甘肃大蒜贮藏期干腐病优势病原的生物学特性

大蒜干腐病是甘肃大蒜贮藏期的主要病害,其优势病原为尖孢镰孢菌、轮枝镰孢菌和茄病镰孢菌。生物学特性研究结果表明,尖孢镰孢菌GSLZG-9-2、茄病镰孢菌GSGGG-12的生长温度范围均为10³5℃,菌丝生长最适温度分别为26、28℃,产孢最适温度分别为35、30℃;轮枝镰孢菌GSLZG-3-2的生长温度范围为1535℃,菌丝生长最适温度分别为26、28℃,产孢最适温度分别为35、30℃;轮枝镰孢菌GSLZG-3-2的生长温度范围为15³5℃,菌丝生长和产孢最适温度分别为26、30℃,p H值范围均为435℃,菌丝生长和产孢最适温度分别为26、30℃,p H值范围均为4⁹。尖孢镰孢菌GSLZG-9-2、轮枝镰孢菌GSLZG-3-2、茄病镰孢菌GSTSG-12菌丝生长最适p H值分别为7、6、7,而产孢最适p H值分别6、7、7,p H为7时三者产孢量均最大;三者营养生长最好的碳源为可溶性淀粉,氮源为牛肉膏,产孢量最大的碳源为葡萄糖,氮源为酵母膏;三者均在完全黑暗条件下菌丝扩展最快,光暗交替有利于产孢;GSLZG-9-2和GSLZG-3-2菌丝致死温度均为75℃、10 min,GSGGG-12菌丝致死温度为70℃、10 min;三者分生孢子致死温度依次分别为55、55、50℃,10 min。     

甘肃大蒜贮藏期干腐病优势病原的生物学特性

大蒜干腐病是甘肃大蒜贮藏期的主要病害,其优势病原为尖孢镰孢菌、轮枝镰孢菌和茄病镰孢菌。生物学特性研究结果表明,尖孢镰孢菌GSLZG-9-2、茄病镰孢菌GSGGG-12的生长温度范围均为10~35℃,菌丝生长最适温度分别为26、28℃,产孢最适温度分别为35、30℃;轮枝镰孢菌GSLZG-3-2的生长温度范围为15~35℃,菌丝生长和产孢最适温度分别为26、30℃,p H值范围均为4~9。尖孢镰孢菌GSLZG-9-2、轮枝镰孢菌GSLZG-3-2、茄病镰孢菌GSTSG-12菌丝生长最适p H值分别为7、6、7,而产孢最适p H值分别6、7、7,p H为7时三者产孢量均最大;三者营养生长最好的碳源为可溶性淀粉,氮源为牛肉膏,产孢量最大的碳源为葡萄糖,氮源为酵母膏;三者均在完全黑暗条件下菌丝扩展最快,光暗交替有利于产孢;GSLZG-9-2和GSLZG-3-2菌丝致死温度均为75℃、10 min,GSGGG-12菌丝致死温度为70℃、10 min;三者分生孢子致死温度依次分别为55、55、50℃,10 min。     

烟草赤星病菌AabHLH1基因的克隆及功能分析

碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,b HLH)转录因子是真核生物中高度保守的一类转录因子,参与调控多种植物致病真菌的生长发育、外界胁迫应答反应和致病力等过程。本研究从烟草赤星病菌链格孢中克隆了一个bHLH1类型转录因子基因,命名为AabHLH1。该基因编码区全长1 650 bp,无内含子,编码蛋白含549个氨基酸。利用同源重组方法获得了该基因的插入突变体M1,M1菌落在PDA上呈浅褐色,边缘白色;气生菌丝较野生菌株(WT)稍弱,镜检可见部分菌丝弯曲明显,产孢量降低,且分生孢子萌发时间推迟,萌发率较WT降低56. 12%;黑色素含量降低,毒素致病力明显降低,致病性明显减弱。由此可见,AabHLH1基因参与调控链格孢的生长、产孢和孢子萌发、黑色素和毒素产生以及致病性等过程。     

玉米根际土壤中镰孢菌的构成与定量分析

【目的】了解我国玉米根际土壤镰孢菌(Fusarium spp.)的种群结构及相对含量,为相关土传病害的发生提供早期预警。【方法】从全国17个省(自治区、直辖市)采集的47份玉米田间土样中,采用稀释涂布平板法共分离到58个镰孢菌分离物,通过形态学、特异性引物及ITS、TEF-1α基因测序等方法进行鉴定,从GenBank以及镰孢菌数据库Fusarium MLST中下载标准参照菌株,利用MEGA 6.0软件以邻接法构建多基因位点系统发育树;挑选代表菌株利用玉米自交系黄早四分别进行幼苗、种子以及离体叶片的致病性测定;基于已建立的实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测体系,提取土壤总DNA对玉米土样中镰孢菌属以及部分种的含量进行检测,针对不同玉米产区进行划分统计。【结果】共鉴定出9种镰孢菌,其中拟轮枝镰孢(F.verticillioides)(22.41%)、木贼镰孢(F.quisete)(20.69%)、禾谷镰孢复合种(F.graminearum species complex)(18.97%)分离频率较高,其余为尖镰孢复合种(F.oxysporum species complex)、层出镰孢(F.proliferatum)、单隔镰孢(F.dimerum)、锐顶镰孢(F.acuminarum)、茄镰孢(F.solani)和居群镰孢(F.commune),分离频率分别为12.07%、8.62%、5.17%、5.17%、3.40%和3.40%,相同镰孢菌与其参照菌株处于同一分支,不同区域的镰孢菌存在多样性;致病性测定结果显示除单隔镰孢外,其余镰孢菌均具有致病性,但致病力各不相同,同一镰孢种的不同菌株间致病性也不尽相同;其中居群镰孢为首次在玉米根际土壤中发现,并首次证实其对玉米具有致病性。RT-qPCR检测结果表明,玉米根际土壤中镰孢菌属、拟轮枝镰孢与禾谷镰孢复合种的含量分别为2.91—169.90、0.08—5.34和0.76—78.37 pg·g~(-1),各玉米产区的镰孢菌含量不同,其中禾谷镰孢含量均大于拟轮枝镰孢。【结论】玉米根际土壤中镰孢菌种类众多,其中拟轮枝镰孢、木贼镰孢和禾谷镰孢复合种为优势镰孢种,各地区的镰孢菌含量均不相同,其中西南山地玉米区的镰孢菌含量最多,黄淮海玉米区的禾谷镰孢含量高于其他区域。     

禾谷镰孢核孔蛋白基因FgNup42的功能分析

【目的】核孔蛋白Nup42在真核生物基因表达调控以及mRNA加工运输等生物学过程中发挥着重要作用,本研究旨在分析禾谷镰孢（Fusarium graminearum）中核孔蛋白基因FgNup42在病原菌生长发育、逆境胁迫、致病和产毒等生物学过程中的功能。【方法】通过融合PCR（double-joint PCR）和酵母空隙修复（gap repair）技术分别构建FgNup42基因敲除和回补载体,再利用PEG介导的原生质体转化的方法获得基因敲除突变体ΔFgNup42和回补体ΔFgNup42-C。观察测定基因敲除突变体ΔFgNup42在营养生长、无性繁殖和有性生殖过程中的变化,同时测定突变体ΔFgNup42对渗透、杀菌剂以及细胞壁胁迫因子的敏感性。将突变体ΔFgNup42进行田间麦穗和室内玉米花丝接种试验明确其致病力情况。通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）检测ΔFgNup42的产毒能力,同时利用qRT-PCR比较分析参与单端孢霉烯族毒素生物合成的7个TRI在野生型PH-1和基因敲除突变体ΔFgNup42中的相对表达量。【结果】表型测定发现,基因敲除突变体ΔFgNup42的生长速率只有野生型PH-1的50%,菌落边缘菌丝分枝变多且致密。显微观察分生孢子形成情况,发现敲除突变体ΔFgNup42相较野生型PH-1分生孢子产量降低了85.45%,并且隔膜数在0—2的分生孢子比例明显增多。有性生殖诱导结果显示ΔFgNup42的有性生殖能力增强,较野生型产生了更多的子囊壳。突变体ΔFgNup42对渗透胁迫因子NaCl和KCl,细胞壁胁迫因子刚果红,以及杀菌剂戊唑醇和氰烯菌酯的敏感性减弱。致病力分析发现敲除基因FgNup42后菌体在麦穗和玉米花丝上的致病力严重降低。此外,与野生型相比,ΔFgNup42中毒素DON、3ADON和15ADON的合成量明显减少。【结论】核孔蛋白基因FgNup42在禾谷镰孢生长发育、抵御逆境以及致病和产毒过程中发挥着重要作用。     

转录因子MoOaf22对稻瘟病菌营养生长、细胞壁完整性和胁迫应答的调控

为了研究油酸激活型转录因子MoOaf22编码基因MoOAF22(MGG_03413)在稻瘟病菌生长发育及致病过程中的功能,利用基因敲除方法将其进行了缺失突变并对突变体进行了一系列的生物学表型分析。结果表明该基因缺失突变体在完全培养基(CM)上营养生长加快,但在基本培养基(MM)上生长变慢,同时该突变体原生质体释放速度变慢,对荧光增白剂(CFW)和刚果红(Congo Red)耐受性增强,对十二烷基磺酸钠(SDS)、氯化钠(Na Cl)和山梨醇(Sorbitol)敏感,但该突变体在产孢量、附着胞形成及致病性等方面较野生型没有明显变化。说明MoOaf22在稻瘟病菌的营养生长、细胞壁完整性和对外界的胁迫应答过程中具有重要的调控作用。     

香蕉枯萎镰刀菌4号生理小种mon1基因敲除转化子的表型分析及致病力测定

根据笔者实验室前期蛋白质组学研究成果,发现尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Foc4)中的mon1基因影响了尖孢镰刀菌的致病性,为了研究mon1基因在Foc4侵染香蕉过程中的具体作用,利用同源重组方法敲除了Foc4的mon1基因,并对获得的敲除突变体开展表型分析和致病性测定。结果表明,与Foc4野生型菌株相比,敲除突变体生长缓慢、菌丝变细,分支减少及产孢量降低,菌株抵抗外源氧胁迫、细胞壁穿透能力、纤维素利用能力减弱,对巴西蕉苗的致病力明显减弱。由此推测mon1基因在Foc4的生长发育、产孢及致病力等方面具有一定的作用。     

胶孢炭疽菌CgRGS4调控营养生长、渗透压响应、氧化应激反应和致病性

G蛋白信号调控因子(regulators of G-protein signaling,RGS)是G蛋白的一类负调控因子,在植物病原真菌生长发育及致病过程中起着重要的作用,然而目前还未有关于胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)RGS蛋白生物学功能的研究。试验利用PCR技术扩增了胶孢炭疽菌的CgRGS4基因,通过同源重组的方法获得CgRGS4基因的敲除突变体,通过表型分析初步确定了CgRGS4的生物学功能。结果表明,CgRGS4编码一个1 224个氨基酸的蛋白,包含RGS、PXA和PX功能域,该基因敲除突变体在营养相对贫瘠的条件下生长较野生型缓慢,对高渗透胁迫的耐受性增强,黑色素减少,对H_2O_2更加敏感,胞外漆酶及过氧化氢酶活性降低以及致病性减弱。由此可见,CgRGS4参与调控胶孢炭疽菌的营养生长、渗透压响应、氧化应激反应和致病性等多个过程。     

脉胞菌lca-1基因调控无性产孢及类胡萝卜素的合成(英文)

[目的]为了深入了解粗糙脉胞菌类胡萝卜素合成调控机制。[方法]该研究通过对粗糙脉胞菌基因突变体库中6087株突变体进行筛选,并对突变体类胡萝卜素与无性孢子的产量进行测定;最后采用实时荧光定量RT-PCR技术对无性产孢及类胡萝卜素合成相关基因进行转录分析。[结果]新发现6个基因敲除突变体营养生长正常,但类胡萝卜素的合成降低,其中表型较好的1个突变体,其无性产孢量与类胡萝卜素合成量均明显降低。该突变体所缺失的基因编码一种依赖ATP的染色体重建复合体的ATP酶链ISW1,我们将该基因命名为lca-1。进一步测定发现lca-1基因的突变导致无性产孢及类胡萝卜素的合成量较野生菌株分别降低了88%和81%。[结论]lca-1对脉胞菌的无性产孢和类胡萝卜素合成具有重要的正调控作用。     

尖孢镰刀菌粘团专化型线粒体外膜转运酶亚基Tom7基因敲除突变体的构建与表型分析

【目的】研究线粒体外膜转运酶亚基Tom7基因在尖孢镰刀菌粘团专化型中的功能。【方法】利用同源重组原理,采用PEG介导原生质体的转化方法获得基因敲除突变体,并分析其表型和致病力。【结果】敲除Tom7基因导致尖孢镰刀菌的生长速率减慢,菌丝出现波浪状弯曲生长,产孢量增加,对氧胁迫和渗透胁迫敏感,但对其毒力无影响。【结论】由此推测线粒体外膜转运酶亚基Tom7基因缺失后,影响线粒体蛋白转运功能,进一步对尖孢镰刀菌的生长发育和产孢造成影响。