苹果树腐烂病菌小G蛋白VmRab7基因的功能分析

苹果树腐烂病菌（Valsa mali）引起的真菌病害严重制约着苹果经济产业的发展,深入研究其致病机制,对该病害的防控十分重要。初步鉴定了小G蛋白VmRab7的功能,为解析苹果树腐烂病菌的致病机理和病害防控提供理论依据。采用同源重组的方法对VmRAB7进行基因敲除,获得ΔVmrab7敲除突变体;通过菌落直径的测量,分析VmRab7对菌丝生长速率的影响;通过离体枝条和叶片接种,分析VmRab7对致病力的影响;通过透射电镜观察,分析ΔVmrab7突变体的自噬体及液泡形态。研究发现,VmRAB7基因的缺失使菌丝生长速率降低了约40%,致病力降低了约50%,突变体丧失了产孢能力;ΔVmrab7敲除突变体具有小且多的碎片化液泡,液泡中无球状的自噬体结构。因此,VmRab7调控着苹果树腐烂病菌的营养生长、产孢、致病力、液泡融合和细胞自噬过程。     

不同寄主来源腐烂病菌对苹果树致病性研究

[目的]研究不同寄主来源腐烂病菌对苹果树的致病性,确定苹果树腐烂病菌侵染来源,为制定病害防治策略及降低发病率提供理论依据.[方法]将来源于梨树、苹果、杨树、沙枣、胡杨、枣树、柳树及核桃腐烂病菌,接种于30;苹果树皮培养基、苹果果实、叶片、离体枝条及田间枝条上观察产孢情况,并计算发病率、病斑扩展速率.[结果]来源于梨树和胡杨树腐烂病菌在果实上侵染速度最快且能形成产孢体.来源于梨树、胡杨、枣树的腐烂病菌能在离体枝条上吐出分生孢子角.来源于胡杨和柳树的腐烂病菌未能侵染苹果叶片.来源于苹果、胡杨、枣树的腐烂病菌能成功侵染田间枝条且在20 d内吐出黄色分生孢子角.[结论]不同寄主来源的腐烂病病菌均能在30;苹果树皮培养基上形成产孢体,能成功侵染果实、叶片及离体枝条,但在病斑扩展速率和产孢能力等方面存在明显差异.来源于梨树、苹果、胡杨、红枣的病原菌均能在苹果田间枝条上侵染成功.     

苹果树腐烂病菌Argonaute基因鉴定及功能初步分析

Argonaute(AGO)蛋白作为沉默复合体RISC的重要组成部分,直接影响小RNA分子的调控功能。为了明确苹果树腐烂病菌(Valsa mali)AGO蛋白的生物学功能,以揭示苹果树腐烂病菌小RNA分子作用机制奠定基础。本研究从苹果树腐烂病菌基因组中比对出2个AGO蛋白的编码基因VMAGO1和VMAGO3,序列分析发现其均具有Argonaute的标志性功能结构域PAZ和PIWI,并与粗糙脉孢菌和构巢曲霉的AGO蛋白具有高度的同源性。基于同源重组原理成功获得了VMAGO1和VMAGO3的基因单缺失突变体,其菌落、菌丝形态及菌落生长速率与野生型03-8相比没有明显变化。此外,VMAGO1和VMAGO3的缺失不影响病菌对盐离子胁迫的响应,而VMAGO3能够参与病菌对pH、H2O2胁迫的响应,且VMAGO3的缺失能够影响病菌的致病力,其具体调控机理还需进一步验证。     

苹果树腐烂病菌多聚半乳糖醛酸酶基因Vmpg7和Vmpg8的功能

【目的】前期转录组分析表明苹果树腐烂病菌（Valsa mali）两个多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)基因Vmpg7和Vmpg8在病菌侵染定殖过程中显著上调表达。论文旨在分析Vmpg7和Vmpg8在病菌营养生长、致病力、果胶酶活性、对果胶的利用等方面的作用及基因双敲除对同家族内其他基因表达水平的影响,明确Vmpg7和Vmpg8在病菌致病过程中的生物学功能,为进一步解析苹果树腐烂病菌致病分子机理提供基础。【方法】通过qRT-PCR检测基因在病菌侵染过程中的表达水平及基因双敲除后PG家族内其他PG基因的表达量;利用double-joint PCR构建基因敲除载体并通过PEG介导的原生质体转化技术进行基因敲除,经4对引物PCR检测及Southern blot验证获得基因单敲除和双敲除突变体,并利用gap-repair技术对基因进行回复;利用PDA培养基常规培养法观察突变体营养生长状况;通过离体接种富士苹果叶片及枝条的方法检测基因缺失对病菌致病力的影响;通过3,5-二硝基水杨酸（DNS）比色法检测各突变体胞外果胶酶活性;利用Czapek培养基培养法分析突变体对果胶的利用情况。【结果】qRT-PCR分析表明,Vmpg7和Vmpg8在病菌侵染3 d后分别上调表达27.73和8.19倍。通过基因敲除技术,分别获得3个Vmpg7基因单敲除突变体、1个Vmpg8基因单敲除突变体和3个Vmpg7/Vmpg8基因双敲除突变体,并获得了Vmpg7和Vmpg8单敲除突变体的回复突变体。将突变体接种到PDA培养基上,菌落形态和生长速率均没有发生变化;接种到苹果叶片和枝条上,Vmpg7单敲除突变体及Vmpg7/Vmpg8双敲除突变体在叶片和枝条上的致病力显著降低,而Vmpg8单敲除突变体在叶片上的致病力显著降低;进一步对果胶酶活性及对果胶的利用分析,发现Vmpg8单敲除突变体及Vmpg7/Vmpg8双敲除突变体胞外果胶酶活性均显著降低,且所有突变体在果胶培养基上生长均明显减慢。此外,基因回复后突变体的致病力、果胶酶活性及在果胶上的生长速率均回复到野生型菌株03-8水平。重要的是,Vmpg7/Vmpg8双敲除后影响了PG家族中其他PG基因的表达水平,3个基因显著上调表达。【结论】多聚半乳糖醛酸酶基因Vmpg7和Vmpg8可能与同家族内其他基因协同作用,通过调节果胶酶活性参与苹果树腐烂病菌致病过程。     

苹果树腐烂病菌T-DNA插入突变体的筛选及Vmzfp3基因的功能分析

本研究采用接种离体枝条的方法,对150个苹果树腐烂病菌的T-DNA插入突变体库中的突变体进行了致病性的筛选,经过多次试验得到了3个致病力明显减弱的突变体,编号为X4379,X4368,X4468。基因组重测序结果显示,突变体X4379有2个T-DNA插入位点,分别是锌指蛋白3(Vmzfp3)和跨膜蛋白42(Vmtme42)。以苹果树腐烂病菌的全基因组序列为依托,设计引物,构建敲除载体以及互补表达载体。运用PEG的方法转化苹果树腐烂病菌,分别获得Vmzfp3和Vmtme42的敲除转化子和互补转化子。对Vmzfp3和Vmtme42基因敲除转化子、互补转化子以及野生型苹果树腐烂病菌菌丝形态和致病力进行分析。与野生型菌株03-8相比,Vmzfp3的敲除转化子的菌丝生长速率明显减慢,致病力也明显下降,其互补转化子使得这些功能缺陷均得以恢复。Vmtme42的敲除转化子无明显区别。由此证明基因Vmzfp3对病菌的菌丝生长,病菌的致病力具有调控作用。     

苹果树腐烂病菌根皮苷水解酶基因Vmlph1的功能

为明确根皮苷降解酶在苹果树腐烂病菌侵染过程中的作用,从苹果树腐烂病菌基因组序列中鉴定出候选根皮苷降解酶基因Vmlph1,利用Double-joint PCR和PEG介导的原生质体转化技术构建Vmlph1敲除突变体,观察突变体营养生长状况、产孢情况以及致病力的变化;利用HPLC方法检测基因敲除对根皮苷降解速率的影响。结果发现,经PCR及Southern blot验证后获得Vmlph1基因的敲除突变体;与野生型菌株相比,突变体菌落颜色变白,生长速率和产孢能力显著降低;接种到叶片和枝条上,突变体致病力显著降低;突变体根皮苷降解能力与野生型没有显著差异;在根皮苷诱导下,野生型菌株黑色素合成调控转录因子Cmr1基因的表达量显著上调,但突变体Cmr1基因的上调倍数显著低于野生型菌株。表明,根皮苷降解酶基因Vmlph1与苹果树腐烂病菌营养生长、致病力、分生孢子的产生及黑色素合成有关。     

苹果树腐烂病菌分生孢子产生条件研究

[目的]为了给生产实践中苹果树腐烂病研究提供一种获得分生孢子的方法。[方法]在室内测试苹果树腐烂病菌在6种培养基上的分生孢子产生条件,比较每种培养基上产生的分生孢子器个数、密度、大小、成熟率以及单个分生孢子器所含孢子数量等。[结果]PDA（添加马铃薯）、ABA（添加苹果树皮）培养基在各项参数对比中显著优于其他培养基。其中,PDA上产生的分生孢子器数量最多,ABA上产生的分生孢子器成熟率最高,产生成熟子实体的时间最短;黑光灯照射（紫外照度为53.5μW/cm2）有利于苹果树腐烂病菌分生孢子器的产生和成熟。[结论]提供了一种较为方便的室内获得苹果树腐烂病孢子的方法。     

甘肃省苹果树腐烂病菌ITS序列分析及潜育期研究

为了明确甘肃省苹果树腐烂病菌的种类及其优势种的潜育期,通过ITS序列比对和离体枝条接种法对采自甘肃省不同地区的苹果树腐烂病菌进行了ITS序列测定、分析及潜育期研究.结果表明:甘肃省苹果树腐烂病菌有2个种,分别为Valsa mali和Valsa malicola,其中Valsa mali有2个变种,分别为Valsa mali var.mali和Valsa mali var.pyri.甘肃省苹果树腐烂病菌优势种Valsa mali的潜育期随保湿时间增加而缩短,保湿时间为72h时潜育期为74.3h;温度30℃时潜育期最短,为64.3h;潜育期随枝龄的增加而增加,嫩梢的潜育期为46.3h;光暗交替下潜育期最短,为45.3h.     

环境因素对苹果树腐烂病菌分生孢子萌发与存活的影响

随着现代工业的发展，很多以前很少出现的细菌都萌生出来，在果树种植业中，苹果树腐烂现象近年来表现的越来越严重。正因如此，国内很多专家学者对此都进行了详细的研究，研究表明，苹果树腐烂主要是因为苹果树腐烂病菌的感染越来越严重，对此，通过对苹果树观察的经验以及对研究者研究结果的分析，找出了有关苹果树腐烂病菌分生孢子萌发和存活的环境影响因素。本文一开始对有关苹果树腐烂的研究进行分析，然后找到影响苹果树腐烂病菌分生孢子萌发和存活的影响环境因素。     

苹果树腐烂病菌T-DNA插入突变体表型及致病突变体研究

【目的】筛选苹果树腐烂病菌T-DNA插入表型或致病突变体,为研究该病菌的表型及致病相关基因提供起始材料。【方法】从建立的T-DNA插入突变体库中,随机挑选230株突变体菌株进行表型观察及致病性测定,并对部分致病突变体进行TAIL-PCR侧翼扩增。【结果】大部分的突变体与野生型菌株03-8在表型及致病性方面无明显差异,仅30.87%的突变体表现出了明显的变化;其中16株突变体(占突变体总数的6.95%)致病性发生了明显的增强,而表型与03-8相比无明显的变化;20株突变体(占突变体总数的8.69%)致病性与03-8无显著性差异,但是表型发生了明显的变化;16.1%的突变体则同时表现出表型及致病性的显著差异,其中28株表现为致病性显著降低,7株致病性丧失。通过对15株致病突变体侧翼序列的扩增,获得了7条T-DNA侧翼序列,其中突变体X912的侧翼序列被注释为黄曲霉(Aspergillus flavus)阿魏酸酯酶B前体。【结论】获得了多个不同的苹果树腐烂病菌表型或致病突变体,为研究该病菌的生长发育及致病相关基因奠定了良好的基础。     

苹果树腐烂病菌挥发性代谢物及其毒素活性

研究苹果树腐烂病菌代谢产生的挥发性物质及其毒素活性。通过在树皮培养基中培养苹果树腐烂病菌,采用普通蒸馏法收集其培养滤液中的挥发性代谢产物,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分离各个成分,将各组分质谱图与数据库标准物质质谱图对比,初步进行结构定性,并利用苹果枝条对其标准物质进行毒素活性测定。结果表明,苹果树腐烂病菌在发酵过程中产生5种挥发性物质,分别为2-氟丙烯、异戊醇、2-苯乙醇、4-乙基苯酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚,其中异戊醇、2-苯乙醇、4-乙基苯酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚均对苹果树枝具有毒素活性。苹果树腐烂病菌产生的挥发性代谢产物对苹果树具有毒素活性,为苹果树腐烂病菌致病机理的探索提供新的思路与方向。     

SRAP标记分析陕西省主要茶树种质资源遗传多样性

用6份有代表性的陕西茶树资源材料,从154对SRAP引物组合中筛选出40 对扩增条带清晰、多态性高的引物组合,对陕西省50个茶树资源进行遗传多样性研究。结果表明,SRAP标记能够揭示材料间较高的遗传多样性,共检测到336个等位基因,每对引物组合可检测到5~13个等位位点,平均为8个;每个SRAP位点的遗传多态性信息含量在0.78~1.00之间,平均值为0.93。供试材料的遗传相似系数集中在0.73~0.95之间。可见,基于SRAP标记的陕西省主要茶树资源遗传多样性处于较高水平。     

应用SRAP标记对六个鸡腿菇菌株的多态性分析

研究了6个鸡腿菇菌株的序列相关扩增多态性(SRAP)。结果表明,不同菌株间存在着丰富的遗传多样性,SRAP扩增指纹能有效分辨不同菌株的基因型。聚类分析表明,供试菌株在0.877的相似水平上可分为三大类:第一大类包括CC170、CC180和CC33;第二大类包括鸡腿菇和CC168;第三大类仅CC224。为鸡腿菇菌株鉴定和遗传研究提供了新的DNA分子标记技术手段。     

苹果树腐烂病菌发酵液中根皮苷主要降解成分的分析

【目的】明确苹果树腐烂病菌致病过程中对降解根皮苷发挥主要作用的物质,为揭示该病原菌的致病机理提供理论依据。【方法】以根皮苷为碳源发酵培养苹果树腐烂病菌10 d后,测量菌丝干质量及病原菌对根皮苷的降解率;以淀粉为碳源获取病原菌30 d的无菌发酵液,进一步分离发酵液中的有机酸和蛋白类物质。用HPLC法分别检测病原菌、淀粉无菌发酵液、有机酸类、蛋白类物质及发酵剩余液对根皮苷的降解作用。【结果】以根皮苷为碳源发酵培养病原菌10 d后,每100 mL发酵液中菌丝干质量为48 mg,病原菌对根皮苷的降解率为92.46%,发酵液对根皮苷的降解率为99.88%。1 mg/mL蛋白类物质与根皮苷作用5 d的降解率为90.4%,有机酸类对根皮苷的降解率仅为1.6%,发酵剩余液对根皮苷的降解率为5.9%。根皮苷的降解率随蛋白液质量浓度的增加和作用时间的延长而升高。【结论】在根皮苷降解过程中起主要作用的物质为苹果树腐烂病菌代谢产生的蛋白,其可能为细胞壁降解酶类。     

苹果树腐烂病菌生长发育相关突变体筛选及侧翼序列分析

由弱寄生菌苹果黑腐皮壳属真菌(Valsa mali Miyabe et Yamada)引起的苹果树腐烂病是苹果枝干上的重大病害。探究病菌生长发育的分子机制对于新农药靶标位点的开发具有重要理论意义。在前期建立的苹果树腐烂病菌ATMT突变体库的基础上,利用PDA培养基常规培养法,对野生型菌株03-8及230株供试突变体菌株的菌落形态、大小以及繁殖体产生情况进行观察分析,筛选得到表型发生变化的突变体共67株(占突变体总数的29.13%)。其中11株突变体的菌落大小异常(4.78%);25株突变体的菌落颜色发生变化(10.87%);18株突变体的菌落边缘变为不规则(7.83%);9株突变体的繁殖体最初形成时间推迟至50d左右(3.91%);17株(7.39%)突变体的繁殖体产生数量发生显著变化。利用TAIL-PCR对10株表型变化的突变体进行侧翼序列扩增,获得3条T-DNA侧翼序列,序列分析发现1个为细胞色素氧化酶1(cytochrome oxidase 1),其他2个均为含有核糖体L34(Ribosomal L34)的假想蛋白。筛选获得67个生长发育受到影响的突变体,并鉴定得到2个候选的调控病菌生长发育的相关基因,为揭示苹果树腐烂病菌生长发育的分子机理奠定基础。     

苹果树腐烂病菌拮抗枯草芽孢杆菌E1R-j抗菌蛋白的分离纯化

【目的】从枯草芽孢杆菌E1R-j菌株的发酵液中分离纯化抗菌蛋白,分析确其对苹果树腐烂病菌菌丝的抑制作用,为更好地利用该菌株防治植物病害和研制生物农药奠定基础。【方法】采用盐酸沉淀法从E1R-j发酵液中提取粗蛋白,并筛选酸沉淀的最佳pH值,然后通过反相柱RESOURCETMRPC、凝胶柱Superdex-75、阴离子交换柱DEAE-Sepharose和脱盐柱层析技术,提取并分离纯化粗蛋白;在粗蛋白分离纯化过程中,以皿内对峙试验测定蛋白的抗菌活性;通过扫描电镜技术,观察抗菌蛋白对病原菌菌丝的抑制作用。【结果】以pH 4.0盐酸沉淀获得的粗蛋白活性最强,抑菌效果最佳。反相柱RESOURCETMRPC获得的活性峰收集物经凝胶柱Superdex-75、阴离子交换柱DEAE-Sepharose和脱盐柱层析后,得到1个对称的活性峰,其收集物经非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)检测为单一条带,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)图谱中显示有2个分子质量相近的条带,表明该抗菌蛋白可能含有2个亚基,2个亚基的分子质量分别为55和60ku,将该活性蛋白命名为EP-1。扫描电镜结果显示,抗菌蛋白EP-1可使苹果树腐烂病菌菌丝出现膨大、弯曲以及原生质外渗等现象。【结论】通过盐酸沉淀及柱层析技术,从枯草芽孢杆菌E1R-j发酵液中分离纯化出一种分子质量为115ku的抗菌蛋白EP-1,其对苹果树腐烂病菌菌丝生长具有明显的抑制和破坏作用。     

辽宁地区主栽杨树品种的SRAP标记遗传多样性分析

采用SRAP分子标记技术对17个采自辽宁不同地区的杨树材料进行了遗传多样性研究。结果表明:利用31对SRAP引物共扩增出685个多态性条带,平均每个引物扩增出23.2条带,多态性比率为95.3%,各品种之间的遗传相似系数在0.3622～0.9475,平均相似系数为0.6549。通过UPGMA聚类分析将17个杨树材料分为4个群,其划分结果与传统分类基本一致,证明SRAP标记是一种适于杨树遗传多样性研究的分子标记技术。聚类结果表明,品种间遗传差异最小是银中杨和毛白杨,差异最大的是意大利45杨和毛白杨;2个小胡杨的种内遗传差异最小,而2个意大利45杨的种内遗传差异较大。     

硫磺硫酸铜膏剂防治果树腐烂病研究

通过 3年田间试验筛选出质量分数 1.4 %硫磺硫酸铜膏剂中硫磺硫酸铜最佳质量百分比为 1∶0 .4。经室内毒力测定 ,抑制苹果树腐烂病菌 Ec 5 0为 12 2 .0 95 6μg/g,共毒系数为 2 0 5 .4 0 95 ,增效倍数 1.0 5 1。连续两年田间重复药效试验表明 ,对苹果树腐烂病的防治效果为 86 .5 2 %～ 10 0 % ,年促进病疤单侧愈伤新组织宽度6 .5～ 18.8mm。