禾谷镰孢菌FGSG＿09482基因功能初探

为研究禾谷镰孢菌FGSG09482基因的生物学功能,以禾谷镰孢菌为试材,采用Split-Marker基因敲除技术构建基因敲除盒,PEG (聚乙二醇)介导转化法转化禾谷镰孢菌原生质体,在含有潮霉素的培养基上培养筛选,获得FGSG09482基因敲除突变株。通过观察比较其敲除突变体表型,从而分析鉴定该基因的生物学功能。结果表明:以野生型PH-1作为对照,敲除突变体的菌落形态没有明显变化,分生孢子形态没有明显差异,培养滤液颜色没有明显区别。分生孢子侵染番茄果实实验表明,以番茄果实为侵染宿主,对比野生型PH-1,突变体致病力没有减弱。但突变体菌落的生长速率滞后于野生型PH-1;敲除突变体的产孢量低于野生型PH-1;有性杂交实验表明,敲除突变体几乎不产生子囊壳,野生型PH-1可以。本研究初步表明,FGSG09482基因对禾谷镰孢菌菌落的生长速率有一定的调控作用;对禾谷镰孢菌的分生孢子的产量、子囊壳的产生也有影响,推测FGSG09482基因可能与禾谷镰孢菌有性生殖、无性生殖过程相关。     

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。     

小麦赤霉菌FGSG_08948基因敲除及功能研究

旨在敲除小麦赤霉菌(Fusarium graminearum)FGSG_08948基因,确定其缺失突变体表型,从而分析该基因的生物学功能。应用Split-Marker技术敲除FGSG_08948基因,构建含有潮霉素抗性基因hph的基因敲除盒,利用PEG介导法进行原生质体转化。在含有潮霉素的培养基上筛选转化子,通过PCR正负筛选,得到2个确定的敲除突变体,分别命名为△FGSG_08948 1-1、△FGSG_08948 1-2。表型观察发现:敲除突变体的菌落形态无明显差别,菌落生长速度略微滞后,孢子形态无差别,致病力无减弱,但产孢量有所上升。因此,FGSG_08948基因可能与小麦赤霉菌分生孢子的生长能力有关。     

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。     

棉花黄萎病菌VdSge1基因的敲除与功能分析

为了明确棉花黄萎病菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)的VdSge1基因功能,本研究利用基因同源重组原理,通过构建敲除载体,对棉花黄萎病菌落叶型强致病力菌株V592的VdSge1基因进行了敲除,获得了4个目标基因敲除的突变体;以野生型菌株V592为对照,通过对敲除突变体生物学性状和致病性测定,结果表明,突变体的菌落生长速度、产孢量明显高于野生型,并且丧失对棉花的致病性。利用q RT-PCR对其他基因在突变体中的表达情况进行分析,结果表明,VdSge1基因敲除后,VMK1、VGB和VdGARP1的表达量随之下降,而VDH1和PevD1的表达却明显上升。由此说明,VdSge1基因与大丽轮枝菌的菌落生长速度、产孢量及致病性密切相关,并且可以影响其他一些基因的表达。     

棉花黄萎病菌鸟氨酸脱羧酶抗酶蛋白基因VdOAZ的功能分析

【目的】明确棉花黄萎病菌中鸟氨酸脱羧酶抗酶蛋白(OAZ)基因(VdOAZ)的功能。【方法】以大丽轮枝菌野生型菌株V592的基因组DNA和cDNA为模板,对VdOAZ基因全长进行克隆并测序。构建针对VdOAZ基因的敲除载体和互补载体,通过农杆菌介导的遗传转化筛选VdOAZ基因敲除菌株和和互补菌株。以野生型菌株V592为对照,对VdOAZ基因敲除突变体和互补菌株的菌落生长速率、产孢量、微菌核产量及对棉花的致病力进行测定;通过实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应测定致病相关的其他基因在VdOAZ基因敲除突变体中的表达量,及亚精胺诱导条件下,V592菌株中VdOAZ基因及致病相关的其他基因的相对表达量。【结果】从棉花黄萎病菌中克隆到VdOAZ基因的全长为1 006 bp,具有2个开放阅读框(Open reading frame,ORF),ORF2编码的蛋白具有OAZ所特有的ODC-AZ保守结构域。与野生型菌株V592和互补菌株相比,VdOAZ基因敲除突变体的菌落生长速率降低、微菌核产量及产孢量明显减少,对棉花的致病力下降,表明VdOAZ基因与大丽轮枝菌分生孢子和微菌核的产生有关,并参与大丽轮枝菌致病。在VdOAZ基因敲除突变体中,VdPKAC1、VMK1、VdNLP1、VdNLP2和VdSge1基因表达量显著上调;V592菌株经亚精胺诱导培养后,VdOAZ基因的表达量显著上调,而上述5个致病相关基因的表达量均明显下调,表明VdOAZ基因对其表达具有负调控作用。【结论】VdOAZ基因响应多胺水平改变,通过调控VdPKAC1、VMK1、VdNLP1、VdNLP2、VdSge1的表达影响大丽轮枝菌孢子产生、微菌核形成和致病过程。     

灰黄霉素对尖孢镰刀菌抑制作用的研究

为进一步扩展灰黄霉素的农业应用范畴,选择采自甜瓜、黄瓜、西瓜、苦瓜、辣椒和西红柿的不同专化型的10株致病性尖孢镰刀菌作为试验对象,系统研究了灰黄霉素对尖孢镰刀菌的抑制作用。分别采用抑菌圈法和抑菌率法,测定灰黄霉素对不同寄主来源的尖孢镰刀菌的抑制作用,并显微观察灰黄霉素对尖孢镰刀菌菌丝生长的影响。结果表明灰黄霉素对不同寄主来源的尖孢镰刀菌具有良好的广谱抑制作用,但对不同菌株抑制效果差异显著,其抑制中浓度IC50为0.42~2.81 mM。尖孢镰刀菌经4 mM灰黄霉素处理后,菌丝变得稀疏、畸形、膨大、扭曲,从而影响其生长。因此,灰黄霉素可用于开发防治作物枯萎病的新型生物农药。     

油菜黑胫病菌T-DNA插入致病力减弱突变体的筛选及侧翼序列分析

为揭示油菜黑胫病菌的致病分子机理,基于已建立的Leptosphaeria biglobosa突变体库,随机挑选16个突变体,对其致病力进行检测,筛选到12个致病力下降的突变体。并对其中6个致病力显著减弱突变体的菌落生长特性、生长速率、产孢量进行测定,结果显示,T1、T3、T4、T7突变体与野生型nm-1菌落形态相比没有明显差异,T9、T11与野生型nm-1相比,菌丝形态致密,没有产孢;T1、T3、T4、T7、T9突变体生长速率比野生型nm-1快,而T11显著低于野生型nm-1;6个突变体的产孢能力与野生型nm-1相比都显著下降;Southern Blot分析其T-DNA插入的拷贝数为单拷贝插入。并通过Hi TAIL-PCR技术扩增了6个突变体的右侧翼序列,经Blast比对分析,初步确定了T-DNA插入Leptosphaeria biglobosa基因组的位置,T-DNA插入的右侧翼序列可能为致病基因的部分序列,为进一步确定油菜黑胫病菌致病基因及其功能提供参考依据。     

黄瓜尖孢镰刀菌的营养特性

[研究目的]研究黄瓜尖孢镰刀菌生长对营养的需求及不同生长阶段的产孢差异,同时筛选一种最适产生小型分生孢子的培养基,为菌株小型分子孢子的收集及利用提供理论基础;[方法]以Bilai's培.养基和VBC培养基为基础设计了6种培养基配方,分别为全糖型、淀粉型、低糖型、尿素型、低氮型和VBC型,运用方差分析及聚分析研究了黄瓜尖孢镰刀菌菌落生长与产孢的营养需求及其在不同生长阶段的差异;[结果]研究表明培养基类型对菌株的菌落生长影响不显著(p＞0.05),但是对分生孢子产量影响差异很大,不同类型培养上产孢量在(1.25～14.60)×106cfu/ml之间.全糖型培养基对菌株小型分生孢子的产生最有利,对大型分生孢子的产生最不利,而VBC型培养基则相反;[结论]促进尖孢镰刀菌小型分生孢子产生的最佳培养基为全糖型培养基,最大产孢量发生在培养11d.     

尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum Schl.）的生长特性

【研究目的】研究尖孢镰刀菌的生长特性，寻找培养过程的异质性指标。【方法】供试菌株为黄瓜尖孢镰刀菌F-H.6.5-030318-J2和花生尖孢镰刀菌F-P.5.0-030710，培养基采用PSA培养基，装液量为100ml/250ml，接菌量从培养7d的平板上打取3个6mm的菌片，培养温度为25±1℃，摇床转速为110r/min，培养10d，观察测定发酵液颜色、OD值、pH值、菌丝干重变化，并利用聚类分析方法划分生长阶段。【结果】在培养过程中，尖孢镰刀菌发酵液的颜色、OD值、pH值和菌丝干重都会随着培养时间而变化。在相同的培养条件下，来源于不同寄主的尖孢镰刀菌菌株之间在颜色和OD值变化存在着显著性差异，而pH值和菌丝干重变化未表现出显著性差异。来自黄瓜和花生的尖孢镰刀菌菌株的生长分为3个阶段：1~2d为适应阶段，3~5d为对数生长阶段，6~10d为稳定阶段。【结论】尖孢镰刀菌在培养过程的色素变异和OD值的变化可作为菌株培养的表征性特征     

灰葡萄孢致病力增强突变体BCt98的突变基因分析

为获得灰葡萄孢的致病相关基因并研究其基因功能,筛选灰葡萄孢的T-DNA插入突变体库,获得了一株致病力增强的突变体BCt98。利用PCR和Southern Blotting技术,对突变体BCt98进行鉴定。利用TAIL-PCR技术结合生物信息学方法,确定了突变体BCt98中T-DNA插入位点位于BC1G_07014.1基因的第3个外显子上。利用RT-PCR技术,确定了突变体BCt98的突变基因为BC1G_07014.1。突变体BCt98生长速度较快,菌落颜色较浅,菌丝较为致密,不产生分生孢子和菌核,且胞壁降解酶(PMG、PG和Cx)及毒素活性较野生型明显增强。表明BC1G_07014.1基因在灰葡萄孢生长、发育和致病力调控方面发挥重要作用,且参与调控病菌的胞壁降解酶活性和毒素活性。     

漾濞大泡核桃JsWRKY1过表达增强转基因烟草对胶孢炭疽菌的抗性

为进一步研究JsWRKY1的生物学功能,构建JsWRKY1的植物超表达载体并转入烟草中过表达。再生的JsWRKY1转基因烟草与野生型烟草在表型上无明显差异。JsWRKY1过表达上调了转基因烟草体内几个防卫相关基因MnSOD、Cu/Zn SOD、CN、NADPH oxidase和PR1的转录水平。与野生型烟草相比,JsWRKY1转基因烟草体内的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性在正常生长以及胶孢炭疽菌接种后均显著增强。平板抑菌试验结果显示,JsWRKY1转基因烟草叶片总蛋白对病原真菌葡萄座腔菌、串珠状赤霉菌、胶孢炭疽菌和尖孢镰刀菌的菌丝生长具有不同程度的抑制作用。此外,用胶孢炭疽菌接种烟草叶片,转基因烟草对胶孢炭疽菌的抗性明显增强。显然,JsWRKY1是漾濞大泡核桃中正调控病害防卫反应的转录因子。     

尖孢镰刀菌专化型及生理小种分子检测研究进展

摘 要：尖孢镰刀菌分子检测工作在枯萎病病原菌分子诊断与防治中具有重要意义。本文综述了DNA分子标记、毒性基因和转座子等技术在尖孢镰刀菌专化型及其生理小种鉴别方面的应用,指出了各检测方法优缺点,并对今后的研究方向进行展望。     

尖孢镰刀菌T-DNA插入突变体的筛选及插入基因分析

在建立T-DNA插入突变体库的基础上,为筛选出致病力明显下降的突变体并明确其插入位点信息,对突变体的培养表型和致病性差异进行测试,研究结果为进一步阐明尖孢镰刀菌致病分子机制奠定基础。在前期构建的T-DNA插入突变体库中,采用PCR检测筛选了300株T-DNA插入突变体,观察和测定菌落形态、生长速率、产孢量、遗传稳定性等生物学性状,用海棠胚根接种法比较突变体致病力差异,对筛选到的致病力明显减弱的突变体进行插入位点侧翼序列分析及Southern杂交分析。结果显示,283个供试突变体都已插入目的基因,并伴有绿色荧光。将T-DNA插入突变体连续转接培养5代后,在含潮霉素B的培养基上能稳定遗传,且菌落形态和颜色无明显改变;在对283株突变体进行致病性测定中,87.9%的突变菌株致病力减弱,在致病力减弱的突变体中,HS2-520、HS2-1016和HS2-2109几乎丧失了致病性。选取8株致病力明显减弱的突变体进行Southern杂交分析,结果显示,其中6株突变体为单拷贝插入菌株,1株为双拷贝插入菌株。对这8株突变体进行了TAIL-PCR侧翼序列扩增,经公司测序,与野生菌株HS2基因组序列比对后获...     

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。     

GFP标记的马铃薯大丽轮枝菌生物学特性研究

为了研究马铃薯黄萎病菌的侵染机制,将绿色荧光蛋白基因(GFP)通过农杆菌介导的遗传转化方法转入马铃薯黄萎病菌VD012中,经过潮霉素选择性培养基的筛选和分子鉴定,获得了47株有绿色荧光信号的阳性转化子。随机挑取8株阳性转化子,以野生型菌株为对照,对转化子的菌落形态、菌丝的生长速率、产孢量、粗毒素含量和致病力进行了研究。结果表明,8株阳性转化子中有3株微菌核产生的数量明显高于野生型,1株转化子微菌核产生量低于野生型菌株;各阳性转化子的生长速率和野生型菌株差异不显著;阳性转化子的产孢量与对照相比,有2株差异不显著。其余均有不同程度的降低。保湿培养8 h,所有阳性转化子的平均萌发率低于野生型菌株。相比对照,粗毒素的含量表现为升高趋势的转化子有7株,1株表现为下降趋势。致病力测定的结果表明,致病力增强的转化子有1株,2株转化子的致病力呈现降低的趋势。     

作物病虫害分类介绍及其防治图谱——西瓜枯萎病及其防治图谱

<正>西瓜枯萎病是西瓜种植的一种毁灭性土传病害,各地西瓜种植区均有发生。一般发病率在30%以上,严重地块达80%以上,甚至造成绝产。枯萎病是造成西瓜产量损失和品质下降的一个重要原因。发病原因:引发西瓜枯萎病的病原为半知菌亚门真菌尖孢镰刀菌西瓜专化型(图1),其分生孢子有大型和小型之分。快速产生于气生菌丝中的无色、单胞小型分生孢子椭圆形,两端渐尖的无色大型分生孢子镰刀形(图2),有1～5个分隔,多为3个分隔。     

2株甘薯强致病力镰刀菌的室内药剂筛选

爪哇镰刀菌和尖孢镰刀菌对甘薯具有强致病力，为了筛选对2种病原菌防效较好的药剂，采用菌丝生长速率法分别测定多菌灵、甲基硫菌灵、腐酶利、肟菌·戊唑醇、唑醚·代森联、咪鲜胺、中生菌素和四霉素对2株甘薯致病镰刀菌的室内毒力。结果表明，对爪哇镰刀菌菌株菌丝生长抑制作用最强的为四霉素和咪鲜胺，EC₅₀分别为1.292、2.145μg/mL，其次为中生菌素和肟菌·戊唑醇，EC₅₀分别为16.652、28.641μg/mL，腐酶利、甲基硫菌灵、多菌灵和唑醚·代森联对爪哇镰刀菌菌株的抑制作用最差，EC₅₀分别为440.540、637.120、680.765μg/mL和22385.367μg/mL；对尖孢镰刀菌菌株菌丝生长抑制作用最强的为四霉素、咪鲜胺和肟菌·戊唑醇，EC₅₀分别为0.03、0.131μg/mL和0.177μg/mL，其次为中生菌素和多菌灵，EC₅₀分别为3.66、14.408μg/mL。甲基硫菌灵和唑醚·代森联对尖孢镰刀菌菌株菌丝生长抑制作用较差，EC₅₀分...     

贝莱斯芽孢杆菌HN-1突变体文库的构建及Arp基因的鉴定

贝莱斯芽孢杆菌HN-1是一株对香蕉枯萎病4号生理小种尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4)具有良好抑制活性的生防芽孢杆菌。本研究旨在构建生防菌HN-1的突变体库,在突变体库的基础上深入研究生防芽孢杆菌的抑菌机理,针对香蕉枯萎病的生物防治夯实理论基础。将携带转座子TnYLB-1的温敏型质粒载体pMarA质粒利用化学法转化进入贝莱斯芽孢杆菌HN-1中,通过50℃高温诱导后构建了由1 800个HN-1突变体组成的贝莱斯芽孢杆菌HN-1突变体文库,质粒消除率达99.7%。通过平板抑菌法筛选得到一株对尖孢镰刀菌Foc4的抑制活性降低的突变体,利用反向PCR技术确定插入破坏的基因与贝莱斯芽孢杆菌模式菌株FZB42 arsenic resistance protein (RBAM-550730)基因同源性为99%,在系统进化树中与贝莱斯芽孢杆菌模式菌株FZB42中的该基因属于同一分支。通过筛选鉴定HN-1突变体文库中抑菌活性丧失突变体发现HN-1中Arp基因与生防芽孢杆菌HN-1抑制尖孢镰刀菌的活性有密切的关系。     

外源水杨酸对玉米大斑病菌生长发育的影响

以玉米大斑病菌野生型菌株01-23为供试菌株,观测不同浓度水杨酸处理对病菌分生孢子萌发、菌落生长速度及形态、菌丝发育等方面的影响。结果表明,30μg/mL水杨酸处理对病菌分生孢子萌发有显著的促进作用,处理后24h孢子萌发率是对照的1.53倍。不同浓度水杨酸处理对病菌菌落生长速度也有明显促进作用:15μg/mL水杨酸处理,第8天菌落的生长速度提高了86%;30μg/mL水杨酸处理,第8天菌落的生长速度提高了61%;60μg/mL水杨酸处理,第10天菌落生长速度提高了59%。不同浓度水杨酸处理对菌丝发育也有显著影响:水杨酸浓度为15μg/mL时,菌丝发育没有明显变化;水杨酸浓度为30μg/mL和60μg/mL时,菌丝直径及菌丝形态也无明显变化,但部分菌丝中致密的内含物减少,出现了较分散的空泡状结构,且畸形菌丝的数目增多。水杨酸处理对分生孢子的形态、产生时间及菌落颜色均无明显的影响。