中国北方玉蜀黍黑粉菌交配型a位点鉴别及遗传多样性分析

利用特异性引物对2017年采自7个省(自治区)的84份玉米瘤黑粉病菌进行交配型a位点鉴别,采用相关序列扩增多态性(ISSR)分子标记技术对供试菌株进行遗传多样性分析,分析我国北方玉米主要产区玉蜀黍黑粉菌交配型a位点基因型种类及其遗传多样性水平。结果表明,玉蜀黍黑粉菌交配型a位点基因型主要有mfa1、mfa2和mfa1+mfa2三个种类,84株菌株中,mfa1基因型和mfa1+mfa2基因型均有31株,占鉴定株数的36.9%;22株为mfa2位点,占鉴定株数的26.2%。通过筛选出的8条ISSR引物共扩增出61条清晰条带,特异性条带55条,多态性位点所占比例为90.2%。UPGMA聚类分析结果表明,供试菌株遗传相似系数介于0.59～0.92,在遗传相似系数为0.65时供试菌株被分为6个类群,表现出丰富的遗传多样性。ISSR揭示的玉蜀黍黑粉菌遗传多样性、交配型a位点基因型以及地理来源之间的关系分析结果表明,菌株的遗传类群和交配型a位点基因型之间无密切关系,并且两者与菌株地理来源也无明显相关性。     

立枯丝核菌RsCAT基因的克隆及在菌核形成中的表达分析

在玉米纹枯病菌Rhizoctonia solani AG-1-IA中克隆CAT基因,利用生物信息学软件推测其理化性质、结构域、二级结构并构建该蛋白的三维模型,分析过氧化氢酶(CAT)在立枯丝核菌菌核形成中的作用。系统进化树分析表明,该蛋白与Laccaria bicolor同源性最高。利用real-time qPCR分析RsCAT在正常情况下和H_2O_2胁迫条件下的表达差异,结果表明,RsCAT在菌核形成过程中表达量持续升高,在第6天时表达量最高然后开始下降。在H_2O_2胁迫条件下,处理组CAT基因的表达量、菌丝生长速率均高于对照组,表明H_2O_2在菌核形成过程中作为一种信号分子促进了CAT基因的表达。初步判断RsCAT参与了玉米纹枯病菌菌核的形成,并且起到清除H_2O_2等自由基的作用。     

东北地区玉米穗腐镰孢菌种类鉴定及拟轮枝镰孢菌遗传多样性

为明确东北地区玉米穗腐病致病镰孢菌的种类及拟轮枝镰孢菌的多样性,于2015~2016年在东北4个省30个区县进行玉米穗腐病样品的采集,通过形态学及分子生物学方法对分离获得的镰孢菌的种类进行鉴定,并用ISSR分子标记技术对40株拟轮枝镰孢菌进行遗传多样性分析。结果表明:在获得的122株镰孢菌分离物中鉴定出包括禾谷镰孢菌、层出镰孢菌、亚粘团镰孢菌和拟轮枝镰孢菌共4个种,其分离频率分别为4.92%、7.38%、10.66%和77.05%。从区域分布来看,拟轮枝镰孢菌的分布最广,在所有采样县区均有分布。在30个县区采集的玉米穗腐病样品中,有7个县区分离到亚粘团镰孢菌,有5个县区分离到层出镰孢菌,有2个县区分离到禾谷镰孢菌,分别占采集县区样本的23.33%、16.67%和6.67%,说明拟轮枝镰孢菌是东北地区玉米穗腐病的优势致病菌。ISSR-PCR结果表明,筛选出的8条ISSR引物共扩增出45条清晰条带,其中27条为多态性条带,不同引物对供试菌株扩增的条带数不同,引物842扩增的条带最多,引物873扩增的条带最少,多态性条带的比例分别是66.7%和50%。聚类分析结果表明,供试菌株间的遗传相似系数为0.75~1.00,当遗传相似系数为0.97时,供试菌株被全部分开。拟轮枝镰孢菌ISSR类群的划分与其地理来源没有明显的相关性。     

苏打盐碱地水稻秆腐菌核病病原鉴定及其生物学特性

对苏打盐碱地水稻秆腐菌核病病原进行了分离、鉴定和生物学特性的研究。结果表明,该病原菌菌核黑色圆球状,表面凸凹形态,直径164~309μm,内部褐色拟薄壁组织;分生孢子淡褐色,1~3个隔膜,大小为(32~76)μm×(5~22)μm;无性世代为Nakataea sigmoidea,有性世代为Magnaporthe salvinii。病原菌在25~30℃时生长较好,利用鼠李糖(P0.05)、硝酸钙(P0.05)和硫酸锌(P0.01)能力最强,在利用碳氮源和微量元素方面,与弱酸性和寒冷地水稻秆腐菌核病病原存在差异。     

酸碱度对StRALF基因表达量的影响及初步分析

快速碱化因子(RALF)是一种能够参与植物发育调控的植物肽激素,在真菌中也广泛存在并且影响真菌对寄主的侵染状况。通过外源添加酸碱来明确pH值对玉米大斑菌生长的影响,使用实时荧光定量PCR技术分析玉米大斑病菌中StRALF基因在外源添加酸、碱时表达量的变化。运用预测网站对克隆得到的StRALF基因编码区蛋白序列的基本性质进行分析。结果表明,玉米大斑瓋菌在碱性环境下生长状态较好。碱性条件下,StRALF基因比酸性条件下基因表达量高。在侵染寄主过程中,96 h及以后表达量达到最大。经预测分析,初步确定其为分泌蛋白或膜蛋白。在弱碱性条件下,StRALF基因表达量较高并参与侵染过程及侵染后的生长阶段。     

东北水稻白叶枯病菌生理小种及水稻品种对9号小种的抗性

对东北地区水稻白叶枯病菌生理小种群体的构成及分布,以及水稻品种对白叶枯病菌9号小种的抗性进行了研究。结果表明,东北地区水稻白叶枯病菌生理小种群体由6个小种,即Race 1、Race 2、Race 3、Race 6、Race 8和Race 9构成。小种Race 1、Race 2和Race 9在东北三省吉林、辽宁和黑龙江都有分布,小种Race 3和Race 8只存在黑龙江省,Race 6只存在辽宁省。在30个水稻品种中,对9号生理小种表现抗病的有13个,出现频率为43.3%;中抗7个,频率23.3%;中感6个,频率20.0%;感病4个,频率13.3%。本研究为在东北粳稻地区挖掘白叶枯病的抗源,以及利用抗病品种控制白叶枯病危害提供依据。