《用于真菌性水稻病原菌生物防治的革兰氏阳性根围和植物内生菌的评价》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 丁倩
  • 发布时间:2016-06-20
  • 根围分离及在水稻根内的革兰氏阳性菌具有促进植物生长性(PGP)和抗真菌活性,该活性能抵抗部分水稻病原菌。结果表明,内生菌株和根围分离菌株有不同的PGP性状和抗真菌活性。本研究测试中,只有一株根围分离菌株和一株内生菌株表现出对所有真菌性水稻病原菌菌丝生长的高度抑制作用。根据多个PGP性状和对所有真菌性水稻病原菌菌丝生长的抑制作用,最好的细菌菌株被甄别。基于生物化学的试验和对16S rDNA序列的比较,内生菌株REN3和根围分离菌株REN4分别与蜡状芽孢杆菌和莫哈韦芽胞杆菌联系密切。广谱抗真菌菌株,即此处分析的REN3和REN4菌株具有多个PGP形状和抗菌活性。在体外条件下,它们是用作水稻强效生物促进或生物控制剂最好的选择。鉴于农药对环境有不利影响,该应用有助于降低对农药的依赖度,助力于发展可持续环境。综上所述,抗真菌活性的结果表明感染细菌的水稻在真菌性水稻病原菌的生物防治方面有很好的潜能。

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  • 《植物病害生物防治团队在油菜菌核病防控方面取得新进展》

    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2023-11-10
    •     该研究发现在油菜花瓣中特异表达蛋白酶CmSp1可显著抑制死体营养型病原真菌(核盘菌和灰葡萄孢)的侵染,为油菜菌核病和灰霉病的防控提供了新策略。核盘菌引起的油菜菌核病是我国油菜的首要病害。该病发生范围广,发生面积大,暴发频率高,危害损失重,已成为油菜安全生产的主要限制因子,且对冬油菜产区的损害尤其严重。由于缺乏抗病品种,菌核病的防治主要依赖于化学防治,但化学农药的长期使用(尤其是滥用)易导致抗药性产生、农药残留和环境污染等问题。目前,在常规防治条件下,菌核病造成的油菜籽损失每年约为80亿元。因此,菌核病的绿色安全防控是油菜生产上亟待解决的难题。     核盘菌初侵染源子囊孢子的侵染能力较弱,需借助油菜花瓣(外源营养)才能形成侵染菌丝,它主要通过罹病花瓣飘落至茎叶引发接触侵染的方式杀死植株。因此,抑制子囊孢子侵染花瓣是防治菌核病的有效策略。研究团队发现核盘菌重寄生真菌盾壳霉分泌的蛋白酶CmSp1能降解核盘菌细胞壁蛋白和细胞膜蛋白,抑制核盘菌子囊孢子萌发和菌丝生长,且能显著抑制核盘菌子囊孢子侵染花瓣。基于此,团队使用花瓣特异启动子XY355在油菜花瓣中特异表达CmSp1,显著抑制核盘菌子囊孢子和灰葡萄孢分生孢子侵染花瓣,从而切断了花瓣侵染介导的病害循环;同时,花瓣表达CmSp1植株对油菜的生长发育、角果数、单株产量、千粒重、含油量和蛋白含量等农艺性状均无显著影响。这表明花瓣表达CmSp1在抗花瓣侵染病原菌分子育种中具有重要的应用价值。
  • 《利用根际代谢物防治土传细菌性枯萎病》

    • 来源专题:农业生物安全
    • 编译者:任洁
    • 发布时间:2023-08-06
    • 益生元是有选择性地刺激有益微生物生长和活性的化合物。使用益生元是管理人类肠道健康的一种行之有效的策略。这个概念也可以扩展到植物,植物根际微生物群可以改善营养获取和抗病性。然而,我们缺乏有效的策略来选择代谢物来引发对植物健康的预期影响。在这项研究中,我们针对番茄(Solanum lycopersicum)遭受枯萎病(由Ralstonia solanacearum引起)的根际作为潜在的益生元代谢产物的来源。我们鉴定了土壤共生菌(与茄青霉没有正相关)专门利用的代谢物(核糖、乳酸、木糖、甘露糖、麦芽糖、葡萄糖内酯和利比醇),但在体外不能有效地被病原体利用。代谢物在土壤中以1 μmol/g施用,可有效保护番茄和其他茄科作物辣椒(Capsicum annuum)、茄子(Solanum melongena)免受病原菌侵袭。添加益生元后,根际土壤微生物组在共生菌的驱动下,碳代谢和自毒素降解相关途径丰富。总之,我们提出了一种从根际土壤中挖掘代谢物的新途径,并将其作为益生元来帮助控制土传细菌性枯萎病。