青杨叶锈病菌(Melampsora larici-populina Kleb.)侵染过程的超微结构研究

 采用电子显微镜技术对青杨叶锈病菌(Melampsora larici-populina Kleb.)的侵染过程进行了研究。发现该菌夏孢子萌发产生1~3个芽管,且具较多的树杈状分枝。芽管由气孔侵入,侵入前不形成明显的附着胞或仅个别芽管形成附着胞。芽管侵入气孔后在气孔腔内形成气孔下囊,再分化出圆形的膨大体而产生1~2支初生菌丝。初生菌丝在寄主细胞间扩展,与叶肉细胞壁接触后分化出吸器母细胞,吸器母细胞中的细胞器与胞间菌丝相同,双核。吸器母细胞产生侵入钉侵入叶肉细胞内部形成吸器,成熟吸器由细长具颈环的管状颈部和膨大的吸器体组成,此时胞间菌丝在吸器母细胞处分化出次生菌丝,在叶肉细胞间扩展形成次生菌落,产生孢子堆。病菌在寄主细胞间隙或沿寄主细胞壁延伸时,寄主细胞仍保持正常状态。     

影响柿树炭疽菌孢子萌发、附着胞形成及致病性的环境因子

 在凹玻片上测定了不同浓度的葡萄糖溶液对柿树炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)的分生孢子萌发和附着胞形成率的影响,结果表明:分生孢子萌发率随葡萄糖浓度升高而增加,但附着胞形成率下降,芽管长度增加,附着胞的直径几乎没有变化;随着时间的延长,孢子萌发率和附着胞形成率都有所增加。不同pH对分生孢子萌发和附着胞形成率的影响结果显示,分生孢子在pH 2.0~9.0的溶液中可以萌发,并产生附着胞;最适分生孢子萌发和附着胞形成的pH是在5.0~6.0。不同pH处理的致病试验结果说明。在23℃时病斑在pH 4.0~8.0条件下都可产生;致病试验结果也发现,17℃时,pH6.0处理能发病,但不形成分生孢子团,pH 5.0处理不发病;15℃时,pH 5.0和pH 6.0的处理都不能发病。温度对菌丝生长的影响显示,菌落生长最适温度是25℃左右,高温抑制菌落生长。寄主表面侵染结构扫描电镜观察结果表明,芽管长度变化很大,芽管可以纵向沿着脊或沟延伸,也可横向通过脊沟;附着胞均在沟底或近底部形成。     

母细胞产生内含物的芽胞杆菌分析

在苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)分离过程中发现有些芽胞杆菌产生与Bt相似的芽胞,但并不形成伴胞晶体,特别是发现它们在芽胞期的母细胞中含有丰富的内含物,对该类菌株的性质需要进一步明确.本研究选择6株该类型的菌株,对其种属、质粒、蛋白谱和杀虫活性等进行了初步分析.芽胞形态和质粒图谱分析结果显示,其与Bt菌株相似;肤指纹图谱分析发现选取的蛋白与蜡样芽胞杆菌(B.cereus)族细菌的蛋白匹配度最高;16S rDNA聚类研究表明,所分离的菌株的确与蜡样芽胞杆菌(B.cereus)族(包括Bc和Bt)同源性最高;从生物杀虫活性测定来看11-1菌株上清液对小菜蛾(Plutella xylostella)的校正死亡率达75.9％,而85-1和11-1菌株上清对亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)的校正死亡率分别能达到100％和87.9％.本研究结果表明在Bt菌株的分离过程中,对于没有形成晶体但在芽胞形成时期还有内含物的菌株也应加以重视,这些菌株属于B.cereus族,具有潜在利用价值.     

疏水表面诱导橡胶树炭疽菌侵染结构的发育分化过程

为了解橡胶树2种炭疽病菌的侵染结构发育分化过程,采用平板菌落生长速率法测定了3株胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides和3株尖孢炭疽菌C.acutatum的菌丝生长速率,测量其分生孢子大小,显微观察2种炭疽菌在疏水表面诱导下侵染结构的发育分化过程。结果表明,胶孢炭疽菌菌丝生长速率为0.96~1.36 cm/d,显著高于尖孢炭疽菌的菌丝生长速率0.72~0.89 cm/d,但二者分生孢子大小无显著差异。在疏水表面诱导下,2种炭疽菌分生孢子在接种2~6 h后开始萌发,12 h孢子萌发率为71.70%~88.05%,13~16 h开始分化附着胞,24 h附着胞形成率为48.99%~70.74%,36 h菌丝诱发形成大量附着枝,48 h后分生孢子产生的次生菌丝也可诱发形成附着枝,附着枝呈圆形、姜瓣形、梨形或不规则形。分生孢子极易产生,可在菌丝顶端成簇或菌丝侧面排列产生,也可由分生孢子形成的芽管产生,或在芽管分化附着胞过程分枝形成分生孢子;附着胞多着生于芽管顶端,少数附着胞顶端可继续萌发类似短芽管结构,再次分化形成可黑色化的次级附着胞。表明橡胶树2种炭疽菌不同菌株间分生孢子萌发时间、孢子萌发率、附着胞形成时间和形成率有一定差异,但种间无明显差异;橡胶树炭疽菌分生孢子极易形成,在疏水表面容易分化形成附着胞和附着枝,说明具有极强的适生性。     

表达aiiA基因多黏芽胞杆菌工程菌构建与功能分析

AiiA蛋白能够专一性地水解革兰氏阴性菌分泌的信号分子,从而抑制其致病基因的表达,减弱致病性。根据NCBI上公布的蜡状芽胞杆菌ATCC14579的aiiA序列设计引物,从苏云金芽胞杆菌Bacillusthuringiensis NBIN-861中扩增得到aiiA基因（GenBank登录号：MG704113）,全长基因约750 bp。将aiiA基因插入大肠杆菌表达载体pET-28a和芽胞杆菌表达载体pBMB1A中,构建重组表达载体pETaiiA和pBMaiiA,pETaiiA转化大肠杆菌BL21（DE3）,pBMaiiA转化多黏类芽胞杆菌NR1,获得重组工程菌BLaiiA和BPaiiA。SDS-PAGE和蛋白质谱鉴定表明AiiA蛋白均成功表达,利用指示菌紫色杆菌CV026检测发现目的蛋白具有水解N-酰基高丝氨酸内酯活性。其中纯化的AiiA蛋白（1.13 mg/mL）和重组菌BPaiiA浓缩的发酵上清液中的AiiA蛋白活性较高（透明圈直径分别为16和18 mm）,马铃薯致病性试验和抑菌试验结果表明该蛋白对胡萝卜欧文氏菌具有一定的抗病活性,但不具有抑菌活性。多黏芽胞杆菌NR1和重组菌BPaiiA发酵产生的抑菌物质含量均为1.2%～1.3%,具有良好的抑菌效果。本研究为构建更有效的生物防治菌株奠定了理论基础。     

单细胞分析研究二氧化氯对杀蚊细菌球形赖氨酸芽胞杆菌芽胞的影响

球形赖氨酸芽胞杆菌Lysinibacillus sphaericus（Ls）是应用广泛的蚊虫生物防治制剂，在实际应用时可能会遇到不利的环境因子或杀菌剂。本研究通过单细胞分析方法监测ClO₂处理后的单个Ls芽胞及其萌发过程，探究ClO₂对Ls芽胞结构和成分的影响及与芽胞萌发相关蛋白的影响，以及ClO₂的杀胞机制。经0.05%～0.3% ClO₂处理5 min后，36%～86%的芽胞不能形成单菌落。吡啶二羧酸钙（CaDPA）特征峰（1017 cm^-1）强度随处理程度增大有所降低，而蛋白质α-螺旋峰（1652 cm^-1）强度没有明显变化。ClO₂处理显著改变Ls芽胞的萌发动态，芽胞启动CaDPA快速释放的时间、完全释放的时间以及皮层水解完成的时间显著延长；而外源CaDPA仅能触发低浓度ClO₂（0.05%）处理的芽胞，且显著迟缓。表明ClO₂处理没有直接破坏芽胞内膜但严重损伤了与萌发相关蛋白的功能，特别是皮层水解酶容易失活。这可能就是被处理的芽胞可以启动芽胞萌发的最初步骤，而不能进一步发展为营养细胞的原因。     

苏云金芽胞杆菌杀虫蛋白增效物质与增效机理

苏云金芽胞杆菌的主要特征是在芽胞形成的同时,能产生对多种昆虫具有特异杀虫活性的晶体蛋白,该蛋白对人畜和环境安全无害。但因在应用过程中杀虫毒力有限,影响了其巨大潜力的发挥。因此,如何提高杀虫蛋白的毒力,寻找更有效的增效物质成为新的研究热点。本文主要综述目前对苏云金芽胞杆菌杀虫蛋白具有增效作用的物质与增效机理的研究进展。     

苹果炭疽叶枯病病原Glomerella cingulata及其侵染过程

为明确苹果炭疽叶枯病病原菌围小丛壳Glomerella cingulata的侵染致病特征,在分离获得该病原菌的基础上,采用形态学观察、ITS序列分析和致病性测定对其进行了鉴定,并利用光学和扫描电子显微镜对病原菌在嘎啦苹果叶片上的侵染过程进行了研究.结果表明,在陕西咸阳地区分离获得的9株病原菌均为围小丛壳G.cingulata.25 ℃下接种9 h后,分生孢子中间产生隔膜,双胞化,并萌发产生芽管和附着胞;24 h后分生孢子的2个细胞均可萌发并形成芽管及附着胞,部分芽管顶端可产生次级分生孢子;48 h后次级分生孢子萌发形成附着胞;72 h后,附着胞下形成的侵染钉可直接入侵寄主,在表皮细胞内形成初生菌丝和次生菌丝,此时叶片表面已出现褐色斑点.接种7 d后叶片病斑处出现分生孢子盘和子囊壳.表明陕西省近年出现的苹果炭疽叶枯病病原菌为围小丛壳G.cingulata,该病菌在嘎啦叶片上的一些特殊侵染行为可能是导致该病害易在短时间内暴发的重要原因.     

菜豆锈菌侵染过程的显微和超微观察

 本文报道了通过微分干涉衬显微镜、荧光显微镜及扫描电镜和透射电镜所观察到的菜豆锈菌的侵入和扩展过程。菜豆锈菌夏孢子萌发多产生1个芽管,偶尔也产生双芽管。芽管以气孔侵入为主,也可从表皮直接侵入。侵入前形成或不形成明显的附着胞。气孔侵入的芽管首先在气孔腔内形成气孔下囊,再进一步分化出圆形的膨大体,由膨大体产生1~2支初生菌丝。初生菌丝与叶肉细胞壁接触后分化出吸器母细胞,吸器母细胞进入叶肉细胞内部形成吸器。初生侵染菌丝在产生吸器母细胞的部位的后部产生分枝,形成次生侵染菌丝在叶肉细胞间蔓延。     

稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）的凋亡诱导和检测

 使用低浓度H2O2和高浓度NaCl诱导稻瘟病菌的凋亡,检测了产生的凋亡特征。结果显示：诱导后稻瘟病菌具有典型的凋亡特征,如胞内活性氧累积、磷脂酰丝氨酸从细胞膜的内表面转移到外表面、染色体浓缩和DNA断裂。进一步研究发现：凋亡关键性酶类caspase的抑制剂Z-VAD-FMK能够显著影响稻瘟病菌的孢子萌发和附着胞形成过程。典型的稻瘟病菌孢子由3个细胞组成;在Z-VAD-FMK的作用下,2个以上细胞同时萌发产生芽管的比例由34.1％增加到66.0％,同时形成附着胞的源细胞也以顶端细胞为主转变为以基部细胞为主。这些结果说明凋亡参与了稻瘟病菌的孢子萌发和附着胞形成过程。     

Antimicrobial Activity of Culture Filtrate of Bacillus amyloliquefaciens RC-2 Isolated from Mulberry Leaves

ABSTRACT A potential antagonist, Bacillus amyloliquefaciens strain RC-2, against Colletotrichum dematium, mulberry anthracnose fungus, was obtained from healthy mulberry leaves by in vitro and in vivo screening techniques. Application of culture filtrate of RC-2 inhibited disease on mulberry leaves, indicating that suppression was due to antifungal compounds in the filtrate. Development of mulberry anthracnose on mulberry leaves was inhibited only when the culture filtrate was applied before fungal inoculation, and it was not inhibited by application after inoculation. These results suggest that the antifungal compounds in the filtrate exhibit a preventive effect on the disease. Peptone significantly increased production of the antifungal compounds. The culture filtrate of RC-2 also inhibited the growth of several other phytopathogenic fungi and bacteria, such as Rosellinia necatrix, Pyricularia oryzae, Agrobacterium tumefaciens, and Xanthomonas campestris pv. campestris, in vitro. From the culture filtrate of RC-2, seven kinds of antifungal compounds were isolated by high performance liquid chromatography analysis, and one of the compounds was determined as iturin A2, a cyclic peptide, by nuclear magnetic resonance and fast atom bombardment mass analysis.     

特基拉芽孢杆菌JN-369的分离鉴定及其抑菌物质分析

为筛选可用于防治由稻瘟病菌所致水稻稻瘟病的生防菌株资源，采用稀释涂布平板法，从感病水稻品种湘早籼24号的健康植株茎叶中分离获得了1株拮抗细菌JN-369，结合形态学观察、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析对其菌种进行了鉴定，采用平板对峙法研究了JN-369菌株的抑菌谱，并初步测定了JN-369中挥发性有机物 (VOCs)、蛋白类粗提物及脂肽类粗提物对稻瘟病菌的抑制作用。结果表明:JN-369菌株为特基拉芽孢杆菌Bacillus tequilensis，其对稻瘟病菌具有显著抑制作用，对菌丝生长的抑制率达80.46% ± 0.83%；同时该菌株对供试的辣椒胶孢炭疽菌、烟草赤星病菌及黄瓜疫病菌等植物病原真菌和卵菌均有抑制作用；但对供试病原细菌则均无抑制作用；1 × 108 cfu/mL 的 JN-369菌悬液产生的挥发性有机物对稻瘟病菌的抑制效果最强，抑制率达72.92% ± 3.01%，1.454 mg/mL的蛋白类提取物和1.026 mg/mL 的脂肽类提取物对稻瘟病菌的抑制率分别为24.68% ± 0.80%和14.34% ± 1.08%。研究表明，菌株JN-369具有一定的开发应用潜力。     

Antifungal activity of <Emphasis Type="Italic">Biscogniauxia</Emphasis> sp. culture filtrates against the rice pathogen <Emphasis Type="Italic">Magnaporthe oryzae</Emphasis>

An ethyl acetate extract of a culture filtrate (ECF) from an unidentified fungal isolate O821 was evaluated for antifungal activity against the rice pathogen Magnaporthe oryzae. The O821-ECF significantly inhibited spore germination, appressorium formation, and mycelial growth of M. oryzae, and its antifungal activity was heat-stable. It also significantly suppressed the number and size of blast lesions. In an analysis of the ITS sequence of this isolate, it shared similarities with species of the fungus Biscogniauxia. These results suggest that isolate O821 of the genus Biscogniauxia produces a heat-stable antifungal compound(s) in its culture filtrate.     

地衣芽孢杆菌W10抗菌蛋白的分离纯化及其理化性质研究

 地衣芽孢杆菌W10是一株对多种植物病原菌有拮抗作用的生防细菌,其产生的抗菌物质主要是抗菌蛋白。细菌培养滤液用30%硫酸铵盐析,透析后再经SephadexG-75层析柱纯化得到一种具有抑菌活性的蛋白。该抗菌蛋白的分子量为46049.2Da;等电点为6.71;含有糖基,含糖量为6.83%;含有脯氨酸或羟脯氨酸;不含脂基。这种蛋白在pH6~12范围内均具有抑菌作用,pH6时活性最大;对热稳定,100℃以下水浴20min,抑菌活性与对照相比均在对照的80%以上,121℃蒸汽处理20min,活性虽有所下降,但仍达对照的65.7%;对胰蛋白酶和蛋白酶K不敏感,酶处理后蛋白的抑菌活性分别为对照的98.7%和98.3%;对氯仿和紫外线也不敏感,处理后活性仍达对照的91.0%和98.6%。     

乙烯信号传导途径因子OsEIL 6调控水稻抗稻瘟病反应

稻瘟病(rice blast)是水稻生产上最严重的病害之一。抗病相关基因的挖掘对稻瘟病的防治具有重要意义。研究表明植物EIN3/EIL家族基因在抗病过程中发挥着重要作用。本研究采用RNAi技术探究OsEIL6参与的水稻抗稻瘟病反应。稻瘟菌侵染时基因表达谱检测结果表明,OsEIL6在水稻和稻瘟菌非亲和组合中受到诱导表达。稻瘟菌接种结果显示,水稻OsEIL6沉默株系和野生型植株‘TG394’相比抗性下降;实时荧光定量RT-PCR结果分析表明,OsEIL6的表达量下降导致乙烯合成途径中OsACO1和乙烯信号传导途径的OsERF063和OsERF073的转录水平下降。亚细胞定位研究发现该基因定位于水稻细胞质。OsEIL6沉默株系中ROS合成途径标记基因OsrbohA和OsrbohB的表达量均明显下调,表明该基因可能通过影响ROS的合成调控水稻抗稻瘟病反应。本研究结果将有助于进一步揭示OsEIL6参与的乙烯信号传导途径介导的水稻抗稻瘟病反应机制。     

水稻白叶枯病菌毒素的分离、生物测定及化学成份初步分析

 采自山西太谷及安徽固镇小麦上两禾谷胞囊线虫群体对禾谷胞囊线虫致病型国际鉴别寄主A组内11个品种具有相同的反应型——除对小麦品种Capa有毒性外,对大麦四个品种(Emir,Ortolan,Siri和Morocco)、燕麦四个品种(Sun Ⅱ,Pusa hybrid bsl,Silva和A.stezilis I.76)以及小麦其它两个品种(Loros和Iskamish-k-2-Light)等均无毒性,与目前世界上已正式命名的13个致病型不同,而与瑞典的Knislingc和Ringaascn两禾谷胞囊线虫群体的致病型相似,但也存在一定差异,瑞典的两群体对Morocco有毒性,而太谷和固镇两群体对Morocco无毒性。     

钙离子响应蛋白GCaMP6s在稻瘟菌中的异源表达

稻瘟病严重威胁全球水稻的产量,钙离子信号通路参与了稻瘟菌生长、发育和致病,了解这些过程中菌株细胞质中钙离子浓度的变化对稻瘟病的防治具有重要意义.GCaMP6s作为一种细胞质钙离子感受蛋白在动物和植物中已有大量应用.本研究利用不同稻瘟菌菌株构建了 GCaMP6s基因的异源表达菌株,在0.01 g/mL钙离子处理下,GCa...     

Isolation of Microdochium oryzae and Pinatubo oryzae from Rice Seeds and their Survival on Stored Seeds

The aim of these studies was to develop a semi-selective medium to differentiate Microdochium oryzae and Pinatubo oryzae, determine the frequency of seed infection of M. oryzae, study survival of the pathogen in stored seeds, and determine the frequency of infection of seed components. To simulate epidemics of differing intensities, panicles of rice cultivars that are susceptible (IR36) and resistant (IR42 and IR46) to M. oryzae were either non-inoculated, inoculated once, twice, or three times with a conidial suspension of M. oryzae. Both M. oryzae and P. oryzae colonies were recovered from seeds and were similar in culture. A semi-selective medium developed to detect M. oryzae seed infection rates aided in differentiating M. oryzae and P. oryzae by stimulating aerial conidiogenesis of P. oryzae. The conclusions taken from these results were: (a) seeds of IR36 had higher infection of M. oryzae than of IR42 and IR46 from plants grown in the dry season, but had lower infection of M. oryzae than of IR42 and IR46 from plants grown in the wet season; (b) M. oryzae infected seeds increased with an increase in the epidemic intensity with the highest occurring after three inoculations, the least occurring with non-inoculation, and intermediate with one, or two inoculations; (c) survival of M. oryzae decreased over time in seed lots stored at 10°C and 40% relative humidity and (d) all components of the rice seeds of IR36, IR42 and IR46 lots were infected with M. oryzae with the highest frequency in the endosperm and lemma, intermediate in the basal glumes and palea, and the least in the embryo.     

三株拮抗细菌的鉴定及抑菌作用研究

为了充分发掘和利用有益微生物资源,本文以草莓根腐尖孢镰刀菌Fusariumoxysporum为靶标菌,从草莓根际土壤中分离筛选得到3株拮抗细菌,通过培养性状与形态特征、生理生化特征以及16SrDNA同源序列比对分析进行了鉴定,菌株1-9和9—4为多粘类芽孢杆菌Paenibacilluspolymyxa、菌株12—4为枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis。这3株细菌对草莓根腐尖孢镰刀菌的抑菌作用进行了初步的研究,结果表明,3株拮抗细菌对草莓根腐尖孢镰刀菌的生长有很好的抑制作用,镜下观察对菌丝有致畸作用,其培养滤液还能够抑制草莓根腐病尖孢镰刀菌分生孢子的产生与萌发。     

里西裸囊菌za-130的杀线活性及其影响因素

本文测定了里西裸囊菌Gymnoascus reessiiza-130菌株发酵滤液对南方根结线虫Meloidogyne incognita2龄幼虫的毒杀活性,研究其对分散卵及卵囊孵化的影响及影响因素。结果表明,za-130菌株发酵滤液处理24h和浓缩5倍滤液处理2h后对南方根结线虫2龄幼虫致死率均达到100%;发酵滤液处理3d和10d对分散卵的孵化抑制率均高于87%,对卵囊的孵化抑制率均高于95%;这些均与1μl/ml 1.8%阿维菌素乳油和33μg/ml 10%福气多颗粒剂效果相当。发酵滤液中杀线活性物质具有一定的抗热性、耐pH（1.0~9.0）、抗紫外（照射低于6h）和日光灯照射的能力。