第一篇:抗病機制初探
獼猴桃對潰瘍病抗病機制的初探
李庚飛,周勝波,李瑤
(1 渭南師范學院,陜西渭南714000;2 安徽農業大學園藝學院,安徽合肥230000)摘要:獼猴桃潰瘍病是獼猴桃栽培過程中最具毀滅性的病害,目前的防治方法主要是化學防治,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,開展對獼猴桃潰瘍病感病機制的研究,為獼猴桃抗病育種提供依據,是當前和以后最終控制獼猴桃潰瘍病問題的關鍵。關鍵詞:獼猴桃;潰瘍病;抗病機制
基金項目:渭南師范學院科研基金資助項目(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關于獼猴桃潰瘍病
1.1 潰瘍病害的發生危害情況
獼猴桃潰瘍病(Pseudomonas syringae pv.Actinidia)是國家森林植物檢疫性病害,也是獼猴桃栽培過程中最具毀滅性的病害。它主要危害樹體枝干而造成全株死亡。1980年首次在美國加洲和日本靜岡發現此病,后美國(1983)日本(1984)先后報導此病發生[1-2]。接著中國(1985)、法國(1987)、意大利和伊朗(1994)、韓國(1995)[3]等國家陸續報導有此病發生。
無論國內、國外,該病害發生后都有一些共同特點:擴展速度極快,短期內就能造成大面積樹體死亡。“在上年1棵樹發生葉斑點病的園,到翌年全園的葉均發病,樹開始枯死,經幾年就成廢園”(牛山欽司日1996)[4]。1985年,在我國湖南的東山峰農場發現了此病,發病面積為13hm2,當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,初發病僅12株,1991年即增至880株,死亡350株[6]。1992病害在周圍各個山場大暴發,成片毀園,前后僅兩年。陜西“楊凌劉家灣4-6年生園97年發病率為6%,98年為12%,99年高達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,全縣發病面積約為6000,重病園病株率達40%,1~2即可毀園。產量損失10%-15%,嚴重者達50%以上”[8]。
目前,獼猴桃潰瘍病在我國獼猴桃主要載培地區如陜西、四川、湖南、北京、山東等地,發病率在35%以上,重病區發病率高達90%以上,面積增加之快、損失之大是其它果樹病害較難比的。這種狀況嚴重阻礙了我國獼猴桃種植業的發展,已經對獼猴桃這一新興支柱產業構成了嚴重威脅,也給果農帶來了巨大的損失。據不完全統計,我國每年因潰瘍病造成的獼猴桃受災面積約5700hm2,直接經濟損失約12.8億元。
1.2 潰瘍病害目前的防治技術
關于獼猴桃潰瘍病的防治有較多報道[9-11]。目前主要的方法就是進行化學防治。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展,預防發病,在萌芽后至謝花期噴施殺菌劑,控制病情。有關枝干病斑防治的這一最棘手的問題,研究結論認為,手段多為噴藥、刮治、涂藥。據多年研究病斑防治的經驗認為,如不結合特定手段,僅靠這類措施來控制這一毀滅性病害,效果是非常有限的。日本、韓國均提出采用樹干注入藥劑進行防
治。然而,結合獼猴桃潰瘍病在大田中流行規律來看,病害暴發導致樹體死亡的時間主要在冬末,此時獼猴桃樹液流動極其緩慢,藥液較難進入樹體;少量生長季節仍存活的樹體,輸入抗生素等藥物所帶來的食品安全問題,維管束藥害問題,以及輸液孔加劇植株感染潰瘍病的事實,對此防治方法實施的可行性提出了質疑。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]通過獼猴桃品種對潰瘍病的感病調查發現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鍵措施,也是治理獼猴桃潰瘍病最有效的方法。因此,開展對獼猴桃潰瘍病感病機制的研究[12],為獼猴桃抗病育種提供依據,是當前和以后最終控制獼猴桃潰瘍病問題的關鍵。2 植物抗病機制的研究
植物在與病原物長期的共同演化過程中,針對病原物的多種治病手段,發展了復雜的抗病機制。研究植物的抗病機制,可以揭示抗病性的本質,合理利用抗病性,達到控制病害的目的。植物的抗病機制是多因素的,有先天具有的被動抗病性因素,也有病原物侵染引發的主動抗病性因素。一般說來,植物對病原菌抗病性機制按照抗病因素的性質可以分為:結構感病,即通過植物自身的結構特征,用物理的障礙物作用,抑制病原物的侵入和在植物體內擴散;生化感病,即在植物細胞和組織中發生生化反應,造成不適于病原菌生長或生存的環境。
2.1 形態結構感病
2.1.1 固有的形態結構感病
植物對病原菌最初防御的場所在植物表面,有的防御結構在與病原菌接觸以前就已經在植物中存在。通常這些結構是大量蠟質和覆蓋表皮細胞的角質層,表皮細胞的結構、大小、位置,氣孔、水孔、皮孔的形態和厚壁細胞的存在等都可阻擋病原菌的侵入。在葉片、果實、枝皮的表面,蠟質形成防水層,避免了病原菌附著、侵入、萌發或增殖。病原菌直接穿透寄主組織時,角質層起增強抗病性的作用[13]。表皮細胞外壁的厚度和硬度也是重要的抗病因子之一。除了這些結構外,木質部、維管素、葉脈的厚壁組織也可有效地阻礙病原菌的擴展[14-16]。
2.1.2 誘導的形態結構感病
病原物侵染引起的植物代謝變化,導致亞細胞、細胞或組織水平的形態和結構改變,產生了物理的主動抗病性(誘導的形態結構抗病性)因素。病原菌侵染寄主后所誘導的防御結構可分為以下3個類型:形成乳突:細胞被病原菌侵染后細胞壁的形態改變和相關的變化,如細胞壁下乳突的形成。病菌無法穿透乳突,細胞即呈現正常,乳突會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周圍細胞的木質化和木栓化,形成幾層木栓細胞,木栓化是常見的細胞壁防衛反應。木栓層不僅阻止從初始病斑向外進一步擴散,也阻止病原物分泌的任何毒性物質的擴散,同時切斷養料和水分由健康組織輸入到病部。形成侵填體和膠質:一般植物維管束部位受病原物侵染時會形成侵填體。侵填體的大量和快速形成,阻止病原物的進一步侵染。
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別因素、寄主受體、寄主感受部位及供病原菌生存營養物質的缺乏。
2、植物釋放的抑制物質。這些化合物能以天然的抗菌或形成防御體系來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,該鱗片內含有酚類化合物(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,酚類化合物溶解,抑制孢子萌發,并引起菌絲斷裂。
3、存在于植物細胞內的抑制劑。它們主要是一些酚類化合物和一些酶類[17-19]。
2.2.2誘導的生理生化感病
誘導的植物抗病性一般可分為以下四種類型:植物保衛素的形成:植物受到病原菌的侵染后會產生或積累一類低分子量抗菌性次生代謝產物,即植物保衛素。如:菜豆的菜豆蛋白,豌豆的豌豆素,棉花的棉籽酚[20-21],它對病原菌的毒性較強并抑制其生長。過敏性反應:它是寄主在侵染點周圍少數細胞的迅速死亡,從而抑制病原物擴展的一種特殊現象,它是植物感病反應和防衛機制的重
要特征。過敏性反應發生時,伴隨細胞質膜完全性的喪失,細胞呼吸增強,酚類化合物氧化并積累以及植保素的合成等。誘導產生PR蛋白:PR蛋白在植物體內痕量廣泛分布,但當遇到病原菌侵染或受到脅迫時大量積累,并誘導寄主產生降解真菌細胞壁的一些酶類而抑制病菌。誘導產生解毒酶: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,根據植物抗病鑒定時是否將病原直接接種到植物體上,還是鑒定與感病相關的指標,可將抗病鑒定分為兩類,即直接鑒定和間接鑒定。直接鑒定是在適宜于發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,比較待測品種與已知抗病品種的發病程度來評價待測品種的抗病性。要鑒定結果能代表該品種在自然條件下的發病水平和受損失程度。直接鑒定可分為室內鑒定和田間鑒定,室內鑒定一般在苗期進行較多。而獼猴桃潰瘍病在苗期較少發病,主要危害成株枝干。田間鑒定是在田間人工接種誘導發病條件下鑒定品種的抗病性,可以揭示植株各發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,對獼猴桃潰瘍病來說,首先,危險性病害為了控制其傳染,一般需要在特殊區域或在特定的鑒定圃中進行。其次,它受環境條件的影響,不同地區、不同栽培條件下對待測品種進行感病鑒定所需周期不同,既使在相同地區相同的管理水平,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間、菌齡、菌量、接種及保濕的方式等技術要求較高;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。間接鑒定是通過鑒定與抗潰瘍病有關的形態結構和一些生理生化指標,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點:其一,間接鑒定可以短期內鑒定大量品種及本地沒有的品種。其二:間接鑒定不需要承擔由于鑒定而導致危險性病害擴散的風險。問題與展望
植物抗病機制研究的最終目的,是尋求與制定防治植物病害的新策略和新措施。植物抗病機制的研究是由研究植物-病原物相互作用的形態學、生理生化、分子生物學三種重要部分組成的,其中既有微生物形態結構、生理生化、分子生物學方面改良問題,又有寄主植物形態結構、生理生化、分子生物學方面改良問題。從結構感病與生化感病的研究可以為植物抗病性分別提供形態學及生化水平感病鑒定指標。根據形態結構特征及生理代謝物質類型的利用、修飾或改善可以增強其抗病的效能。對抗病基因如何從時空上立體表達抗病性的有待于進一步深入探明,并且這一問題的解決也有助于植物-病原物互作及植物免疫機制的最終探明。
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G.cingulata.Physiol[J].Plant pathol.1982,21:161-170.第一作者簡介:李庚飛(1977-),女,內蒙通遼人,碩士,講師,陜西渭南師范學院化學化工系。郵編:714000電話:***E-mail:ligengfei2005@163.com
第二篇:抗病蟲害先進事跡匯報材料
抗病蟲害的堅強堡壘
——記全港鎮半坑村黨支部抗蟲救災
今年七月份以來,我鎮部分村爆發了嚴重的水稻病蟲災害,其中受災較為嚴重的是半坑村。半坑村位于我鎮北部并與湖北省交界,水稻種植面積大約為600畝,其中受災面積近250畝。面對如此嚴重的病蟲害形勢,半坑村黨支部書記XXX同志以及其他兩位支委都看在眼里急在心里,緊急召開全村黨員代表會,商討如何抗病蟲災害將群眾的損失降到最小,會上確定 “科學救災,爭取時間,積極作為”的原則,并成立了抗蟲救災黨員小分隊,由黨支部書記XXX同志任隊長,各支委任副隊長,黨員代表任隊員。
小分隊一成立就立即投入到抗蟲救災工作的一線中去,他們一邊向鎮農技站和縣農技人員咨詢相關的抗病蟲害知識,一邊向群眾廣泛動員宣傳病蟲害的防治方法。由于進入七月份,汛期雨水增多,如果沒有天氣預報,那么噴灑農藥后被雨水沖洗就等于前功盡棄,面對這樣的現實,XXX書記心急如焚,他和隊員們商量,由他用一百元向市氣象臺定制一個月的天氣預報信息費,并將每天的信息在下午七點鐘準時在村部的政務公開欄上發布,方便群眾查看,這樣大大提高了噴灑農藥的效率。由于半坑村田多面廣,很多農民中青壯年勞動力在外務工,家里只剩下年邁的老人,噴灑農藥抗病蟲災害需要很強的體力,再加上高溫天氣,一些老人根本不能到田間進行作業,鑒于這種情況,曹書記首先帶頭,各隊員紛紛不顧自家的災情,借用大型的噴霧器幫助這些農戶噴灑農藥,一位老人看后,含著眼淚說:“真是感謝黨,感謝曹書記,沒有你們,我們家的糧食會絕收。”
現在半坑村的災情有了根本好轉,病蟲害得到了控制,但抗蟲救災黨員小分隊的紅旗依然在半坑村600畝水田上飄揚,直至病蟲害全部消滅。
第三篇:藥物化學教案——抗菌藥及抗病毒藥
第七章 抗菌藥及抗病毒藥(4學時)[基本內容] 喹諾酮類抗菌藥物的研究進展、作用機理、結構與活性的關系、體內代謝;環丙沙星、氧氟沙星的合成;臨床常用藥物:環丙沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、依諾沙星。
抗結核藥物的研究進展;對氨基水楊酸鈉、異煙肼、乙胺丁醇的作用機理及代謝;臨床常用藥物:鏈霉素、利福平、異煙肼、乙胺丁醇、對氨基水楊酸鈉。
抗真菌藥物的研究進展;唑類抗真菌藥物結構與活性的關系;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展;核苷類和非核苷類及蛋白酶抑制劑;臨床常用藥物:三氮唑核苷、阿昔洛韋。磺胺類抗菌藥物的研究進展、作用機理、結構與活性的關系、體內代謝;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] 掌握喹諾酮類藥物研究進展;環丙沙星、氧氟沙星、喹諾酮類構效關系。熟悉環丙沙星合成,抗真菌藥的研究進展;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。磺胺藥物的構效關系。
第四篇:水稻抗病相關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:水稻抗病相關基因的分離克隆和功能鑒定
作者簡介:丁新華,男,1980年06月出生,2002年09月師從于華中農業大學王石平教授,于2008年06月獲博士學位。
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,是世界水稻生產中的兩大重要病害,造成巨大的損失。通過改良水稻自身防御體系來有效的控制病害,是一種即經濟又“綠色”的方法。鑒定水稻抗病相關基因,研究水稻抗病機理對改良水稻有著重要的科學意義和應用前景。
植物激素生長素誘導的信號通常被認為調節植物的生長和發育。本研究報道的水稻基因GH3-8是一個生長素反應基因,在依賴于生長素的發育中發揮功能,同時也調節不依賴于水楊酸和茉莉酸的信號路徑的抗病反應。白葉枯病病菌誘導水稻至少在被侵染部位合成生長素,而生長素繼而誘導水稻大量合成松弛細胞壁的蛋白質-伸展蛋白(α-和β-expansins),破壞細胞壁對病原菌的先天屏障作用,以利病原菌在水稻中生長繁殖。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素的合成可誘導水稻快速合成IAA酰胺合成酶GH3-8。GH3-8通過催化IAA-氨基酸的合成抑制生長素的作用,從而阻止細胞壁的松弛,增強植物對病原菌的自身免疫功能。超量表達GH3-8基因增強水稻對白葉枯菌的抗性,同時也延緩了植株的生長和發育,至少部分因為抑制了生長素信號從而抑制了α-和β-expansins。本研究結果揭示了病原菌利用生長素作為毒性因子侵染水稻的機理、以及水稻應對這一毒性因子的調控途徑,同時也從一個方面解釋了植物在抗病反應中通常要付出生長被抑制的代價的原因。
超量表達GH3-8導致植株不育。通過正反交試驗顯示GH3-8超量表達植株是雄性和雌性都不育。通過形態學觀察發現GH3-8超量表達植株的雌蕊柱頭發育不正常;通過激光共聚焦顯微鏡對雌蕊胚囊觀察發現,GH3-8超量表達植株的成熟胚囊發育不正常,這可能是GH3-8超量表達植株雌性不育的原因。通過形態學觀察發現GH3-8超量表達植株的雄蕊和野生型無異,但花粉碘染顯示GH3-8超量表達植株大部分花粉都敗育,這可能是GH3-8超量表達植株雄性不育的原因。通過分析GH3-8基因表達模式顯示GH3-8基因特異在雄蕊高表達,并隨著花的發育表達強弱也不斷變化,而在雌蕊基本檢測不到表達。組織和時間的特異表達也印證了GH3-8在調控花的發育中作用。利用酵母單雜交技術,篩選得到和GH3-8基因啟動子互作的幾個生長素反應因子。其中OsARF8超量表達激活GH3-8基因的表達,證明OsARF8是調控GH3-8基因表達的轉錄因子。通過分析OsARF8基因表達模式顯示OsARF8基因特異在雌蕊高表達,而在雄蕊表達很低。OsARF8基因超量表達植株和野生型植株相比育性下降。花粉碘染顯示OsARF8基因超量表達植株大部分花粉敗育;檢測雌蕊沒有發現和野生型有顯著
差異。花粉的育性下降可能是OsARF8超量表達植株育性下降的原因。生長素信號路徑中的基因(OsARF8和GH3-8)的不正常表達影響了水稻育性,說明生長素信號可能在調控水稻育性中有重要作用。檢測水稻穗發育中生長素分布也顯示生長素和穗的發育密切相關。
在水稻品種明恢63中抑制一個維生素B1合成基因OsDR8的表達,顯著提高了轉基因植株對白葉枯病和稻瘟病的敏感。外源應用維生素B1可以互補抑制OsDR8基因對水稻植株抗病的影響。幾個防御反應基因包括防御信號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的表達在OsDR8抑制表達的植株中下降。這些結果說明OsDR8影響植株的抗性可能是通過影響防御反應基因的表達,OsDR8的功能在信號路徑的上游。另外,維生素B1的積累可能是水稻植株對白葉枯病和稻瘟病的抗性所必須的。
通過篩選水稻T-DNA插入突變體庫,發現一個類病斑突變體。側翼序列分析顯示T-DNA插在一個基因(命名為OsDR9)的開放讀碼框。預測的OsDR9基因編碼由180個氨基酸組成的功能未知蛋白。OsDR9基因在莖和幼穗中表達很低,而在幼苗、劍葉、葉鞘和愈傷表達較高,在根中沒有檢測到表達。另外OsDR9基因在老葉中比新葉表達更高。突變體對稻瘟病和胡麻葉斑病表現高抗。對有類病斑的葉片進行組織化學檢測和DNA斷裂分析顯示細胞死亡具有凋亡特征。病程相關蛋白PR4和PR8以及稻瘟病相關基因AOS2在突變體中上升表達。突變體植株也積累了自發熒光物質、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。將一個來源于水稻品種日本晴的包含有OsDR9基因的10.5kb片段轉入突變體02Z15AM37,轉基因植株類病斑表型消失,說明由于T-DNA插入導致的OsDR9突變是是引起類病斑表型的原因。這些結果說明OsDR9是水稻抗病和細胞凋亡的一個負調節子。
關鍵詞:
水稻;白葉枯病;稻瘟病;抗病相關基因;生長素;水楊酸;茉莉酸;基礎抗性;發育;伸展蛋白;GH3;維生素B1;類病斑突變體;凋亡;植保素;活性氧物質
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養殖技術探析論文
安陽縣淡水養殖有限公司2017年引進純系抗病草魚在坑塘進行粗放養殖試驗,獲得較大的經濟、社會和生態效益。養殖試驗情況如下:
一、坑塘基本概況
坑塘水域面積200畝,水源來自于上游水庫,系農田灌溉用水,水質清新無污染,微流水,溶氧充足,坑塘寬40~50m,深度3~4m,東西走向,一側是雜草叢生的灌木叢。
二、純系抗病草魚種投放
4月15日投放抗病草魚種5.8萬尾(2350kg)到坑塘內,規格為24~26尾/kg。魚種放養前用食用鹽20袋(200g/袋)帶水對魚體浸浴消毒10~20min,濃度為3%~4%。坑塘內已有2014年投放的500kg鰱鳙魚,因水域面積較大、水體深,未曾捕撈過。
三、投餌
草魚放養后第3天開始投餌,投餌方式分為2種:一種是架設投餌機,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,配少許生長的狗尾巴草,作為純系抗病草魚種的草飼料;購進正規廠家的草魚顆料飼料作為純系抗病草魚的精飼料。二者結合的投喂方式促進草魚種的快速健康生長,對魚病防治、提高草魚品質也起到了積極的作用。
四、魚病防治
純系抗病草魚與傳統草魚相比,具有抗病能力強、生長速度快、成活率高等優勢,放養的抗病草魚發病少,在養殖過程中,只出現了兩次魚病情況:6月15日發現魚體上出現了似拉網、運輸過程中創傷引起的脫鱗、赤皮等癥狀,采取對投餌區潑灑“荃福”漁藥,每天1次,連用3天,癥狀逐漸消失,有少許死魚。7月8號觀察發現有的草魚體色發黑、獨游,解剖發現腸道有炎癥,采取對投餌區灑投中草藥三黃粉、三維合劑,每天1次,連用6天,癥狀消失。
五、經濟效益分析
經過6個月的養殖,草魚個體平均1.25~1.5kg,期間共撈出死魚約15kg,成活率按75%計算(考慮到坑塘內可能存在肉食性魚及其他傷亡),產量5.87萬kg。本草魚價格低迷,按保守價10元/kg計算,可獲產值58.7萬元。除去苗種(2350×10元/kg=2.35萬元)、漁藥(0.1萬元)、精飼料(20×3250元/噸=6.5萬元)、人工工資(1.2萬元)、捕撈費(1.5萬元)、水電費及其他(0.2萬元)等費用合計11.85萬元,鰱、鳙魚忽略不計,可獲凈利46.85萬元,經濟效益可觀。
六、小結
1.對于投餌,堅持粗、精飼料搭配,以草魚吃到七分飽為度,既提高了飼料的利用率,避免浪費,又利于草魚的腸道消化吸收,避免腸炎病的發生。少吃一口對生長影響不會太大,但多吃了得腸炎病需用藥還不攝食且恢復需要多天就會影響生長,得不償失。
2.魚病防治遵循“有病早治、無病預防”的原則。每年的草魚養殖都會有大量死魚的現象,大家都司空見慣,能當年養成1.5kg,足見其生長快速。一是防病做得到位,能及時發現魚情采取對應措施,避免損失;二是抗病草魚名副其實,給藥能治好,不似傳統草魚,病來如山倒,沒的治,瞪眼看著魚死。
3.“三分養、七分管”,管理很重要。時常巡視坑塘,及時發現異常及時應對。魚長到多大規格該投喂多大粒徑的飼料、是否增加投喂量、增加多少等,都能適時掌握,實時調整,發現病情及時采取措施,避免造成損失。
4.從經濟效益分析看出,坑塘粗放抗病草魚可獲得較高的經濟效益,同時有效利用水資源,保護生態資源;利用粗飼料投喂,可省去一半的飼料錢,同時粗精飼料搭配喂養,大大提高魚品質;養殖抗病草魚,抗病力強、成活率高、生長速度快,在草魚價格有史以來最低迷時,仍可獲得較大收益。