核盘菌Ss160的基因克隆与功能初探

由核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）引起的菌核病是油菜等十字花科作物的重要病害，对油菜的产量品质造成严重影响。本研究基于转录组数据筛选到一个核盘菌基因Ss160 (Sscle04g035160)，发现Ss160在接种油菜的核盘菌中高度表达。生物信息分析表明该基因具有信号肽，且序列在真菌界高度保守。亚细胞定位显示Ss160无特异性的定位，烟草叶片瞬时表达Ss160在核盘菌离体叶接种实验中病斑扩展显著小于表达空载体的和野生型烟草叶片，暗示异源表达Ss160能够提高植物的菌核病抗性。基于酵母系统的体外实验证明Ss160具有转录激活能力。该研究结果为后续Ss160在核盘菌-植物互作中功能机制的研究提供基础，也为油菜菌核病的研究提供借鉴和参考。     

高温低氧对菌核存活率和土壤微生物组成的影响

核盘菌Sclerotinia sclerotiorum可引起多种重要经济作物的菌核病,造成严重损失。降低土壤中菌核数量是防治该病害的关键。本研究分析了土壤类型、土壤温度、水分含量和氧气水平对核盘菌菌核萌发率的影响,并通过高通量测序分析了相应处理对土壤微生物组成及丰度的影响。研究发现湿润条件下,35℃低氧处理2~4周可导致土壤中核盘菌菌核100%死亡。测序结果表明,处理4周后土壤中微生物的群落结构发生了显著变化。其中15℃正常氧水平条件下,菌核周围木霉菌属Trichoderma的丰度显著增加,35℃正常氧水平芽孢杆菌属Bacillus和篮状菌属Talaromyces相对丰度显著提高,而低氧条件下狭义梭菌属Clostridiumsensu stricto 1、11、12丰度显著提高。这一发现为通过调控土壤微生态防控作物菌核病提供了依据。     

通过CRISPR/Cas9技术突变BnMLO6基因提高甘蓝型油菜的抗病性

基因编辑技术可以实现对目标基因高效准确的修饰,为植物遗传改良开辟了新途径。霉菌抗性位点(Mildew resistance locus O, MLO)基因是植物对白粉病菌防御的主效负向调节因子,突变后能增强植物对白粉病的抗性,但在油菜中是否具有同样的功能尚未见报道。为解析该基因在油菜抗病中的功能,本研究通过分析油菜接种核盘菌后基因的表达情况发现,BnMLO6基因受核盘菌诱导表达;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了一份BnMLO6基因6个同源拷贝同时突变的材料mlo6-212。遗传分析表明,CRISPR/Cas9引起的BnMLO6基因突变能够稳定遗传;mlo6-212突变体在田间和温室条件下都表现出明显的白粉病抗性;在接种核盘菌24 h后,病斑面积显著低于野生型,减小19.5%;BnMLO6基因突变能激发叶片胼胝质的自发堆积,增强接菌后乙烯和茉莉酸抗病信号。因此,BnMLO6基因可能参与了多条抗病信号路径,负向调控油菜对白粉病和菌核病的抗性。研究结果不仅为BnMLO6基因协同调控油菜多种病原菌抗性的研究提供了参考,也为油菜抗病性遗传改良提供了抗性资源和技术支撑。     

向日葵菌核病拮抗木霉菌筛选及防病效果

采用平板对峙、离体叶片检测、盆栽和田间试验,筛选出3株对向日葵菌核病有较强拮抗能力的木霉菌,分别为深绿木霉Trichoderma atroviride N862、长枝木霉T. longibrachiatum N246和哈茨木霉 T. harzianum X102。3株木霉对向日葵菌核病菌的生长抑制率均超85%,离体叶片试验显示,N862、N246和X102对病斑扩展的抑制率分别为90.6%、96.5%和63.8%,表现出良好的防病效果。分别采用木霉孢子拌土、灌根、拌土+灌根3种处理方式对向日葵菌核病进行盆栽防治试验,结果显示拌土+灌根处理防病效果最佳,3株木霉的防效均超过73%。采用拌土+灌根处理进行防治向日葵菌核病田间试验,N862、N246和X102对病害的田间防效分别为67.54%、49.96%和49.23%,其中以N862的防效最高,3株木霉对向日葵菌核病均表现出良好的防病效果,有重要的开发应用潜力。