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水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控

水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控
水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控

农业生物技术学报 Journal of Agricultural Biotechnology 2008,16(4):628~634

*基金项目: 国家重点基础研究规划 (973) 项目 (No.2006CB100203)、 教育部博士点专项科研基金(No.20040389002?No.20050389006)、 国家自

然科学基金(No.30671357)和福建省教育厅科技三项费用 (No.K03005) 资助。

**通讯作者。Authors for correspondence.吴祖建, 研究员, 主要从事植物病毒学研究, E-mail : <wuzujian@https://www.wendangku.net/doc/5214578777.html, >?

谢联辉, 教授, 主要从事植物病毒学研究。E-mail : <fjxlh@https://www.wendangku.net/doc/5214578777.html, >. 收稿日期:

2007-11-05 接受日期: 2007-12-10 ·研究论文

· 水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控 *

杨金广, 王文婷, 丁新伦, 郭利娟, 方振兴, 谢荔岩, 林奇英, 吴祖建 **, 谢联辉 **

(福建省植物病毒学重点实验室, 福建农林大学植物病毒研究所, 福州 350002)

摘要: 利用 real-time RT-PCR 和高效液相色谱技术对水稻条纹病毒 ( ,RSV ) 侵染水稻 ( subsp.

) 植株和水稻悬浮细胞内的生长素合成酶基因

表达量和内源生长素含量的变化分别进行了测定。结果表明, 在细胞水平,

RSV 侵染后的16~64h 内能显著引起 mRNA 表达量的上调和内源生长素含量的升高。与同一生长阶

段的健康水稻相比, 水稻植株接种后 4~8d 内也可导致 mRNA 表达量的上调和内源生长素含量的上升,

而在接种 后12和 16d 时,

病株内的 mRNA 的表达量和内源生长素的含量均下降。这表明在RSV 侵染水稻后的发病过程中,

RSV 能够调控寄主植物内源生长素的合成。

同时, 利用 KPSC 缓冲液处理病株来消除其内源生长素, 能够引起 RSV 基因表

达上调近 2.9倍, 另外用30滋 mol/L IAA 溶液处理病株可使其体内的RSV 基因表达下调45%, 表明水稻体内生长素含量的

变化能够影响RSV 在寄主体内的复制。

关键词: 生长素?水稻?水稻条纹病毒? 实时定量 RT-PCR 中图分类号: S188 文献标识码:A

文章编号: 1006-1304(2008)04-0628-07

Auxin Regulation in the Interaction between

and Rice

YANG Jin-guang,WANG Wen-ting,DING Xin-lun,GUO Li-juan,FANG Zhen-xing,

XIE Li-yan,LIN Qi-ying,WU Zu-jian **,XIE Lian-hui

**

The expression of

gene and the amount of endogenous IAA in rice ( subsp. )plants and

rice suspension cells infected by

(RSV)were investigated by Real-time RT-PCR and high performance liquid

chromatography,respectively.And the results showed that the expression of gene and the amount of endogenous IAA

increased at various times (16,32,48and 64h)after post-infection by RSV in rice suspension cells.In rice plants infected by RSV,the

expression of

gene and the amount of endogenous IAA increased at 4~8d after post-infection as comparison with that of

healthy rice plants,and decreased at 12and 16d.These results indicated that RSV infection could regulate auxin biosynthesis in rice. Additionally,the expression of RSV increased 2.9times in rice plants after it was treated with KPSC buffer to deplete the

endogenous auxins,and decreased 45%after 30 滋

mol/L IAA treatment.All of these results suggest that the auxin may play a role among RSV replication in rice

plant.

auxin?rice?

(RSV)?real-time RT-PCR

作为纤细病毒属 ( ) 的代表种(Toriya-

ma and Tomaru,1995) 水稻条纹病毒(

, RSV ) 是由灰飞虱 (

) 传播

的, 并具有双义编码特征的负单链 RNA 植物病毒 (Zhu .,1991, 1992?Takahashi .,1993?Hama-

matsu and Ishihama,1994?Toriyama .,1994)。

1999 年以来, 该病毒引起的水稻条纹叶枯病在我国 水稻种植区大面积流行发生,给当地水稻生产造成 巨大损失,

引起了广泛的关注(魏太云, 2003)。2007 年, 对江苏、 河南、 云南、 山东、 安徽、 湖北、 浙江等地

第 4期 杨金广等:水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控

的水稻条纹叶枯病进行了调查,发现该病在田间的 发病率一般在 5%~10%左右,严重的可达 20%以 上, 个别田块出现 “秃头田” 现象, 已经成为当地水稻 一种主要的病害。 当前, 抗病品种的匮乏是造成该病 害大规模爆发流行的主要因素, 而深入研究 RSV与 寄主互作的分子机理是解决该问题的主要突破口之 一。为明确生长素在 RSV与水稻互作中的作用, 本 研究利用 Real-time RT-PCR和高效液相色谱技术 (high performance liquid chromatography, HPLC)对 RSV侵染水稻植株和水稻悬浮细胞内的生长素合 成酶基因 mRNA表达量和内源生长素含 量的变化分别进行了分析。并通过消除内源生长素 和外施人工合成生长素等对病株进行处理,定量检 测了水稻病株内 RSV复制的变化。 以期为深入研究 RSV与水稻互作过程中的生长素信号传导提供基 本的实验依据。

1材料和方法

1.1 植物材料和病毒毒源

高感粳稻品种武育粳 3号( L.sub- sp. cv.Wuyujing3) 为实验植物。病毒毒源 为采自江苏洪泽水稻田间呈典型水稻条纹叶枯病症 状的病株, RT-PCR鉴定后, 经带毒

传毒, 保存于水稻植株中 (台中 1号)。 发病病 株用于 RSV提纯,提纯方法参照 Toriyama(1982) 的方法。

1.2 试剂与仪器

RNA提取试剂盒 Trizol Reagent为美国 Invit- rogen公司产品; TaKaRa EXScript TM RT-PCR Kit购 于大连宝生物工程有限公司;荧光定量 PCR仪 MiniOpticon TM System系统为美国 Bio-Rad产品; Agilent1100HPLC系统为美国 Agilent科技公司产 品。

1.3 病毒接种与样品处理

2叶期稻苗经带毒灰飞虱 (

)接种后,置于 MS液体培养基中, 28 ℃, 14h光 照和 10h黑暗交替条件下培养。样品采集分 5次进 行, 分别于接种后 0、 4、 8、 12和 16d采集样品。每株 样品采集后置于液氮中,研磨成粉末,一部分通过 RT-PCR对 RSV进行检测, 剩余样品置于-80 ℃保 存备用。对 RSV检测呈阳性的样品分别进行 mRNA表达量和内源生长素含量的测定, 每 批样品均以相应生长时期的健康植株为空白对照。

对发病初期整株水稻进行以下 3种处理,分别 用 30滋 mol/L IAA溶液和 KPSC缓冲液 (10滋 mol/L 磷酸钾, pH6.0, 2%蔗糖, 50滋 mol/L氯霉素) 浸泡处 理 16h,每 2h更换 1次缓冲液, KPSC缓冲液的处 理可消除植株体内的内源生长素 (Jain ., 2006a)。一部分经 KPSC缓冲液处理后的病株重新 转移于新配制的含有 30滋 mol/L IAA溶液中再处理 16h。每日定时采集 3种不同处理的样品, 于-80℃条件下保存备用。

1.4 水稻悬浮细胞培养与 RSV侵染

武育粳 3号水稻悬浮细胞培养与 RSV侵染参 照 Yang(1996) 方法。 样品采集分 5次进行, 分 别于接种后 0、 16、 32、 48和 64h进行样品采集, 每 批样品均以相应生长阶段的健康水稻悬浮细胞为空 白对照。

1.5 引物设计

应用 PerlPrimer软件进行 Real-time PCR特异 性引物设计(Marshall,2004)。为保证所设计引物特 异性,所选引物均在 GenBank数据库中的 BLAST 程序下进行比较分析,其中 RSV基因的引物除 要求与所有已知 RSV基因同源外,还要严格避 免与水稻基因组中任何序列同源,水稻生长素合成 酶基因引物要求避免与水稻其它基因序列同源。 RSV基因保守区域特异性引物:

5'端:5'-RTTGACAGACATACCAGCCAG-3'(R=A/G)?

3'端:5'-CATCATTCACTCCTTCCAAATAACY-3'

(Y=C/T)。

水稻生长素合成酶基因 YUCCA1特异性引物: 5'端:5'-TCATCGGACGCCCTCAACGTCGC-3'?

3'端:5'-GGCAGAGCAAGATTATCAGTC-3'。

水稻真核延伸因子基因(eukaryotic elongation factor1-alpha gene, )作为内参基因:

引物 5'端:5'-TTTCACTCTTGGTGTGAAGCAGAT-3'?

3'端:5'-GACTTCCTTCACGATTTCATCGTAA-3'(Jain ., 2006b)。

1.6 总 RNA提取与 Real-time RT-PCR检测

取植物样品 50mg, 于液氮条件下研磨, 然后用 1mL Trizol试剂提取总 RNA, 方法按公司提供的产 品说明进行。

应用 TaKaRa公司的 Exscript TM RT Reagent Kit 试剂盒进行反转录反应, 20滋 L反转录反应体系中 含:总 RNA1滋 g、 3'端引物(10pmoL/L) 1滋 L、 5伊 Exscript TM Buffer4滋 L、 Exscript TM RT Enzyme Mix玉 1滋 L, 最后用 RNase Free dH

2

O补足 20滋 L。反转录 反应条件为: 42 ℃反应 15min, 85 ℃灭活 5s。取 1滋 L cDNA溶液为模板,然后加入以下试剂: 2伊 Pre- mix Ex TM 25滋 L、 3'端引物和 5'端引物(10

629

农 业 生 物 技 术 学 报 2008年 pmol/L) 各 1滋 L和 dH

2

O22滋 L。Real-time PCR在

50滋 L反应体系中,于 48孔的 MiniOpticon TM Sys-

tem系统中进行以下反应。95 ℃预变性 10s后, 进

行 45个循环。 每个循环为 95 ℃变性 6s, 62 ℃退火

20s。然后进行融解曲线制作, Real-time RT-PCR扩

增产物的特异性均通过 1.5%琼脂糖凝胶电泳和每

个基因的融解曲线进行鉴定。

用 EASY Dilution将每个基因的 cDNA溶液按

4 0、 4 1、 4 2、 4 3和 4 4梯度稀释后,各取 1滋 L稀释后的

cDNA作为模板进行 Real-time PCR灵敏性检测和

标准曲线构建。根据参比基因对所有样品进行归一 化处理 (初始 RNA量校正), 然后确定每个目的基 因在不同样品中的相对表达量。每个样品重复检测 3次, 并至少进行 2次生物实验重复。

1.7 内源生长素的 HPLC测定

不同样品内源生长素提取参考 Kelen (2004) 方法, 采用 Agilent1100HPLC系统, 色谱柱 为 SupelcosilTM LC-18分析柱 (5.0滋 m, 4.6mm伊 250.0mm), 流动相为甲醇颐水颐乙酸溶液 (45.0颐 54.2颐 0.8,V/V);流速为 0.5mL/min,紫外检测波长 254.0 nm。外标法定量, 标样为 Fluka的 HPLC试剂, 将配 制的混合标样经上述纯化分离过程测定回收率, 根 据回收率对样品测定结果进行校正。

2结果

2.1 生长素合成酶基因 和 RSV基因 引物特异性验证与 Real-time RT-PCR精确性检验通过 Real-time RT-PCR对水稻生长素合成酶 基因 和 RSV基因进行扩增,得到条 带单一, 大小分别为 186和 243bp(图 1,A、 B), 与 预期设计均相符,其融解曲线峰值单一(图 2,A、 B)。用一系列 4倍稀释的 cDNA为模板,制作了 和 基因的标准曲线,其 分别是 0.998和 0.996(图 3,A、 B), 均大于 0.995, 说明其线 性系数良好, 具有较高的精确性, 适合对不同样品 中目的基因相对定量分析。表明这些引物适合基于 SYBR Green玉方法的 Real-time RT-PCR检测。

2.2 RSV侵染对生长素合成酶基因表达的影响

根据每个样品中内参基因的表达量进行归一 化处理,再对不同样品的 的表达量与各 自空白对照的 表达量进行比较分析发 现,在水稻悬浮细胞体系中, RSV的侵染能够显著 引起水稻悬浮细胞内 mRNA表达量的上 调。在 RSV侵染后 16h, 其表达量上升为健康细胞 的 4.76倍, 32h后,其表达量为健康细胞的5.98倍,

图 1.水稻生长素合成酶基因 (A) 和

RSV基因 (B) 的荧光定量 RT-PCR检测

Fig.1.Detections of rice auxin synthase gene (A) and RSV gene(B)by Real-time RT-PCR

M,100bp marker?1~6, (A)和 (B)基因的

PCR产物; 7,空白对照。

M,100bp ladder?1~6,PCR products of (A)

and gene(B)?7,blank control.

图 2.水稻生长素合成酶基因 (A)

和RSV基因 (B) 的融解曲线

Fig.2.Melting curves of auxin synthase gene

(A)and

gene

(B)

630

第 4期 杨金广等: 水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控

在侵染后48h 稍微下降, 为健康细胞的 4.57倍, 在侵 染后 64h , 其表达量又上升至健康细胞的 6.03 倍 (图 4,A )。RSV 侵染水稻植株后, 仅在侵染后 4和8d 能 够引起水稻

mRNA 表达量的上调,

分别为 健康植株的 5.16倍和 1.38倍。而在侵染后 12 和 16

d ,病株内 mRNA 表达量分别为健康水稻 的 0.20倍和 0.17倍 (图 4,B ), 其中接种后 16d , 水稻 条纹叶枯病的典型褪绿条纹症状已经出现。

图3.水稻 基因

(A ) 和 RSV 基因 (B ) 的标准曲线 Fig.3.Standard curves of auxin synthase gene

(A)and RSV

gene (B)

Values in the figures represent the means 依

of three replicates.

2.3 RSV 侵染对水稻内源生长素的影响

图 5,

A 表明,与未被侵染的水稻悬浮细胞相 比,

RSV 侵染后能够显著引起水稻悬浮细胞的内源 生长素含量的升高。

在侵染后 16~48h 之间细胞内 的内源生长素含量维持一个较高的水平,

其含量是 健康细胞内的 2.34~2.59 倍。在病毒侵染后 64h ,

其内源生长素含量依然升高,为健康细胞的 4.43

倍。 在植株水平,

RSV 侵染水稻植株后第 4 天和第

8

图4.RSV 侵染水稻悬浮细胞 (A ) 和水稻植株 (B ) 对

mRNA 表达的影响

Fig.4.Influences for

mRNA expression in rice

suspension cells (A)and rice plants (B)infected by RSV

Values in the figures represent the means 依

of three experimental replicates.

图 5.RSV 侵染水稻悬浮细胞 (A ) 和水稻植株

(B ) 对内源生长素的影响

Fig.5.Influences of endogenous IAA in rice suspension cells

(A)and rice plants (B)infected by RSV

Values in the figures represent the means 依

of three

experimental replicates.

631

农 业 生 物 技 术 学 报 2008年

天, 其内源生长素呈上升趋势, 其含量分别是健康水 稻1.31倍和 1.38倍。而在 RSV侵染后第 12d, 病株 内的内源生长素含量开始下降,是同一生长阶段健 康水稻的 0.81倍。在病毒侵染后 16d, 症状已经出 现,其内源生长素含量为同一生长阶段健康水稻的 0.73倍(图 5,B)。

2.4 不同处理植株中 RSV复制变化

为确定植株内源生长素变化对 RSV复制的影 响, 本研究选取了 RSV基因作为检测对象, 应用 Real-time RT-PCR对经 KPSC缓冲液和 IAA溶液 处理的水稻病株与未处理的水稻病株分别进行比较 分析。 结果表明 RSV病株经 KPSC缓冲液处理消除 内源生长素后, RSV基因表达上调近 3倍。IAA 处理能够使病株内 基因的表达量下调 45%。 KPSC缓冲液处理后的病株再经 IAA处理可使 RSV基因表达量下降 55%(图 6)。

图6.KPSC缓冲液和 IAA溶液对病株内 RSV复制的影响 Fig.6.Influences on RSV replication in diseased rice plants

treated with KPSC buffer and IAA

a,未经任何处理的病株; b, IAA溶液处理的病株; c, KPSC缓冲液处 理的病株; d, KPSC缓冲液处理后又经 IAA溶液处理的病株。图中 数据分别表示为平均值芄3次重复的标准误差。

a,diseased rice plants untrerated?b,diseased rice plants treated with IAA?c,diseased rice plants treated with KPSC buffer?d,diseased rice plants treated with IAA after treatment with KPSC buffer.Values in the figure represent the means依 .of three experimental replicates.

3讨论

植物病毒侵染后可引起寄主植物生长发育异 常, 例如矮化、 花叶、 褪绿斑驳、 黄化、 顶端优势丧失、 甚至致死等表型。 在植物病原物与寄主互作中, 这些 表型的发生并不是孤立的,众多的信号传导途径参 与其内,例如水杨酸信号传导途径(Yalpani , 1991?Shirasu ,1997?Bartsch 2006) 和乙烯

信号传导途径等 (Lorenzo ,2003)。病原物与寄 主互作的生长素信号传导已有报道。例如在 TMV 侵染拟南芥中, TMV复制酶基因与一个生长素反应 基因的调控因子 PAP1互作,干扰 PAP1的正常定 位, 导致其功能丧失, 使正常的生长素信号传导发生 紊乱, 从而产生特异性病害症状 (Padmanabhan . ,2005)。同时生长素信号途径还参与了植物自然免 疫反应, 细菌鞭毛蛋白可诱导 miRNA393对拟南芥 生长素受体基因 和 进行负调控, 从而抑 制生长素信号传导,产生抗病性(Navarro ., 2006)。 通过过量表达 , 可显著提高水稻 对 侵染的抗性, 并对外施人工合 成生长失去敏感性 (Zhang ,2008)。这些研究表 明,生长素信号传导途径在植物病原物发病机理、 microRNA介导的寄主植物免疫机制和寄主的抗病 性等方面发挥着重要的作用。

笔者所在的研究小组已利用水稻全基因组 Affymetix基因芯片对 RSV与水稻互作的转录组学 进行了研究, 12个生长素信号传导途径的相关基因 ( ,, 和 ) 在 RSV侵染水 稻的转录谱中发生表达变化,其中有 9个基因为生 长素早期反应基因 (5个 基因, 3个 基因和 1个 基因)(结果待发表)。在 生长素信号传导途径中,生长素主要通过调控早期 反应基因的表达来控制植物的生长发育(Abel and Theologis,1996?Jain .,2006a,c,d)。为了验证是 否为 RSV侵染导致水稻内源生长素含量的变化, 从 而引起这些早期反应基因的表达变化。本研究选择 水稻悬浮细胞和水稻植株为研究材料, 对 RSV侵染 复制和发病过程中的生长素合成酶基因

表达量与内源生长素含量的变化分别进行了比较分 析,确定了 RSV侵染对水稻内源生长素合成的影 响。与健康水稻悬浮细胞相比, RSV侵染水稻细胞 0~64h内,可引起水稻生长素合成酶基因

表达上调,致使水稻悬浮细胞内源生长素含 量增多。而在植株水平, RSV侵染初期, 病株内的水 稻 表达上调,内源生长素含量也随之升 高。但在侵染后期, 特别是当症状出现后 (接种后第 16天), 病株内的 表达量显著下调, 其内 源生长素的含量也明显低于健康水稻体内的含量。 由此可见, RSV侵染水稻后可引起水稻内源生长素 合成发生变化, 在侵染初期, 可显著提高内源生长素 的合成, 而在典型症状表现后, 病株体内内源生长素 的合成受到抑制。这些结果也与本实验室已有的研 究结果相一致,在 RSV

与水稻互作的转录组学的 632

第 4期 杨金广等:水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控

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microarray分析中,所选择的研究材料为症状出现 后 7d的病株。从本研究结果分析表明, 发病 7d后 的病株体内的内源生长素含量低于同期生长阶段的 健康水稻。而内源生长素含量的降低可导致生长素 信号传导途径中某些早期反应基因表达减少 (Jain .,2006a,c,d)。 其中

和 在 microarray分析结果均表达下调,推测 可能由于病株体内生长素含量的减少导致这些基因 表达量的降低, 并且这一结果与 Jain .(2006a,c) 通过人工合成生长素处理的研究结论相一致。

由此可见, RSV侵染后的不同阶段是造成细胞 和植株水平生长素存在差异的主要因素,同时也表 明生长素信号传导途径参与了 RSV与水稻的互作, 并存在一个动态过程。 通常认为, 侵染初期是病原物 与寄主互作最激烈的阶段,也是各种信号传导最复 杂时期。RSV侵染水稻植株的过程, 存在较长潜育 期, 需要 10~30d才能表现症状。利用发病植株作 为 RSV与寄主互作的研究材料, 从植物病原物与寄 主互作角度分析, 症状出现时 RSV与水稻的互作已 尽末期, 其初期互作过程往往被忽略。同时, 水稻植 株在培养过程中易受温度、光照和湿度等许多非生 物环境因素的影响, 造成 RSV与水稻互作的研究结 果存在较大的偏差性。因此, RSV侵染水稻悬浮细 胞体系为研究 RSV与寄主互作的初期阶段、 RSV 的侵染复制及病毒装配等提供了有利的平台。

本研究还发现, 通过消除病株内源生长素可显著 促进 RSV的复制, 再用人工合成生长素处理, 病株内 RSV含量又急剧下降。推测可能是由于 RSV是专性 寄生物, 其病毒组分的合成与病毒粒体的装配均需要 寄主细胞提供原料、 能量和场所等, 通过消除内源生 长素和外施人工合成生长素对寄主植物的生长发育 产生影响, 从而间接影响了 RSV的复制。 这也表明生 长素信号传导途径和 RSV侵染水稻的过程是相互影 响, 相互联系的, 两者之间可能存在一个 “cross-talk” 分子。 当然, 要深入揭示 RSV与水稻互作的生长素信 号传导途径, 这些研究是远远不够的。需要根据已有 的RSV与水稻互作的转录组谱的结果,对生长素信 号传导途径下游基因进行检测和功能验证, 例如生长 素受体基因、 相应的 RNA、 生长素早期反应基 因以及转录抑制因子等。

633

农 业 生 物 技 术 学 报 2008年

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水稻条纹叶枯病的危害、识别与防治

水稻条纹叶枯病的危害、症状识别与防治 张玉江1 苗洪芹2 (1.河北省唐海县农林技术服务中心, 河北唐海063200 2. 河北省农林科学院植物保护研究所,河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心,保定071000) 摘要:津、唐、秦一带稻区水稻条纹叶枯病近几年来病情加重,给水稻生产造成了较大影响;病害症状特点为稻苗上部叶片自基部开始上可至叶片端部下可至叶鞘褪绿黄化,持续发病,田间前期零星发生而后期成片发生但均为随机分布型;用药剂防治难度较大,适当推迟水稻播种和插秧期,适当增加插秧密度,可减轻发病程度,但解决这一病害的主要出路在于推广种植盐丰47和津原45等抗病的水稻品种。 关键词:水稻条纹叶枯病, 识别, 防治 Damage,identification and management of the disease caused by Rice stripe tenuivirus, RSV ZHANG Yu-jiang1, MIAO Hong-qin2 (1.Agricultural Technology Service Center of Tanghai County, Tanghai, Hebei, 063200 2. Plant Protection Institute, Hebei Academy of Agro-forestry Sciences, IPM Centre of Hebei Province, Baoding 071000, China) Abstract: The disease caused by Rice stripe tenuivirus, RSV, which causes great yield losses, has been seriously occurring in rice planting areas of Tianjin, Tangshan and Qinhuangdao districts recent years. The characteristic symptoms of the disease are systemic necrosis or chlorotic strips, which appear on the whole leaf and even down to the base or the sheath and up to the tip of the leaf blade. The malformation in the newly developed leaves could also be observed. In field, the diseased spots distributed at random and smaller at beginning and larger as disease development. The results from individual trails showed that it was difficult and no satisfied effect to control the disease by spraying chemicals including insecticide and fungicide. While properly postponing the sowing date and seedling date, reasonable increasing the density could decrease the disease severity obviously. The most economical and effective ways for controlling the disease is to culture, utilize, and popularize the resistant varieties – Yanfeng 47 and Jinyuan 45. Key words: Rice stripe tenuivirus; Identification; management 水稻条纹叶枯病Rice stripe virus disease是一种病毒性病害,由灰飞虱Laodelphax striatellus (FaLLen) 传播的水稻纤细病毒Tenuivirus 侵染引收稿日期:2007—03—19 基金项目:河北省农科院重点项目 第一作者简介:张玉江(1963—),男,农技推广研究员

水稻病毒病

水稻病毒病 我省发生的10 种: 矮缩病,簇矮病,瘤矮病;黄叶病,东格鲁病,橙叶病,黄萎病; 条纹叶枯病,锯齿叶矮缩病,草状矮化病.我国已知的有11 种, 黑条矮缩病在我省还未见发生.全世界已经报道的有16种(包括类菌质体).簇矮病是我校谢联辉教授首先报道的.在水稻病毒病研究方面,我校病毒研究所居领先地位.这些病毒病的传播介体基本上是叶蝉或稻飞虱,前7 种是叶蝉传播的,后4 种是稻飞虱传播的, 一般是持久性传毒(其中东格鲁病是短暂性的).种子均不传播. 水稻病毒病发生具有暴发性、间歇性和迁移性.60 年代初和70 年代中期我省二度爆发水稻病毒病,80 年代则发生极少,自90 年代以来我省矮缩病又在局部山区流行成灾. 水稻病毒病发生轻重与耕作制度、传播介体的发生量与迁飞规律、气候条件和栽培管理措施等密切相关.应当以综合治理观念指导病毒病的防治.应当抓好治虫防病, 耕作制度和品种合理布局也是重要的. 稻矮缩病(Rice Dwarf) 也称水稻普通矮缩病,1883年在日本发现,分布很广,我省闽西北地区为害较重, 主要发生在晚稻上;目前我省在中稻、单晚上发生较多,有回升的趋势。 一. 症状(Symptoms) 病株矮化,分蘖增多,叶色暗绿,叶片短而僵硬,叶片上有与叶脉平行的断续黄白色条斑。病株一般不抽穗,或包穗、半包穗;抽穗后发病的,则结实度低。病株根系发育不良,变黄衰老。 二. 病原(Etiology) Rice dwarf virus 1.病毒性状:病毒粒体为正二十面体,直径约70nm,RNA 双链,含量11 %。稀释终点1/1000-1/10000;钝化温度40-50C 10分钟;在04C下体外保毒期为48-72 小时。 2.寄主范围:现已发现在39种植物上寄生(以前报导为16种) 3.昆虫介体:黑尾叶蝉、大斑黑尾叶蝉和电光叶蝉,亲和性昆虫介体在病株上吸食后,即可获毒,但是要经过一段循回期才能传毒,黑尾叶蝉的循回期多数是12-35天(与温度、虫龄等有关)。当温度小于15 度时,不能通过循回期。为持久性传毒类型,传毒有间歇现象带.毒黑尾叶蝉可经卵传播-可达28 代,经卵传播与雄虫是否带毒无关。 三. 侵染循环(Infection cycle)

植物的激素调节(知识点笔记)

植物的激素调节 1、生长素的发现 (1)达尔文的试验: 实验过程: 【思考】: 实验①(与黑暗情况下对照)说明什么?植物生长具有向光性。 实验①与②对照说明什么?植物向光弯曲生长与尖端有关。 实验③与④对照说明什么?植物感受单侧光刺激的部位在尖端。 达尔文的推论是:胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用,而且可能会产生某种化学物质,并从顶端向下传送,在单侧光的照射下,导致向光一侧和背光一侧的细胞伸长不均匀,使植物弯向光源生长。 (2)温特的试验: 【思考】:该实验说明了什么?胚芽鞘尖端确实产生了某种物质,这种物质从尖端向下运输,促使胚芽鞘下部某些部位的生长。 (3)郭葛的试验:分离出该促进植物生长的物质,确定是吲哚乙酸,命名为生长素生长素的化学本质是吲哚乙酸,生长素的合成不需要光 【3个试验结论小结】: ①产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端; ②感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端; ③生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位 2、对植物向光性的解释

单侧影响了生长素的分布,使背光一侧的生长素多于向光一侧,从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧,结果表现为茎弯向光源生长。 3、判断胚芽鞘生长情况的方法(三看法) ①一看有无生长素:如果没有生长素,则不能生长; ②二看能否向下运输:如果不能向下运输,则不能生长; ③三看是否均匀向下运输:如果均匀向下运输:则直立生长; 如果运输不均匀:弯曲生长(弯向生长素少的一侧) 4、生长素的产生部位:幼嫩的芽、叶、发育中的种子 由色氨酸(合成原料)经过一系列反应转变而成。生长素的合成不需要光 生长素作用部位:尖端下段(即伸长区),机理为促进细胞伸长 5、生长素的运输方向: 横向运输(①横向运输发生在尖端②引起横向运输的原因是单侧光或地心引力) 极性运输:形态学上端→形态学下端(运输方式为主动运输) 【例题分析】 6、生长素的分布部位:各器官均有,集中在生长旺盛的部位如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。 【分布规律】 (1)产生部位<积累部位,如顶芽<侧芽,分生区<伸长区 (2)生长旺盛部位>衰老组织,如幼根>老根 7.植物激素:由植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质 【注意】: ①植物的生长和发育的各个阶段,由多种激素相互作用共同调节的。 ②秋水仙素不是植物激素,秋水仙素的作用机制是抑制纺锤体的形成 ③植物激素处理后,植物体内的遗传物质没有改变。 ④植物生长调节剂是人工合成的,对植物的生长发育有着调节作用的化学物质。相比,植物激素植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。

植物生长素的发现 教学设计(最新精品)

案例名称:植物生长素的发现 一、教材内容分析 本课是人教版高中生物必修三《稳态与环境》第三章第一节的内容。参考课时为1课时。本课主要内容包括:植物生长素的发现过程;生长素的产生、分布和运输。 《植物的激素调节》这一章的内容,揭示了植物体维持稳态的调节方式之一:激素调节,与第1、2章内容组成生物有机体稳态调节知识体系。《植物生长素的发现》这一节内容在全书中所占的比例并不多,但其内容与生产生活实际联系密切,所以是极其重要的。特别是其中”生长素的发现过程”的内容,层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性,隐含的科学研究的方法与过程,以及设计实验时所要控制的”单因子变量”问题,在整个必修课本中处于相当重要的地位,也是培养学生科学研究能力的很好的载体。随着生长素的发现,学生认识到植物激素的存在,并初步了解生长素作用──促进生长,这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础,本节内容起着承上启下的作用。 本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材,也是培养学生科学研究能力的很好的素材。 二、教学目标 1.知识目标: ①概述生长素的发现过程。 ②阐明生长素的产生、运输和分布。 2.技能目标: ①了解发现生长素的过程和方法,培养设计探究实验的能力。 ②根据本节相关原理,尝试设计一些独特盆景方案并思考操作步骤。 3.情感态度、价值观目标: 关注日常生活现象,体验科学发现之美,形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。 三、教学重点和难点 1.教学重点: 生长素的发现过程。 2.教学难点: 生长素的产生、运输和分布。 四、学习者特征分析 高一的学生在日常生活中很少有关于植物生长素的感性认识,虽然在学习了《动物和人体生命活动的调节》之后,学生对于生物的调节作用有了一定的认识,

水稻条纹叶枯病综合防治方法.

水稻条纹叶枯病综合防治方法 近年来我县水稻条纹叶枯病发生、为害较重。该病是由灰飞虱传播的一种病毒病,极少数数严重发生田产量损失达6~7成。实践证明,因地制宜应用“抗、避、断、治”的综合防治策略,做到多种防控措施协调配套,既可有效控制灰飞虱传毒与条纹叶枯病流行危害,还可大降低农药使用量,保证稻米质量和生态环境安全。 一是推广优质、高产、抗耐病品种。注意选用对水稻条纹叶枯病抗性较好的优质、高产品种,如南粳44、扬粳4038等系列抗耐病品种。 二是大力推广水稻轻型栽培技术。实践证明,直播稻、机插秧等栽培方式由于有效地避开了一代灰飞虱迁入高峰,减少秧苗传带毒机率,水稻条纹叶枯病明显减轻。 三是加强田外杂草防除。及时防除水稻秧田及大田周围杂草,切断传毒媒介灰飞虱的寄主。 四是科学实施化学防治。坚持“切断毒链、治虫控病”的药剂防治策略,在加强麦田一代灰飞虱防治、开展药剂浸种的基础上,重点抓好秧苗期一代成虫迁入盛期、本田二、三代灰飞虱低龄若虫高峰期防治工作,主要药剂有25%吡蚜酮、48%毒死蜱、25%噻嗪酮等。 玉米粗缩病综合防治方法 玉米粗缩病也是由灰飞虱传播的一种病毒病,近年来该病在我县发生为害呈上升趋势,已成为玉米生产上的一种重要病害。该病发生后,病株叶片浓绿,节间缩短,植株矮化,常不及健株的一半。轻病株花丝少,籽粒减少。重病株植株矮化严重,叶片紧凑成团,抽不出雄穗,雌穗矮小无籽粒。 对该病的防治,应坚持农业防治为主,化学防治为辅的策略,即采用选择避病的安全播种期为重点,辅以种植耐病玉米品种,结合化学防治控制灰飞虱传毒。

一是调整玉米播期。根据外地研究,灰飞虱转移传毒高峰期与玉米敏感叶龄期(1~6叶期吻合与否,是影响玉米粗缩病发生轻重的重要因素。将玉米播种期调整到相对安全期是预防该病发生的经济有效措施。玉米展平叶6叶以上时,较耐玉米粗缩病病毒。结合我县一代灰飞虱发生情况,春玉米播种时间调整至在4月15日之前;夏玉米播种期调整至6月10日后为宜,这样既可减轻粗缩病发生为害,又能确保玉米高产。 二是选用耐病品种。目前我县种植的玉米如掖单2号、4号、苏玉18号及糯玉米等品种均为感病品种,这些品种在灰飞虱发生量大的年份发病十分严重。根据各地种植筛选,苏玉10号、苏玉19号较耐病,可选择推广。 三是防治传毒灰飞虱。着重要抓好玉米田一代成虫防治,选用25%吡蚜酮 WP25克/亩,兑水50公斤喷雾,每隔5~7天喷一次,连续喷4次,可加病毒钝化剂以提高防治效果。

水稻病毒病及其防治技术的研究与应用

[11] 马克平,刘玉明.生物群落多样性的测度方法I :α多样性的测度方法(下)[J ].生物多样性,1994,2(4): 231~239. [12]MAGURRAN A E .Ecological Diversity and Its Mea -surement [M ].London :Chapman and Hall ,1988.[13] HAMMER 覬,HARPER D A T ,RYAN P D . PAST -PAlaeontological STatistics ,ver .1.88.Published at :http ://folk .uio .no/ohammer/past/,2009. [14]王智.越冬橘园蜘蛛群落多样性研究[J ].果树学报, 2002,19(6):433~435. [15] 宋大祥,朱明生,陈军.河北动物志:蜘蛛卷[M ].石家庄:河北科学技术出版社,2001. ...................................................... .... .... .... .... 专题综述 近几十年以来,水稻病毒病在我国的发生率总体呈上升趋势,在个别年份,部分稻区还有大面积暴发的情况发生,造成水稻严重减产甚至绝收,给农业生产造成巨大损失。针对水稻病毒病的为害,我国政府部门、植保部门和高校、科研院所等单位高度重视水稻病毒病的防控,并针对水稻普通矮缩病、水稻黄 矮病、水稻条纹叶枯病、水稻黑条矮缩病和南方水稻黑条矮缩病等形成了有效的“治虫防病”的干预和防控措施,挽回了大量的经济损失。特别是在2009年,全国农业技术推广服务中心病虫害防治处组织南方稻区的植保部门、高校农科院所等单位成立防控南方水稻黑条矮缩病的协作组,进行了比较系统的防 水稻病毒病及其防治技术的研究与应用 陈 卓1,2 ,宋宝安1,2 ,郭 荣3 ,杨 松 1,2 (1.贵州大学绿色农药与农业生物工程省部共建国家重点实验室培育基地,贵州贵阳550025; 2.贵州大学教育部绿色农药与农业生物工程教育部重点实验室,贵州贵阳 550025;3.全国农业 技术推广服务中心,北京 100125) 摘要:水稻病毒病成灾重、发生面积大、防治困难、造成的经济损失重。目前对水稻病毒病的防治措施还局限在“治虫防病”上,对已经大面积暴发的水稻病毒病没有成功的防治经验和有效的防治措施。笔者就水稻病毒病及其防治技术的研究与应用进展进行综述,并从水稻和病毒互作的生理生化机制的角度探讨水稻病毒病防治策略,从防治角度探讨水稻病毒病防治药剂的创制与田间应用技术。关键词:水稻病毒病;防治策略;探讨中图分类号:S435.111.4+9 文献标识码:B 文章编号:1672-6820(2010)12-0013-06 Study on rice virus disease and controlling techniques and its application CHEN Zhuo 1,2,SONG Bao -an 1,2,GUO Rong 3,YANG Song 1,2 (1.State Key Laboratory Breeding Base of Green Pesticide and Agricultural Bioengineering Guiyang Guizhou 550025,China;2.Key Laboratory of Green Pesticide and Agricultural bioengineering of Ministry of Education Guiyang Guizhou 550025,China;3.National Agro-technical Extension and Service Center,Beijing 100125,China) Abstract:Rice virus diseases brought about serious economic losses by its outbreak,largely occurred area and less effi -cient control measures.Control measures of rice virus disease were still limited to the prevention,and there were no suc -cessful experience and efficient control measures for its outbreak.Controlling techniques of rice virus disease and progress of its application were reviewed,control strategy from the aspect of interaction between rice and virus on the physiological and biochemical mechanisms,and development of the pesticide against the disease and its application were discussed in this paper. Key words:rice virus disease;control strategies;discussion 13··

水稻病害图谱

一、真菌性病害 1、稻瘟病 叶瘟大田症状,稻瘟病为害造成的白穗 苗叶瘟褐点型

苗叶瘟慢性型 叶枕瘟 苗叶瘟病斑连片

枝梗瘟 穗颈瘟 稻瘟病又称稻热病,是水稻上为害最重的病害之一,以日照少、雾露持续时间长的山区和气候温和的沿江、沿海地区为重。病菌以菌丝体和分生孢子在稻草和稻谷上越冬,根据发病部位不同可分为苗叶瘟、叶瘟、节瘟、叶枕瘟、穗颈瘟、枝梗瘟、谷粒瘟。以4叶期至分蘖盛期和抽穗期最易感病。 防治方法: 1、采取“狠抓两头,巧治中间”的防治措施。即狠抓苗叶瘟和穗瘟,巧治叶瘟。选用抗病品种是防治稻瘟病的最有效的方法。水稻生长前期实行浅水勤灌,适时适度烤田,后期干湿 交替,促进稻叶老健;2、孕穗破口期(即有5%左右穗出现时,一般2—3天)是药剂防治

的关键时期。当苗期或分蘖期,稻叶出现急性型病斑或有发病中心的稻田,或周围田块已发生叶瘟的感病品种田和生长嫩绿的稻田,或在孕穗末期叶病率在2%以上、剑叶发病率的1%以上的田块应及时进行喷药。常发区应在秧苗3—4叶期或移栽前5天喷药预防苗瘟。穗颈瘟的防治适期在破口期和齐穗期;3、药剂可选用75%三环唑。叶瘟掌握在初发病期用药,防治穗颈瘟,一定要在破口初期施用。 2、纹枯病 纹枯病枯孕穗 纹枯病包鞘

叶鞘上不规则病斑 纹枯病严重为害状 纹枯病前期菌核

纹枯病后期蜂窝状菌核 纹枯病是水稻常发且为害重的病害,具有发生面广,大发生率高,为害重,损失大的特点。病菌主要以菌核在稻田里越冬,菌核是最主要的初次侵染源。早稻中后期和晚稻中前期是纹枯病发生发展的盛期,尤以水稻抽穗前后最烈,以分蘖期和孕穗期最易感病。纹枯病是高温高湿的病害,也是多肥茂盛嫩绿型病害。水稻施肥多,生长茂盛嫩绿,天气多雨时,往往发生严重。长期灌深水,偏施迟施氮肥,造成水稻嫩绿徒长,田间郁闭、湿度增高,都有利于纹枯病的发展蔓延。 防治方法:1、采取“在插秧前消灭菌源,插秧后加强肥水管理,并结合发病初期防治,确保水稻倒三叶完好”的防治策略;2、每季耙田后要打捞漂浮在水面上的菌核,带出田外深埋或烧毁。施足基肥,早施追肥,不偏施氮肥,增施磷、钾肥,采用配方施肥技术,施水稻前期不披叶、中期不徒长、后期不贪青。灌水要掌握“前浅、中晒、后湿润”的原则,做到浅水分蘖,足苗露田,晒田促根,肥田重晒,瘦田轻晒,长穗湿润,不早断水,防止早衰。 3、化学防治:纹枯病的防治适期为分蘖末期至抽穗期,以孕穗至始穗期防治最好。一般当水稻分蘖末期到圆秆拔节期丛发病率10%—15%、孕穗期丛发病率15%—20%时,应用药防治。高温高湿天气要连续防治2—3次,间隔期10—15天,药剂防治有:苯甲丙环唑,噻呋酰胺。 3、胡麻叶斑病

植物生长素的发现(市优质课教学设计)

《植物生长素的发现》教学设计 教材分析 植物激素调节一章是必修3植物个体水平的稳态与调节内容,揭示了植物体维持稳态的调节方式——激素调节,与第1、2章内容组成生物有机体稳态调节知识体系,即在个体水平上对生命系统进行研究。“植物生长素的发现”作为本章第一节揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性,随着生长素的发现学生认识到植物激素的存在,并初步了解生长素作用——促进生长,这也为继续探究第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础。“生长素的发现过程”是本节重点,涉及一系列经典的科学实验,教学时应让学生尝试像科学家一样去思考如何设计对照实验,如何从实验现象中去推理、归纳和发现。“科学实验设计的严谨性”是本节的难点,通过“生长素的发现过程”归纳出了科学实验设计的一般方法,在此基础上利用本节教材中的“技能训练”,学生就能较顺利地完成“科学实验设计的严谨性”分析,从而突破教学的难点。 学情分析 学生通过前面两章内容的学习,对生物体的调节作用有了一定的认识,并且在必修一和必修二中已经学习过“光合作用的探究历程”、“人类对遗传物质的探索过程”等多个包含生物科学史的内容,对科学研究的方法有了初步的了解,观察思维能力较强,但逻辑思维能力及对实验现象的分析能力、表达能力有待提高。因此在教学中,教师应注重激发学生进行探究和学习的兴趣,培养学生的分析和理解能力。 教学目标 1.知识目标 ①概述植物生长素的发现过程。 ②概述植物生长素的产生部位、运输和分布。 ③说出具有生长素效应的物质和植物激素的概念。 2.能力目标 ①尝试分析经典实验,提高逻辑思维的严密性。 ②通过对科学家实验的分析和技能训练,提高科学实验设计的严谨性。 3.情感、态度和价值观 引导学生深入思考科学家的工作过程,领悟科学探究的历程,学习科学家献身科学的精神,提高学生的科学素养,。 教学重点和难点 重点:生长素的发现过程。 难点:科学实验设计和推理的严谨性分析。 课时安排:一课时

水稻条纹花叶病毒侵染水稻引起的细胞病理学变化研究

第38卷第2期2019年4月 电一子一显一微一学一报 JournalofChineseElectronMicroscopySociety Vol 38?No 22019 ̄04 文章编号:1000 ̄6281(2019)02 ̄0139 ̄05一一 水稻条纹花叶病毒侵染水稻引起的 细胞病理学变化研究 刘传荷1?杨一新2?伦一璇1?周国辉2?黄吉雷1? (1.华南农业大学测试中心?广东广州510642?2.华南农业大学农学院?广东广州510642) 摘一要一一水稻条纹花叶病毒(RSMV)是近年在广东省发现的一种新的细胞质弹状病毒?对水稻生产有严重危害?用携带RSMV的电光叶蝉取食水稻幼苗?获得RSMV侵染的植株?被感染幼苗发育迟缓?叶片有黄色花叶?对病叶超微结构观察发现?病毒粒子首尾相连并集聚成晶状结构分布于细胞质中?细胞质中含有纤维状病毒基质?病毒在其中生成?部分排列成聚集体?成熟病毒粒子由内质网膜芽生?并聚集在扩大的内质网池中?还有病毒分布在核周腔中?部分叶绿体片层结构疏松并瓦解?此外?在叶片表皮细胞和维管束细胞中也发现RSMV侵染的细胞病理学特征?本研究在细胞病理学上证明RSMV对水稻的发育有严重危害?关键词一一水稻条纹花叶病毒?细胞质弹状病毒?水稻?细胞病理学 中图分类号:S435 111?S432 4+1?S432 1?Q336一一文献标识码:A一一doi:10 3969/j.issn.1000 ̄6281 2019 02 008 收稿日期:2019-01-30?修订日期:2019-02-28 基金项目:广东省自然科学基金资助项目(No.2018A030313575)?华南农业大学校长基金资助项目(No.K200901).作者简介:刘传荷(1982-)?女(汉族)?浙江永嘉人?实验师?硕士.E ̄mail:Lch520@scau.edu.cn?通讯作者:黄吉雷(1982-)?女(壮族)?广西河池人?高级实验师?博士.E ̄mail:huangjl@scau.edu.cn 一一水稻条纹花叶病毒(ricestripemosaicvirus?RSMV)是近年在广东省发现的一种新型水稻病毒[1-2]?是目前已知唯一可以侵染水稻?且由电光叶蝉传播的细胞质弹状病毒[1-2]?在病毒分类学上与莴苣坏死黄化病毒(Lettucenecroticyellowsvirus? LNYV)[3]二大麦黄条点花叶病毒(Barleyyellowstriatemosaicvirus?BYSMV) [4] 二北方禾谷花叶病毒 (Northerncerealmosaicvirus?NCMV)[5]等病毒近缘?可归属于弹状病毒科(Rhabdoviridae)[6]二细胞质弹状病毒属(Cytorhabdovirus)[7]?RSMV病毒粒子呈杆菌状?具包膜?直径为45~55nm?长度300~375nm?病毒负义RNA链包含7个开放读码框 (ORFs)?分别编码N蛋白二L蛋白二P蛋白二M蛋白和G蛋白等五个结构蛋白?以及功能未知的非结构蛋白 [1] ? 感染RSMV的水稻略微矮缩?叶片呈黄色条纹花叶?发育后期抽穗不完整?且籽粒空瘪?对水稻的生产造成严重危害[1-2]?为揭示RSMV的细胞致病机理?本实验利用电光叶蝉传毒?获得感病水稻植株?进而运用透射电镜对感病叶片的超微结构进行观察?揭示叶片感染RSMV后的细胞病理学变化? 1一材料与方法 1 1一材料 以3~4龄期携带RSMV的电光叶蝉取食水稻 日本晴 3叶期幼苗?传毒4天后取出水稻苗盆栽防虫培养?同时以相同叶龄的健康植株作对照?经PCR检测[1]验证植株已被RSMV感染后进行后续实验? 1 2一试剂和仪器25%戊二醛(AlfaAesar?美国)?四氧化锇(TedPella?美国)?Spurr低粘度树脂(SPI?美国)?其它药品试剂均为国产分析纯?LeicaUC6型超薄切片机(Leica?德国)?TecnaiG212型透射电镜(FEI?美国)?Gatan底插CCD相机(Gatan?美国)? 1 3一RSMV的形态观察 取接毒20天后感病水稻植株?剪取2cm长现症病叶?置于1 5mL离心管?加入100μL磷酸缓冲液(0 1mol L-1)研磨?取20μL研磨液进行磷钨酸负染?负染方法参考文献[8]?样品晾干后用TecnaiG212型透射电镜观察?加速电压100kV?Gatan相机获取图片? 1 4一细胞病理学观察 取负染观察到RSMV的病株叶片进行超薄切

植物生长发育的调节(2)

第五章生命体对信息的传递和调节 第5节植物生长发育的调节(2) 一、教学目标: 知识与技能:1、知道生长素的化学名称、产生部位及含量。 2、理解生长素对植物生长发育的调节作用及生长素的调节特点。 3、理解植物激素定义、种类及其在农业生产上的应用。 过程与方法:1、通过对生长素作用曲线的分析及植物“顶端优势”现象的探究,理解植物生长素的调节特点。 2、收集有关植物激素在农业生产中应用的资料,思考和讨论科学技术对人类 生活的贡献。 情感态度与价值观:通过学习,了解植物的生长发育是受到多种植物激素的协同调节,初步学会辩证地看待植物激素的作用效果。 二、重点: 1、植物生长素的调节特点。 2、植物激素及其在农业生产中的应用。 三、难点: 植物不同器官对不同浓度生长素的不同反应 四、教学准备: 多媒体课件、Flash动画、思维导图 五、教学过程

附:本节思维导图

课后反思: 本节课是植物生长发育调节的第二课时,本节课的重难点在于理解植物生长素的调节特点及其在农业生产中的应用。通过合理的教学设计和安排,本节课的教学目标得到了较好的完成。亮点:在生长素调节特点的教学设计中,充分利用课本上相关的曲线图加工、处理,由浅入深地设计对应的问题,引导学生一步步由整体到局部分析,在得出结论的同时也渗透了解读生物图表题的方法。在学习植物激素应用时,尽量多联系实际生活,从学生已有的知识出发建立与新知识之间的联系。不足:课前可先布置学生去查阅有关植物激素应用的知识,这样课上这部分可以进行更充分的学生讨论活动,效果会更好。在课堂上还需更广泛的关注学生的反应,确保学生对所学知识内化的效率。

(完整版)植物生长素的发现练习题

知识点一生长素的发现过程 1.下列利用胚芽鞘所做的实验中,能说明胚芽鞘尖端确实产生了“生长素”的是() 答案D 解析温特的实验设计证明了胚芽鞘尖端确实产生了某种化学物质,促进切去尖端的胚芽鞘弯曲生长。 2.如图所示,在燕麦胚芽鞘顶端的下部插入云母片(生长素不能透过),从右边用光照射,燕麦胚芽鞘的生长情况将是() A.直立向上生长 B.向右弯曲生长 C.向左弯曲生长 D.不生长 答案B 解析由于云母片插入的位置偏下,不影响尖端生长素向背光侧转移,因此,背光侧的生长素浓度大于向光侧,生长速度大于向光侧,胚芽鞘弯向光源的方向生长。 3.某同学做了如图所示的实验,从实验结果可以直接得出的结论是() A.生长素进行极性运输 B.单侧光照引起生长素分布不均匀 C.生长素能促进植物生长 D.感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端 答案C 解析由实验甲中去除尖端的胚芽鞘上端放置的琼脂块含生长素,胚芽鞘直立生长,而实验乙中去除尖端的胚芽鞘上端放置的琼脂块不含生长素,胚芽鞘不生长,可推知生长素能促进植物的生长。

4.根据所学知识判断,下列说法错误的是() A.图中能直立生长的是①、④和⑥ B.若探究植物的向光性,可设置①③进行对照 C.若探究植物胚芽鞘的感光部位,应设置④⑥进行对照 D.图中弯曲生长的是③⑤ 答案C 解析根据生长素的有无和分布是否均匀可以判断:①直立生长,②不生长不弯曲,③向光弯曲生长,④直立生长,⑤向光弯曲生长,⑥直立生长。设计实验时要遵循单一变量原则,若探究植物的向光性,可设置①③进行对照;若探究植物胚芽鞘的感光部位,应设置④⑤进行对照,④⑥不符合要求。 5.将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧,置于黑暗条件下,胚芽鞘的生长情况如图。这个实验能证明() A.顶端在光下产生某种“影响物” B.“影响物”具有促进胚芽鞘生长的效能 C.合成“影响物”不需要光 D.背光一侧“影响物”分布多 答案B 解析本实验是置于黑暗条件下的,所以A、C、D错误。 知识点二生长素的产生、分布和运输 6.在植物体内,合成生长素最旺盛的部位是() A.营养组织B.保护组织 C.分生组织D.机械组织 答案C 解析合成生长素最旺盛的部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,这些部位属于分生组织。

植物生长素的发现(教学设计)

普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修3 第三章第2节 《植物生长素的发现》教学设计 郭名宾(江西省信丰中学江西赣州 341600) 一、设计思路 科学史可以展现科学是永无止境的探究活动的本质特征,使人感受科学发展是一个线性累积、不断壮大的过程,领会“变化”才是科学本身具有的惟一不变特性。植物生长素的发现过程正是这样一个很好地展现科学在本质上是相对的、可变的、处在不断修正和发展过程中的素材。因此,本文基于以下的教学理念开展教学:问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导,采用问题引导探究、教师引导学生的设计思路。 二、教学分析 1、教材分析与处理 《植物生长素的发现》编入了“达尔文、詹森、拜耳、温特等科学家的实验、评价实验设计和结论”等内容。教材以科学探索过程为脉络来安排教学内容,具有探究性的特点;文本呈现图文并茂,具有直观性的特点,为教师实施探究式教学提供了有力支撑。 基于以上设计理念,对教材知识作了适当调整(含顺序调整),本节课只学习生长素的发现过程和分析、评价实验设计的技能训练。 2、学情分析 曾学习过“假说──演绎法”、“类比推理”等,有一定的思考方法基础,且学生的观察、思维、逻辑推理等能力都较强,对植物向光性现象又有一定的感性认识。但对实验设计的各种能力(语言表达、实验分析、深入思考等)都有待提高,所以教学过程旨在培养学生的实验能力。 3、学习任务分析 教学重点:生长素的发现过程;教学难点:科学实验设计的过程及严谨性分析。通过学习,学生不仅要掌握生长素发现的过程,更要掌握对简单实验的设计、分析和评价的能力,感悟科学发现是一个继承与创新的辨证过程,需要实事求是和坚持不懈的科学态度。 三、教学目标 对于以上的教学分析,需达到的教学三维目标(见表1)。

水稻主要病害识别与防治(附图)

水稻主要病害识别与防治(附图) 一、真菌性病害 1、稻瘟病 叶瘟大田症状,稻瘟病为害造成的白穗

苗叶瘟褐点型苗叶瘟慢性型叶枕瘟

苗叶瘟病斑连片枝梗瘟穗颈瘟 稻瘟病又称稻热病,是水稻上为害最重的病害之一,以日照少、雾露持续时间长的山区和气候温和的沿江、沿海地区为重。病菌以菌丝体和分生孢子在稻草和稻谷上越冬,根据发病部位不同可分为苗叶瘟、叶瘟、节瘟、叶枕瘟、穗颈瘟、枝梗瘟、谷粒瘟。以4叶期至分蘖盛期和抽穗期最易感病。 防治方法:

1、采取“狠抓两头,巧治中间”的防治措施。即狠抓苗叶瘟和穗瘟,巧治叶瘟。选用抗病品种是防治稻瘟病的最有效的方法。水稻生长前期实行浅水勤灌,适时适度烤田,后期干湿交替,促进稻叶老健; 2、孕穗破口期(即有5%左右穗出现时,一般2—3天)是药剂防治的关键时期。当苗期或分蘖期,稻叶出现急性型病斑或有发病中心的稻田,或周围田块已发生叶瘟的感病品种田和生长嫩绿的稻田,或在孕穗末期叶病率在2%以上、剑叶发病率的1%以上的田块应及时进行喷药。常发区应在秧苗3—4叶期或移栽前5天喷药预防苗瘟。穗颈瘟的防治适期在破口期和齐穗期; 3、药剂可选用75%三环唑。叶瘟掌握在初发病期用药,防治穗颈瘟,一定要在破口初期施用。 2、纹枯病 纹枯病枯孕穗纹枯病包鞘叶鞘上不规则病斑

纹枯病严重为害状纹枯病后期蜂窝状菌核 纹枯病是水稻常发且为害重的病害,具有发生面广,大发生率高,为害重,损失大的特点。病菌主要以菌核在稻田里越冬,菌核是最主要的初次侵染源。早稻中后期和晚稻中前期是纹枯病发生发展的盛期,尤以水稻抽穗前后最烈,以分蘖期和孕穗期最易感病。纹枯病是高温高湿的病害,也是多肥茂盛嫩绿型病害。水稻施肥多,生长茂盛嫩绿,天气多雨时,往往发生严重。长期灌深水,偏施迟施氮肥,造成水稻嫩绿徒长,田间郁闭、湿度增高,都有利于纹枯病的发展蔓延。 防治方法: 1、采取“在插秧前消灭菌源,插秧后加强肥水管理,并结合发病初期防治,确保水稻倒三叶完好”的防治策略; 2、每季耙田后要打捞漂浮在水面上的菌核,带出田外深埋或烧毁。施足基肥,早施追肥,不偏施氮肥,增施磷、钾肥,采用配方施肥技术,施水稻前期不披叶、中期不徒长、后期不贪青。灌水要掌握“前浅、中晒、后湿润”的原则,做到浅水分蘖,足苗露田,晒田促根,肥田重晒,瘦田轻晒,长穗湿润,不早断水,防止早衰。

人教版生物必修《植物生长素的发现》说课稿

人教版生物必修《植物生长素的发现》说课稿一、说教材 (一)教材分析 本课内容是人教版生物必修3第3章第1节,主要内容包括:植物生长素的发现;生长素的产生、分布和运输。课标要求:概述植物生长素的发现;考纲要求:Ⅱ。 植物激素调节一章是必修3植物个体水平的稳态与调节内容,揭示了植物体维持稳态的调节方式──激素调节的原理和应用知识,与第1、2章内容并列共同组成生物有机体稳态调节知识体系。 植物生长素的发现一节作为本章开篇一节,层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性,随着生长素的发现学生认识到植物激素的存在,并初步了解生长素的作用──促进生长,这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定了基础,本节内容起着承上启下的作用。 这一节内容中“生长素的发现过程” 隐含的科学研究的方法与过程,以及设计实验时所要控制的“单因子变量问题,在整个必修课本中处于相当重要的地位,也是培养学生实验设计能力、提出问题、分析问题、解决问题等科学研究能力的很好的载体,其中包含的实验思想、方法、探究过程等更是历年高考的热点。通过学习,使学生了解生长素的发现过程,体验科学探究的曲折及发展历程,培养科学的思想方法及发展的科学观。 (二)教学目标

1.知识目标: ①概述生长素的发现过程。 ②解释植物向光生长的原因。 ③说明生长素的产生、运输和分布。 2.能力目标: ①体验发现生长素的过程和方法。初步学会科学探究实验的设计方法。 ②训练严密的逻辑思维能力,表达能力,养成良好的生物学素养。3.情感目标: 利用生长素发现过程教育学生关注生活现象,体验科学发现之美,形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。(三)教学重点和难点 重点及分析: 生长素发现过程是本节课的重点。 生长素的发现过程既是掌握生长素生理作用的基础,又是理解生物激素调节作用的关键,同时还是能力培养的好材料。在科学研究与发现的历史过程中,不断发生着观察(包括实验观察)、根据观察发现问题并提出问题、根据分析提出假说和对假说的求证活动。课文中所介绍的生长素发现历史中的几个实验,完整地再现了假说的提出和求证过程,是对学生进行科学史教育的极好素材,同时也让学生体会到科学研究的实验方法以及严谨的思维逻辑过程,学生的科学思维方法和研究方法在此节能得到很好的训练。

水稻病毒病的防治

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/5214578777.html, 水稻病毒病的防治 作者:张振英冯慧梅 来源:《农村实用科技信息》2008年第12期 水稻病毒病是水稻上一类重要病害,主要发生于南方稻区,东北稻区一般只有普通矮缩病?条纹叶枯病等。 1?症状识别 1.1普通矮缩病病株矮缩,分蘖增多,叶片变短?僵硬,呈浓绿色,新叶的叶片?叶鞘上可出现与叶脉平行的黄白色虚线状条点。孕穗以后发病的仅在剑叶或其叶鞘上出现黄白色条点。发病早(苗期至分蘖期)的分蘖少,不能抽穗,发病迟的虽可抽穗,但抽出的穗往往呈包茎穗或半包茎穗,结实程度差,穗小,秕谷多。 发病特点该病是由病毒引起的,病原体为水稻矮缩病毒(Rice dwarfvirus简称RDV)占该病毒可由黑尾叶蝉;二条黑尾叶蝉和电光叶蝉传播。在苗期当气温22.6℃时,潜育期为11~24天;当28℃时,潜育期为6~13天。苗期至分蘖期感病的潜育期短,以后随龄期增长而延长。水稻在苗期至分蘖期感病和孕穗期均能发病。水稻在分蘖期前较易感病。冬春暖?伏秋旱利于发病。稻苗嫩?虫源多发病重。 1.2条纹叶枯病病株心叶沿叶脉呈现断续的黄绿色或黄白色短条斑,后常合并成不规则的黄白色条斑,使叶片一半或大半变成黄白色,但在其边缘部分仍呈上述褪绿条斑。病株矮化不明显,但一般分蘖减少。 发病特点该病是由病毒引起的,病原体为水稻条纹叶枯病毒(RSV)。条纹叶枯病毒只能通过昆虫传播,已知灰飞虱为主要媒介,白背飞虱也能传染。病毒在带毒灰飞虱体内越冬,成为主要初侵染源。媒介昆虫在麦田越冬,后迁飞至早稻秧田或本田传毒并繁殖,早稻收获后,再迁飞至晚稻上危害。水稻在苗期到分蘖期易感病。叶龄长潜育期也较长,随植株生长抗性逐渐增强。春季气温偏高,降雨少,虫口多发病重。稻?麦两熟区发病重。 高秆品种发病后心叶细长柔软,并卷曲成纸捻状,弯曲下垂,以致枯死成″假枯心″。矮秆品种发病后心叶展开仍较正常,发病早的植株枯死,发病迟的只在剑叶或其他叶鞘上有褐色斑,但抽穗不良或畸形不实,呈″假白穗″状。 条纹叶枯病的初侵染源主要为获毒的越冬灰飞虱若虫,来年春天羽化为成虫,从越冬场所迁飞到稻田引起发病,一年可传播多次。

高中生物--植物生命活动的调节 第1节植物生长素练习

高中生物--植物生命活动的调节第1节植物生长素练习 课后篇巩固提升 基础巩固 1.将生长素能透过的明胶插在幼苗尖端与其下部之间,如图所示.给予单侧光照射一段时间后,幼苗将( ) A.直立生长 B.不生长 C.向光弯曲生长 D.背光弯曲生长 解析给予幼苗尖端单侧光照射,尖端能感受光刺激,从而使生长素从向光一侧往背光一侧进行横向运输;且生长素能透过插在幼苗尖端与其下部之间的明胶,所以生长素的极性运输没有受到影响,因此,幼苗将向光弯曲生长. 答案C 2.下列关于生长素的叙述,错误的是( ) A.生长素既可促进生长也可抑制生长 B.生长素在生长旺盛的部位中分布较多 C.生长素的极性运输受重力和单侧光的影响 D.生长素能从形态学上端运输到形态学下端 解析生长素具低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长,A项正确;生长素主要分布在生长旺盛的部位,如形成层、发育中的种子、分生组织等部位,B项正确;生长素的横向运输受重力和单侧光的影响,C项错误;生长素能进行极性运输,即从形态学上端运输到形态学下端,D项正确. 答案C 3.下列有关生长素的叙述,正确的是( )

A.生长素既能参与细胞代谢,也能传递调节信息 B.生长素主要从形态学下端运输到形态学上端 C.不同浓度的生长素对根的作用效果一定不同 D.植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的 解析生长素属于植物激素,只起调节作用,不参与细胞代谢,A项错误;生长素主要进行极性运输,即从形态学上端运输到形态学下端,B项错误;不同浓度的生长素对根的作用效果可能相同,C项错误;植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的,D项正确. 答案D 4.下列有关植物生长素的叙述中,不正确的是( ) A.超过生长素最适浓度后,生长素将抑制植物生长 B.燕麦胚芽鞘中,生长素的横向运输与光照方向有关 C.促进芽生长的生长素浓度可能会抑制根的生长 D.缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输 解析超过生长素最适浓度后,一定范围内随着浓度升高,促进作用逐渐减弱,当促进作用减为零时,才是随浓度升高,抑制作用增强,A项错误;燕麦胚芽鞘中生长素的横向运输与单侧光照方向有关,B项正确;由于敏感性不同,促进芽生长的生长素浓度可能会抑制根的生长,C 项正确;植物体内生长素的极性运输是主动运输,缺乏氧气会影响其能量的供应,D项正确. 答案A 5.下图是三位科学家探究植物生长的实验示意图,据图判断,下列表述错误的是( ) A.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部 B.拜尔的实验证明,胚芽鞘弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的 C.温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的 D.温特实验中如果在切去尖端的胚芽鞘一侧放上没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,胚芽鞘能够

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