一种简便分离香蕉枯萎病菌的选择性培养基

为探寻在非无菌操作下能从土壤中快速且大量分离检测香蕉枯萎病菌,研制了一种用于检测香蕉枯萎病病原菌的选择性培养基-PCEA,其成分为:马铃薯200 g,CuSO_4·5H_2O 0.5 g,MgSO_4·7H_2O 0.6 g,KH_2PO_4 0.1 g,敌克松结晶粉(75%)3 g,硫酸链霉素0.75 g,95%酒精10mL,水1 000mL,pH5.8,琼脂18～20g.该培养基与其它常见分离培养基相比,无需无菌操作,且成分简单、检测率显著,抑菌效果好,病菌在其上生长快、菌落典型,是一种较为理想的选择性培养基.     

香蕉枯萎病菌及其粗毒素对香蕉的致病性比较

从8种培养液中筛选出能诱导香蕉枯萎病菌4号小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race4)FOCAAA315菌株高产毒素的改良CzapekB培养液,FOCAAA315菌株在该培养液中培养第15d,镰刀菌酸(FA)产量高达669.2mg/L,蔗糖为诱导产毒的最佳碳源。采用伤根浸渍法接种,测定枯萎病菌和病菌发酵粗毒素对香蕉组培苗的致病性。结果表明,粗毒素接种可诱发与病原菌类似的病害症状。受侵染的植物组织在细胞水平上发生一系列形态结构和生理生化代谢的病理变化,包括细胞壁消解、侵填体堵塞气腔、粘胶质减少、淀粉量减少、细胞木质化和黄褐色胶状物堵塞导管等。香蕉枯萎病菌的粗毒素是重要的致病化学物质;利用病菌孢子悬浮液在香蕉苗期接种,可以作为室内快速鉴定香蕉品种抗病性的方法。     

香蕉枯萎病菌的致病性测定及其RAPD分析

以分离自海南、广东的18个香蕉枯萎菌菌株为试验材料,进行致病性测定及RAPD分析.结果表明,分离自粉蕉的12个菌株为1号生理小种,而分离自巴西蕉的6个菌株为4号生理小种;1号生理小种菌株侵染粉蕉的发病率与4号生理小种菌株侵染粉蕉、巴西蕉的发病率都是100%;采自海南三亚市荔枝沟镇的15号菌株为强致病性的菌株,与其它5个4号小种菌株相比,差异显著;RAPD分析能区分1号4号生理小种,菌株的地理来源,致病力;引物OPM-15能用来鉴定1号和4号生理小种.     

内生拮抗细菌BEB2的分子鉴定及其对香蕉枯萎病菌的抑制作用

利用聚合酶链式反应(PCR)方法对细菌BEB2做进一步的分子鉴定,并研究不同温度、pH值和培养基下BEB2发酵液对香蕉枯萎病菌生长的抑制能力.以及应用BEB2对香蕉枯萎病进行防治测试.结果发现,香蕉内生拮抗细菌BEB2为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);不同温度、pH值和培养基下的BEB2发酵液对香蕉枯萎病菌生长的抑制能力具显著差异,在King B2培养基上抑菌作用最强,最适抑菌温度为32℃,最适抑菌pH值为9.0.香蕉枯萎病盆栽防治实验结果发现,菌株接种离体叶片和植株均表现出一定的抑制活性,防治效果良好;该菌株连续20次转接培养,遗传稳定性高,抑菌谱较宽,具一定的生防应用价值.     

香蕉枯萎病菌粗毒素的毒性及其模型

以香蕉组织培养苗为受试植物,蕉苗受毒素作用后的病情指数为指标,测定香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)粗毒素对蕉苗的毒性。结果表明,毒素处理72,96,120和144h引致香蕉苗受害程度(以病情指数表示)达90的剂量(TD90)的质量浓度分别为2057.20,1245.49,549.54,380.19μgmL,蕉苗的受害程度存在着随处理时间延长和处理剂量的增加而加重的趋势。根据毒素对蕉苗的毒性测定结果,建立了蕉苗受毒素作用的“时间-剂量-受害程度”模型。根据模型的分析结果认为,粗毒素引致蕉苗受害的有效时间为96~120h,有效剂量质量浓度为260.0~130.0μgmL。      

香蕉枯萎病菌1号生理小种遗传转化体系的建立

利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的转化方法,建立香蕉枯萎病菌1号生理小种(Fusariumoxysporum f.sp cubense race 1)遗传转化体系,并对影响转化效率的因子进行优化,明确了高效转化的条件为:农杆菌OD600为0.15,AS诱导浓度为150μmol/L,诱导时间为7 h,Focr1-N2孢子浓度为1×106个/mL,潮霉素B筛选的浓度为150μg/mL,诱导培养基pH值为5.5,共培养温度为25℃,共培养时间为48 h为最佳条件。构建了包含1 200个突变体的突变体库,并对1 200个突变体进行了致病性测定,初步筛选出致病性丧失突变体20个,致病性显著减弱突变体18个,致病性严重增强突变体53个。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种致病性突变体△Focr4-1422生物学特性研究

为研究香蕉枯萎病菌4号生理小种致病性突变体相关致病基因的功能,研究了基因敲除子△Focr4-1422与野生型菌株193之间部分致病性相关的表型差异。结果表明,基因敲除子对巴西蕉的致病性减弱,荧光检测显示菌丝能够从根部扩散到根茎交界处的茎部。△Focr4-1422对细胞壁降解酶的抗性大大增强。基因敲除子△Focr4-1422和野生型193在相同的温度、pH值、光照条件和碳氮源培养基下的生长速率均没有达到极显著差异,两者的菌丝和孢子的致死温度也一致。     

香蕉枯萎病菌2个生理小种MAPK基因的克隆及序列分析

为了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)1号生理小种(race 1)和4号生理小种(race4)丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因focMK1,focMK4的序列差异,根据番茄枯萎病(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)的MAPK基因相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,分别克隆了香蕉枯萎病菌2个生理小种的基因序列和开放阅读框。结果表明,所获得的2个MAPK基因均含有3个内含子和4个外显子,2个基因序列只有一个碱基差异,编码氨基酸355个,氨基酸组成无差异;根据生物信息学软件预测编码蛋白没有信号肽,具有2个功能位点,分子量和pI分别为41ku和6.47。该基因编码的蛋白具有高度保守性,与大多数植物致病菌的同源性都在90%以上,不同病原镰刀菌间的同源性接近100%。     

香蕉枯萎病菌菌株致病力分化及其原因研究

以田间表现出枯萎病症状的香蕉和粉蕉组织中分离获得的13株尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)为试验材料,分别测定了不同菌株对香蕉(巴西蕉)和粉蕉(广粉一号)的致病力以及在不同培养液中产生的细胞壁降解酶的活性和毒素含量。结果表明:不同菌株对香蕉和粉蕉的致病力存在明显差异;相关性分析显示,不同菌株产细胞降解酶活性与相应菌株侵染引起的寄主病情指数无相关性,产镰刀菌酸的含量与寄主病情指数呈极显著正相关(r=0.9326)。认为香蕉枯萎病菌菌株间产镰刀菌酸能力的不同是导致其致病力出现分化的主要原因之一。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种smy1基因的功能分析

Smy1是一种参与调控真菌生长的驱动蛋白。本研究克隆了香蕉枯萎病菌4号生理小种（Foc 4）驱动蛋白基因smy1,并采用同源重组技术获得smy1敲除的野生型Foc 4的smy1敲除突变体。通过测定突变体菌丝形态、生长速度、产生孢子量、对香蕉苗的致病力及对氰烯菌酯的敏感性,用于研究smy1在香蕉枯萎病菌的生长发育及对氰烯菌酯抗药性中的作用。结果表明,与野生型Foc 4相比,smy1敲除突变体生长缓慢、菌丝畸形、产孢量增加,对巴西蕉苗的致病力减弱,但对氰烯菌酯的抗性水平变化不大。由此推断smy1基因可能在Foc 4的生长发育、产孢以及致病力等方面具有重要作用。     

一株拮抗香蕉枯萎病菌的链霉菌分离和鉴定

从海南温泉中分离到1株对香蕉枯萎病病原菌4号小种有强拮抗作用的链霉菌菌株HW1,对该菌株进行了形态特征、培养特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析。并对该菌株和香蕉枯萎病病原菌4号小种在土壤中进行了不同温度下的共培养试验。结果表明,其在PDA培养基上,内生菌丝无横隔、不断裂;孢子圆形,簇聚在气生菌丝上。在PDA培养基上,菌落生长开始为白色,培养成熟后,气丝逐渐由白色变灰,最后因为产生孢子变为褐色,并可产黄色可溶色素。以16S rDNA序列为基础构建了菌株HW1的系统发育树,其与模式链霉菌株的16S rDNA序列的同源性为99%。初步将该菌株鉴定为Streptomyces costaricanus。HW1菌株和香蕉枯萎病病原菌4号小种在土壤中的共培养试验表明,HW1菌株在45℃温度的生长环境中,表现出对香蕉枯萎病病原菌较好的抗性。     

拮抗香蕉枯萎病镰刀菌木霉菌株的分离筛选

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型引起的,目前尚缺乏有效的防治方法,木霉菌是重要的植物病害防治菌,广泛分布于自然界。木霉菌具有广泛的适应性,能杀伤多种重要的植物病原菌且作用机制多种多样。笔者从广东湛江、海南儋州等地152份土样中分离出330株木霉,通过对峙法对木霉菌进行体外拮抗作用测定及评价,选出10株对尖孢镰刀菌有较好拮抗效果的木霉菌;并测定无菌土中木霉与病原菌的种群动态变化,结果表明木霉在土壤中对病原菌有一定的抑制作用。     

尖孢镰刀菌古巴专化型fgb1基因敲除突变体的构建与表型分析

为了研究尖孢镰刀菌古巴专化型G蛋白β亚基编码基因fgb1的功能,构建fgb1基因敲除突变体,分析fgb1敲除突变体的表型。结果表明:敲除fgb1基因导致突变体菌落在PDA培养基上生长减慢,产孢量和菌丝分枝减少;致病性测定结果表明fgb1基因敲除突变体对巴西蕉的致病性减弱;用激光共聚焦显微镜观察感病香蕉根系,发现fgb1基因敲除突变体仍可在根系维管束中定殖。本研究结果为进一步研究G蛋白信号传导途径在尖孢镰刀菌古巴专化型中的作用奠定了基础。     

培养基营养成分对香蕉枯萎病尖孢镰刀菌生长的影响

通过对香蕉枯萎病发病株病组织的分离、纯化,得到香蕉枯萎病病原菌--尖镰孢菌古巴专化型[Fusarium oxysporum f.sp.cubense(E.F.Smith)Snyder et Hansen].该病原菌在不同pH值培养基上培养4 d后,发现尖孢镰刀菌菌落在pH值4.0～9.0范围内均可生长,pH值为6.0～7.0时最适,菌落直径平均在3.7～3.9 cm之间.尖孢镰刀菌在不例营养成分的培养基上培养,结果表明,N源对尖孢镰刀菌菌丝的生长影响大于C源.生长到第6天时,全糖型培养基产孢量最大,且小型分生孢子的产孢量也最大,可使香蕉苗发病率达到100%.而大型分生孢子的产生最佳培养基为低氮型培养基.     

香蕉枯萎病菌esyn1基因的克隆与序列分析

采用RT-PCR方法扩增了香蕉枯萎病菌恩镰孢菌素合成酶基因esyn1的cDNA片段,测序结果表明,esyn1基因核苷酸序列阅读框架全长546 bp。核苷酸序列分析显示该基因片段编码181个氨基酸,推测分子量为19.9 ku,等电点为5.06。氨基酸序列比对结果表明,它与半裸镰刀菌、层出镰刀菌、拟枝孢镰刀菌esyn1基因的氨基酸序列的相似性分别为96%、94%、77%。     

香蕉枯萎病菌cyp1基因的克隆与序列分析

为了解亲环素基因(cyp1,其编码亲和蛋白)在尖孢镰刀菌古巴专化型生理小种1号和生理小种4号之间及与其他镰刀菌之间的差异,分析cyp1基因与两生理小种之间的寄主选择性差异的关系,通过比对现有镰刀菌属的亲环素基因序列,设计并合成引物,采用PCR和RT-PCR方法扩增了尖孢镰刀菌古巴专化型生理小种1号和生理小种4号2个生理小种的cyp1基因,并测序进行比较分析,同时对编码蛋白进行了氨基酸序列比对和功能分析。结果表明,2个生理小种cyp1基因全长均为1066bp,开放阅读框均为675bp,编码224个氨基酸,基因序列间差异性为0.8%,编码蛋白间仅存在1个氨基酸的差异;两生理小种的cyp1基因序列与镰刀菌属其他专化型或不同种间存在差异性,与不同属之间其他种间的差异最大达50%,比对蛋白序列发现仅存在0.85%的差异,这进一步证明亲和蛋白在真菌中较保守。从cyp1基因序列及其编码蛋白的氨基酸序列在两生理小种之间的差异性分析结果推测,2个生理小种寄主选择性差异与cyp1基因并无明显对应关系,这为进一步研究cyp1基因功能奠定了基础。     

香蕉枯萎病菌fga1基因的克隆与序列分析

为了解fga1基因在尖孢镰刀菌古巴专化型侵染香蕉过程中的作用,及其与尖孢镰刀菌古巴专化型生理小种1号和生理小种4号之间的致病力差异的关系,采用PCR和RT-PCR方法扩增了2个生理小种的fga1基因,并对扩增产物进行了测序及相似序列搜索和比对,还对基因编码的蛋白进行了氨基酸序列比对和功能分析.研究结果表明2个生理小种fga1基因开放阅读框均为1 062 bp,编码353个氨基酸,基因同源性为99.5%,氨基酸序列相同.推测fga1基因可能与香蕉枯萎病菌自身繁殖和附着胞的形成有关.从fga1基因序列及其编码蛋白的氨基酸序列看,2个生理小种致病力的差异与fga1基因并无明显对应关系,这为进一步研究fga1基因功能奠定了基础.     

3种分子量的壳聚糖对香蕉枯萎病病原菌室内抑菌活性测定

以香蕉枯萎病病原菌的6个菌株为试验材料，测定3种不同分子量的壳聚糖对香蕉枯萎病病原菌的抑菌活性。结果表明，3种不同分子量的壳聚糖对香蕉枯萎病菌有一定的抑制作用，对香蕉枯萎病菌的菌落形态、菌丝生长和孢子萌发等均有一定的影响。高分子量的抑菌效果优于低分子量的抑菌效果，其中C-290k的抑制效果最好，浓度为1 000 mg/L时对R1-248菌株的抑菌率达90.27％。