海南橡胶树棒孢霉落叶病菌毒素蛋白基因检测与致病性分析

Cassiicolin毒素蛋白是橡胶树棒孢霉落叶病菌的主要致病因子。本研究对分离自海南省5个市县的橡胶树棒孢霉落叶病菌进行了鉴定,形态学鉴定结合分子生物学鉴定结果表明,病原菌为多主棒孢。利用Cassiicolin毒素不同亚型编码基因特异性引物和菌饼活体接种法分别鉴定了分离菌株的毒素蛋白类型和致病性,结果显示,分离的35个菌株都含有Cas5基因,未发现含其他类型的毒素基因,表明海南橡胶树棒孢霉落叶病菌为含Cas5毒素蛋白优势群体;所有菌株对橡胶树品种‘RRIM600’都能够致病,但是在不同抗性品种上致病性存在一定差异。     

褪黑素诱导小豆抗锈病机理的初步研究

为明确外源褪黑素诱导小豆抗锈性的作用及机理,以感病小豆品种‘宝清红’为材料,采用叶面喷施不同浓度褪黑素激发处理小豆真叶,而后对真叶挑战接种锈菌夏孢子,结果表明,低浓度(11.61 mg/L)褪黑素可显著提升小豆对锈病的抗性。夏孢子萌发试验表明,褪黑素对夏孢子萌发及芽管生长无显著抑制作用,表明褪黑素无抑菌活性。进一步的基因表达分析发现,与对照相比,褪黑素激发诱导了水杨酸(SA)通路关键基因NPR1于接种后24 h显著上调表达,且病程相关蛋白PR1、几丁质酶(CHI)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)及PR5均于接种后24～120 h被显著诱导表达,说明褪黑素可能通过诱导NPR1表达,进而激活下游PR蛋白的高水平应答,使感锈病小豆品种获得对锈病的抗性。     

外源ACC通过激活乙烯合成及信号转导诱导小豆抗锈性

大量研究表明, 乙烯可激发植物对死体营养型真菌的抗性, 但我们前期研究发现, 乙烯合成前体ACC可提高小豆对活体营养型真菌——锈菌的抗性, 为初步明确其机制, 本研究分析了ACC处理对小豆乙烯合成及信号转导的影响, 结果表明, ACC处理显著提高了乙烯合成基因VaACS1及信号通路关键基因VaEIN2?VaEIN3?VaERF5的表达水平?此外, ACC处理后再接种锈菌, 小豆锈病的发病程度显著降低?对接种锈菌后不同时间VaPR2和VaPR4的表达分析表明, 相比ACC处理后不接种对照, ACC处理后再接种锈菌的处理, 接种后1~5 d这两个基因表达量显著升高; 与水处理不接种锈菌相比, 水处理接种锈菌5~8 d后VaPR2和VaPR4的表达量虽显著上调, 但应答时间较ACC处理滞后, 且总体表达水平低, 表明ACC激活乙烯通路进而诱导防卫反应基因上调表达是其诱导小豆抗锈性的关键?     

玉米弯孢叶斑病菌PG基因家族鉴定与表达分析

采用生物信息学鉴定Clpg基因家族成员,利用实时荧光定量PCR技术分析玉米弯孢叶斑病菌多聚半乳糖醛酸酶基因(Clpg)在病原菌-寄主植物互作时期的表达情况,鉴定Clpg基因的家族成员,研究每个成员在侵染过程的表达水平,明确Clpg基因在玉米弯孢叶斑病菌致病性中的作用。结果表明,玉米弯孢叶斑病菌Clpg基因家族有4个成员,分别命名为Clpg1、Clpg2、Clpg3和Clpg4,均含有3个内含子和2个外显子,与其他真菌PG基因具有相同的NTD、DD、GHG、RIK保守结构域。Clpg1基因的表达趋势为先升高后下降,在3 h达最高值;Clpg2、Clpg3和Clpg4基因的表达趋势为逐渐上升,结果暗示Clpg基因可能参与病原菌与寄主植物的互作过程。     

玉米弯孢叶斑病菌Clg2基因克隆、序列特征和不同发育阶段表达分析

异源三聚体G信号通路在调控植物病原真菌的形态、侵染结构形成和致病力等方面具有重要作用。本研究根据玉米弯孢叶斑病菌新月弯孢全长cDNA文库中的EST序列,克隆获得一个含1 074bp开放读码框(ORF)Gα基因。该基因包含5个外显子和4个内含子,编码357个氨基酸,被命名为Clg2。通过序列比对和进化树分析,证明Clg2蛋白具有Gα蛋白结构特征和保守序列区,与小麦黄斑叶枯病菌(Pyrenophora tritici-repentis Pt-1C-BFP)和大斑刚毛座腔菌(Setosphaeria turcica)中的Gα蛋白相似性高达96%和97%,处于同一分支。采用实时荧光定量PCR技术分析了Clg2基因在病菌不同发育阶段的表达水平,显示在菌丝中表达水平最低,在分生孢子中表达量最高,暗示Clg2基因在病菌分生孢子形成期起重要作用。上述结果将为开展Clg2蛋白功能研究奠定基础。     

植物病原真菌致病分子机理的研究进展

综述了植物病原真菌致病分子机理的研究进展,围绕植物病原真菌粘附寄主表面、侵染结构的形成、侵入寄主、在寄主内定殖与扩展四个侵入寄主的主要步骤,进行分子解析的阐明,有助于更好的评估病原真菌致病性的影响,并对今后的工作进行了展望.     

大豆化感物质的产生途径、提取、分离及纯化

早在公元前的希腊,人们就了解并记载植物对周围其他植物生长产生抑制作用的现象。1937年,首次将这个现象定义为化感作用。1992年,国家名词审定委员将其定名为化感作用,即植物之间（包括微生物）相互的化学关系对植物生长产生抑制或促进作用。后来有人把化感作用定义为1种植物通过向环境释放某些化学物质,在其周围形成1个微环境区域,从而抑制或促进该区域内其他植物（包括其自身）生长的现象。这个概念的出现表明人们已经认识到化感作用是整个生态系统化学关系网的组成部分,在植物与植物之间、植物与其他生物之间起着不可忽视的作用。     

茄链格孢菌侵染马铃薯叶片过程的细胞学观察

采用光学显微镜和电镜技术系统研究了茄链格孢菌对马铃薯叶片的侵染过程及超微结构特征。结果表明：接种2 h后,分生孢子开始萌发,分生孢子各个位置都可萌发产生芽管|接种6 h后,菌丝顶端出现附着孢|接种8 h后,菌丝从细胞间凹陷处直接侵入感病品种东农303叶片表皮细胞内|接种24 h后,受侵染寄主细胞中的菌丝向相邻细胞扩展蔓延,感病品种细胞内含物及各类细胞器基本完全消解。在抗病品种克新1号上,茄链格孢菌的侵染情况与感病品种基本一致,但发生时间明显较感病品种推迟,寄主细胞内的菌丝数量明显少于感病品种|并且在接种24 h后出现细胞壁加厚的防卫反应,在感病品种上没有观察到防卫反应现象。说明抗病品种对茄链格孢菌具有一定的抗侵入和抗扩展能力。     

大豆疫霉菌诱导的β-1,3-葡聚糖酶与寄主抗病性的关系

为明确-1,3-葡聚糖酶与大豆抗大豆疫霉根腐病的关系,分别测定了具有不同抗性的3个大豆品种的真叶和第1片复叶被大豆疫霉菌侵染后β-1,3-匍聚精酶的活性,并分析其与抗病性的关系.侵染大豆真叶和第1片复叶后备品种的β-1,3-葡聚糖酶活性均明显升高.接种大豆真叶后抗病品种48 h出现酶活性高峰,酶活性增加105.9%;中感晶种和感病品种72 h出现酶活性高峰,酶活性增加量分别为66.3%和65.7%.接种大豆复叶后酶活性的变化与真叶反应一致.说明β-1,3-葡聚糖酶的活性与大豆品种的抗病性呈正相关,抗病品种较感病品种酶活性峰值出现早,酶活性增加量高.对酶的部分性质的研究结果表明:酶的最适反应温度为55℃,最适反应pH为5.0,在55℃以下,pH 4.5～7.5范匍内酶活性较稳定.Ca2+、Mn2+、K+、Al3+对酶均有激活作用,Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Hg2+、Ba2+对酶有抑制作用.抑菌试验表明,β-1,3-葡聚糖酶粗酶液对大豆疫霉菌的菌丝生长和游动孢子萌发有明显的抑制作用.     

小麦根腐离蠕孢菌诱导小麦β-1,3-葡聚糖酶基因的克隆及其表达

为了明确小麦受小麦根腐离蠕孢侵染后β-1,3-葡聚糖酶基因的表达情况,采用RT-PCR方法在受小麦根腐离蠕孢菌侵染后的小麦叶片中扩增β-1,3-葡聚糖酶基因,然后对侵染后的小麦叶片总RNA进行Northern斑点杂交。结果表明,克隆到了β-1,3-葡聚糖酶基因,该基因在小麦被侵染12 h时开始表达,在48 h后未见表达。对照中未见表达。可推断出此β-1,3-葡聚糖酶基因是被小麦根腐离蠕孢菌（Bipolaris sorokinianum）侵染后诱导表达的。