基于转录组测序技术分析愈创木酚对禾谷镰刀菌的抑菌机制

植物源酚类化合物愈创木酚可以显著抑制禾谷镰刀菌的生长,本研究利用转录组测序分析愈创木酚对禾谷镰刀菌的作用机制,采用RNA-Seq技术从转录组水平分析禾谷镰刀菌在0.4μl/ml愈创木酚胁迫下的响应机制.结果显示,共筛选到905个差异表达基因表达量发生了变化,其中表达量上调的基因为464个,表达量下调的基因为441个.差...     

腐皮镰刀菌侵染甘薯的转录组分析

腐皮镰刀菌(Fusarium solani)是甘薯上的重要病原菌,易引起甘薯根腐病、腐烂溃疡病等。为明确F.solani在侵染甘薯时病原基因变化趋势,对腐烂溃疡病病菌侵染甘薯不同时期取样,通过Illumina Hiseq 4000高通量测序平台测定及分析序列。结果表明,共获得1 068 861 644条有效数据,F.solani侵染后6 h、24 h、3 d、5 d分别筛选出了1 056、995、737、935个显著差异表达基因,其中上调基因分别有587、679、430、551个,下调基因分别有469、316、307、384个,GO功能分析差异基因富集在分子功能和细胞组分,KEGG通路富集分析属于代谢和遗传信息过程。其中差异表达倍数2倍以上,且表达量水平前20的差异基因,有15个基因参与碳水化合物、能量、核苷酸以及氨基酸代谢;3个基因参与翻译和蛋白质加工和修饰等遗传信息处理;2个基因参与细胞自噬过程。随机筛选9个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,结果表明,这9个基因的表达模式与转录组数据分析结果基本一致。本研究结果发现,F.solani在侵染甘薯过程中代谢活跃,这可能是其在侵染甘...     

小麦禾谷镰刀菌毒素抗性系的筛选及抗性特性

以稳定生长的小麦（抗盐０３×Ｎｏ１８）Ｆ１花药愈伤组织为材料，小麦强致病禾谷镰刀菌的粗毒素为选择剂，进行抗毒素变异细胞系的离体筛选。结果从多步正筛选系统和一步正筛选系统分别获得抗性变异细胞系ＫＮｒ－ａ和ＫＮｒ－ｂ．抗性系的毒素抗性具有显著提高，且其细胞膜透性、硝酸还原酶活性、苯丙氨酸解氨酶活性、游离氨基酸组成均发生了明显变化。据此提出了细胞水平上禾谷镰刀菌毒素作用的机理及抗性变异细胞系对毒素表现出一定抗性的可能原因     

宁夏小麦赤霉病禾谷镰刀菌致病性分化的研究

将宁夏小麦赤霉病禾谷镰刀菌单饱分离的纯培养菌系10个有效菌株,分别接种在12个小麦品种和宁夏主栽小麦品种永良4号上,结果表明,禾谷镰刀菌系间存在较明显的致病性分化现象,对于不同品种其致病力不同,菌系和小麦品种间均表现出不同的反应。将宁夏小麦赤霉病禾谷镰刀菌的70个单孢纯培养菌株接种在宁夏主栽品种永良4号上,结果显示中致病力菌株占41.4%,弱致病力菌株占40%,强致病力菌株占18.6%。     

尖孢镰刀菌侵染枸杞根系的转录组分析

由尖孢镰刀菌引起的根腐病是枸杞种植中的主要病害之一,为探究尖孢镰刀菌侵染枸杞的分子致病机制,并挖掘其关键致病基因,通过尖孢镰刀菌侵染‘宁杞1号’枸杞根系,于侵染第7天刮取菌样进行转录组测序分析。结果表明,与纯培养菌株相比,在侵染第7天的尖孢镰刀菌中共发现了1 892个显著差异表达基因,其中上调表达基因1 242个,下调表达基因650个;GO富集分析表明,分子功能分类的跨膜转运蛋白和ATP酶活性以及生物学过程分类的跨膜转运可能在尖孢镰刀菌致病过程中发挥了重要作用;KEGG富集分析表明,鞘脂代谢、过氧化物酶体和ABC转运蛋白是尖孢镰刀菌侵染过程的主要代谢途径。此外,通过对比分析编码碳水化合物酶与植物-病原互作相关基因在尖孢镰刀菌侵染前后的表达量,筛选到10个关键致病候选基因。     

小麦赤霉病禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)产碱性蛋白酶的发酵条件

小麦赤霉病是全球毁灭性作物病害之一。禾谷镰刀菌产生碱性蛋白酶与侵染麦粒有关,纯化碱性蛋白酶对研究真菌降解谷物蛋白有重要作用。本研究探讨了培养基及发酵条件对禾谷镰刀菌菌株F15产碱性蛋白酶的影响。试验结果表明,优化的禾谷镰刀菌产碱性蛋白酶的液体发酵条件为:培养基含葡萄糖3.000%、蛋白胨2.000%、麸皮2.500%、KH2PO40.100%、KC l 0.200%、ZnSO40.001%、CaC l20.001%;培养条件为:初始pH9、接种量8%、种龄60 h,在120 r/m in下28℃振荡培养84 h,碱性蛋白酶活力达534.2 U/m l。     

气质联用法(GC-MS)检测禾谷镰刀菌代谢指纹分析

代谢指纹分析(Metabolic fingerprint analysis)是代谢组学研究的重要分析模式,广泛应用于各类动植物体的非靶标的代谢产物的探索研究中,其在真菌微生物方面的研究却很少。采用气质联用法(GC-MS)对衍生化后的禾谷镰刀菌样品进行指纹图谱分析,比较不同培养时间、培养环境、不同衍生化方法对代谢产物的影响,选择最佳条件,鉴定出63种代谢产物。这为真菌类物质的代谢组学研究提供了参考依据。     

小麦禾谷镰刀菌毒素抗性系的筛选及抗性特性

以稳定生长的小麦Ｆ１花药愈伤组织为材料，小麦强致病禾谷镰刀菌的粗毒素为选择剂，进行抗毒素变异细胞系的离体筛选。结果从多步正筛选系统和一步正筛选系统分别获得抗变异细胞系ＫＮ＾ｒ－ａ和ＫＮ＾ｒ－ｂ。抗性系的毒素抗性具有显著提高，且其细胞膜透性、硝酸还原酶活性、苯丙氨酸解氨酸活性、游离氨基酸组成均发生了明显变化。据此提出了细胞水平上禾谷镰刀菌毒素作用的机理及抗性变异细胞系对毒素表现出一定抗性的可能原因。     

小麦响应禾谷镰刀菌侵染的核心基因筛选与鉴定

【目的】筛选鉴定小麦品种连麦12响应禾谷镰刀菌侵染过程中的核心基因,为小麦赤霉病防御分子网络提供理论参考。【方法】对成功感染禾谷镰刀菌的连麦12小穗进行转录组测序,通过DESeq筛选差异表达基因（DEGs）,对DEGs进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析,构建DEGs的蛋白质互作网络,通过MCODE和cytoHubba筛选核心基因。【结果】对小麦品种连麦12接种禾谷镰刀菌（处理组）和接种无菌去离子水（对照,CK）72 h后的DEGs进行筛选,结果共筛选出14180个DEGs,其中有10966个DEGs上调表达,有3214个DEGs下调表达。经GO功能注释分成三大类,共51个条目,其中,细胞组分包含14个条目,主要富集在细胞、细胞部件和膜3个条目;分子功能包含11个条目,主要富集在催化活性和结合2个条目;生物学过程包含26个条目,主要富集在细胞过程、代谢过程和刺激反应3个条目。KEGG信号通路富集分析结果显示,富集到代谢、次级代谢物生物合成、苯丙烷类生物合成、植物信号激素转导、植物MAPK信号通路的DEGs数量最多;富集到光合作用—天线蛋白通路,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,谷...     

小麦赤霉病菌代谢物 Integracide A抗菌除草活性研究

为明确小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)农药活性代谢物的结构及其抗菌除草活性。采用乙酸乙酯提取、凝胶柱层析及反相高效液相色谱分离技术获得该代谢物高纯度活性化合物,采用核磁共振波谱和多级质谱等技术鉴定其化学结构;采用菌丝生长速率法、微量稀释法和平皿法测定该代谢物的抗真菌、抗细菌和除草活性。结果表明:活性化合物鉴定为四环三萜类抗生素-integracide A,其对烟草青枯病菌(Pseudomonas solanacearum)有强烈的抑菌活性,最低抑菌质量浓度(MIC)为6.25 mg/L;对反枝苋(Amaranthus retroflexus)种子萌发和根生长有强烈的抑制作用,抑制中浓度(EC50)分别为13.20mg/L和3.46mg/L。小麦赤霉病菌代谢物integracide A具有较强的抑菌和除草活性。     

离体培养的小麦花药对镰刀菌毒素反应之研究

通过不同浓度的镰刀菌毒素对离体培养的小麦花药进行胁迫，结果表明，随着胁迫浓度的增加，小麦花药培养效率迅速下降，具体表现在降低培养花药的反应率、愈伤组织诱导率、绿苗分化率及相对培养白苗率四方面。毒素的这种效应，因供试材料基因背景的不同而有一定差异，相对而言，感病品种和含感病基因的杂种花药对毒素较为敏感。     

甘肃玉米茎腐病病菌禾谷镰孢复合种遗传多样性

为阐明甘肃省玉米茎腐病优势致病菌禾谷镰孢复合种地理群体的遗传多样性,2015年和2017年从甘肃省4个生态区采集茎腐病样本,经组织分离及鉴定,选取代表性禾谷镰孢复合种菌株114株,采用SSR和VNTR引物结合POPGENE version1.32及NTSYSpc 2.11,进行群体间遗传多样性及亲缘关系的聚类分析.结果...     

不同杀菌剂对拟枝孢镰刀菌的毒力测定及田间防效

为筛选高效防治紫花苜蓿根腐病的药剂,选用不同杀菌剂对拟枝孢镰刀菌进行室内毒力测定,盆栽药效试验和紫花苜蓿根腐病的大田防治试验。室内毒力测定结果表明:抑菌效果较好的分别是98%咯菌腈和98%戊唑醇,质量浓度为1.25μg/mL时,它们的抑菌率分别为90.11%和83.68%,抑菌效果较差的分别是98%嘧菌酯和97%恶霉灵。盆栽试验结果表明:98%咯菌腈的EC50值最小,为2.060 3μg/mL,对紫花苜蓿拟枝孢镰刀菌的抑制作用最大。15个复配组合除组合4、8、9和10表现为相加作用外,其余组合均表现为增效作用。大田试验结果表明:50%咯菌腈和43%戊唑醇以有效剂量250g/hm2的防效较好,其防效分别为69.42%和66.78%,50%咯菌腈和43%戊唑醇以有效剂量125和125g/hm2复配具增效作用的同时防效较好,为71.39%。咯菌腈和戊唑醇等可作为大田防治紫花苜蓿根腐病的首选药剂。     

醋糟生物质炭对尖孢镰刀菌胁迫下番茄系统抗性的影响

为探明生物质炭介导的系统抗性在土传病害防治过程中的作用,以番茄枯萎病为对象,采用盆栽试验,研究尖孢镰刀菌胁迫下生物质炭对番茄体内抗氧化酶活性和非酶类抗氧化分子含量的变化,及对相关抗性基因表达的影响。结果表明:施加生物质炭可显著降低番茄的病害程度。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄叶片光合色素显著降低,丙二醛含量显著增加,生物质炭的施加可显著降低尖孢镰刀菌胁迫造成的光合色素和丙二醛含量变化。施加生物质炭在降低番茄体内过氧化物酶活性的同时,可提高“解毒酶”(包括过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽S-转移酶)的活性。在尖孢镰刀菌胁迫下,番茄体内氧化型谷胱甘肽含量明显升高,生物质炭的施加(3%)在显著降低氧化型谷胱甘肽含量的同时,显著提高了还原型谷胱甘肽含量,表明生物质炭可通过提高抗氧化分子含量来加强番茄体内活性氧的清除效率。此外,在生物质炭的作用下,番茄水杨酸相关基因PR1a、MPK2和NPR1的表达下调,而茉莉酸相关基因DEF1、JAZ1、JAZ3和乙烯相关基因ACO1和ACS的表达上调。结果表明施加生物质炭可增强番茄系统防御尖孢镰刀菌入侵的启动效应和能力。     

防治植物枯、黄萎病的优良放线菌株筛选

采用平板对峙法、生长速率法和组织研磨法对实验室前期获得的放线菌进行测定,以期筛选出对植物枯、黄萎病生防作用较为全面的优良放线菌株。皿内抑菌试验结果表明,菌株SC11的抑菌能力最为突出,对3种靶标菌的平均抑制率接近80%,菌株153、SE2和F46也有较好的抑菌效果,平均抑菌率均超过50%;耐药性试验结果表明,菌株153、SC11耐药性较强,菌株F46在各杀菌剂存在条件下均不能生长;盆栽试验结果表明,菌株153、SC11在不同作物上均有较强的定殖能力,对供试作物种子萌发及植株生长有明显的促进作用。经室外盆栽模拟大田试验证明,153、SC11放线菌具有较好的防病促生效果。总体来看,菌株153和SC11的生防特性较全面,抗菌、耐药、易定殖并且能够促进作物生长,具有一定的应用潜力。     

玉米抗病相关基因NPR1的同源克隆及表达分析

NPR1是植物系统获得性(systemic acquired resistance,SAR)抗病反应中的关键基因,对植物的广谱抗性起重要调控作用。以玉米自交系"齐319"为材料,通过PCR方法克隆到一个玉米NPR1基因(命名为Zm NPR1)。序列分析结果显示Zm NPR1包含两个保守结构域POZ/BTB位点和Ankyrin repeat锚蛋白重复位点。蛋白质聚类分析表明Zm NPR1与水稻Os NPR2的同源性最高。亚细胞定位结果显示Zm NPR1定位于洋葱表皮细胞的细胞核中。半定量PCR结果显示,Zm NPR1和玉米防卫基因PAL(编码苯丙氨酸解氨酶)响应水杨酸、玉米矮花叶病毒和玉米小斑病原菌的诱导并显著上调表达;而Zm NPR1和PAL的表达水平受到茉莉酸甲酯的明显抑制。这表明Zm NPR1在玉米中参与到水杨酸介导的抗病反应通路。     

不同木霉菌株对黄瓜枯萎病菌的拮抗作用

比较不同木霉菌株对黄瓜枯萎病菌的竞争作用、重寄生作用、抗生作用和防病作用的差异,筛选出高效菌株,为利用木霉菌防治土传病害提供理论依据。通过与致病菌对峙培养,研究竞争作用。结果表明:供试木霉菌能限制黄瓜枯萎病菌的菌丝扩展,哈茨木霉(Trichoderma harzianum)TH菌株竞争作用最强,菌丝扩展抑制率为67.70%。试验发现木霉菌株能够通过紧贴、缠绕、穿透等方式寄生于黄瓜枯萎病菌的菌丝上,最后引起菌丝断裂,细胞内容物外泄。通过无菌滤膜过滤获得的不同木霉菌代谢产物抗生作用明显,TH菌株代谢产物的抑菌圈直径达到3.9cm,对黄瓜枯萎病菌的菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别为57.19%和68.35%。盆栽试验结果显示,育苗时施加木霉菌株不同程度控制苗期黄瓜枯萎病的发生,TH菌株防病作用最强,防效为64.34%,绿色木霉(Trichoderma viride)TV菌株促进黄瓜生长作用最强,地上部分和地下部分鲜质量分别增加42.81%和86.92%。