃栽培過(guò)程中最具毀滅性的病害。它主要危害樹(shù)體枝干而造成全株死亡。1980年首次在美國(guó)加洲和日本靜岡發(fā)現(xiàn)此病，后美國(guó)（1983）日本（1984）先后報(bào)導(dǎo)此病發(fā)生[1-2]。接著中國(guó)（1985）、法國(guó)（1987）、意大利和伊朗（1994）、韓國(guó)（1995）[3]等國(guó)家陸續(xù)報(bào)導(dǎo)有此病發(fā)生。

無(wú)論國(guó)內(nèi)、國(guó)外，該病害發(fā)生后都有一些共同特點(diǎn)：擴(kuò)展速度極快，短期內(nèi)就能造成大面積樹(shù)體死亡。“在上年1棵樹(shù)發(fā)生葉斑點(diǎn)病的園，到翌年全園的葉均發(fā)病，樹(shù)開(kāi)始枯死，經(jīng)幾年就成廢園”（牛山欽司日1996）[4]。1985年，在我國(guó)湖南的東山峰農(nóng)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了此病，發(fā)病面積為13hm2，當(dāng)年造成獼猴桃植株成片死亡。此后該病連年流行，致使133 hm2人工栽培獼猴桃基地瀕臨毀滅[5]。1990年，安徽岳西縣主簿鎮(zhèn)，初發(fā)病僅12株，1991年即增至880株，死亡350株[6]。1992病害在周?chē)鱾€(gè)山場(chǎng)大暴發(fā)，成片毀園，前后僅兩年。陜西“楊凌劉家灣4-6年生園97年發(fā)病率為6%，98年為12%，99年高達(dá)92.7%[7]，“周至縣植保站查，2001年全縣平均病園率70%，平均病株率49.2%，病指20，全縣發(fā)病面積約為6000，重病園病株率達(dá)40%，1~2即可毀園。產(chǎn)量損失10%-15%，嚴(yán)重者達(dá)50%以上”[8]。

目前，獼猴桃潰瘍病在我國(guó)獼猴桃主要載培地區(qū)如陜西、四川、湖南、北京、山東等地,發(fā)病率在35%以上，重病區(qū)發(fā)病率高達(dá)90%以上，面積增加之快、損失之大是其它果樹(shù)病害較難比的。這種狀況嚴(yán)重阻礙了我國(guó)獼猴桃種植業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)對(duì)獼猴桃這一新興支柱產(chǎn)業(yè)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，也給果農(nóng)帶來(lái)了巨大的損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年因潰瘍病造成的獼猴桃受災(zāi)面積約5700hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失約12.8億元。

1.2 潰瘍病害目前的防治技術(shù)

關(guān)于獼猴桃潰瘍病的防治有較多報(bào)道[9-11]。目前主要的方法就是進(jìn)行化學(xué)防治。多采用收果后或入冬前期噴施鏟除性殺菌劑，鏟除潛伏病菌，在立春后至萌芽前施用殺菌劑抑制病菌擴(kuò)展，預(yù)防發(fā)病，在萌芽后至謝花期噴施殺菌劑，控制病情。有關(guān)枝干病斑防治的這一最棘手的問(wèn)題，研究結(jié)論認(rèn)為，手段多為噴藥、刮治、涂藥。據(jù)多年研究病斑防治的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，如不結(jié)合特定手段，僅靠這類(lèi)措施來(lái)控制這一毀滅性病害，效果是非常有限的。日本、韓國(guó)均提出采用樹(shù)干注入藥劑進(jìn)行防

治。然而，結(jié)合獼猴桃潰瘍病在大田中流行規(guī)律來(lái)看，病害暴發(fā)導(dǎo)致樹(shù)體死亡的時(shí)間主要在冬末，此時(shí)獼猴桃樹(shù)液流動(dòng)極其緩慢，藥液較難進(jìn)入樹(shù)體；少量生長(zhǎng)季節(jié)仍存活的樹(shù)體，輸入抗生素等藥物所帶來(lái)的食品安全問(wèn)題，維管束藥害問(wèn)題，以及輸液孔加劇植株感染潰瘍病的事實(shí)，對(duì)此防治方法實(shí)施的可行性提出了質(zhì)疑。利用抗病品種是防治獼猴桃潰瘍病的有效的另一途徑[11]。王振榮等[9]通過(guò)獼猴桃品種對(duì)潰瘍病的感病調(diào)查發(fā)現(xiàn)了獼猴桃潰瘍病的感病品種，指出栽培抗病品種是控制獼猴桃潰瘍病的關(guān)鍵措施，也是治理獼猴桃潰瘍病最有效的方法。因此，開(kāi)展對(duì)獼猴桃潰瘍病感病機(jī)制的研究[12]，為獼猴桃抗病育種提供依據(jù)，是當(dāng)前和以后最終控制獼猴桃潰瘍病問(wèn)題的關(guān)鍵。2 植物抗病機(jī)制的研究

植物在與病原物長(zhǎng)期的共同演化過(guò)程中，針對(duì)病原物的多種治病手段，發(fā)展了復(fù)雜的抗病機(jī)制。研究植物的抗病機(jī)制，可以揭示抗病性的本質(zhì)，合理利用抗病性，達(dá)到控制病害的目的。植物的抗病機(jī)制是多因素的，有先天具有的被動(dòng)抗病性因素，也有病原物侵染引發(fā)的主動(dòng)抗病性因素。一般說(shuō)來(lái)，植物對(duì)病原菌抗病性機(jī)制按照抗病因素的性質(zhì)可以分為：結(jié)構(gòu)感病，即通過(guò)植物自身的結(jié)構(gòu)特征，用物理的障礙物作用，抑制病原物的侵入和在植物體內(nèi)擴(kuò)散；生化感病，即在植物細(xì)胞和組織中發(fā)生生化反應(yīng)，造成不適于病原菌生長(zhǎng)或生存的環(huán)境。

2.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)感病

2.1.1 固有的形態(tài)結(jié)構(gòu)感病

植物對(duì)病原菌最初防御的場(chǎng)所在植物表面，有的防御結(jié)構(gòu)在與病原菌接觸以前就已經(jīng)在植物中存在。通常這些結(jié)構(gòu)是大量蠟質(zhì)和覆蓋表皮細(xì)胞的角質(zhì)層，表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、大小、位置，氣孔、水孔、皮孔的形態(tài)和厚壁細(xì)胞的存在等都可阻擋病原菌的侵入。在葉片、果實(shí)、枝皮的表面，蠟質(zhì)形成防水層，避免了病原菌附著、侵入、萌發(fā)或增殖。病原菌直接穿透寄主組織時(shí)，角質(zhì)層起增強(qiáng)抗病性的作用[13]。表皮細(xì)胞外壁的厚度和硬度也是重要的抗病因子之一。除了這些結(jié)構(gòu)外，木質(zhì)部、維管素、葉脈的厚壁組織也可有效地阻礙病原菌的擴(kuò)展[14-16]。

2.1.2 誘導(dǎo)的形態(tài)結(jié)構(gòu)感病

病原物侵染引起的植物代謝變化，導(dǎo)致亞細(xì)胞、細(xì)胞或組織水平的形態(tài)和結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)生了物理的主動(dòng)抗病性（誘導(dǎo)的形態(tài)結(jié)構(gòu)抗病性）因素。病原菌侵染寄主后所誘導(dǎo)的防御結(jié)構(gòu)可分為以下3個(gè)類(lèi)型：形成乳突：細(xì)胞被病原菌侵染后細(xì)胞壁的形態(tài)改變和相關(guān)的變化，如細(xì)胞壁下乳突的形成。病菌無(wú)法穿透乳突，細(xì)胞即呈現(xiàn)正常，乳突會(huì)隨著病菌的侵入而隨之延伸形成頸片包住侵入菌絲。形成栓層：病原物的侵染和傷害常引起侵染點(diǎn)周?chē)?xì)胞的木質(zhì)化和木栓化，形成幾層木栓細(xì)胞，木栓化是常見(jiàn)的細(xì)胞壁防衛(wèi)反應(yīng)。木栓層不僅阻止從初始病斑向外進(jìn)一步擴(kuò)散，也阻止病原物分泌的任何毒性物質(zhì)的擴(kuò)散，同時(shí)切斷養(yǎng)料和水分由健康組織輸入到病部。形成侵填體和膠質(zhì)：一般植物維管束部位受病原物侵染時(shí)會(huì)形成侵填體。侵填體的大量和快速形成，阻止病原物的進(jìn)一步侵染。

2.2 生理生化感病

2.2.1 固有的生理生化感病

植物的生理生化感病有很多種：

1、必須因素缺乏的防御。它是寄主與病原菌之間識(shí)別因素、寄主受體、寄主感受部位及供病原菌生存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的缺乏。

2、植物釋放的抑制物質(zhì)。這些化合物能以天然的抗菌或形成防御體系來(lái)抵抗生物或其他病害。某些化合物具有特殊味道或氣味，如洋蔥炭疽病抗病品種具有紅色鱗片，該鱗片內(nèi)含有酚類(lèi)化合物（如原兒茶酚和兒茶酚）的紅色素。病菌的孢子附著紅洋蔥表面時(shí)，酚類(lèi)化合物溶解，抑制孢子萌發(fā)，并引起菌絲斷裂。

3、存在于植物細(xì)胞內(nèi)的抑制劑。它們主要是一些酚類(lèi)化合物和一些酶類(lèi)[17-19]。

2.2.2誘導(dǎo)的生理生化感病

誘導(dǎo)的植物抗病性一般可分為以下四種類(lèi)型：植物保衛(wèi)素的形成：植物受到病原菌的侵染后會(huì)產(chǎn)生或積累一類(lèi)低分子量抗菌性次生代謝產(chǎn)物，即植物保衛(wèi)素。如：菜豆的菜豆蛋白，豌豆的豌豆素，棉花的棉籽酚[20-21]，它對(duì)病原菌的毒性較強(qiáng)并抑制其生長(zhǎng)。過(guò)敏性反應(yīng)：它是寄主在侵染點(diǎn)周?chē)贁?shù)細(xì)胞的迅速死亡，從而抑制病原物擴(kuò)展的一種特殊現(xiàn)象，它是植物感病反應(yīng)和防衛(wèi)機(jī)制的重

要特征。過(guò)敏性反應(yīng)發(fā)生時(shí)，伴隨細(xì)胞質(zhì)膜完全性的喪失，細(xì)胞呼吸增強(qiáng)，酚類(lèi)化合物氧化并積累以及植保素的合成等。誘導(dǎo)產(chǎn)生PR蛋白：PR蛋白在植物體內(nèi)痕量廣泛分布，但當(dāng)遇到病原菌侵染或受到脅迫時(shí)大量積累，并誘導(dǎo)寄主產(chǎn)生降解真菌細(xì)胞壁的一些酶類(lèi)而抑制病菌。誘導(dǎo)產(chǎn)生解毒酶：寄主受到病原物侵染后，其防御酶系被激活。這些防御酶系包括過(guò)氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解胺酶(PAL)等。植物抗病性鑒定

植物抗病性的鑒定方法很多，根據(jù)植物抗病鑒定時(shí)是否將病原直接接種到植物體上，還是鑒定與感病相關(guān)的指標(biāo)，可將抗病鑒定分為兩類(lèi)，即直接鑒定和間接鑒定。直接鑒定是在適宜于發(fā)病的條件下用一定的病原物人工接種或在該病害的自然流行區(qū)，比較待測(cè)品種與已知抗病品種的發(fā)病程度來(lái)評(píng)價(jià)待測(cè)品種的抗病性。要鑒定結(jié)果能代表該品種在自然條件下的發(fā)病水平和受損失程度。直接鑒定可分為室內(nèi)鑒定和田間鑒定，室內(nèi)鑒定一般在苗期進(jìn)行較多。而獼猴桃潰瘍病在苗期較少發(fā)病，主要危害成株枝干。田間鑒定是在田間人工接種誘導(dǎo)發(fā)病條件下鑒定品種的抗病性，可以揭示植株各發(fā)育階段的抗病性變化，是抗病鑒定的最基本方法。但是，田間鑒定有其特定的局限性，對(duì)獼猴桃潰瘍病來(lái)說(shuō)，首先，危險(xiǎn)性病害為了控制其傳染，一般需要在特殊區(qū)域或在特定的鑒定圃中進(jìn)行。其次，它受環(huán)境條件的影響，不同地區(qū)、不同栽培條件下對(duì)待測(cè)品種進(jìn)行感病鑒定所需周期不同，既使在相同地區(qū)相同的管理水平，不同年份、不同的自然條件下，抗病鑒定的周期和表現(xiàn)型都有所不同。從另一方面看，接種有一定難度，在田間條件下接種的時(shí)間、菌齡、菌量、接種及保濕的方式等技術(shù)要求較高；所以研究獼猴桃潰瘍病的抗病性鑒定就偏向采取間接鑒定。間接鑒定是通過(guò)鑒定與抗?jié)儾∮嘘P(guān)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和一些生理生化指標(biāo)，從而鑒定植物的感病水平。它不僅克服了上述困難，而且還具有自身的優(yōu)點(diǎn)：其一，間接鑒定可以短期內(nèi)鑒定大量品種及本地沒(méi)有的品種。其二：間接鑒定不需要承擔(dān)由于鑒定而導(dǎo)致危險(xiǎn)性病害擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。問(wèn)題與展望

植物抗病機(jī)制研究的最終目的，是尋求與制定防治植物病害的新策略和新措施。植物抗病機(jī)制的研究是由研究植物－病原物相互作用的形態(tài)學(xué)、生理生化、分子生物學(xué)三種重要部分組成的，其中既有微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、分子生物學(xué)方面改良問(wèn)題，又有寄主植物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化、分子生物學(xué)方面改良問(wèn)題。從結(jié)構(gòu)感病與生化感病的研究可以為植物抗病性分別提供形態(tài)學(xué)及生化水平感病鑒定指標(biāo)。根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及生理代謝物質(zhì)類(lèi)型的利用、修飾或改善可以增強(qiáng)其抗病的效能。對(duì)抗病基因如何從時(shí)空上立體表達(dá)抗病性的有待于進(jìn)一步深入探明，并且這一問(wèn)題的解決也有助于植物－病原物互作及植物免疫機(jī)制的最終探明。

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第二篇：抗病蟲(chóng)害先進(jìn)事跡匯報(bào)材料

抗病蟲(chóng)害的堅(jiān)強(qiáng)堡壘

——記全港鎮(zhèn)半坑村黨支部抗蟲(chóng)救災(zāi)

今年七月份以來(lái)，我鎮(zhèn)部分村爆發(fā)了嚴(yán)重的水稻病蟲(chóng)災(zāi)害，其中受災(zāi)較為嚴(yán)重的是半坑村。半坑村位于我鎮(zhèn)北部并與湖北省交界，水稻種植面積大約為600畝，其中受災(zāi)面積近250畝。面對(duì)如此嚴(yán)重的病蟲(chóng)害形勢(shì)，半坑村黨支部書(shū)記XXX同志以及其他兩位支委都看在眼里急在心里，緊急召開(kāi)全村黨員代表會(huì)，商討如何抗病蟲(chóng)災(zāi)害將群眾的損失降到最小，會(huì)上確定 “科學(xué)救災(zāi)，爭(zhēng)取時(shí)間，積極作為”的原則，并成立了抗蟲(chóng)救災(zāi)黨員小分隊(duì)，由黨支部書(shū)記XXX同志任隊(duì)長(zhǎng)，各支委任副隊(duì)長(zhǎng)，黨員代表任隊(duì)員。

小分隊(duì)一成立就立即投入到抗蟲(chóng)救災(zāi)工作的一線(xiàn)中去，他們一邊向鎮(zhèn)農(nóng)技站和縣農(nóng)技人員咨詢(xún)相關(guān)的抗病蟲(chóng)害知識(shí)，一邊向群眾廣泛動(dòng)員宣傳病蟲(chóng)害的防治方法。由于進(jìn)入七月份，汛期雨水增多，如果沒(méi)有天氣預(yù)報(bào)，那么噴灑農(nóng)藥后被雨水沖洗就等于前功盡棄，面對(duì)這樣的現(xiàn)實(shí)，XXX書(shū)記心急如焚，他和隊(duì)員們商量，由他用一百元向市氣象臺(tái)定制一個(gè)月的天氣預(yù)報(bào)信息費(fèi)，并將每天的信息在下午七點(diǎn)鐘準(zhǔn)時(shí)在村部的政務(wù)公開(kāi)欄上發(fā)布，方便群眾查看，這樣大大提高了噴灑農(nóng)藥的效率。由于半坑村田多面廣，很多農(nóng)民中青壯年勞動(dòng)力在外務(wù)工，家里只剩下年邁的老人，噴灑農(nóng)藥抗病蟲(chóng)災(zāi)害需要很強(qiáng)的體力，再加上高溫天氣，一些老人根本不能到田間進(jìn)行作業(yè)，鑒于這種情況，曹書(shū)記首先帶頭，各隊(duì)員紛紛不顧自家的災(zāi)情，借用大型的噴霧器幫助這些農(nóng)戶(hù)噴灑農(nóng)藥，一位老人看后，含著眼淚說(shuō)：“真是感謝黨，感謝曹書(shū)記，沒(méi)有你們，我們家的糧食會(huì)絕收。”

現(xiàn)在半坑村的災(zāi)情有了根本好轉(zhuǎn)，病蟲(chóng)害得到了控制，但抗蟲(chóng)救災(zāi)黨員小分隊(duì)的紅旗依然在半坑村600畝水田上飄揚(yáng)，直至病蟲(chóng)害全部消滅。

第三篇：藥物化學(xué)教案——抗菌藥及抗病毒藥

第七章 抗菌藥及抗病毒藥（4學(xué)時(shí)）[基本內(nèi)容] 喹諾酮類(lèi)抗菌藥物的研究進(jìn)展、作用機(jī)理、結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系、體內(nèi)代謝；環(huán)丙沙星、氧氟沙星的合成；臨床常用藥物：環(huán)丙沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、依諾沙星。

抗結(jié)核藥物的研究進(jìn)展；對(duì)氨基水楊酸鈉、異煙肼、乙胺丁醇的作用機(jī)理及代謝；臨床常用藥物：鏈霉素、利福平、異煙肼、乙胺丁醇、對(duì)氨基水楊酸鈉。

抗真菌藥物的研究進(jìn)展；唑類(lèi)抗真菌藥物結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系；氟康唑的合成；臨床常用藥物：克霉唑、咪康唑、酮康唑、氟康唑。

抗病毒藥物的研究進(jìn)展；核苷類(lèi)和非核苷類(lèi)及蛋白酶抑制劑；臨床常用藥物：三氮唑核苷、阿昔洛韋?；前奉?lèi)抗菌藥物的研究進(jìn)展、作用機(jī)理、結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系、體內(nèi)代謝；磺胺甲基異惡唑的合成；臨床常用藥物：磺胺甲基異惡唑、磺胺嘧啶、甲氧芐氨嘧啶。[基本要求] 掌握喹諾酮類(lèi)藥物研究進(jìn)展；環(huán)丙沙星、氧氟沙星、喹諾酮類(lèi)構(gòu)效關(guān)系。熟悉環(huán)丙沙星合成，抗真菌藥的研究進(jìn)展；典型藥物：酮康唑、氟康唑；

了解TMP及其增效作用；臨床常用藥物：鏈霉素、利福平、異煙肼、乙胺丁醇、克霉唑、咪康唑、三氮唑核苷、阿昔洛韋、金剛烷胺、SN、SMZ、SD?；前匪幬锏臉?gòu)效關(guān)系。

第四篇：水稻抗病相關(guān)基因的分離克隆和功能鑒定

附件2

論文中英文摘要

作者姓名：丁新華

論文題目：水稻抗病相關(guān)基因的分離克隆和功能鑒定

作者簡(jiǎn)介：丁新華，男，1980年06月出生，2002年09月師從于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)王石平教授，于2008年06月獲博士學(xué)位。

中

文

摘要

水稻白葉枯病和稻瘟病分別是由白葉枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae, Xoo）和稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）引起，是世界水稻生產(chǎn)中的兩大重要病害，造成巨大的損失。通過(guò)改良水稻自身防御體系來(lái)有效的控制病害，是一種即經(jīng)濟(jì)又“綠色”的方法。鑒定水稻抗病相關(guān)基因，研究水稻抗病機(jī)理對(duì)改良水稻有著重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。

植物激素生長(zhǎng)素誘導(dǎo)的信號(hào)通常被認(rèn)為調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。本研究報(bào)道的水稻基因GH3-8是一個(gè)生長(zhǎng)素反應(yīng)基因，在依賴(lài)于生長(zhǎng)素的發(fā)育中發(fā)揮功能，同時(shí)也調(diào)節(jié)不依賴(lài)于水楊酸和茉莉酸的信號(hào)路徑的抗病反應(yīng)。白葉枯病病菌誘導(dǎo)水稻至少在被侵染部位合成生長(zhǎng)素，而生長(zhǎng)素繼而誘導(dǎo)水稻大量合成松弛細(xì)胞壁的蛋白質(zhì)－伸展蛋白（α-和β-expansins），破壞細(xì)胞壁對(duì)病原菌的先天屏障作用，以利病原菌在水稻中生長(zhǎng)繁殖。在攜帶有抗病基因Xa21或Xa26抗病水稻品種中，病原菌引起的水稻感染部位生長(zhǎng)素的合成可誘導(dǎo)水稻快速合成IAA酰胺合成酶GH3-8。GH3-8通過(guò)催化IAA－氨基酸的合成抑制生長(zhǎng)素的作用，從而阻止細(xì)胞壁的松弛，增強(qiáng)植物對(duì)病原菌的自身免疫功能。超量表達(dá)GH3-8基因增強(qiáng)水稻對(duì)白葉枯菌的抗性，同時(shí)也延緩了植株的生長(zhǎng)和發(fā)育，至少部分因?yàn)橐种屏松L(zhǎng)素信號(hào)從而抑制了α-和β-expansins。本研究結(jié)果揭示了病原菌利用生長(zhǎng)素作為毒性因子侵染水稻的機(jī)理、以及水稻應(yīng)對(duì)這一毒性因子的調(diào)控途徑，同時(shí)也從一個(gè)方面解釋了植物在抗病反應(yīng)中通常要付出生長(zhǎng)被抑制的代價(jià)的原因。

超量表達(dá)GH3-8導(dǎo)致植株不育。通過(guò)正反交試驗(yàn)顯示GH3-8超量表達(dá)植株是雄性和雌性都不育。通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)GH3-8超量表達(dá)植株的雌蕊柱頭發(fā)育不正常；通過(guò)激光共聚焦顯微鏡對(duì)雌蕊胚囊觀察發(fā)現(xiàn)，GH3-8超量表達(dá)植株的成熟胚囊發(fā)育不正常，這可能是GH3-8超量表達(dá)植株雌性不育的原因。通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)GH3-8超量表達(dá)植株的雄蕊和野生型無(wú)異，但花粉碘染顯示GH3-8超量表達(dá)植株大部分花粉都敗育，這可能是GH3-8超量表達(dá)植株雄性不育的原因。通過(guò)分析GH3-8基因表達(dá)模式顯示GH3-8基因特異在雄蕊高表達(dá)，并隨著花的發(fā)育表達(dá)強(qiáng)弱也不斷變化，而在雌蕊基本檢測(cè)不到表達(dá)。組織和時(shí)間的特異表達(dá)也印證了GH3-8在調(diào)控花的發(fā)育中作用。利用酵母單雜交技術(shù)，篩選得到和GH3-8基因啟動(dòng)子互作的幾個(gè)生長(zhǎng)素反應(yīng)因子。其中OsARF8超量表達(dá)激活GH3-8基因的表達(dá)，證明OsARF8是調(diào)控GH3-8基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子。通過(guò)分析OsARF8基因表達(dá)模式顯示OsARF8基因特異在雌蕊高表達(dá)，而在雄蕊表達(dá)很低。OsARF8基因超量表達(dá)植株和野生型植株相比育性下降?；ǚ鄣馊撅@示OsARF8基因超量表達(dá)植株大部分花粉敗育；檢測(cè)雌蕊沒(méi)有發(fā)現(xiàn)和野生型有顯著

差異?；ǚ鄣挠韵陆悼赡苁荗sARF8超量表達(dá)植株育性下降的原因。生長(zhǎng)素信號(hào)路徑中的基因（OsARF8和GH3-8）的不正常表達(dá)影響了水稻育性，說(shuō)明生長(zhǎng)素信號(hào)可能在調(diào)控水稻育性中有重要作用。檢測(cè)水稻穗發(fā)育中生長(zhǎng)素分布也顯示生長(zhǎng)素和穗的發(fā)育密切相關(guān)。

在水稻品種明恢63中抑制一個(gè)維生素B1合成基因OsDR8的表達(dá)，顯著提高了轉(zhuǎn)基因植株對(duì)白葉枯病和稻瘟病的敏感。外源應(yīng)用維生素B1可以互補(bǔ)抑制OsDR8基因?qū)λ局仓昕共〉挠绊憽讉€(gè)防御反應(yīng)基因包括防御信號(hào)路徑的早期功能基因OsPOX和OsPAL基因以及路徑下游基因OsPR1a、OsPR1b、OsPR4、OsPR5 和OsPR10的表達(dá)在OsDR8抑制表達(dá)的植株中下降。這些結(jié)果說(shuō)明OsDR8影響植株的抗性可能是通過(guò)影響防御反應(yīng)基因的表達(dá)，OsDR8的功能在信號(hào)路徑的上游。另外，維生素B1的積累可能是水稻植株對(duì)白葉枯病和稻瘟病的抗性所必須的。

通過(guò)篩選水稻T-DNA插入突變體庫(kù)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)類(lèi)病斑突變體。側(cè)翼序列分析顯示T-DNA插在一個(gè)基因（命名為OsDR9）的開(kāi)放讀碼框。預(yù)測(cè)的OsDR9基因編碼由180個(gè)氨基酸組成的功能未知蛋白。OsDR9基因在莖和幼穗中表達(dá)很低，而在幼苗、劍葉、葉鞘和愈傷表達(dá)較高，在根中沒(méi)有檢測(cè)到表達(dá)。另外OsDR9基因在老葉中比新葉表達(dá)更高。突變體對(duì)稻瘟病和胡麻葉斑病表現(xiàn)高抗。對(duì)有類(lèi)病斑的葉片進(jìn)行組織化學(xué)檢測(cè)和DNA斷裂分析顯示細(xì)胞死亡具有凋亡特征。病程相關(guān)蛋白PR4和PR8以及稻瘟病相關(guān)基因AOS2在突變體中上升表達(dá)。突變體植株也積累了自發(fā)熒光物質(zhì)、SA、JA和植保素（momilactone A 和 sakuranetin）。突變體提高了超氧化物和H2O2的水平。將一個(gè)來(lái)源于水稻品種日本晴的包含有OsDR9基因的10.5kb片段轉(zhuǎn)入突變體02Z15AM37，轉(zhuǎn)基因植株類(lèi)病斑表型消失，說(shuō)明由于T-DNA插入導(dǎo)致的OsDR9突變是是引起類(lèi)病斑表型的原因。這些結(jié)果說(shuō)明OsDR9是水稻抗病和細(xì)胞凋亡的一個(gè)負(fù)調(diào)節(jié)子。

關(guān)鍵詞：

水稻；白葉枯??；稻瘟??；抗病相關(guān)基因；生長(zhǎng)素；水楊酸；茉莉酸；基礎(chǔ)抗性；發(fā)育；伸展蛋白；GH3；維生素B1；類(lèi)病斑突變體；凋亡；植保素；活性氧物質(zhì)

Isolation and Functional Characterization of Pathogen-induced Defense-responsive Genes of Rice

Xinhua Ding

ABSTRACT Rice bacterial blight disease caused by Xanthomonas oryza sative pv.oryza and fungal blast disease caused by Magnaporthe grisea, are two of the most devastating diseases of rice worldwide.These two diseases cause tremendous yield loss each year.Efficient control of disease through improving rice defensive system is economic and green way.Characterizing rice disease resistance related genes and elucidating the mechanism of rice disease have important significance in science and application for improving rice.The signaling induced by the plant growth hormone auxin is generally recognized to regulate plant growth and development.Here we report that rice GH3-8, an auxin-responsive gene functioning in auxin-dependent development, activates disease resistance in a salicylic acid– and jasmonic acid–signaling-independent pathway.Bacteria induce accumulation of indole-3-acetic acid(IAA), the major type of auxin, in rice.IAA induces the expression of α-and β-expansins, the proteins that are known to loose cell wall, the native barrier of biotic intruder, to facilitate the growth of cells.In resistance rice variety carrying Xa21 or Xa26, the infection of bacteria induce rice to synthesize GH3-8 in infection site of rice.GH3-8 encodes an IAA-amino synthetase that prevents free IAA accumulation and looseness of cell wall.Overexpression of GH3-8 results in enhanced disease resistance and retarded growth and development, which is at least partly due to inhibiting the expression of α-and β-expansins via suppressing auxin signaling.Here we show the mechanism of bacteria hijacks auxin as virulence factor to infect rice, and the regulating pathway of rice to the virulence factor;in addition to, explain the cause that plants growth was restrained in disease resistance.Overexpression of GH3-8 results in sterility of plants.Analysis of forward cross and reverse cross showed that GH3-8-overexpressing plants were male sterility and female sterility.We found that the stigmas of GH3-8-overexpressing plants are abnormal by morphological observation.We observed the mature embryo sac of GH3-8-overexpressing plants using laser scanning confocal microscopy.The result showed that the mature embryo sacs of GH3-8-overexpressing plants were abnormal.This may be the reason of female sterility.No obvious difference was observed in stamen between GH3-8-overexpressing plants and wide type in stamen, but the most of pollen of GH3-8-overexpressing plants were sterile.This may be the reason of male sterility.GH3-8 had high expression level in stamen, and the expression of GH3-8 changes as the development of flower.Tissue and time differential expression confirmed the role of GH3-8 in regulating flower development.We gained several auxin responsive factors(ARFs)that interacted with the promoter of GH3-8 by analysis of yeast one hybrid.Overexpression of OsARF8 in Mudanjiang 8 activated the expression of GH3-8.This result suggested that OsARF8 is the transcription factor in regulating the expression of GH3-8.OsARF8 had high expression level in pistil, and very low expression level in stamen.GH3-8-overexpressing plants had lower fertility than wide type.The most of pollen of OsARF8-overexpressing plants were sterile.The overexpression of Auxin signaling genes(OsARF8

and GH3-8)resulted in decrease of rice fertility.This result suggested that auxin plays a critical role in regulating flower development.The detection of the auxin distribution in panicle development showed that auxin is affinitive relation with panicle development.The transgenic plants with repressed expression of OsDR8 showed reduced resistance or susceptibility to Xanthomonas oryzae pv.oryzae and Magnaporthe grisea causing bacterial blight and blast, respectively.The putative product of OsDR8 was highly homologous to an enzyme involved in the biosynthesis of the thiazole precursor of thiamine.Exogenous application of thiamine could complement the compromised defense of the OsDR8-silenced plants.The expression level of several defense-responsive genes including the earlier functional genes of defense transduction pathway, OsPOX and OsPAL, and the downstream genes of the pathway, OsPR1a, OsPR1b, OsPR4, OsPR5 and OsPR10, was also decreased in the OsDR8-silenced plants.These results suggest that the impact of OsDR8 on disease resistance in rice may be through the regulation of expression of other defense-responsive genes and the site of OsDR8 function is on the upstream of the signal transduction pathway.In addition, the accumulation of thiamine may be essential for bacterial blight resistance and blast resistance.We found a mutant with lesion mimics on the leaves through selecting a T-DNA insertional rice pool.The inserted T-DNA was inserted into the open reading frame(ORF)of a gene named OsDR9.The predicted encoding product of OsDR9 consists of 180 amino acids that is an unknown functional protein.OsDR9 had very low expression level in the stem and young panicle but higher level in seedling, flag leaf, sheath and callus;no OsDR9 expression was detected in the root.In addition, OsDR9 had higher expression level in old leaf than young leaf.The mutant was highly resistance to Magnaporthe grisea causing fungal blast disease and bipolaris oryzae causing Cochliobolus miyabeanus disease in field.Histochemical detection and DNA fragmentation of the leaves developed lesion mimics showed that the cell death had the same features of apoptosis.In addition, the expression of pathogenesis related(PR)proteins genes PR4 and PR8 as well as a blast resistance related gene AOS2 was upregulated in the mutant.The mutant also accumulated autofluorescent materials, salicylic acid and phytoalexins(both momilactone A and sakuranetin).The mutant contained elevated levels of superoxide and H2O2.A 10.5-kb fragment harboring the OsDR9 gene from rice variety Nipponbare was transferred into the mutant.Lesion mimic phenotype was disappeared in the transgenic plants, indicating that knockout of OsDR9 by T-DNA insertion caused the lesion mimic mutant phenotype.These results suggest that OsDR9 is a negative regulator in rice disease resistance and apoptosis.Key words: Oryza sativa;bacterial blight;fungal blast;auxin;salicylic acid(SA);jasmonic acid(JA);basal resistance;development;expansin;GH3;thiamine;lesion mimic mutant(LMM);apoptosis;phytoalexin;reactive oxygen species(ROS)

第五篇：坑塘粗放純系抗病草魚(yú)養(yǎng)殖技術(shù)探析論文

安陽(yáng)縣淡水養(yǎng)殖有限公司2017年引進(jìn)純系抗病草魚(yú)在坑塘進(jìn)行粗放養(yǎng)殖試驗(yàn)，獲得較大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。養(yǎng)殖試驗(yàn)情況如下：

一、坑塘基本概況

坑塘水域面積200畝，水源來(lái)自于上游水庫(kù)，系農(nóng)田灌溉用水，水質(zhì)清新無(wú)污染，微流水，溶氧充足，坑塘寬40~50m，深度3~4m，東西走向，一側(cè)是雜草叢生的灌木叢。

二、純系抗病草魚(yú)種投放

4月15日投放抗病草魚(yú)種5.8萬(wàn)尾（2350kg）到坑塘內(nèi)，規(guī)格為24~26尾/kg。魚(yú)種放養(yǎng)前用食用鹽20袋（200g/袋）帶水對(duì)魚(yú)體浸浴消毒10~20min，濃度為3%~4%?？犹羶?nèi)已有2014年投放的500kg鰱鳙魚(yú)，因水域面積較大、水體深，未曾捕撈過(guò)。

三、投餌

草魚(yú)放養(yǎng)后第3天開(kāi)始投餌，投餌方式分為2種：一種是架設(shè)投餌機(jī)，投喂顆粒飼料；另一種是在坑塘旁種植牧草，投喂牧草及野生澀拉秧、少許狗尾巴草。將坑塘旁的灌木叢開(kāi)荒種植一年可刈割6~8次左右的牧草，野生的澀拉秧也較多，配少許生長(zhǎng)的狗尾巴草，作為純系抗病草魚(yú)種的草飼料；購(gòu)進(jìn)正規(guī)廠(chǎng)家的草魚(yú)顆料飼料作為純系抗病草魚(yú)的精飼料。二者結(jié)合的投喂方式促進(jìn)草魚(yú)種的快速健康生長(zhǎng)，對(duì)魚(yú)病防治、提高草魚(yú)品質(zhì)也起到了積極的作用。

四、魚(yú)病防治

純系抗病草魚(yú)與傳統(tǒng)草魚(yú)相比，具有抗病能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、成活率高等優(yōu)勢(shì)，放養(yǎng)的抗病草魚(yú)發(fā)病少，在養(yǎng)殖過(guò)程中，只出現(xiàn)了兩次魚(yú)病情況：6月15日發(fā)現(xiàn)魚(yú)體上出現(xiàn)了似拉網(wǎng)、運(yùn)輸過(guò)程中創(chuàng)傷引起的脫鱗、赤皮等癥狀，采取對(duì)投餌區(qū)潑灑“荃福”漁藥，每天1次，連用3天，癥狀逐漸消失，有少許死魚(yú)。7月8號(hào)觀察發(fā)現(xiàn)有的草魚(yú)體色發(fā)黑、獨(dú)游，解剖發(fā)現(xiàn)腸道有炎癥，采取對(duì)投餌區(qū)灑投中草藥三黃粉、三維合劑，每天1次，連用6天，癥狀消失。

五、經(jīng)濟(jì)效益分析

經(jīng)過(guò)6個(gè)月的養(yǎng)殖，草魚(yú)個(gè)體平均1.25~1.5kg，期間共撈出死魚(yú)約15kg,成活率按75%計(jì)算（考慮到坑塘內(nèi)可能存在肉食性魚(yú)及其他傷亡），產(chǎn)量5.87萬(wàn)kg。本草魚(yú)價(jià)格低迷，按保守價(jià)10元/kg計(jì)算，可獲產(chǎn)值58.7萬(wàn)元。除去苗種（2350×10元/kg＝2.35萬(wàn)元）、漁藥（0.1萬(wàn)元）、精飼料（20×3250元/噸＝6.5萬(wàn)元）、人工工資（1.2萬(wàn)元）、捕撈費(fèi)（1.5萬(wàn)元）、水電費(fèi)及其他（0.2萬(wàn)元）等費(fèi)用合計(jì)11.85萬(wàn)元，鰱、鳙魚(yú)忽略不計(jì)，可獲凈利46.85萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

六、小結(jié)

1.對(duì)于投餌，堅(jiān)持粗、精飼料搭配，以草魚(yú)吃到七分飽為度，既提高了飼料的利用率，避免浪費(fèi)，又利于草魚(yú)的腸道消化吸收，避免腸炎病的發(fā)生。少吃一口對(duì)生長(zhǎng)影響不會(huì)太大，但多吃了得腸炎病需用藥還不攝食且恢復(fù)需要多天就會(huì)影響生長(zhǎng)，得不償失。

2.魚(yú)病防治遵循“有病早治、無(wú)病預(yù)防”的原則。每年的草魚(yú)養(yǎng)殖都會(huì)有大量死魚(yú)的現(xiàn)象，大家都司空見(jiàn)慣，能當(dāng)年養(yǎng)成1.5kg，足見(jiàn)其生長(zhǎng)快速。一是防病做得到位，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)魚(yú)情采取對(duì)應(yīng)措施，避免損失；二是抗病草魚(yú)名副其實(shí)，給藥能治好，不似傳統(tǒng)草魚(yú)，病來(lái)如山倒，沒(méi)的治，瞪眼看著魚(yú)死。

3.“三分養(yǎng)、七分管”，管理很重要。時(shí)常巡視坑塘，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)應(yīng)對(duì)。魚(yú)長(zhǎng)到多大規(guī)格該投喂多大粒徑的飼料、是否增加投喂量、增加多少等，都能適時(shí)掌握，實(shí)時(shí)調(diào)整，發(fā)現(xiàn)病情及時(shí)采取措施，避免造成損失。

4.從經(jīng)濟(jì)效益分析看出，坑塘粗放抗病草魚(yú)可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)有效利用水資源，保護(hù)生態(tài)資源;利用粗飼料投喂，可省去一半的飼料錢(qián)，同時(shí)粗精飼料搭配喂養(yǎng)，大大提高魚(yú)品質(zhì)；養(yǎng)殖抗病草魚(yú)，抗病力強(qiáng)、成活率高、生長(zhǎng)速度快，在草魚(yú)價(jià)格有史以來(lái)最低迷時(shí)，仍可獲得較大收益。