谷物中链格孢毒素的研究进展

链格孢毒素是由链格孢霉产生的广泛污染谷物和饲料的真菌毒素,其中最主要的几种链格孢毒素有交链孢酚(AOH)、交链孢酚单甲醚(AME)、交链孢烯(ALT)、交链孢菌酮酸(Te A)和交链孢毒素(ATX),本文系统的总结了谷物中链格孢霉毒素的污染来源、毒性作用机制、检测方法和降解研究进展,旨在为谷物中链格孢毒素的消解提供技术基础,从而减少谷物的污染损失,保障粮食质量安全。     

基于Dual RNA-seq分析的褪黑素影响萝卜与链格孢菌互作的作用研究

由芸薹链格孢菌(Alternaria brassicae)严重影响萝卜(Raphanus sativus)生产,外源喷施褪黑素可减轻病症,但褪黑素同时存在于植物和微生物中,外源喷施时可对感病植株上寄主和病原物的生命活动均有影响,其介导寄主-病原菌互作的作用模式。为解析褪黑素参与调控病叶上萝卜和链格孢菌互作的生理和基因转录机制,本研究通过对感黑斑病萝卜叶面外施0~1 500 μmol·L^-1浓度褪黑素,检测病情指数变化,同时利用互作转录组分析0、500和1 500 μmol·L^-1褪黑素处理下萝卜和链格孢菌转录水平变化。结果显示,50~500 μmol·L^-1褪黑素可分别显著提高萝卜和链格孢菌双方的生长势和抗逆性,且500 μmol·L^-1表现最优,1 000和1 500 μmol·L^-1与500 μmol·L^-1相比作用较小,呈明显剂量依赖型模式,但500 μmol·L^-1褪黑素处理下,萝卜对链格孢菌抗性明显提升。Dual RNA-seq检出萝卜基因组reads比对率>88%,链格孢菌基因reads比对率≤0.06%,萝卜差异表达基因数显著高于链格孢菌检出数。对萝卜及链格孢菌生长及抗逆性调控相关基因表达模式进行验证,基因表达模式基本与表型反应一致。综上所述,褪黑素介导萝卜与链格孢菌的作用存在低浓度促进、高浓度抑制的剂量依赖性效应,500 μmol·L^-1浓度下褪黑素对双方均具生长促进作用,但褪黑素对寄主的影响超过对链格孢菌的影响,最终表现为诱导萝卜对链格孢菌抗性增强。本研究为褪黑素在萝卜黑斑病抑制中的应用提供了数据支撑和理论基础,并在转录水平上初步解析了褪黑素参与萝卜对链格孢菌抗性变化的作用模式。     

蓝莓果实黑斑病的病原鉴定及植物精油抑菌研究

为明确山东泰安产区蓝莓采后黑斑病病原菌,通过传统真菌形态学、rDNA-ITS 序列分析,结合构建系统进化发育树,鉴定该病原菌为链格孢菌(Alternaria alternata)。选用肉桂皮、百里香、丁香、柠檬草和玫瑰草5种植物精油对A. alternata进行熏蒸抑菌试验,通过体外抑菌活性筛选出最优的精油类别和作用浓度。体外抑菌结果表明, 5种植物精油对链格孢菌均有不同程度的抑菌活性。其中,肉桂皮精油对A. alternata的抑菌效果最好,其最低抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MFC) 分别为 0.03 μL·mL^-1和0.06 μL·mL^-1。体内接种抑菌试验发现,0.03 μL·mL^-1肉桂皮精油可有效降低蓝莓果实的发病率。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,对照组菌丝光滑平整,而经肉桂皮精油处理组,菌丝表面形态受到严重破坏,出现粗糙、褶皱等变形现象。本研究可为山东产区蓝莓贮藏期黑斑病的预防和绿色控制提供一定的参考依据。     

橄榄黑斑病病原菌的分离鉴定及防治药剂筛选

为明确引起潮州市橄榄黑斑病的病原菌种类，筛选有效防治药剂，对发病果实采用组织分离法进行了病原菌的分离与纯化，并结合形态学和分子生物学技术对病原菌进行鉴定。鉴定结果表明，引起橄榄黑斑病的病原菌为链格孢菌(Alternaria alternata)。通过菌丝生长速率法测定了14种杀菌剂对病原菌的抑菌效果，结果表明14种杀菌剂对链格孢菌均有抑制作用，其中3%中生菌素可湿性粉剂、80%克菌丹水分散粒剂、8%氟硅唑微乳剂和40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂的抑菌效果较好，EC50分别为1.267、1.207、1.100、0.944 mg·L^-1。田间防效测定结果表明，40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂、8%氟硅唑微乳剂的防治效果显著，防效为68.58%、65.44%；而30%王铜、2%春雷霉素的防效较差，仅为10%左右。综上，推荐将8%氟硅唑微乳剂和40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂2种药剂作为防控橄榄黑斑病的首选药剂。本研究可为橄榄黑斑病高效杀菌剂的筛选提供数据参考，并为其防控工作提供科学依据。     

黄芩叶斑病病原菌鉴定和药剂室内毒力测定

为探究黄芩叶斑病的病原种类,筛选有效的杀菌剂,本研究从甘肃省定西市陇西县黄芩主产区采集黄芩叶斑病病叶,采用组织分离法进行病原物的分离,通过病原菌的形态特征并结合rDNA转录间隔区(rDNA-ITS)、过敏原基因(Alt a1)、质膜腺苷三磷酸基因(ATPase)和组蛋白基因(His 3)4个基因序列对病原菌进行种类鉴定,采用菌丝生长速率法测定4种杀菌剂对病原菌的抑菌作用。结果表明,引起陇西县黄芩叶斑病的病原菌为茄链格孢(Alternaria solani)和细极链格孢(Alternaria tenuissima),其中细极链格孢为优势病原菌;室内毒力测定表明,97%咯菌腈的抑菌作用最强,对茄链格孢(A. solani)和细极链格孢(A. tenuissima)均有较好的抑菌作用,EC₅₀分别为0.06和0.04 mg·L^-1。本研究在国内首次报道了茄链格孢(A. solani)和细极链格孢(A. tenuissima)是引起黄芩叶斑病的病原菌,可为科学诊断该病害、研究其发生规律和田间防治提供理论基础和科学依据。     

鲜枣贮藏期致腐病原菌种类研究

以7个鲜枣品种为试材,采用植物病理学方法,研究了鲜枣在贮藏期主要致腐病原菌的种类。试验共分离得到6种病原菌:链格孢Alternaria alternata(Fr.∶Fr.)Keissler,细极链格孢Alternaria tenuissima(Fr.)Wilt-shire,桔青霉Penicillium citrinumThom,顶青霉Penicillium corylophilum Dierckx,镰孢Fusarium sulphureum Schlecht,芽枝孢Cladosporium sp.,发现其中5种病原菌是目前鲜枣贮藏期发生腐烂的主要病原菌。     

鉴定导致程序性死亡的线性级联信号通路中的三个MAPKKKs

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联通路是真核细胞生物中一种非常古老并且进化高度保守的信号转导机制,普遍存在于多种生物,包括酵母,哺乳动物和植物细胞中。当细胞外刺激作用于细胞时,在细胞内以 MAPKKK-MAPKK-MAPK 为主干,通过多级激酶级联激活MAPK,激活的 MAPK 可通过磷酸化转录因子或多种酶类等底物来参与介导细胞生长、发育、分裂、分化、死亡等多种生理过程。在植物中,MAPK 信号通路与植物对各种生物和非生物胁迫的响应有关,例如植物病原菌的侵染等。     

硝/铵营养对香蕉生长及其枯萎病发生的影响

通过水培试验,研究了不同硝/铵配比对香蕉生长及其根际尖孢镰刀菌侵染的影响。结果表明, 1）铵硝混合营养对香蕉生长的效果优于单一营养,尤其是在75%硝态氮+25%铵态氮处理下香蕉生长最好,叶片中氮、磷、钾含量也最高; 2）香蕉根际pH在100%铵态氮处理时最低,随着硝态氮比例的增加,pH逐渐上升; 3）接种尖孢镰刀菌后,根际病原菌数量在100% 铵态氮处理时最多,但是在根系细胞内却没有检测到,相反,随着硝态氮比例的增加,虽然在根际中检测到的病菌数量有所降低,但是在根系内均发现存在病原菌。本研究结果说明,相对于铵硝混合营养,全铵营养会导致香蕉生长受到一定的影响,但是却能够防止香蕉尖孢镰刀菌侵染进植物根系。由于在离体培养时,全铵可以抑制尖孢镰刀菌穿透植物细胞壁的过程,因此全铵培养植物时,其根部质外体及细胞中铵态氮浓度高很可能是抑制病原菌侵染的主要原因。     

玉米青枯病及纹枯病的发生与防治技术

一、玉米青枯病的发生与防治 1．发生特点。玉米青枯病的病原菌为真菌鞭毛菌亚门腐霉菌和半知菌亚门禾谷镰孢菌,由两种菌混合侵染引起。该病原菌主要在土壤和病株残体上越冬,成为第二年发病的主要侵染来源,也可随病残体混入土杂肥中越冬。侵染过程中,腐霉菌首先侵入引起根系腐烂,然后禾谷镰孢菌后继侵入,使为害加重。该病主要发生在乳熟后期,收获前15～20天,常造成成片植株萎蔫死亡。     

硝态氮抑制尖孢镰刀菌侵染促进黄瓜生长的内在生理机制

  【目的】  连作障碍严重影响设施农业的发展。不同形态氮素可影响黄瓜土传枯萎病的发生，然而其内在生理机制尚不明确。通过氮素营养调控植物–微生物互作关系，为防控土传病害的发生提供理论依据。  【方法】  以黄瓜品种津春2号和尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌 (FOC) 为试材，进行温室营养液培养试验。设营养液中添加铵态氮不接菌 (A)、硝态氮不接菌 (N)、铵态氮接菌 (AI) 和硝态氮接菌 (NI) 共4个处理。尖孢镰刀菌侵染8天后进行植株样品的采集及测定，包括株高、根长、生物量、病情指数、叶绿素含量、光合特性、叶片温度，并进行了叶肉细胞超微结构的观察，测定了植物全氮、可溶性蛋白及可溶性糖含量。  【结果】  与铵态氮相比，硝态氮营养显著抑制了黄瓜植株枯萎病的发病率，并显著促进了植株的生长以及植株生物量的增加。未接菌条件下，供应铵态氮的植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率、羧化效率及表观量子效率均显著高于供应硝态氮的植株；尖孢镰刀菌的侵染导致供应铵态氮的植株叶绿体结构受损，显著降低了其光合速率、气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙CO₂浓度、羧化效率及表观量子效率，而病原菌侵染对供应硝态氮的植株叶片光合特性无显著影响。未接菌条件下，供应铵态氮的植株叶片温度及水分利用效率显著低于供应硝态氮的植株；尖孢镰刀菌侵染后，供应铵态氮的植株叶片温度及水分利用率显著增加，而病原菌侵染对供应硝态氮的植株无显著影响。叶片温度与蒸腾速率呈显著负相关关系，而与水分利用率呈显著正相关关系。供应铵态氮的植株根系全氮、可溶性蛋白及可溶性糖含量均显著高于供应硝态氮的植株，从而促进病原菌对供应铵态氮的植株的侵染。尖孢镰刀菌侵染后，供应铵态氮的植株根系可溶性蛋白含量显著增加，可溶性糖含量降低，而尖孢镰刀菌侵染对供应硝态氮的植株可溶性蛋白及可溶性糖含量无显著影响。  【结论】  硝态氮能够有效地抑制黄瓜枯萎病的发生，维持叶绿体结构的完整性，保持黄瓜植株正常的光合作用及生长，并减少碳水化合物向根系的运输，从而抑制病原菌的侵染及病害的发生。在黄瓜的设施栽培中，可适当增加硝态氮肥的施用而减少铵态氮肥的投入，以抑制土传枯萎病发生。     

立枯丝核菌毒素的研究进展

立枯丝核菌(Rhizoctonia solani kühn)寄主范围广且腐生性强,主要危害禾本科、茄科、豆科和十字花科等43科260多种植物,造成水稻、玉米和马铃薯等作物产量严重减少以及品质下降。目前种质库中尚未发现高水平的抗源,因此无法借助转基因手段培育抗立枯丝核菌的新材料。立枯丝核菌致病因子主要为毒素和细胞壁降解酶,基于病原菌和植物互作关系,本文着重阐述了立枯丝核菌毒素提取工艺的发展、成分鉴定、生物活性及致病机理,旨在为进一步深入研究立枯丝核菌及其相关病害的有效防治提供一定的理论依据。     

百香果低温胁迫转录组及茉莉酸代谢基因分析

为研究百香果低温胁迫响应机制,以紫果百香果(Passiflora edulia Sims)为试验材料在0℃下低温胁迫处理,以常温处理为对照组(CK),采用Illumina HiSeq测序平台进行转录组测序,并对茉莉酸代谢相关基因进行挖掘。结果显示,共获得百香果转录组数据45.30 Gb,组装得到39 521条Unigene和5 311 个差异基因;GO分类显示注释的Unigene分为细胞组件、分子功能及生物过程三大类,其中差异基因数量最多为生物过程大类的代谢过程,包括甾醇生物合成、类黄酮糖脂化、酪氨酸代谢、L-苯丙氨酸生物合成、软木脂生物合成、芥子油苷代谢及长链脂肪-酰基辅酶A代谢等。KEGG途径富集分析结果显示,核糖体途径、淀粉与蔗糖代谢途径、植物激素信号转导途径及植物与病原体互作途径为百香果响应低温胁迫的重要代谢途径。实时定量PCR(qRT-PCR)分析表明,百香果低温胁迫后其茉莉酸代谢途径相关基因AOC、AOS、JAR1、MYC2、PYL和JAZ均上调表达,该结果与测序获得FPKM值变化趋势较为相似,说明测序结果较为准确。但低温胁迫后,COI1的表达水平呈下调趋势。研究发现,在百香果中茉莉酸对低温胁迫的响应机制大体上与模式植物一致,关于COI1和MYC2等基因的调控方式还有待进一步功能验证。本研究结果为进一步明确百香果抗寒机制提供了科学参考。     

UV-B对十字花科蔬菜硫代葡萄糖苷含量的影响研究进展

UV-B辐射对植物光合作用、形态发育以及生理代谢有着重要影响,能诱导十字花科蔬菜植物细胞产生包括硫苷在内的次生代谢产物。基于文献资料,梳理归纳了近年来国内外关于UV-B对十字花科蔬菜硫苷含量影响方面的研究进展,在阐述UV-B对十字花科蔬菜植株硫苷含量影响效应基础上,从相关基因表达、植物激素含量变化、抗氧化系统平衡和相关酶活性等方面综述了UV-B对十字花科蔬菜硫苷合成的作用规律,并对UV-B在改善十字花科蔬菜品质、提高营养和经济价值研究进行展望。     

Trichoderma–plant–pathogen interactions

Biological control involves the use of beneficial organisms, their genes, and/or products, such as metabolites, that reduce the negative effects of plant pathogens and promote positive responses by the plant. Disease suppression, as mediated by biocontrol agents, is the consequence of the interactions between the plant, pathogens, and the microbial community. Antagonists belonging to the genus Trichoderma are among the most commonly isolated soil fungi. Due to their ability to protect plants and contain pathogen populations under different soil conditions, these fungi have been widely studied and commercially marketed as biopesticides, biofertilizers and soil amendments. Trichoderma spp. also produce numerous biologically active compounds, including cell wall degrading enzymes, and secondary metabolites. Studies of the three-way relationship established with Trichoderma, the plant and the pathogen are aimed at unravelling the mechanisms involved in partner recognition and the cross-talk used to maintain the beneficial association between the fungal antagonist and the plant. Several strategies have been used to identify the molecular factors involved in this complex tripartite interaction including genomics, proteomics and, more recently, metabolomics, in order to enhance our understanding. This review presents recent advances and findings regarding the biocontrol-resulting events that take place during the Trichoderma–plant–pathogen interaction. We focus our attention on the biological aspects of this topic, highlighting the novel findings concerning the role of Trichoderma in disease suppression. A better understanding of these factors is expected to enhance not only the rapid identification of effective strains and their applications but also indicate the potentials for improvement of natural strains of Trichoderma.     

菌根真菌对3种兰花幼苗生长作用研究

菌根真菌在兰科植物生活史中具有重要作用。为获得促进兰科植物生长的共生真菌,阐明菌根真菌对兰科植物的作用,本研究对从野生建兰中分离获得的3株共生真菌进行形态学和系统进化分析,并将3株真菌与建兰、硬叶兰和铁皮石斛幼苗在不同浓度燕麦琼脂培养基(OMA)条件下共培养,进行比较研究。结果表明,3株真菌分属于胶膜菌属(Tsc)、角担菌属(Cej3)和蜡壳菌属(Sec),且菌丝和菌落特征存在明显差异;系统进化分析发现,Tsc菌株与Cej3菌株亲缘关系较近,与Sec菌株亲缘关系较远;与兰科植物共培养结果表明,Tsc菌株可在全部OMA浓度条件下与3种兰科植物幼苗建立共生关系,且定殖率均为100%;Cej3菌株和Sec菌株与3种兰科植物在不同OMA浓度条件下定殖时间及定殖率存在差异,且具有一定的专一性;与对照组相比,与真菌共生的兰科植物幼苗的平均鲜重、干重、苗高、根长增长率均明显提高。本研究结果为深入研究兰科植物与真菌共生的分子机制奠定了一定的理论基础,并为兰花种质资源的保护提供了参考。     

化感水稻内生真菌发酵产物的抑菌活性评价及其对水稻保护性酶活性的影响

为探究化感水稻内生真菌对植物病原真菌的抑制作用及其对水稻生理特性的影响,本研究采用来自化感水稻6173中分离得到的12株内生真菌菌株,以水稻纹枯病、稻瘟病、恶苗病菌为指示菌株,通过平板对峙法研究了内生真菌菌株的抑菌活性,再采用牛津杯扩散法对初筛获得的抗性菌株进行抑菌活性复筛,并对筛选到的抑菌菌株抗菌物质的热稳定性及其对非化感水稻93067相关保护性酶活性的影响进行了研究。结果表明,菌株REF-04抑菌活性强,其对纹枯病菌抑制率达到50.63%,发酵液乙酸乙酯提取物抑制效果显著,抑菌圈直径达到18.6 mm;菌株REF-04发酵液乙酸乙酯提取物中抗菌成分具有较强的热稳定性,其发酵液能显著提高水稻苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性。本研究筛选获得的水稻内生真菌REF-04具有较好的抗菌活性,同时还能促进水稻幼苗保护性酶活性的提高,其作为生物农药具有一定的应用价值和开发前景。     

植物翻译控制肿瘤蛋白研究进展

翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)广泛存在于各类真核生物中,是一类在进化上高度保守的同源蛋白家族。植物TCTP具有促进细胞增殖、分化和再生、对抗生物或非生物胁迫等功能,其表达受转录和翻译水平的调节,调控机理较复杂。本文从TCTP的发现与命名、研究领域与分布、植物TCTP基因的结构特点、表达特性及功能等方面进行了简要综述,旨在全面了解植物TCTP的生理生化功能,以期为进一步研究其调控机理,调控植物生长发育和培育抗逆新品种提供一定的理论参考。     

Association between consumption of cruciferous vegetables and condiments and excretion in urine of isothiocyanate mercapturic acids

A high intake of cruciferous vegetables is associated with a reduced risk of cancer and cardiovascular diseases. This protective effect has been linked to isothiocyanates, enzymatic hydrolysis products of glucosinolates. In this study, the metabolic fate of glucosinolates and isothiocyanates after ingestion of 19 different cruciferous vegetables was studied in three male subjects. After the consumption of 13 cruciferous vegetables (glucosinolate content, 0.01-0.94 mmol/kg) and six condiments (isothiocyanate content, 0.06-49.3 mmol/kg), eight different isothiocyanate mercapturic acids were determined in urine samples. Excretion levels after the consumption of raw vegetables and condiments were higher (bioavailability, 8.2-113%) as compared to cooked vegetables (bioavailability, 1.8-43%), but the excretion rate was similar (t1/2=2.1-3.9 h). Isothiocyanates in urine remain longer at a nonzero level after the consumption of glucosinolates from cooked vegetables, as compared to raw vegetables and condiments, and maximal levels in urine were reached about 4 h later. Isothiocyanate mercapturic acids can be used as a biomarker to reflect the active dose of isothiocyanates absorbed.     

Plant microcosm studies demonstrating bioremediation of cyanide toxicity by Trichoderma and Fusarium spp.

The biodegradation of cyanide by Trichoderma and Fusarium spp. growing in association with plant roots in microcosms was investigated with CN^– at 50 or 100 mg/kg. Pea and wheat seeds germinated and plants grew only when seeds were inoculated with the fungi, probably because the plant/fungal association was capable of promoting cyanide catabolism. Inoculation by fungi also increased plant shoot lengths and the biomass of shoots and root compared with control plants without CN^– and fungi. Such plant/fungal association shows potential as a land remediation system.     

Inhibition of cell proliferation and in vitro markers of angiogenesis by indole-3-carbinol, a major indole metabolite present in cruciferous vegetables

A variety of studies have suggested a cancer protective role of cruciferous vegetables. In the present study, we investigated the effect of indole-3-carbinol (I3C), a major indole metabolite in cruciferous vegetables, on cell proliferation and in vitro markers of angiogenesis in phorbol myristate acetate (PMA)-stimulated endothelial EA hy926 cells. The results showed that I3C inhibited the growth of EA hy926 cells in a concentration-dependent manner. The capillary-like tube formation by PMA-activated endothelial cells was significantly suppressed by I3C, and such inhibition was associated with decreased vascular endothelial growth factor (VEGF) and increased interleukin-8 (IL-8) secretion, but not with the expression of VEGF receptor-2 protein. Additionally, gelatin zymography analysis indicated that I3C suppressed activities of matrix metalloproteinases-2 (MMP-2) and MMP-9 stimulated by PMA. These results suggest that the dietary I3C may be useful in the treatment of human cancers and angiogenic diseases.