东北地区小麦赤霉病镰孢菌种群及其致病性测定

为了明确东北地区小麦赤霉病镰孢菌的种群组成及分布,分别从辽宁省沈阳市、黑龙江省哈尔滨市和密山市、内蒙古自治区扎兰屯市、呼伦贝尔市和通辽市等地区采集小麦赤霉病病样,经单孢分离纯化共得到118株镰孢菌,传统形态学鉴定的基础上,采用基因组DNA的EF-1α序列分析技术进行了镰孢菌种类的辅助鉴定,确定属于7个种:禾谷镰孢菌为优势种,分离频率为64.41%,藤仓镰孢菌为次优势种,分离频率为18.64%;燕麦镰孢菌、尖孢镰孢菌、木贼镰孢菌、锐顶镰孢菌和轮枝镰孢菌的分离频率分别为5.08%,3.39%,3.39%,3.39%,1.70%。同时,在玉米成株期进行了致病性测定,结果表明,小麦赤霉病镰孢菌可以侵染玉米,较玉米茎腐镰孢菌的致病力低。     

玉米大斑病菌StSNF1的基因组定位、蛋白质结构预测及表达分析

为了明确StSNF1在玉米大斑病菌基因组中的位置,解析该基因编码蛋白的结构特征,探究该基因在侵染寄主的不同时期、分生孢子萌发侵染过程中以及不同碳源培养下的表达情况。结果表明,该基因ID号为008026214,全长3 046 bp,位于scaffold_17负链的97 793-100 838位置。StSNF1与玉米圆斑病菌SNF1同源关系较近,由877个氨基酸残基编码而成。StSNF1蛋白具有氮端的蛋白激酶结构域、氮端的碳代谢产物去阻遏蛋白激酶结构域和碳端的激酶相关结构域。在蛋白激酶结构域内,具有ATP结合位点和丝氨酸/苏氨酸活性位点。Real-time PCR结果表明,StSNF1在侵染后期高表达,72 h表达量最高;StSNF1在分生孢子萌发24 h时(即侵入丝形成时期)表达量最高;StSNF1在蔗糖为单一碳源的培养基中表达量最高,果胶培养基次之。综上所述,StSNF1与侵染寄主和碳源利用密切相关,在侵染后期发挥作用,利用寄主细胞内的非发酵型碳源进行次级侵染。     

棘孢木霉菌肥对黄瓜枯萎病的防治效果及对连作黄瓜根际土壤微生物种群的影响

为明确棘孢木霉Trichoderma asperellum菌肥在防治黄瓜枯萎病的同时对连作黄瓜根际土壤微生物种群的影响,采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)分析方法分别测定了棘孢木霉菌肥对连作4年的黄瓜根际棘孢木霉菌和尖孢镰孢菌Fusarium oxysporum DNA拷贝数变化和黄瓜根际微生物种群的影响。结果表明:棘孢木霉菌肥对黄瓜幼苗期和速长期黄瓜枯萎病的防治效果分别为70.24%和76.81%,均与药剂对照的防效差异不显著。棘孢木霉菌的DNA拷贝数出现2个高峰期,即黄瓜苗期和盛果期,其DNA拷贝数分别为235 000.00 ng/μL和80 500.00 ng/μL。黄瓜速长期、盛果期、生长末期的尖孢镰孢菌DNA拷贝数分别为15.41、54.87和18.36 ng/μL,且显著低于同一时期药剂对照和清水对照。黄瓜幼苗期、速长期、开花期和盛果期根际土壤微生物丰度分别为2.24、1.98、2.52和2.12,均高于药剂对照。由此可见,棘孢木霉菌肥在防治黄瓜枯萎病的同时,还可以改善黄瓜连作土壤微生物种群结构。     

玉米丝黑穗病菌对植株体内内源激素水平改变的影响

采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法,测定玉米苗期接种丝黑穗病菌后植株体内生长素(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)4种内源激素的含量变化,从寄主与病菌互作过程中植物内源激素的变化研究玉米对丝黑穗病的抗性机制。研究结果表明,玉米丝黑穗病菌侵染玉米植株后,植株体内单一激素ABA含量提高;IAA、GA和ZR的含量降低;IAA/ABA、ZR/ABA、GA/ABA及(IAA+GA+ZR)/ABA的比值均明显低于对照。激素间的比值变化较单一激素的含量变化更加显著,相对单一激素的调控作用,激素间相互作用对调节植株生长发育更为重要。玉米丝黑穗病菌侵染玉米的过程中,植物内源激素的一系列变化可能是引起植株出现畸形症状(如节间缩短、植株矮化和丛生等)的直接原因。     

木霉REMI转化体耐热机理的初步研究

本文利用蛋白质电泳、基因克隆和荧光定量PCR等技术对耐高温木霉REMI转化体的抗逆机理进行了初步研究。结果表明,耐高温木霉REMI转化体的蛋白质谱带明显多于出发菌株T21,且差异主要集中在Rf值大于0.593的区域,该区域主要是小分子的热休克蛋白,说明影响耐高温木霉REMI转化体对温度耐受性的蛋白主要以小分子量蛋白质为主。对其中一种热休克蛋白HSP24的基因进行克隆、测序,结果表明不同木霉REMI转化体和出发菌株T21间该基因序列没有差异,但经荧光定量PCR对HSP24基因转录检测表明,耐高温木霉REMI转化体的热激蛋白HSP24的表达量有所增加,从而表明REMI插入提高了该基因的转录水平。     

小麦及其近缘种叶枯病的病斑型及其细胞超微结构特点

应用离体叶片点滴接种平脐蠕孢菌Bipolaris sorokiniana孢子悬浮液并进行电镜观察,研究小麦及其近缘种属叶片上病斑型的发生特点及病、健组织细胞内部超微结构的变化。结果表明,不同品种小麦相同发育阶段的离体叶上病斑型的变化仅与其自身抗病性遗传表达有关。小麦病斑的反应型变化过程,随时间在品种、叶位、不同发育阶段间存在差异,叶肉病变细胞中细胞器结构及功能完好的为14.3%,变化的为28.6%,解体和功能丧失的为57.1%;小麦近缘种病斑的反应型不随时间改变,仅在种属间存在差异,且叶位间的差异不显著,大赖草病变细胞中细胞器结构及功能完好、改变和丧失的均为33.3%。     

木霉菌REMI转化体对番茄灰霉病的防治及其机理的研究

研究不同木霉菌转化体对番茄灰霉病防治效果及机理,为木霉菌生物防治的合理利用奠定基础。利用限制性内切酶介导基因整合技术(restriction enzyme-mediated integration,REMI),通过插入线性化质粒DNA获得了生物防治番茄灰霉病(Botrytis cinerea)效果优于出发菌T21菌株(出发菌)的3个木霉菌转化体Ttrm31、Ttrm34和Ttrm55,对侵染花器和叶片的灰霉病防效分别比原生物防治木霉菌株提高了16.9%和8%。木霉菌转化体的产孢能力、分生孢子的萌发率、对碳氮源的利用能力及对高温的抵抗能力都有所提高;木霉菌转化体本身产生的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性均比出发菌高,因此通过REMI技术可以获得新的有益木霉菌转化体,在一定程度上提高了生物菌株防治番茄灰霉病的水平。说明REMI技术可以用于改良生防木霉菌株的功能,提高生物防治效果。     

蔬菜保护地木霉菌rDNA-ITS序列和UP-PCR遗传多样性分析

采用传统形态学分类和ITS序列比对的方法,研究蔬菜保护地土壤中木霉菌种群分布和遗传多样性。木霉菌分离培养结果显示,共获得397株木霉菌,鉴定出11个种,分别为:长枝木霉Trichoderma longibrachiatum、深绿木霉T.atroviride、哈茨木霉T.harzianum、粘绿木霉T.viren、微孢木霉T.minutisporum、拟康木霉T.pseudokoningii、黄绿木霉T.aureoviride、非钩木霉T.inhamatum、棘孢木霉T.asperellum、长孢木霉T.longipile和螺旋木霉T.helicum。经ITS序列建立系统发育树后,将木霉菌分为5个组。用5条通用引物经UP-PCR扩增后,扩增出46条谱带,其中多态性条带43条,占总条带数的93.5%。遗传多样性分析表明,当相似系数为0.80时,可将24个菌株划分为9个组。UP-PCR与ITS序列相比,更能体现木霉菌种间和种内的亲缘关系及遗传差异性,可以作为木霉菌分类的辅助方法。     

绿色木霉菌T23对微量元素吸收利用的初步研究

利用原子吸收光谱和常规生长量测定法,研究了木霉菌T23对7种微量元素Mn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、Mo6+的吸收利用及7种微量元素对木霉菌T23生长的影响。结果表明:木霉菌T23对7种微量元素的吸收率存在明显差异,能够大量吸收Mg2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+、Mn2+和Fe2+,基本不吸收Mo6+元素。在微量元素对木霉菌T23生长的影响方面,则表现为Ca2+、Mn2+、Zn2+可不同程度地促进木霉菌T23产孢,Cu2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+、Zn2+在组合培养基中促进木霉菌T23菌丝生长,Mo6+抑制木霉菌T23的菌丝生长和产孢。