韭菜对香蕉枯萎病菌两种细胞壁降解酶活性的影响

通过室内培养香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum.f.sp.cubense)产酶,测定了不同浓度的韭菜汁对香蕉枯萎病菌4号生理小种(F.oxysporum.f.sp.cubense race 4)细胞壁降解酶中多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶活性的影响.结果表明,随韭菜汁液浓度的增加对该菌两种酶活性的抑制作用增强,φ(韭菜汁)=50%时抑制效果最好;两种酶的活性随香蕉枯萎病菌培养时间的增长先增强后减弱,培养72 h时达到最大.     

香蕉多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白的分离与纯化

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)能够特异性结合并抑制真菌侵染所产生的多聚半乳糖醛酸酶.本试验以健康香蕉幼苗植株为材料,通过硫酸铵沉淀、PM10膜超滤浓缩、亲和层析、离子交换层析以及凝胶层析等步骤,纯化获得一种PGIP,SDS-PAGE确定其分子质量为38.2 ku.该PGIP的活性对温度敏感,对香蕉枯萎病菌4号小种...     

香蕉枯萎病菌4号生理小种中性海藻糖酶NTH1基因敲除和功能分析

为了研究中性海藻糖酶在香蕉枯萎病菌4号生理小种（Foc4-37）致病和耐受不良环境中的作用，笔者构建了中性海藻糖酶编码基因敲除突变体Δnth1，并对敲除突变体的致病力、生物学特性和对氰烯菌酯的抗药性开展测定分析。结果表明:与野生型相比，Δnth1菌落生长缓慢、孢子萌发率下降，对巴西蕉苗致病力明显减弱，但产孢量没有显著差异，对氰烯菌酯的敏感性（EC₅₀=6.07 mg·L?1）也无明显变化。由此推断NTH1基因参与调控香蕉枯萎病菌的分生孢子萌发和生长，参与细胞壁合成和氧化应激反应的应答，不参与FOC对渗透压力、高糖和高低温胁迫的应答。     

叶疫病菌侵染芒果后叶片细胞壁降解酶活性测定

为明确叶疫病病菌侵染芒果后细胞壁降解酶活性的变化,以台农芒果叶作为试验材料,通过体外培养的方法分离得到芒果叶疫病菌,将其接种于离体的芒果幼叶,利用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法和紫外分光光度计法检测病原菌侵染过程中细胞壁降解酶活性的变化。结果表明,在细胞壁降解酶中,β-葡萄糖苷酶活性最高,羧甲基纤维素酶(Cx)活性与多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性次之,聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性最低;纤维素酶在病原菌侵染初期最早分泌并起作用,并且纤维素酶比果胶酶对芒果叶片的致病作用明显。     

芒果细菌性角斑病菌细胞壁降解酶反应条件优化…

为优化出芒果细菌性角斑病菌细胞壁降解酶酶活性的反应条件,采用3,5-二硝基水杨酸法(DNS法),分别测定以1％羧甲基纤维素钠(CMC)、0.5％CMC+0.5％果胶和1％果胶为诱导底物的细胞壁降解酶活性,并从温度、时间、pH等方面优化酶活性测定条件.结果表明:在3种主要细胞壁降解酶中,羧甲基纤维素酶(Cx)以1.0％CMC作为底物诱导效果最好,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)以1.0％柑橘果胶作为底物诱导效果最好.Cx和PG的最适反应温度分别为60℃和50℃,最适反应时间分别为60 min和20 min,当pH分别达到4.6和6.6时,Cx酶和PG的酶活性最强.     

稻瘟菌的胞外纤维素酶和果胶酶活性的研究

液体培养5种稻瘟菌生理小种.随着培养天数增加,ZC_3、ZD_1和ZG_1培养液中纤维素酶活性增高较快,而ZE_1和ZF_1增高较慢.培养液中纤维素酶活性增高快的,葡萄糖含量增加也快.培养8天的稻瘟菌培养液中各生理小种果胶酶活性高低顺序,果胶甲酯酶为:ZD_1>ZC_3>ZG_1>ZE_1>ZF_1;多聚半乳糖醛酸酶活性为:ZD_1>ZC_3>ZE_1>ZF_1>ZG_1.研究表明,胞外纤维素酶和果胶酶活性高的稻瘟菌生理小种,其致病性也强.     

灰葡萄孢犬尿氨酸单氧酶基因BcKMO调控病菌致病力的机制分析

【目的】揭示灰葡萄孢犬尿氨酸单氧酶基因BcKMO（kynurenine 3-monooxygenase）调控病菌致病力的机制,阐明灰葡萄孢致病的分子机理。【方法】利用DNS和Hoffman方法,对BcKMO的T-DNA插入突变体BCG183和回复突变体（BCG183/BcKMO）的多聚半乳糖醛酸酶（PMG）、果胶酶（PG）、纤维素酶（Cx）、多聚半乳糖醛酸反式消除酶（PGTE）和果胶甲基反式消除酶（PMTE）的活性进行分析;提取灰葡萄孢野生型和BCG183、BCG183/BcKMO突变体的粗毒素并进行生物活性测定;利用溴百里酚蓝显色试验,对突变体BCG183和BCG183/BcKMO的产酸能力进行分析;利用洋葱表皮穿透试验,检测突变体BCG183和BCG183/BcKMO的穿透能力;利用real-time PCR技术,检测突变体BCG183和BCG183/BcKMO中已知致病相关基因腺苷酸环化酶编码基因Bac、异源三聚体G-蛋白G?亚基基因Bcg2和Bcg3、蛋白激酶调节亚基基因PkaR、MAP激酶编码基因Bmp1和Sak1、MAP激酶Bmp3和BcSak1下游的靶基因Bcreg1、TCHK-MAPK信号途径基因Bos1、亲环蛋白A编码基因Bcp1、小G蛋白基因Ras2、多聚半乳糖醛酸酶基因Bcpg1和超氧化物歧化酶基因Sod1的表达水平。【结果】突变体BCG183中的PMG和PG的酶活性较野生型和回复突变体明显增强,CX、PGTE和PMTE的酶活性与野生型和回复突变体没有明显差别;突变体BCG183的毒素活性较野生型和回复突变体明显增强;突变体BCG183的产酸能力较野生型和回复突变体明显减弱;突变体BCG183能够穿透洋葱表皮,在培养基上形成菌落,与野生型和回复突变体没有明显差别;突变体BCG183中已知致病相关基因Bac、Bcg2、Bcg3、PkaR、Bmp1、Sak1、Bcreg1、Bos1、Bcp1、Ras2、Bcpg1和Sod1的表达水平明显强于野生型和回复突变体。【结论】灰葡萄孢BcKMO通过调控病菌的胞壁降解酶活性、毒素活性、产酸能力、致病相关基因的表达而影响病菌的致病力。     

香蕉与枯萎病菌4号小种互作过程中防御酶活性的变化

为探讨香蕉被枯萎病菌4号小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4)侵染后防御酶活性的变化规律,采用伤根浸孢子液接种法,对粉蕉(ABB)和巴西蕉(AAA)的香蕉苗进行人工接种试验,测定香蕉苗与枯萎病菌互作过程中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)5种防御酶的活性变化。结果表明:接种的香蕉苗体内PAL、POD、PPO和SOD酶活性都高于未接种的对照香蕉苗,且各种酶活性变化也比未接种的变化复杂,表明这4种酶在枯萎病菌侵染过程中积极参与了香蕉苗体内的抗病反应;但接种与未接种的香蕉苗体内CAT活性变化大致相似,表明CAT活性的变化与枯萎病菌的侵染无关。     

哈密大枣在干制过程中几种酶及果胶和纤维素变化的研究

[目的]以新鲜哈密大枣为原料,探讨干制温度对哈密大枣品质相关酶及指标的影响,为提高干制大枣品质新工艺提供理论依据.[方法]测定干制过程中哈密大枣多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、纤维素酶活性及果胶与纤维素含量,研究干制过程中哈密大枣品质相关酶及指标的变化趋势.[结果]干制过程中与哈密大枣品质直接相关指标包括多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶,果胶甲酯酶的活性及果胶和纤维素含量受干制温度的影响较大.[结论]干制温度对果胶和纤维素的含量及酶活性影响显著;多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、纤维素酶是影响大枣品质的重要酶.     

广西香蕉枯萎病病原菌4号生理小种的分子检测与鉴定

[目的]明确在广西个别香蕉产区发现的香蕉枯萎病病原种类,为防控该病害提供科学依据.[方法]从广西不同香蕉产区采集香蕉枯萎病病株样本,分离纯化获得6株菌株,以香蕉枯萎病1号和4号生理小种为阳性对照,采用特异PCR的方法,对分离到的6株菌株进行分子检测,并用盆栽香蕉和西贡蕉小苗接种进行菌株致病性鉴定.[结果]经ST1/ST2特异引物扩增,1号菌株与香蕉枯萎病菌1号生理小种扩增到约200 bp片段;2~6号菌株和香蕉枯萎病菌4号生理小种扩增到约250 bp片段.与标样对比结果表明,1号菌株为香蕉枯萎病1号生理小种,2~6号菌株为香蕉枯萎病4号生理小种;盆栽接种致病性鉴定结果与分子检测结果相同.[结论]广西个别蕉区已遭受香蕉枯萎病菌4号小种侵染,各级部门应高度重视.     

广西香蕉枯萎病菌4号生理小种对桂蕉6号的致病力分化研究

桂蕉6号是广西的主栽香蕉品种,占全区香蕉种植面积的90%以上。为了明确广西香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)4号生理小种对桂蕉6号的致病力,通过采集分离,获得41个香蕉枯萎病菌4号生理小种菌株,用伤根淋灌法接种香蕉组培苗。根据病菌对桂蕉6号的致病力强弱,上述菌株可以分为3类,其中强致病力菌株22个,中致病力菌株7个,弱致病力菌株12个,分别占供试菌株的53.66%、17.07%、29.27%。由此可见,广西香蕉枯萎病菌4号生理小种存在明显的致病力分化现象,强致病力菌株为优势种群。     

香蕉枯萎病菌4个生理小种生化特征的比较

为研究香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporumf.sp.cubense)生理小种之间的差异,对该菌的细胞壁降解酶、酯酶同工酶和可溶性蛋白进行测定和分析,结果表明:在4个生理小种中均能检测到4种细胞壁降解酶(PG、PMG、Cx和FPA)。其中4号生理小种的PMG和Cx酶活性最高,且国外的1号和4号生理小种菌株的Cx酶活性比国内同种生理小种菌株的高;国内1号生理小种的FPA酶活性最低,其他小种的酶活性差异不显著;同一生理小种国内外菌株的PG酶活性差异不显著;4个生理小种的酯酶同工酶和可溶性蛋白电泳图谱差异较大,聚类分析表明致病力相近的菌株聚在同一分枝上,亲缘关系较近。     

灰葡萄孢胞壁降解酶对番茄植株致病作用的分析

灰葡萄孢(Botrytis cinerea)是一种寄主范围多达200多种植物的病菌,其在致病过程中能产生多种胞壁降解酶,包括多种果胶酶和纤维素酶。用果胶酶和纤维素酶处理番茄叶片,产生相似于病害症状的水渍状腐烂斑,能破坏细胞超微结构,使叶绿体、线粒体等细胞器解体;分生孢子萌发和菌丝生长中能产生多种酶类,其中多聚半乳糖醛酸甲基水解酶(PMG)活性较高,且分生孢子萌发60 h后该酶仍具有活性。在番茄植株不同部位形成的病斑中均能检测到PMG,病斑褐色部位的PMG活性明显高于黄色部位。纤维素酶活性除了在分生孢子萌发阶段和果实病斑中未能检出外,在菌丝培养液和叶片病斑的褐色部分均能检测到该酶活性。病菌果胶酶和纤维素酶活性与病菌致病力的相关性测验表明,两类酶与致病力均为正相关,相关系数分别为0.362 3和0.105 7。根据上述结果分析,果胶酶和纤维素酶均能对寄主植物造成伤害,在病菌致病过程中有增加病菌毒力的作用。     

香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种的快速检测与鉴定

【目的】从香蕉枯萎病菌１号和４号生理小种特有的基因序列入手,建立一种快速可靠的分子检测技术,为防止香蕉枯萎病的传播蔓延、尽早采取防治对策、指导香蕉生产进行品种配置提供理论依据。【方法】根据研究室已经筛选到的4号生理小种候选致病相关基因序列设计引物,分别以来自海南、广东和广西的6个香蕉枯萎病菌1号生理小种菌株、7个4号生理小种菌株、7个尖镰孢其它专化型菌株以及2个外围菌株DNA为模板进行PCR扩增,筛选香蕉枯萎病菌1号、4号生理小种特异性引物及尖镰孢菌的通用引物。【结果】筛选到的特异性引物不仅可用于香蕉枯萎病菌DNA的检测,还可直接用于对罹病香蕉组织和土壤中的香蕉枯萎病菌的检测;筛选到的尖镰孢菌通用引物,可作为内参照以检测DNA的质量,以避免假阴性情况的出现。【结论】所建立的三重PCR检测方法实现了在一次PCR反应中快速、准确地同步检测香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种,对检测香蕉苗是否感染枯萎病及蕉园土壤是否受到香蕉枯萎病菌的污染具有重要意义。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种农杆菌介导遗传转化体系的建立及T—DNA插入突变体的筛选

【目的】通过农杆菌介导的遗传转化（ATMT）方法,建立香蕉枯萎病4号生理小种的高效转化体系,构建病原菌的突变体库并进行筛选,为已突变基因提供分子标记,在分子水平上对香蕉枯萎病菌的功能基因进行深入研究。【方法】通过单因子变量（试验材料、真菌孢子浓度、农杆菌预诱导终浓度、IM诱导培养基pH、共培养介质、共培养时AS浓度、共培养温度）试验,研究影响农杆菌介导的遗传转化效率的关键因素,并通过形态观察与致病性试验筛选突变体。【结果】得到的最佳转化条件为：农杆菌预诱导浓度OD600=0.8,病原菌孢子浓度106 CFU/mL,转化受体材料为分生孢子,共培养培养基pH 5.4,共培养温度25 ℃,共培养培养基中AS浓度200 μmol/L,共培养介质为硝酸纤维素膜。通过条件优化,转化效率可达到800-900个转化子/106个孢子。【结论】通过农杆菌介导的遗传转化成功将GFP基因转入病原菌中并表达,构建了病原菌的T-DNA插入突变体库,并通过筛选得到多个表型和致病性发生变化的突变体,为香蕉枯萎病菌基因组功能注释的研究奠定了基础。     

香蕉枯萎病菌2个生理小种多聚半乳糖醛酸酶活性的比较

用香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc 4)接种巴西香蕉,香蕉枯萎病菌1号生理小种(Foc 1)接种粉蕉,均能检测到PG、PMG、PGTE、PMTE和Cx 5种细胞壁降解酶活性,其中PG活性均最高。在7种不同碳源培养条件下,Foc 4的菌丝干质量都比Foc 1的大,说明Foc 4的生长更快,能更适应多种营养条件。在PG诱导方面,有柑桔果胶或PGA存在时,2个生理小种的PG活性明显加强。在葡萄糖或CMC作为唯一碳源时,2个生理小种的PG活性很低。以香蕉维管束组织培养2个生理小种后发现,Foc 4的PG活性比Foc 1高。以粉蕉维管束组织培养2个生理小种后发现,Foc 1的PG活性比Foc 4高。以柑桔果胶作为碳源,并改变不同的氮源,在7种氮源培养条件下,Foc 1和Foc 4均能产生PG活性,但所产生的PG活性比不加氮源所产生的PG活性低。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种农杆菌介导遗传转化体系的建立及T-DNA插入突变体的筛选

[目的]通过农杆菌介导的遗传转化(ATMT)方法,建立香蕉枯萎病4号生理小种的高效转化体系,构建病原菌的突变体库并进行筛选,为已突变基因提供分子标记,在分子水平上对香蕉枯萎病菌的功能基因进行深入研究.[方法]通过单因子变量(试验材料、真菌孢子浓度、农杆菌预诱导终浓度、IM诱导培养基pH、共培养介质、共培养时AS浓度、共培养温度)试验,研究影响农杆菌介导的遗传转化效率的关键因素,并通过形态观察与致病性试验筛选突变体.[结果]得到的最佳转化条件为:农杆菌预诱导浓度OD600=0.8,病原菌孢子浓度106 CFU/mL,转化受体材料为分生孢子,共培养培养基pH 5.4,共培养温度25℃,共培养培养基中AS浓度200 μmol/L,共培养介质为硝酸纤维素膜.通过条件优化,转化效率可达到800~900个转化子/106个孢子.[结论]通过农杆菌介导的遗传转化成功将GFP基因转入病原菌中并表达,构建了病原菌的T-DNA插入突变体库,并通过筛选得到多个表型和致病性发生变化的突变体,为香蕉枯萎病菌基因组功能注释的研究奠定了基础.     

香蕉枯萎病菌遗传多态性及其致病力分化

为了明确我国香蕉主要种植区香蕉枯萎病菌（Fusarium oxysporum f.sp.cubense,FOC）的致病力及其遗传多态性,本研究采用对寄主鉴定和RAPD技术分析来自海南、广西、广东、福建、云南的FOC 生理小种、致病力分化及遗传多态性。结合巴西蕉和粉蕉鉴定与RAPD技术,与香蕉枯萎病菌1号（FOC1）和4 号生理小种（FOC4）对比,55 个FOC 菌株中,有28 个菌株属于1 号生理小种、海南10 个、广西8 个、广东4 个、福建4 个、云南2 个;27 个菌株属于4 号生理小种,海南20 个、广西4 个、广东1 个、福建1 个、云南1 个。强致病力菌株有23 个菌株,中致病力菌株有15 个,弱致病力菌株有17 个;通过遗传多态性分析,9 条引物PCR扩增供试菌株,共扩增出136 条谱带,其中多态性的条带有126 条,多态性位点频率为93.4%,在遗传阈值为0.68 时,55 个供试菌株与FOC1 和FOC4划分为4 个RAPD 菌群,除1 号生理小种BF26 菌株单独形成郁菌群外,4 号生理小种和其余1 号生理小种均未单独形成菌群,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ群同时含有1号和4号生理小种。因此,我国香蕉种植区香蕉枯萎病菌仍以1号和4 号生理小种为主,但是生理小种的遗传分化在分子水平上趋于复杂化,香蕉枯萎病菌群体具有丰富的多态性,其致病力的强弱和菌株遗传关系无直接的相关性,跟地理分布也没有相关性,香蕉枯萎病菌的遗传多态性可能更多依赖其寄主。这些结果为香蕉的抗病育种、品种的合理布局以及香蕉枯萎病的综合防治提供理论依据。     

苹果树腐烂病菌多聚半乳糖醛酸酶基因Vmpg7和Vmpg8的功能

【目的】前期转录组分析表明苹果树腐烂病菌（Valsa mali）两个多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)基因Vmpg7和Vmpg8在病菌侵染定殖过程中显著上调表达。论文旨在分析Vmpg7和Vmpg8在病菌营养生长、致病力、果胶酶活性、对果胶的利用等方面的作用及基因双敲除对同家族内其他基因表达水平的影响,明确Vmpg7和Vmpg8在病菌致病过程中的生物学功能,为进一步解析苹果树腐烂病菌致病分子机理提供基础。【方法】通过qRT-PCR检测基因在病菌侵染过程中的表达水平及基因双敲除后PG家族内其他PG基因的表达量;利用double-joint PCR构建基因敲除载体并通过PEG介导的原生质体转化技术进行基因敲除,经4对引物PCR检测及Southern blot验证获得基因单敲除和双敲除突变体,并利用gap-repair技术对基因进行回复;利用PDA培养基常规培养法观察突变体营养生长状况;通过离体接种富士苹果叶片及枝条的方法检测基因缺失对病菌致病力的影响;通过3,5-二硝基水杨酸（DNS）比色法检测各突变体胞外果胶酶活性;利用Czapek培养基培养法分析突变体对果胶的利用情况。【结果】qRT-PCR分析表明,Vmpg7和Vmpg8在病菌侵染3 d后分别上调表达27.73和8.19倍。通过基因敲除技术,分别获得3个Vmpg7基因单敲除突变体、1个Vmpg8基因单敲除突变体和3个Vmpg7/Vmpg8基因双敲除突变体,并获得了Vmpg7和Vmpg8单敲除突变体的回复突变体。将突变体接种到PDA培养基上,菌落形态和生长速率均没有发生变化;接种到苹果叶片和枝条上,Vmpg7单敲除突变体及Vmpg7/Vmpg8双敲除突变体在叶片和枝条上的致病力显著降低,而Vmpg8单敲除突变体在叶片上的致病力显著降低;进一步对果胶酶活性及对果胶的利用分析,发现Vmpg8单敲除突变体及Vmpg7/Vmpg8双敲除突变体胞外果胶酶活性均显著降低,且所有突变体在果胶培养基上生长均明显减慢。此外,基因回复后突变体的致病力、果胶酶活性及在果胶上的生长速率均回复到野生型菌株03-8水平。重要的是,Vmpg7/Vmpg8双敲除后影响了PG家族中其他PG基因的表达水平,3个基因显著上调表达。【结论】多聚半乳糖醛酸酶基因Vmpg7和Vmpg8可能与同家族内其他基因协同作用,通过调节果胶酶活性参与苹果树腐烂病菌致病过程。     

南方根结线虫和香蕉枯萎病菌4号生理小种对香蕉复合致病力的测定

通过室内盆栽接种测试的方法,测定南方根结线虫(Moidogyne incognita)和香蕉枯萎病菌4号生理小种(Fusarium oxysporumf.sp.cubense race 4)对香蕉2个感枯萎病品种(巴西蕉和大蕉)和抗枯萎病品种(农科1号)的复合致病力。结果表明:对于供试的感病品种,先接种南方根结线虫能显著减轻香蕉枯萎病的发病程度;同时接种2种病原物和先接种香蕉枯萎病菌5d后接种南方根结线虫能加重香蕉枯萎病的发展;复合侵染能抑制南方根结线虫的种群数量,其中先接种香蕉枯萎病菌和同时接种2种病原物对南方根结线虫种群数量抑制作用更大;对于抗病的品种农科1号,2种病原物的同时接种能导致香蕉对枯萎病抗性的部分丧失。