玉米穗腐病样本中温和镰孢菌的鉴定及其生物学特性

为明确引起玉米穗腐病的一种不常见镰孢菌病原菌及其生物学特性,对采集的镰孢菌穗腐病样本进行病原菌分离和纯化,并通过柯赫氏法则（Koch''s Rule）、形态学特征和分子生物学技术对菌株进行鉴定。结果表明,分离到的菌株ZBSF002为温和镰孢菌（Fusarium temperatum）,是玉米穗腐病的致病菌。对其生物学特性研究表明,温和镰孢菌的最适碳源是可溶性淀粉,最适氮源是酵母浸粉,生长温度范围为10℃~35℃,最适温度为30℃。在pH值为4~11的培养基上均能生长和产孢,在pH值7~10培养基上菌丝生长较快且产孢量较大。光照对菌丝生长和产孢量影响不显著,菌株在光照、黑暗、交替光照3种培养条件下均能生长和产孢,连续光照条件下菌丝生长较快,且产孢量较大。病原菌菌丝和分生孢子致死温度为65℃、10 min。     

不同环境因素对拟轮生镰孢产毒及FUM基因表达的影响

伏马毒素是由拟轮生镰孢代谢产生的一类真菌毒素,广泛存在于玉米及玉米制品中,污染毒素的玉米食品和饲料常引起人类和动物的疾病。分析不同温度(28℃~32℃)和水活度(aw:0.99-0.95)对拟轮生镰孢生物合成伏马毒素B1(FB1)、B2(FB2)以及FUM1、FUM19和FUM21基因表达的影响。结果表明,拟轮生镰孢在温度为30℃、水活度为0.99条件下生长速率最快,伏马毒素的累积量最大;菌株表现出良好的适应性,在较广泛的条件下产生伏马毒素。基因表达结果表明,FUM1和FUM21在温度32℃、0.95水活度条件下相对表达量最高,FUM19在温度30℃、0.95水活度条件下的相对表达量最高。FUM基因相对表达量最大值与拟轮生镰孢最大产毒能力不一致,反应出伏马毒素的生物合成由一系列基因合成控制。     

野茼蒿链格孢YTH-21菌株的生物学特性及致病性研究

对野茼蒿(Alternaria sp.)YTH-21菌株的生物学特性及致病性进行研究,结果表明:该菌的菌丝体生长速度快,致病性强;菌丝体生长最适温度为25℃,产孢及孢子萌发最适宜温度均为30℃,致死温度为50℃、10min;菌丝体生长和产孢适宜pH值范围为5.0～8.0,最适宜于孢子萌发的pH值为7.0;对菌丝体生长及产孢最好的碳源为葡萄糖,但不利于孢子萌发;供试氮源以氯化铵对菌丝体生长及产孢表现出明显的抑制作用.     

辽宁省玉米穗腐病致病菌新知镰孢的分离鉴定与生物学特性研究

通过形态学和分子生物学方法鉴定菌株Fa11-9。结果表明,菌株Fa11-9产生的大型分生孢子镰刀形,3～5个分隔;小型分生孢子长椭圆形,单胞,延伸因子与新知镰孢聚为一类,确定菌株Fa11-9为新知镰孢(Fusarium andiyazi)。通过接种与再分离鉴定试验,完成柯赫式法则。利用十字交叉法和血球计数板计数法研究营养和环境条件对新知镰孢生长速度和产孢的影响,结果表明,菌丝生长温度范围为15℃～40℃,最适温度为25℃;光照条件对菌丝生长影响不显著;生长最适碳、氮源分别为麦芽糖、硝酸钠,促进分生孢子产生的最适碳、氮源分别为蔗糖、酵母。新知镰孢在辽宁省可引起玉米穗腐病。     

火龙果镰刀菌果腐病病原菌鉴定及生物学特性研究

采用形态学特征观察、rDNA-ITS序列、EF-1α序列比对和系统发育树分析的方法对引起火龙果镰刀菌果腐病病原菌进行鉴定,并初步研究其生物学特性。结果表明:引起火龙果镰刀菌果腐病是单隔镰刀菌(Fusarium dimerum Penzig in Saccardo),这是该菌引起火龙果果腐病在国内的首次报道。该菌菌丝生长的适宜温度25~35℃,最适温度30℃,适宜产孢温度25~35℃,最适产孢温度30~35℃,致死温度75℃(10 min);适宜pH5~9,最适pH7,最适产孢pH4;连续光照、D-果糖为碳源、牛肉膏和蛋白胨为氮源时最有利于该菌菌丝生长;完全黑暗、D-半乳糖为碳源、尿素为氮源时最有利于该菌产孢。综合分析认为,该菌耐高温,光照充足、弱酸和富含有机营养的环境有利于该菌的生长和繁殖。     

玉米弯孢叶斑病菌生物学特性比较研究

以不同致病类型玉米弯孢菌为研究对象,比较其在温度、pH值、碳源、氮源利用和光照等条件下的差异。结果表明,不同致病类型玉米弯孢菌菌落形态、最适碳氮源、最适pH值不同。但最适温度范围和光照条件相同。     

海南假臭草叶斑病菌分离及生物学特性

从野外自然感病的假臭草中分离到一致病菌株J4B,经致病力测定、菌落形态、培养性状观察及rDNA ITS序列分析表明：J4B的致病力强,发病症状明显,菌落呈白色至黄色、绒毛状、边缘整齐,生长速率为 0.98 mm/d,不产孢,ITS序列长622 bp。生物学特性研究表明：该菌以连续黑暗培养对菌丝生长最好,最适温度为30℃,55℃ 30 min菌丝死亡,最适pH值为6,最佳培养基为PDA和PSA培养基,最佳碳源和氮源分别是半乳糖和硝酸钠。     

油菜黑胫病菌（Leptosphaeria biglobosa）生物学特性研究

为了解我国油菜黑胫病病原菌（Leptosphaeria biglobosa）的生物学特性,在实验室里研究了温度、pH值、光照、碳源及氮源等条件对该病菌营养生长及分生孢子产生的影响。结果表明：病原菌在5℃～35℃均可进行营养生长并产孢,最适生长和产孢温度为25℃;在pH4～10的范围内该菌均能生长并产孢,在pH7的条件下生长最快,产孢最多。光暗交替有利于菌丝生长和产孢,而持续光照不利于菌丝生长,尤其不利于产孢。最适的碳源、氮源分别是可溶性淀粉、牛肉膏。分生孢子的致死温度为52℃。     

东北玉米苗枯病病原镰孢菌rDNA ITS鉴定

从东北地区采集引起玉米苗枯病的镰孢菌种群的菌株,选取12株形态及培养性状不同的菌株,采用rDNA ITS序列分析技术对供试菌株进行种类鉴定。结果表明,引起玉米苗枯病的主要致病镰孢菌有7个种,分别是拟轮生镰孢菌(Fusarium verticilliodes)、禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、半裸镰孢菌(Fusarium semitectum)、尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)、亚粘团镰孢菌(Fusarium subgiutinans)、层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)及尚未确定种类的F11菌株。F11菌株与Genbank中的镰孢菌株FVS3(DQ885388)的同源性达到99.8%,该菌株与其他测试菌株ITS序列差异显著,可能是一个新的种类。     

阿特拉津降解菌W11的分离鉴定及降解特性研究

分离、筛选出降解阿特拉津残留的高效功能菌株,对于农产品安全和土壤环境修复具有重要的现实意义。通过富集培养法,从吉林省延吉市的农田土壤中分离出1株以阿特拉津为唯一氮源生长的降解菌株W11。经生理生化和16S rRNA基因序列分析,鉴定W11为类节杆菌属(Paenarthrobacter sp.)。菌株W11在无机盐液体培养基培养60 h对阿特拉津(100 mg/L)的降解率为97.1%,其适宜温度范围为25℃～35℃,最适温度为30℃;适宜的酸碱度范围为pH值6～9,最适pH值为7。最佳碳源是葡萄糖,外加氮源对菌株降解阿特拉津的能力几乎无影响,菌株W11在修复阿特拉津污染方面具有很好的应用前景。     

农杆菌介导法将抗草甘膦基因转入玉米自交系

利用农杆菌介导法将抗草甘膦基因(ssu-G₂-aroA)转入优良玉米自交系R18-599和齐319,侵染后的愈伤组织转至潮霉素浓度为10 mg/L的筛选培养基上,继代筛选3轮,每轮3周;得到的抗性愈伤组织在含有潮霉素浓度为3 mg/L的分化培养基上进行分化,R18-599获得30株再生植株,齐319获得18株再生植株。经PCR鉴定后共得到7株转化抗性植株(4株R18-599、3株齐319)。经PCR-Southern及RT-PCR检测结果表明,ssu-G₂-aroA基因已稳定整合到了玉米基因组中,并在RNA水平上得到表达。     

玉米C_4光合酶基因导入对拟南芥光合特性及抗旱性的影响

为了解玉米C_4型光合酶基因对C3植物拟南芥光合特性的影响及其对干旱胁迫的响应,分别以过表达ZmPEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)、ZmPPDK(丙酮酸磷酸二激酶)和ZmNADP-ME(依赖于NADP的苹果酸酶)单个酶基因的拟南芥株系(分别简写为PC、PK、ME),以及过表达PEPC+PPDK和PPDK+NADP-ME两个酶基因的拟南芥株系(分别简写为PCK、PKM)为供试材料,在开花期停止浇水,并分别于干旱胁迫处理前1天、第5天、第10天和结束干旱胁迫复水处理5d时测定转基因拟南芥中目标基因的表达量、光合速率、水分利用效率和酶活性。结果表明,在正常生长条件下,PCK类型株系的PEPC酶活性、PPDK酶活性、净光合速率(Pn)以及水分利用效率(WUE)较野生型拟南芥分别高52%、20%、24%和55%,除PPDK酶活性外,PCK类型株系各指标测定值的增幅均高于其他转基因类型株系,综合表现最优。不同类型株系的上述测定指标总体表现为PCKPCPK、PKMME。干旱胁迫处理5d时,各类型株系中目标基因的表达量、光合酶活性、Pn和WUE均有所上升。干旱胁迫处理10d时,拟南芥受到严重损伤,上述指标的测定值均下降。复水5d时上述指标得到不同程度的恢复,不同类型转基因株系的各项测定指标在不同干旱胁迫处理中总体仍表现为PCK最优,PC次之。各转基因株系均优于受体非转基因拟南芥。     

玉米ZmKNOLLE基因的克隆及增强烟草耐盐性研究

从玉米基因组中克隆出ZmKNOLLE,对其蛋白的同源性和进化树进行分析,并在烟草中对其在盐胁迫中的功能进行验证。研究表明,SNARE蛋白参与植物抗逆性,研究描述了1个玉米SNARE蛋白ZmKNOLLE,其中,包含1个SNARE特定的结构域。它的c DNA为945bp,编码1个314个氨基酸的蛋白,预测分子量为34.54kD,等电点(p I)为7.02,在ZmKNOLLE蛋白C端有一个跨膜结构域。实时定量PCR结果显示,ZmKNOLLE能被盐和H_2O_2强烈诱导。通过农杆菌介导把ZmKNOLLE基因转化到烟草(W38)中,启动子为CaMV 35S。在盐胁迫下,与野生型相比,转基因烟草植株表现出较长的主根和较高的萌发率,相对含水量、POD、SOD活性较高,MDA含量较少,表明转基因烟草比野生型烟草对盐胁迫有更强的耐受性。     

玉米Opaque-2基因在毕赤酵母中的表达

从玉米自交系辽2345授粉后18 d的胚乳中提取总RNA,经反转录后得到第一链cDNA,利用Opaque-2基因的特异引物克隆出该基因的全编码区,将该编码区的全序列以正确的阅读框架利用Infusion同源重组的方法亚克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9的α因子下游,并置于AOXⅠ启动子控制下,利用pPIC9表达载体上的特异引物进行PCR鉴定,鉴定后的重组质粒用Bgl Ⅱ酶切线性化后,电转化导入甲醇型毕赤酵母菌株GS₁15中,利用MM、MD和菌落PCR的方法筛选出Mut⁺表型,得到的重组子以甲醇诱导表达蛋白。经SDS-PAGE结果显示,Opaque-2蛋白得到表达,其相对分子质量（Mr）约为47 KD。     

Fusarium proliferatum侵染玉米花丝的解剖学研究

层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)分生孢子喷洒在玉米花丝上,可侵入玉米柱头的茸毛细胞、表皮细胞以及花丝的表皮细胞,菌丝沿花丝的薄壁组织细胞、维管束细胞向子房方向生长。F.proliferatum侵染花丝后,导致花丝薄壁细胞、表皮细胞皱缩,花丝萎缩变形。结果显示,F.proliferatum可直接侵染玉米花丝,借助花丝通道侵入玉米雌穗,花丝通道是F.proliferatum侵染玉米雌穗的途径之一。     

玉米中RING型E3泛素连接酶基因ZmGW2的表达分析

前期研究克隆得到ZmGW2基因, 该基因与水稻粒重相关基因OsGW2同源, 编码一个RING型E3泛素连接酶。研究表明, 该基因位于玉米的百粒重相关的QTL区域, 并且其表达量与玉米粒宽呈显著负相关。通过荧光定量PCR研究分析ZmGW2在杂交优势系中的表达量, 结果验证该基因的表达与玉米粒重呈负相关。半定量RT-PCR分析该基因在逆境胁迫下的表达模式, 结果表明, ZmGW2基因还可以被高盐(NaCl)、干旱、低温(4℃)和脱落酸(ABA)等逆境胁迫诱导表达。     

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。     

玉米ZmCOL3pro217启动子的克隆及功能分析

ZmCOL3是玉米开花期光周期调控网络中一个重要的功能基因,研究发现自然群体中该基因的启动子存在遗传变异,推测这些变异可能参与玉米开花调控。研究从热带血缘玉米材料CIMBL119中克隆了ZmCOL3启动子,命名为ZmCOL3pro217。序列比对发现,该启动子序列与温带血缘玉米B73序列存在1个217 bp大片段置换。生物信息学分析表明,ZmCOL3pro217含有分生组织特异性、光响应、胁迫响应等多个顺势作用元件,预测ZmCOL3pro217可能具有组织特异性,并通过响应光和胁迫反应参与玉米开花调控。进一步构建ZmCOL3pro217驱动gus报告基因表达载体,转化玉米,实时荧光定量PCR、酶联免疫吸附剂测定、GUS组织化学染色等研究结果发现,转基因植株中ZmCOL3pro217驱动gus基因在根和叶器官中高表达,而在茎、花丝和子粒中几乎不表达,证实ZmCOL3pro217是1个新的组织特异性表达启动子。     

吉林省玉米根腐镰孢菌种类鉴定和防治药剂筛选

通过形态学和分子生物学方法对2016年采自吉林省36个村镇的玉米根腐病样品进行镰孢菌分离和鉴定,并通过田间试验筛选有效药剂。结果发现,共分离获得84株镰孢菌,主要包括尖孢镰孢、禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢、三线镰孢等11种镰孢菌,其中尖孢镰孢平均分离频率最高,为45.2%;其次是禾谷镰孢,平均分离频率为20.2%。从分布区域看,尖孢镰孢是白城、吉林、辽源和通化地区玉米根腐病的主要致病菌,分离频率分别为75%、54.5%、85.7%和45.5%;禾谷镰孢是松原和四平地区玉米根腐病的主要致病菌,分离频率分别为41.7%和41.7%。田间试验表明,5种药剂的防治效果为16.35%～81.26%,药种比为10 g/kg的10%咯菌腈悬浮种衣剂对玉米根腐病防治效果最好,防效达81.26%。吉林省玉米根腐病的主要病原菌为尖孢镰孢,药种比为10 g/kg的10%咯菌腈悬浮种衣剂可用于玉米根腐病的田间防治。