木贼镰孢菌D25-1全基因组序列的测定及结构分析

 木贼镰孢菌是多种植物的病原菌,也具有益生作用,功能复杂多样。本研究基于Illumina Hiseq 4000和PacBio平台对木贼镰孢菌D25-1全基因组序列进行了测定及组装,共组装出16个基因组片段,GC含量48.01%,总长40 776 005个碱基,Gap数为0。对内含子、外显子、基因长度、非编码RNA、重复序列等基因组信息均进行分类统计,外显子40 110个,总长19 787 286 bp,内含子26 281个,总长2 290 434 bp,多数基因长度为500~1 499 bp,tRNA 333个,rRNA 71个,sRNA 69个,snRNA 31个,miRNA 108个,共预测的重复序列1 713 918 bp,占基因组4.2033%。比较基因组学分析发现木贼镰孢菌组装结果较好,特有基因3 483个和共有基因1 805个,并对共有基因进行了COG分类注释。基因家族分析发现2 500多个单拷贝同源基因。构建进化树发现木贼镰孢菌和假禾谷镰孢菌的遗传距离最近,在全基因组水平上确定了其进化地位。本研究为基因表达的调控机制、基因功能演化分析、病害防控等研究提供基础的数据。     

柑橘大实蝇低覆盖度基因组及其分析

为探究柑橘大实蝇Bactrocera minax的全基因组信息,以海关口岸截获的柑橘大实蝇样本为材料,提取DNA后构建350 bp短片段文库,采用Illumina二代测序平台开展全基因组测序,进行基因组组装、完整性评估和注释分析。结果表明,柑橘大实蝇的基因组大小为368.14 Mb,重复序列占比为16.27%,杂合率为0.79%,属于中等杂合度基因组。基因组组装得到43 124条contigs,contig N50长度为94 994 bp。BUSCO评估显示,组装的基因组可完整覆盖98.80%昆虫保守的单拷贝直系同源基因,表明该组装的完整性很高,可以满足后续分析。通过EVM注释流程整合了从头预测、同源预测和基于转录组预测等不同方法的注释结果,共预测到35 655个蛋白编码基因,其中24 343个基因有功能注释。     

武昌罗索线虫线粒体基因组分析

采用滚环复制和两步长PCR扩增相结合的方法,成功测出武昌罗索线虫Romanomermis wuchangensis线粒体基因组全序列。序列的注释和分析结果表明,武昌罗索线虫线粒体基因组序列全长为14832bp,共有12个蛋白质基因、2个rRNA基因、23个tRNA基因和一段富含AT的D-loop区。与GenBank中现有的6种索科线虫序列对比,结果表明索科线虫线粒体基因组具有以下特点：①线粒体基因排列顺序各不相同;②部分线虫（包括种内）线粒体基因存在重复现象,且重复次数不同;③线粒体长度存在很大差异（14~26kb）。     

禾谷镰刀菌和稻瘟病菌基因组中的微卫星序列比较

利用禾谷镰刀菌Fusarium graminearum和稻瘟病菌Magnaporthe grisea基因组测序结果,对这两种植物病原真菌基因组中的微卫星(SSR)序列进行了系统地分析和比较.结果表明,在禾谷镰刀菌基因组中,共发现4679个SSR序列,总长度为96.2kb,占基因组全长的0.27%.平均7.7kb碱基中有一个大于15 bp的SSR序列.在稻瘟病菌基因组中共发现16398个SSR系列,其总长度达到330kb,约占整个基因全长的0.85%,平均2.36kb碱基中就分布有1个SSR序列.在禾谷镰刀菌基因组中,数量最多的是五碱基重复序列,其次是六碱基重复序列;稻瘟病菌基因组中数量最多的是单碱基重复序列,其次为三碱基重复序列和五碱基重复序列.两基因组中数量最少的都是二碱基重复序列.尽管这两种植物病原真菌都属子囊菌,基因组大小也十分接近,但无论是在SSR的总体数量上,还是在各类SSR的分布上,两种植物病原真菌都存在十分显著的差别.     

亚洲玉米螟6-磷酸葡萄糖异构酶基因(Pgi)全序测定及分析

为进一步从核酸水平上研究亚洲玉米螟Pgi基因相关特性,采用反转录PCR及RACE等技术对该基因编码序列及DNA全序列进行了测定,与Gen Bank中其它昆虫Pgi基因相关信息进行比较分析,并构建了系统发育树。结果表明:亚洲玉米螟Pgi基因编码区序列长为1 671 bp,共编码556个氨基酸;其DNA序列全长为10 078 bp(短序列为9 311 bp),由12个外显子与11个内含子镶嵌而成;各外显子长度与鳞翅目大部分昆虫相同,介于95~188 bp之间,内含子序列总长度为8 407 bp(短序列为7 640 bp),各内含子长度介于418~1 547 bp之间,且在内含子3、4、5、11上均发现杂合现象。系统发育结果显示,大部分昆虫Pgi基因c DNA严格按物种聚类,除了双翅目的家蝇Musca domestica与黑森瘿蚊Mayetiola destructor出现一定的交叉现象外,其余没有出现交叉现象。     

胶孢炭疽菌致病相关基因Plv2功能分析

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的橡胶树炭疽病是橡胶树三大叶部病害之一,严重威胁着橡胶树的生长。本研究从构建的胶孢炭疽菌RC178 T-DNA突变体库中筛选获得一株致病力明显减弱的突变菌株T1103,其T-DNA为单拷贝。采用TAIL-PCR克隆了该突变体T-DNA插入位点的侧翼序列,通过比对胶孢炭疽菌全基因组序列,发现该TDNA插入位点所在的序列包含一个5 400 bp的基因,将其命名为Plv2。Plv2基因包含3个外显子,编码一个假定的甾醇C-24甲基转移酶。敲除野生型菌株RC178中的Plv2,发现敲除突变体与T1103的致病力表现基本一致,由此推测Plv2基因为致病相关基因。     

烟草蚀纹病毒山东分离物全基因组序列的克隆和保守性分析

为利用RNA介导的病毒抗性策略,培育抗性稳定或抗多烟草蚀纹病毒（Tobacco etch virus,TEV）株系的转基因植株,采用RT-PCR及5＇-RACE方法克隆了烟草蚀纹病毒山东分离物TEV-SD1的全基因组序列。TEV-SD1全基因组核苷酸序列长度为9494 bp,包含1个9165 bp的开放阅读框架（open reading frame,ORF）,编码3054个氨基酸。将TEV-SD1基因组序列与GenBank中已公布的4个TEV全基因组序列和11个外壳蛋白（coat protein,CP）基因序列比对分析发现,各分离物CP基因间的核苷酸和氨基酸序列平均相似性分别为96.65%和98.31%,高于其它功能基因间的相似性;各分离物CP基因3＇端核苷酸序列相似性平均为96.55%,高于5＇端序列。聚类分析发现TEV在自然界中的分子变异与其寄主关系密切。     

玉米弯孢叶斑病菌全基因组分泌蛋白的预测与分析

为深入了解玉米弯孢叶斑病菌致病的分子机制,采用信号肽分析软件Signal P 4.1与PSORTb 3.0.2、跨膜螺旋结构分析软件TMHMM 2.0与THUMBUP、GPI锚定位点分析软件big-PI Predictor和亚细胞器蛋白定位分析软件Target P 1.1这6款软件综合预测该菌全基因组中10 372条蛋白序列,并对筛选出的分泌蛋白信号肽基本特征进行分析。结果表明,在玉米弯孢叶斑病菌全基因组编码蛋白中共发现804个具有典型信号肽的分泌蛋白,占全基因组蛋白总数的7.8%;编码这些蛋白的开放阅读框最小为219 bp,最大为7 113 bp,平均为1 252 bp;引导它们的信号肽长度分布在13~37 aa之间,平均为19 aa。信号肽中出现频率最高的氨基酸依次为丙氨酸、亮氨酸和丝氨酸。信号肽切割位点与根癌土壤杆菌、粗糙脉孢霉和马铃薯晚疫病菌一样,同属于A-X-A型。70个具有功能描述的分泌蛋白主要是和细胞代谢与转运、信号转导有关的酶类;还有一些降解细胞壁组分及与致病相关的酶类,可能与玉米弯孢叶斑病菌的毒性有关。     

具有III型分泌系统的Pseudomonas moraviensis FP1761植物益生功能及其全基因组分析

 本研究从节瓜根际分离到一株具有防病促生功能的荧光类假单胞菌FP1761。该菌株对部分植物病原真菌和细菌具有拮抗能力,能够解钾、解有机磷和无机磷,可产生氨、蛋白酶、嗜铁素、吲哚乙酸。生物测定表明菌株FP1761可显著促进小麦生长。生理生化、平均核苷酸相似度、16S rDNA和多基因分析将FP1761鉴定为摩拉维亚假单胞菌(Pseudomonas moraviensis)。菌株FP1761基因组草图全长6.12 Mb,(G+C)含量为59.9%,共编码5467个基因序列。将该菌株与种内3个代表性菌株进行泛基因组和核心基因组分析,共产生 4 357个共有基因,菌株FP1761特有基因327个。利用antiSMASH对菌株次生代谢基因簇进行预测,发现其含有8个潜在的次生代谢产物基因簇。其中两个基因簇与嗜铁素pyoverdine合成相关,未见聚酮类合成基因。基因组分析发现,该菌株具有与病原性假单胞菌相似的III型分泌系统,但丢失了效应蛋白调控因子hrpS和转运相关的hrpH和hrpK1基因。对全基因组扫描,菌株FP1761仅保留了病原性假单胞菌的保守效应蛋白AvrE和HopAA1-1。FP1761是目前已发现的唯一具有III型分泌系统的摩拉维亚假单胞菌。本研究表明摩拉维亚假单胞菌FP1761具有潜在的植物防病促生功能,但其III型分泌系统与植物益生互作机制有待进一步解析。     

哈茨木霉Th-33全基因组序列测定与分析

利用Hiseq2500高通量测序平台对哈茨木霉Th-33全基因组进行序列测定,获得196个scaffolds,共预测了10849个基因,平均长度为1776 bp(GenBank登录号:PRJNA272949)。以GO(gene ontology)数据库对预测出的基因做基因注释,共注释基因6238个;以KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomespathway database)数据库对预测出的基因做基因注释,有6789个基因注释到279条KEGG代谢途径。KEGG富集分析显示,对氨基苯甲酸甲酯降解代谢通路涉及基因最多,有232个基因;其次是双酚降解代谢通路,有206个基因。利用Rfam数据库对基因组序列进行RNA分类预测,共分为25个类别,包含7123个基因,其中涉及基因最多的为转录后修饰、蛋白质翻转和分子伴侣一类。比较了哈茨木霉、深绿木霉、绿木霉以及里氏木霉基因组中重寄生相关的碳水化合物活性酶、蛋白酶及次生代谢相关基因。研究结果有助于深入了解木霉菌的生防机制、推动木霉菌功能基因的挖掘和利用。     

几种茶园杂草生防菌的分离鉴定

为发掘具有防治茶园杂草潜力的生防菌，本研究从江苏、浙江和安徽3省共16个茶园采集感病杂草，采用组织分离法分离出病原菌，通过菌饼回接验证获得了44株具有致病力的植物病原菌，从中筛选出了10株致病性较强的优势菌株。利用柯赫氏法则验证优势菌株后，通过观察优势病原菌的形态特征，结合rDNA—ITS基因片段序列分析，确定10株优势菌株分别为平脐蠕孢属的狗尾草平脐蠕孢Bipolaris setariae、链格孢属的链格孢霉Alternaria alternata、弯孢属的间型弯孢Curvularia intermedia和新月弯孢Curvularia lunata、镰刀属的再育镰刀菌Fusarium proliferatum和木贼镰刀菌Fusarium equiseti、棒孢属的多主棒孢Corynespora cassiicola和茎点霉属的荸荠茎点霉Didymella bellidis，共6属8种的病原真菌。结合作物安全性问题，木贼镰刀菌、再育镰刀菌、狗尾草平脐蠕孢、间型弯孢和新月弯孢5种病原菌被认为具有开发成防除茶园杂草生物除草剂的较好潜力。     

镰刀菌研究:浙江省大小麦赤霉病穗上的镰刀菌种及其致病性

 本文报道1975~1981年间,从浙江省各地采集麦类赤霉病穗标样500个,分离获得1203个纯菌株,鉴定结果分别属于镰刀菌的12个种和变种。其中禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)占总标样数的93.9%;串珠镰刀菌(F.moniliforme)占2.4%;锐顶镰刀菌(F.acuminatum)占1.2%;砖红镰刀菌(F.lateritum)占0.6%;燕麦镰刀菌(F.avenaceum)和木贼镰刀菌(F.equiseti)均占0.4%;三线镰刀菌(F.tricinctum)、雪腐镰刀菌(F.nivale)、半裸镰刀菌(F.semitectum)、镰状镰刀菌(F.fusarioides)、尖孢镰刀菌(F.oxysporum)、尖孢镰刀菌芬芳变种(F.oxysporum var.redolens)均占0.2%。从福建寄来要求鉴定的标样中,还分离到弯角镰刀菌(F.camptoceras)。     

引起黑龙江省大豆根腐病的镰刀菌种类鉴定及致病分析

<正>大豆是黑龙江省四大主要粮食作物之一，种植面积和产量均居全国首位。 大豆根腐病是一种世界性的土传病害[1],主要侵染大豆茎基部至根部，引起根茎腐烂，一般田块减产 10%～30%,重病田块减产达 60%以上，严重时甚至造成绝产[2]。由镰刀菌引起的大豆根腐病是大豆生产上的重要病害 [3]。2017 —2018年，对黑龙江省富裕县、讷河市、五大连池市、北安市、克东县、拜泉县、海伦市、望奎县、林口、牡丹江、尚志、     

禾谷镰孢菌γ-微管蛋白基因克隆及其与多菌灵抗药性关系分析

 根据禾谷镰孢菌参考菌株NRRL31084(PH-1)的γ-微管蛋白基因核苷酸序列设计5对引物,采用PCR方法从禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对多菌灵(MBC)的敏感菌株、室内诱导及田间多菌灵抗药性菌株中分段扩增测序,获得了γ-微管蛋白基因全序列。该基因全长1 868bp,含有5个内元,编码一含493aa的多肽;与PH 1的γ-微管蛋白基因核苷酸序列同源性99%,存在10个差异核苷酸,与所编码的氨基酸序列同源性100%;与其它7种真菌的γ-微管蛋白基因所编码的氨基酸序列同源性为31%~72%。中国的2个敏感菌株和4个抗药菌株的γ-微管蛋白基因序列完全相同,认为多菌灵抗药性与该微管蛋白变异无关。     

海南玉米穗腐病病原菌分离鉴定及优势种的遗传多样性分析

为了阐明海南省玉米穗腐病病原菌的种类,结合形态学和分子生物学方法对83份病样进行了病原菌的分离和鉴定,最终获得12种病原菌,包括拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、层出镰孢(F.proliferatum)、亚粘团镰孢(F.subglutinans)、木贼镰孢(F.equiseti)、新知镰孢(F.andiyazi)、棘孢木霉(Trichoderma asperellum)、拟康宁木霉(T.koningiopsis)、卵孢木霉(T.ovalisporum)、喙刚毛球腔菌(Exserohilum rostratum)、玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis)、草酸青霉(Penicillium oxalicum)和可可毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)。其中,拟轮枝镰孢分离频率占65.06%,为优势种。以拟轮枝镰孢的EF-1α、histone 3和β-tubulin基因序列为基础进行多基因家系分析,以明确海南省与内陆部分省份不同菌株之间的遗传关系。结果表明,海南省内菌株之间具有丰富的遗传多样性,而且海南省和内陆省份菌株之间存在高频率的基因交流。     

大白菜枯萎病病原镰刀菌种类的初步研究

 2014~2016年,由于栽培管理及重茬等原因,大白菜枯萎病在我国大面积发生,造成了巨大的经济损失。为了明确引起大白菜枯萎病的病原菌,本课题组从山东、内蒙古、河北、甘肃等大白菜主产区采集了具有典型枯萎病症状的病样,并对样品中的病原菌进行了分离和鉴定。形态学鉴定结果表明:分离物分别具有尖孢镰刀菌 (Fusarium oxysporum)、茄病镰刀菌 (F. solani) 和木贼镰刀菌 (F. equiseti)的形态学特征。柯赫氏法则验证结果表明:3种病原菌均能使大白菜发病,且发病症状与田间症状一致。此外,基于病原菌的rDNA-ITS和mt SSU序列的测序比对,3种病原菌与尖孢镰刀菌、茄病镰刀菌和木贼镰刀菌的同源性分别达99%~100%,这与形态学鉴定结果相一致。尖孢镰刀菌引起白菜枯萎病为国内首次报道,而茄病镰刀菌和木贼镰刀菌引起白菜枯萎病为国内外首次报道。     

引起河北省保定市白术根腐病的病原镰刀菌种类鉴定

In order to identify the pathogenic fungi of Atractylodes macrocephala root rot in Baoding, Hebei Province, eighty strains of Fusarium species were isolated from 120 A. macrocephala plants with root rot symptoms with the isolation frequency at 66.7%. Fusarium species were identified by molecular techniques with specific primers, TEF-1α gene sequencing together with morphological characteristics. Thirty-nine F. solani strains were identified with the highest percentage at 48.8%, and 32 F. oxysporum strains were isolated with the percentage at 40.0%. Seven F. equiseti and two F. brachygibbosum strains accounted for 8.8% and 2.5%, respectively. The pathogenicity test on A. macrocephala showed that F. solani and F. oxysporum caused the typical symptoms of root rot. Koch's postulates were fulfilled following re-isolation and identification of the isolates of F. solani and F. oxysporum. Taken together, the results showed that F. solani and F. oxysporum were the pathogens of A. macrocephala root rot in Baoding, Hebei Province.     

防风根腐病拮抗真菌的筛选鉴定及生防作用研究

从防风根际土壤中筛选得到1株对根腐病具有良好防治效果的拮抗菌株MR-47,基于形态学、ITS序列分析方法对菌株MR-47进行鉴定,确定该菌株为桃色顶孢霉Acremonium persicinum（GenBank No. OK287149.1）。通过对峙培养、显微镜观察,探究了菌株MR-47对木贼镰刀菌Fusarium equiseti的抑菌机理;基于盆栽试验,明确菌株MR-47的定殖能力及防病促生效果。结果表明,菌株MR-47对木贼镰刀菌抑菌率达69.26%,病原菌菌丝出现缢缩、膨大、扭曲、畸形等现象;对尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌等多种病原真菌表现出了良好的广谱抑菌活性;在土壤中定殖35 d内,最大定殖量为8.38×10⁶ CFU/g,最低为5.57×10⁶ CFU/g;MR-47对防风根腐病防效达75.05%。因此,桃色顶孢霉MR-47在防风根腐病的病害管理方面具有较好的开发价值及应用潜力。     

烟草拮抗链霉菌FT05W基因组测序与几丁质酶家族基因鉴定

链霉菌FT05W是一株对烟草黑胫病等土传真菌病害具有良好拮抗作用的生防放线菌。本研究利用Miseq PE300高通量测序平台对链霉菌FT05W基因组进行序列测定，共获得6914188个reads，通过SPAdes软件对序列进行拼接共得1836个contigs，其基因组全长为7699129 bp，GC比为71%，其中编码基因序列长度为6037181 bp，预测出7434个蛋白编码基因（GenBank登录号：NZ_QGMR00000000），预测编码7323个蛋白。获得的基因注释信息为今后深入开展其在烟草上的生物防治机理研究奠定了重要的基础，有助于推动烟草生防链霉菌功能基因的挖掘与利用，为烟草生防链霉菌FT05W的进一步开发与应用提供理论依据。利用MEGA 6.06构建链霉菌FT05W的几丁质酶家族基因系统发育树，共鉴定出7个几丁质酶家族基因，其中6个为18家族几丁质酶基因，1个为19家族基因。