尖孢镰刀菌番茄专化型中APSES转录因子FolStuA的功能分析

APSES转录因子保守存在于子囊真菌中,其中Stu A同源蛋白在真菌营养生长,孢子形成和次生代谢过程中发挥着重要的调控作用。由尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)引起的番茄枯萎病严重威胁番茄生产尤其是保护地栽培。我们通过基因敲除的方法对尖孢镰刀菌番茄专化型中转录因子Fol Stu A进行功能分析,发现FolSTUA在病原菌的分生孢子阶段表达量最高,而在侵染初期表达量下降。通过对野生型、FolSTUA基因缺失突变体和基因回补菌株进行表型分析,我们发现FolStuA定位于细胞核参与调控病原菌营养生长、小孢子的形成、菌丝融合及致病过程。而在尖孢镰刀菌甜瓜专化型(F.oxysporum f.sp.melonis)的研究中发现StuA的同源蛋白并不影响小孢子的产量和致病过程。研究结果表明在尖孢镰刀菌不同的寄主专化型菌株中,转录因子StuA的功能存在分化。     

植物与尖孢镰刀菌的互作机制研究现状

为了能够更全面地揭示植物与尖孢镰刀菌的互作机制,本文全面系统地总结了尖孢镰刀菌对植物的致病机制,植物对尖孢镰刀菌的抗病机制以及植物与尖孢镰刀菌之间的互作机制,认为尖孢镰刀菌与植物之间主要通过小RNA水平、基因水平、蛋白质与化合物水平三方面进行互作。而在基因组学、蛋白质组学等方法的基础上,进一步结合小RNA分析也将是今后研究尖孢镰刀菌与植物互作机制的主要研究手段。     

茄子枯萎病研究进展

茄子是茄属的第3大栽培作物,在中国有广泛种植。枯萎病(Fusarium wilt)是由植物土传病原菌尖孢镰刀菌引起的茄子生产过程中的主要病害之一,严重影响茄子的产量和品质。本综述围绕近年来在茄子枯萎病发病症状、病原菌特点、致病机理和抗病定位研究等方面的研究成果,论述了茄子枯萎病研究进展,以期为茄子抗枯萎病分子育种提供参考和借鉴。     

尖镰孢菌致病机理研究进展

香（大）蕉是世界重要的水果和粮食作物,但世界香蕉产业的发展正遭受到由古巴尖镰孢菌侵染引起的枯萎病的严重威胁,目前还没有有效的防治方法,而且其致病机理尚未明晰。笔者综述尖镰孢菌与寄主的互作关系,包括侵入前期寄主根的分泌物对尖镰孢菌生长的影响和尖镰孢菌侵染寄主的过程;致病毒素,包括尖镰孢菌所产毒素的成分和毒素的作用机制和致病相关基因等方面的研究进展,为全面、深入地揭示香蕉枯萎病的致病机理和开拓新的防治途径提供研究方向和思路。     

两种瓜类镰刀菌的多重 PCR 检测

为了更快更准确地在病菌潜伏期或发病初期鉴定出尖孢镰刀菌引起的瓜类枯萎病和茄病镰刀菌引起的瓜类根腐病这2种病害,根据尖孢镰刀菌和茄病镰刀菌的翻译延长因子TEF1-α序列设计了3条种特异性引物。引物对FO-F和Fu-R可以从尖孢镰刀菌中扩增到1条228 bp的片段,引物对FS-F和Fu-R可以从茄病镰刀菌中扩增到1条347 bp片段,并且3条引物FO-F、FS-F和Fu-R可以同时在1个PCR反应中扩增到2个片段,而这2对引物都不能从其他病原真菌中扩增到任何条带。结果表明,该多重PCR检测方法可以同时鉴定样品中的2种镰刀菌。     

尖孢镰孢菌致病机理及相关致病基因研究进展

尖孢镰孢菌是农作物和园艺作物上为害最严重的土传病原物之一,目前仍缺乏有效的防治措施,而明确其致病机理被认为是开发新的且有效的防治技术的重要基础。本文从尖孢镰孢菌产生毒素、尖孢镰孢菌细胞壁降解酶、尖孢镰孢菌对寄主的定植及对植物防卫物质的解毒等角度阐述了尖孢镰孢菌致病机理,总结了近几年克隆的15个尖孢镰孢菌致病相关基因、基因功能以及筛选致病基因的策略;概括了研究致病机理和致病基因的意义。     

尖孢镰刀菌古巴专化型FocGDSL1基因功能分析

在尖孢镰刀菌古巴专化型4号小种基因组中鉴定到一个编码GDSL家族脂肪酶的基因FocGDSL1。序列分析发现该蛋白在镰刀菌属中及其保守。为了研究FocGDSL1的功能和其对尖孢镰刀菌致病力的影响,首先利用同源重组原理构建了该基因的敲除突变体菌株,并进一步对其表型进行了分析。结果发现,FocGDSL1的缺失不影响尖孢镰刀菌的营养生长及其对抑菌药物的抗性;但是FocGDSL1突变株中色素的合成明显减少。与此同时,FocGDSL1突变株对香蕉植株的致病力显著下降。这些结果表明FocGDSL1虽然不是控制尖孢镰刀菌菌丝生长的关键基因,但是FocGDSL1是尖孢镰刀菌重要的致病力因子,可能是尖孢镰刀菌在侵染的前期,分泌FocGDSL1来降解宿主细胞壁和细胞膜,进而使病原菌在宿主体内定殖。     

植物枯萎病生物防治研究进展

植物枯萎病是由尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum Schl.）寄生引起的一种土传病害,目前尚缺乏有效的防治手段。利用微生物及其代谢产物等生物农药进行防治,使用对人体和生态环境无害的生防菌剂替代化学农药已成为世界范围内的发展方向。在此,介绍了各类生防因子在枯萎病防治中的研究和应用情况,分析了其存在的安全性问题及影响防治效果的因素,同时对今后的研究工作提出了几点展望。     

尖孢镰刀菌的分布与西瓜枯萎病病程的相关性

【研究目的】研究西瓜枯萎病菌在植株体内数量分布及其扩展规律。【方法】在福建省永泰的西瓜地调查了枯萎病不同发病级别西瓜植株的生长状态,以及尖孢镰刀菌在根际土壤和植株体内的分布情况。【结果】随着枯萎病病情的发展,枯萎病显著地影响着植株的生长态势,地上部和地下部的生长都受到抑制。健株平均蔓长较发病植株的蔓长15.5~205.4cm,地下部根长比1级和3级植株分别长0.3cm和8.6cm。在同一块田地中,西瓜健株与枯萎病病株的根际土壤均存在着枯萎病菌尖孢镰刀菌,病原菌的数量与发病程度并无明显相关性。但是,西瓜健康植株仅在根部检测到尖孢镰刀菌,发病初期的植株在根部和主茎基部检测到尖孢镰刀菌,而发病中期植株是在根、主茎基部和茎蔓中部检测到尖孢镰刀菌;植株根部的尖孢镰刀菌数量表现为发病中期植株>发病初期植株>健康植株,分别为3.97、2.07和0.27×103cfu/g。【结论】病株内的尖孢镰刀菌的数量与病情呈现正相关,菌体有自下而上的扩展连续性。     

人参根腐病病原菌的鉴定与致病力检测

人参病害严重影响着人参产业的持续健康发展,为明确人参根部病害的发病情况及致病菌种类,本研究从中国农业科学院特产研究所左家资源圃的患病人参植株上共分离纯化获得8株致病菌株,在PDA培养基上观察病原菌菌落及分生孢子形态特征,采用rDNA-ITS序列分析方法鉴定了人参根腐病主要致病菌种类。结果表明,分离纯化的菌株中,6株为腐皮镰刀菌(Fusarium solani),rDNA-ITS序列与GenBank中的腐皮镰刀菌相似性达99%;2株为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum),rDNA-ITS序列与GenBank中的尖孢镰刀菌相似性达99%。2种病原菌的致病性测定结果表明,腐皮镰刀菌的致病力要比尖孢镰刀菌的强一些。本研究结果对人参抗病育种和致病机理的研究具有一定的指导作用。     

探究姜和大蒜粗提取液对甘蓝枯萎病菌的抑制作用

研究旨在了解不同浓度姜和大蒜粗提取液对甘蓝枯萎病菌的抑制效果及对菌丝形态结构的影响,以此初步获得最适合的抑制病原菌的植物粗提取液浓度。以姜和大蒜粗提取液为供试材料,测定不同浓度2种粗提取液对甘蓝枯萎病菌尖孢镰刀菌的生长情况、孢子浓度、孢子萌发率及菌丝结构的影响。结果表明,2种粗提取液均能抑制并降低尖孢镰刀菌的生长速率、孢子浓度和孢子萌发率,且大蒜粗提取液比姜粗提取液抑制效果更显著,在低浓度下对菌丝形态结构的影响也比姜粗提取液明显,大蒜粗提取液在各浓度下与对照相比均达极显著差异,且大蒜浓度为0.4 g/mL时对尖孢镰刀菌孢子萌发率抑制达100%。该试验证实大蒜对甘蓝枯萎病菌有极显著抑制作用,为使用间种或轮作大蒜进行田间防治甘蓝枯萎病菌提供了参考。     

甜菜抗病品种产生抗性的土壤微生物机理

本研究以甜菜和根腐病为研究对象,分析了不同品种以及不同发病程度甜菜中土壤微生物群落组成、结构以及功能的变化,以期获得抗性品种、发病程度和根际微生物相互间的关系,揭示抗病品种的土壤微生物机制。利用抗病型和感病型两种甜菜品种作为研究对象,并从2种品种中分别选取了发病轻和发病重的甜菜根际土壤样品,通过Illumina MiSeq高通量测序技术对根际土壤细菌和真菌群落进行测定。结果发现：发病较轻的甜菜根际土壤微生物（细菌和真菌）和抗病型甜菜根际土壤真菌的多样性相对较高。NMDS分析表明甜菜品种能显著影响土壤真菌的群落结构,而发病程度则能同时明显改变细菌与真菌的群落结构。在根际微生物富集方面,抗病型甜菜根际富集了假单胞菌(Pseudomonas)、节杆菌(Arthrobacter)、芽孢杆菌(Bacillus)等有益细菌,而感病型甜菜中则富集了较多的病原微生物-尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。另外,发病较轻样品中富集了较多的未分类的酸杆菌纲属、芽孢杆菌(Bacillus)、红色杆菌属(Rubrobacter)、未分类的放线菌纲属、链霉菌属(Streptomyces)、类诺卡氏属(Nocardioides)等有益细菌。除此以外,FUNGuild功能预测表明,感病型甜菜和发病较重样品中检测到更多的植物病原菌。抗病品种和健康植株根际微生物虽然在种类上不同,但是其根际均聚集了大量的有益微生物,而感病型品种和发病严重植株则更容易在根围定殖病原微生物。抗病品种的抗病机理之一是植物生长过程中招募了更多的有益细菌作为抵御病原菌的侵染第一道防线。本研究从土壤微生物组的角度对抗病品种抗性机制进行了阐明,充实了抗病品种抗性产生的理论机制。     

银川大豆根腐病病原鉴定及种衣剂对其防治效果

为明确宁夏银川地区大豆根腐病病原及种衣剂对其防治效果,于2018—2019年从宁夏银川贺兰、兴庆和永宁地区大豆产区采集大豆根腐病病样,采用组织分离法分离病原菌,通过形态学鉴定并结合ITS和TEF序列分析确定病原菌的分类地位;通过田间试验明确6种种衣剂对大豆根腐病的防治效果。分离纯化获得126株镰刀菌,属于4个种,分别为茄病镰刀菌(Fusarium solani)、尖孢镰刀菌(F. oxysporum)、木贼镰刀菌(F. equiseti)和短肥镰刀菌(F. brachygibbosum),占比分别为51.59%、24.60%、13.49%和10.32%。4种镰刀菌对大豆均有致病作用,造成根腐病症状。供试6种种衣剂在播种后20天的防治效果均在65%以上,60天后防治效果均在60%以下。造成宁夏银川地区大豆根腐病的病原菌为茄病镰刀菌、尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌和短肥镰刀菌。供试种衣剂对大豆根腐病均有一定的防治效果,但在大豆成株期防治效果下降。     

乳果糖对黄瓜枯萎病防效及其诱导抗性的作用

测试乳果糖对黄瓜枯萎病的防治作用,并通过黄瓜相关抗性酶活性的影响,明确乳果糖对黄瓜枯萎病的防治效果及初步作用机制。采用生长速率法测定乳果糖对黄瓜枯萎病菌的抑制率;采用胚根接种法、灌根接种法进行盆栽防效测试;相关抗性酶活性测试采用分光光度法。1 mg/L乳果糖的盆栽防效最好,胚根期浸种和子叶期喷雾处理的防治效果分别为43.87%和41.97%,其次是0.1 mg/L乳果糖的盆栽防效,分别为39.62%和37.21%,而离体抑菌活性测试结果显示乳果糖对黄瓜枯萎病菌无杀菌活性。对黄瓜防御反应酶系过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性进行测试,结果表明乳果糖处理后黄瓜内各防御酶系均比对照高,尤其1 mg/L乳果糖胚根浸种和子叶期喷雾处理黄瓜PAL比对照分别提高了97.5%和92.4%。综上,乳果糖对黄瓜的诱导抗性作用是防治黄瓜枯萎病的主要机制,并可作为新型药剂用于农业植物病害防治中,具有较大开发潜力。     

荷花腐败病菌的荧光定量PCR检测

建立一种快速、特异性强的定量检测荷花腐败病菌(Fusarium commune)的技术,评估该技术用于荷花腐败病菌定量检测的可行性,并对东莞莲湖的土壤、莲藕等样品的荷花腐败病菌数量进行动态监测,为防治该病害提供依据。采用以SYBR Green I为荧光染料的实时荧光定量PCR(qPCR)技术,对不同发病级别的荷花植株及其地下土壤的荷花腐败病菌的含量进行检测,并分析病菌含量与病害级别的相关性。结果表明,利用qPCR技术检测的最低检测限为1 fg/µL,添加健康荷花组织的基因组DNA后,该qPCR技术的最低检测限为10 pg/µL。对该qPCR反应的溶解曲线进行分析,扩增的产物仅有1个峰值,表明采用该qPCR技术扩增的DNA产物具有高度的特异性。染病植株中荷花腐败病菌的DNA含量与其发病程度呈正相关,而莲湖土壤荷花腐败病菌含量与病害级别的相关性低,但土壤中荷花腐败病菌的数量随着病害级别提高而增大。该qPCR检测体系能够对莲湖的土壤、发病莲藕等进行荷花腐败病菌的动态监测,可为该病的有效防治提供依据。     

辽宁新宾人参根腐病病原真菌的分离与鉴定

分离和鉴定辽宁人参主产区根腐病致病真菌,为人参抗病育种、开展根腐病绿色防治提供理论支撑。本研究采用组织分离法,对辽宁新宾人参根腐病重发生地块2~5年生病株开展植物病原真菌的分离和纯化。采用琼脂培养法,对分离菌株进行致病性测定。结合形态学观察和rDNA-ITS、EF-1α序列分析,对菌株开展形态学和分子生物学鉴定。最终,分离得到2株菌落形态不同的致病真菌,编号为JS64-1和JS64-3,经鉴定,分别为腐皮镰刀菌(Fusarium solani)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。本研究采用琼脂培养法,开展人参根腐病致病性测定,操作简便,省时高效,结果准确,可为其他植物根部病害研究提供参考。     

5种瑞香科植提取物对7种植物病原真菌的抑菌活性测定

本研究旨在寻找出与瑞香狼毒同科的瑞香科植株是否有潜力成为防治病原真菌的植物资源,为筛选及制备有效且安全的植物源农药打开新思路。以5种试验材料作为瑞香科植物的代表,利用其乙醇提取物对番茄枯萎、黄瓜靶斑等7种病原真菌进行毒力测定。结果显示,瑞香狼毒与梦花在所有提取物中表现最佳,尤其是针对各种枯萎病病原菌,在较高浓度下的抑菌率都接近100%。而祖师麻提取物对黄瓜靶斑以及草莓红中柱的抑制效果在所有的提取物中表现最佳,其EC₅₀值分别为0.925、0.920 mg/mL。南岭荛花在5种瑞香科植物提取物中表现最差,但对番茄枯萎和黄瓜炭疽病原菌的抑制效果良好,EC₅₀值均小于1.1 mg/mL。研究表明,5种瑞香科植物提取物对病原真菌普遍有良好的抑菌活性,瑞香科植物可作为新型植物源农药的筛选靶标。     

大丽轮枝菌混合侵染棉花的研究

利用绒毛型变异体 (B型 )的形态特征 ,采用不同形态类型的菌株混合接种、再分离后分别进行致病力和营养体亲和性测定的方法 ,证明不同致病力的大丽轮枝菌菌株可以共同侵染同一株植物 ,在菌株间不同浓度混合比例的接种中 ,混合侵染率约占总侵染率的 1 /1 5至 1 /3。是一种研究不同致病力的菌株在寄主体内互作动态和分布情况的简便方法。由此提出在黄萎病研究中为防止不同致病力菌株对研究结果的干扰 ,应以使用单孢菌株为宜 ;由于形态变异体容易识别 ,在研究棉花黄萎病的交叉保护现象中可加以利用     

无花果枝对食用菌生长和产量的影响

探索无花果枝在食用菌栽培中的作用,为种植业农业废弃物在食用菌产业中的应用开拓新途径。通过研究无花果枝营养成分、浸出液和在培养料中的添加量分析无花果枝屑对秀珍菇和猴头菇菌丝生长和产量的影响,筛选合适的添加量。研究结果表明,添加无花果枝屑会显著降低培养料的碳氮比。无花果枝屑浸出液对菌丝生长均有促进作用,但无花果枝屑添加到培养料中会使菌丝生长速度减慢。添加无花果枝屑能使秀珍菇提早现蕾,延长猴头菇采收时间,增加2种食用菌子实体的蛋白质含量。添加50%无花果枝屑栽培秀珍菇、添加28%无花果枝屑栽培猴头菇,能提高2种食用菌的产量。     

复合生防菌剂防控香蕉枯萎病发生的效果探讨

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense,Foc)引起的毁灭性土传病害,在国内香蕉主产区持续暴发,使香蕉产业健康发展受到严重威胁和挑战,而利用生防菌进行防治是主要的防治对策和研究热点之一。平板对峙试验表明,自主筛选复配的复合生防菌剂(Trichoderma viride. XP1,Bacillus amyloliquefaciens. XP2)对Foc具有显著的抑菌效果。为进一步验证其作用效果,拟通过盆栽试验探讨复配复合生防菌剂防控香蕉枯萎病发生的效果,为其生物防治机制提供理论支撑。试验采用4个处理,分别为对照(CK)处理,接种灭活Foc4-GFP (100 mL)+灭活复合生防菌剂(500 mL);T1处理,接种Foc4-GFP (100 mL)+灭活复合生防菌剂(500 mL);T2处理,接种Foc4-GFP (100 mL)+复合生防菌剂(100 mL)+灭活复合生防菌剂(400 mL);T3处理,接种Foc4-GFP (100 mL)+复合生防菌剂(500 mL)。测定香蕉植株体内抗氧化酶、细胞壁降解酶的活性和致病毒素含量变化,调查香蕉植株的叶片数、株高、假茎直径、根系长度及发病指数。结果表明,接种复合生防菌剂的处理显著降低香蕉抗氧化性酶和细胞壁降解酶的酶活性(P<0.05)。可显著减少香蕉枯萎病致病毒素在香蕉体内的含量,接种复合生防菌剂的T2和T3处理香蕉假茎中镰刀菌酸(FA)、白僵菌素(BEA)和恩镰孢菌素(EB)的含量分别较T1处理降低93.31%、93.64%、94.71%和94.56%、95.76%、97.87%。接种复合生防菌剂在有效防控香蕉枯萎病发生的同时,可显著促进植株的生长,T2和T3处理香蕉枯萎病防治效果分别达81.7%和95.0%。接种复合生防菌剂能有效防控香蕉枯萎病,使香蕉体内CAT、POD、PAL、CMC、PME活性处于较低水平,极显著降低香蕉枯萎病致病毒素含量,防控效果达81.7%以上。