苦荞VQ基因家族的全基因组鉴定及其在叶斑病原与激素处理下的表达谱分析

【目的】VQ基因家族在植物生长、发育以及对生物或非生物胁迫反应中发挥重要功能。在全基因组尺度上,全面鉴定苦荞（Fagopyrum tataricum L. Gaertn.）VQ（FtVQ）基因家族,分析其在苦荞叶斑病原——互格链格孢（Alternaria alternata）和黑孢霉（Nigrospora osmanthi）侵染和防御相关激素——水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）处理下的表达模式,为深入解析苦荞VQ基因家族在植物抗病防御中的功能及机理奠定基础,同时为优良基因资源发掘及抗病品种改良提供线索。【方法】基于VQ保守结构域的隐马尔可夫文件（PF05678）,采用HMMER 3.0对苦荞平苦一号基因组数据库进行比对搜索,鉴定VQ基因;通过DNAMAN、MapInspect、MEGA、MEME、OrthoFinder、PLACE等生物信息学工具分析基因结构、染色体分布、启动子顺式元件、蛋白质理化性质、蛋白质保守基序、蛋白质亚细胞定位和蛋白质系统进化关系;采用实时荧光定量PCR（qPCR）方法分析苦荞叶VQ基因在病原侵染或激素处理下的表达模式。【结果】从苦荞基因组中鉴定获得28个VQ基因,大小为566—1 454 bp,均无内含子,不均一地分布在8条染色体上。根据它们在染色体上的物理位置,命名为FtVQ1—FtVQ28。每一个FtVQ蛋白含有1个VQ基序——FxxxVQx（L/F/I/V/A/Y）TG（x代表任意氨基酸）。亚细胞定位预测表明,21个FtVQ蛋白定位在细胞核中,其余定位在叶绿体或细胞质中。根据蛋白质氨基酸序列与保守结构基序,FtVQ蛋白归类于5个亚家族,亚家族内基因结构和蛋白质基序相对保守。基因重复分析表明,苦荞基因组中有8对VQ旁系同源基因,均为大片段重复基因,提示大片段基因重复在FtVQ基因家族数量扩张中发挥主要作用;它们的非同义突变和同义突变的比值（Ka/Ks）均小于1,提示重复基因在进化中经历了纯化选择。启动子顺式元件预测表明,所有FtVQ基因启动子含有BIHD1OS、CGTCA、ERELEA4、W-box和类W-box等病原或SA、JA、ET反应元件,尤其在FtVQ10、FtVQ14、FtVQ15、FtVQ22、FtVQ23、FtVQ27的启动子区域密集程度更高。qPCR分析显示,在可检测的20个FtVQ基因中,有55%—70%的基因为病原或激素处理下的差异表达基因（DEGs）,其中72.7%—85.7%的DEGs的表达显著上调。【结论】苦荞基因组拥有28个VQ基因成员,部分VQ基因可能参与了苦荞对叶斑病原的抗性反应。     

一种引致水稻稻叶褐条斑的病原鉴定初报

对广东稻区近年来水稻生产上发生较为普遍的水稻稻叶褐条斑病进行了病原分离鉴定,根据柯赫氏法则,初步鉴定其致病病原菌为稻黑孢霉菌[Nigrospora oryzae (Berk.et Br.)petch];其症状与水稻窄条斑病类似,主要见于水稻生长中后期,在叶面上形成黄褐至黑褐色的短细条状斑,严重时均可致全叶枯死,引起穗枯,谷粒结实差或不结实,造成水稻严重减产.对该病在广东主栽水稻上的发生症状、病原鉴别进行了详细描述,并对该病原菌在国内外不同寄主上发生、防治状况进行了综述.     

甘蔗黑孢霉叶斑病病原菌分离鉴定及药剂筛选试验

【目的】明确引起甘蔗黑孢霉叶斑病的病原菌及其生物学特性,设计甘蔗黑孢霉叶斑病病原菌的检测引物,筛选能有效抑制病原菌Nigrospora sphaerica的杀菌剂,为甘蔗黑孢霉叶斑病的田间防治提供指导意见。【方法】对采自广东省广州市番禺区的发病黑皮甘蔗叶片采用组织分离法纯化培养,5 d后,光学显微镜下观察菌丝和孢子;对分离物进行致病性测定;基于ITS序列,采用MRGA7.0以最大似然法构建系统发育树并根据获得的ITS序列设计特异性检测引物Ng1F/Ng1R和Ng2F/Ng2R;采用菌丝生长速率法对7种不同杀菌剂对甘蔗黑孢霉叶斑病原菌N.sphaerica的室内抑菌效果进行筛选。【结果】通过病原菌形态和分子鉴定以及生物学特性研究,引起甘蔗黑孢霉叶斑病的病原菌为N.sphaerica,其最适培养条件为温度25℃和pH 7;Ng1F/Ng1R可用以甘蔗黑孢霉叶斑病原菌的检测;咪鲜胺药剂0.16 mg/L和施保功药剂2.4 mg/L对N. sphaerica的抑菌效果最显著,抑菌效果均可达到93%以上。【结论】引起甘蔗种传病害甘蔗黑孢霉叶斑病的病原菌为N.sphaerica,Ng1F/Ng1R可用于甘蔗黑孢霉叶斑病病原菌的检测,咪鲜胺和施保功药剂可作为甘蔗黑孢霉叶斑病的田间防治药剂或种苗脱毒处理药剂。     

厚朴内生真菌HPFJ3菌丝体中抑菌活性物质的分离纯化及结构鉴定

为了促进厚朴内生真菌资源的开发利用,以一株对小麦全蚀病菌具有较高抑菌活性的厚朴内生真菌黑孢霉HPFJ3菌株(Nigrospora sp.HPFJ3)为研究材料,对发酵菌丝体甲醇粗提物中能够抑制植物病原菌生长的活性物质进行分析。通过活性指导下的色谱分离,从甲醇提取物中得到3种化合物,质谱(MS)和核磁共振波谱(NMR)鉴定结果表明,3种化合物分别为麦角甾醇、对羟基苯甲酸以及4-羟基-18碳酸。活性检测试验显示,麦角甾醇和对羟基苯甲酸2种化合物对小麦全蚀病菌均具有生长抑制作用,且麦角甾醇的抑菌活性较强,抑菌率达到66.70%;而4-羟基-18碳酸对小麦全蚀病菌无生长抑制作用。     

光强和温度对球等鞭金藻(Isochrysis sphaerica)生长及其脂肪酸的影响

本研究测定了光照强度为16～58μmol/(m2·s)和15～30℃条件下球等鞭金藻(Isochrysis sphaerica)的生长曲线以及脂肪酸组成和含量.结果表明,在设置的光照强度范围内,光照强度越强,微藻的生长速度越快.光强对各种脂肪酸的含量影响有差异,过低和过高都不利于藻体内多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acids,PUFAs)的积累.当光强为24μmol/( m2.s)时二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid,DHA,C22:6 n-3)的积累量最高,占总脂肪酸的11.77%.球等鞭金藻的最适生长温度在20—25℃之间,低温条件有利于不饱和脂肪酸的积累.光强20μmol/( m2.s)、温度20℃条件下总不饱和脂肪酸(Total Unsaturated Fatty Acids,TUFAs)含量最高,达64.99%;同样的光强,温度15℃条件下DHA占总脂肪酸的12.19%.可见适宜的光强和温度是利用球等鞭金藻收获PUFAs的关键.     

银耳瓦灰霉病原菌球黑孢菌(Nigrospora sphaerica Mason)生物学特性研究

对段木栽培银耳过程中新出现的瓦灰霉病害的病原菌球黑孢菌(NigrosporasphaericaMason)的菌丝生长和孢子萌发条件进行了研究,结果表明:病菌生长的最适宜温度为23～26℃,最适产孢温度为23℃;最适宜生长的pH为6～7,最适产孢pH为5～6,Mg2+、K+等矿质元素能促进瓦灰霉病菌菌丝的生长和产孢。     

黍黑孢菌生物学特性和杀菌剂筛选

黍黑孢菌在PDA培养基上生长40 h后开始产孢,但孢子萌发在产孢20 d后。1/2马铃薯葡萄糖汁(PDB)和1%酵母浸出膏显著地促进孢子萌发,萌发率分别达到99%和87.7%,而5%葡萄糖、1%胰蛋白胨和5%蔗糖对孢子萌发促进作用不显著。药剂对菌丝抑制作用的试验结果表明,多菌灵等8种药剂都对黍黑孢菌菌丝生长有着不同程度的抑制作用,其中,50%多菌灵可湿性粉剂效果最好,EC50为0.017μg/mL,EC95为0.098μg/mL。药剂对黍黑孢菌孢子萌发抑制试验结果表明,75%百菌清可湿性粉剂、30%福.腐.百可湿性粉剂、50%多菌灵可湿性粉剂、50%福.福甲胂.福锌可湿性粉剂和28%百.霉威可湿性粉剂都是有效的杀菌剂,其中,百菌清效果最好,其EC50和EC95分别为0.008μg/mL和0.107μg/mL。     

一株罗汉松内生真菌及其活性代谢产物

植物内生真菌能代谢产生多种生物活性物质,本研究从浙江建德千年古树罗汉松 Podocarpus macrophyllus中分离获得1株具有抗菌活性的菌株ZJDH255。通过形态和ITS rDNA序列分析,鉴定为稻黑孢霉Nigrospora oryzae。抑菌活性测试表明,菌株ZJDH255发酵粗提物对植物病原真菌灰葡萄孢Botrytis cinerea和瓜类炭疽菌Colletotrichum orbiculare具有较强抑制活性。采用正相硅胶和葡聚糖凝胶Sephadex LH-20进行柱层析从发酵粗提物中分离获得3个具抗真菌活性的化合物,通过质谱和核磁共振波谱技术将其结构鉴定为蜂蜜曲菌素mellein、灰黄霉素griseofulvin和去氯灰黄霉素dechlorogriseofulvin。     

稻黑孢菌生物学特性及杀菌剂筛选

研究了稻黑孢菌的生物学特性,并对防治药剂进行了室内筛选。试验结果表明,菌株HZ4111菌丝生长的最适条件为温度30℃、12 h光12 h暗的交替光周期、培养基p H值5.0;在以可溶性淀粉和酵母膏培养基上菌丝生长较快(日平均生长速率分别为9.63、14.25 mm/d),以山梨醇、乙醇和甘氨酸培养基上较慢(分别为0、0、0.42 mm/d);9种杀菌剂对菌株HZ4111菌丝生长均有较好的抑制作用,其中75%肟菌·戊唑醇水分散粒剂、325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂、250 g/L嘧菌酯悬浮剂效果最好,EC50分别为0.000 1、0.000 9、0.000 9μg/m L;70%丙森锌可湿性粉剂、75%百菌清可湿性粉剂、12.5%四氟醚唑水乳剂、325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂、75%肟菌·戊唑醇水分散粒剂对病菌孢子萌发有较好的抑制作用,MIC值均小于0.05μg/m L。     

Heptaketides with antiviral activity from three endolichenic fungal strains Nigrospora sp., Alternaria sp. and Phialophora sp

Two new heptaketides, (+)-(2S,3S,4aS)-altenuene (1a) and (-)-(2S,3S,4aR)-isoaltenuene (2a), together with six known compounds, (-)-(2R,3R,4aR)-altenuene (1b), (+)-(2R,3R,4aS)-isoaltenuene (2b), 5'-methoxy-6-methyl-biphenyl-3,4,3'-triol (3), alternariol (4), alternariol-9-methyl ether (5), and 4-hydroxyalternariol-9-methyl ether (6) were isolated from the EtOAc extract of an endolichenic fungal strain Nigrospora sphaerica (No.83-1-1-2). Compounds 1a and 1b were separated from enantiomers 1 by chiral HPLC, and so were 2a and 2b from enantiomers 2. Interestingly, 1-6 were also obtained from other two endolichenic fungal strains Alternaria alternata (No.58-8-4-1) and Phialophora sp. (No.96-1-8-1). The structures of 1-6 were elucidated by means of MS, HR-MS, NMR, and X-ray diffraction. Furthermore, the absolute configurations of 1a-2b were determined by CD experiments and CD calculation. Of these compounds, 4 and 5 showed antiviral activity against herpes simplex virus (HSV) in vitro, with IC(50) values of 13.5 and 21.3 μM, and with selective index (SI) values of 26.5 and 17.1, respectively.