黑龙江省玉米弯孢霉叶斑病病原鉴定

玉米弯孢霉叶斑病是近年我国玉米生产中发生的一种叶部病害,在黑龙江省已演变为主要病害。通过采集黑龙江省哈尔滨、绥化、大庆、齐齐哈尔和牡丹江等玉米产区病叶标样,经病原菌分离培养、致病性测定、形态鉴定和rDNA-ITS序列分析,明确黑龙江省玉米弯孢霉叶斑病可由新月弯孢Curvularia lunata、棒状弯孢Curvularia clavata、不等弯孢Curvularia inaequalis、苍白弯孢Curvularia pallescens 4种弯孢霉引起,且对玉米叶片均具有致病性,其中新月弯孢为优势种,致病力最强。     

玉米弯孢菌叶斑病病原菌的研究

从各地采集的玉米叶上分离到弯孢菌属的６个种,即新月弯孢、不等弯孢、中隔弯孢、苍白弯孢、棒状弯孢、画眉弯孢,椐在玉米自交系上人工接种测定结果,上述６个种对玉米均有致病性,并引起玉米弯孢菌叶斑病,产生曲型症状,不同的种在不同自交系上的致病性差异显著。     

少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶基因的克隆及生物信息学分析

为研究捕食线虫性真菌几丁质酶的功能,在国内首次对少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶AO-801和AO-483基因进行扩增、克隆及测序,并对其编码蛋白信号肽、疏水性与亲水性、高级结构、功能域进行预测和分析。结果显示,2个不同蛋白均具有典型的几丁质酶催化区保守序列SXGGW和DGXDXDWE,属于糖苷水解酶18家族几丁质酶,无信号肽序列,表明这2个蛋白为非分泌型蛋白,二级结构以无规则卷曲、α-螺旋和β-折叠为蛋白的主要结构元件,三级结构中有(α/β)8的圆桶形结构。系统发育分析表明,几丁质酶AO-801和AO-483与昆虫病原真菌几丁质酶的亲缘关系更为接近,说明它们所产生的几丁质酶在侵染宿主的过程中发挥着类似的功能,并且不同来源真菌几丁质酶根据分子质量的差异形成3个不同的进化分枝。     

河南省玉米弯孢叶斑病菌遗传多样性的RAPD分析

为了解玉米弯孢叶斑病新月弯孢菌的遗传变异情况,利用8个随机引物对来自河南省不同地区的22个新月弯孢菌株进行RAPD分析.结果显示：①22个受试分离株共产生89条谱带,其中70条为多态性带,约占谱带总数的79%;②利用UPGMA法对DNA扩增图谱进行聚类分析,以遗传距离0.65为阈值,将22个受试菌株分为5种遗传类型.上述结果表明,河南省玉米弯孢叶斑病新月弯孢菌群体内具有丰富的遗传多态性,即存在明显的种内遗传分化现象.     

玉米弯孢菌叶斑病病原菌与症状的初步研究

玉米弯孢苗叶斑病是近几年我国玉米生产上发生的一种新病害。本文通过对不同地区病叶标样的病原苗分离与鉴定及病原苗致病力测定，初步明确了新月弯孢苗Curvularia junata(Wak-ker)Boed是黑龙江省玉米弯孢苗叶斑病的主要致病菌。田间症状观察结果表明，不同玉米品种上症状表现有明显差异，根据病斑大小、形状、颜色将病斑分为抗病型(R)、感病型(S)和中间型(M)。     

玉米弯孢叶斑病菌Fus3/Kss1-MAPK级联途径的相关基因鉴定与结构特征分析

植物病原真菌Fus3/Kss1-MAPK级联途径在调控病原菌附着胞形成和致病性等方面起重要作用。为了明确Fus3/Kss1-MAPK级联途径在玉米弯孢叶斑病菌中的调控作用,笔者采用生物信息学方法,对玉米弯孢叶斑病菌全基因组中的Fus3/Kss1-MAPK级联途径的相关基因进行鉴定并对其分子结构特征分析。结果表明:从玉米弯孢叶斑病菌中鉴定出Fus3/Kss1-MAPK级联途径中3个蛋白激酶基因Clf、Map2k、Clk1和一个锚定蛋白基因Cl Ste50。蛋白序列分析以及进化树构建等表明它们分别与来源其他植物病原真菌的Fus3/Kss1-MAPK途径中的激酶蛋白和锚定蛋白具有相似的结构特征和保守结构域,有较高同源性和较近的亲缘进化关系。玉米弯孢叶斑病菌Fus3/Kss1-MAPK途径的相关蛋白激酶Clk1、Map2k、Clf和锚定蛋白Clste50与其他真菌Fus3/Kss1-MAPK途径的相关蛋白结构相似,推断有相似的功能。     

玉米弯孢霉叶斑病菌的寄生适合度与RAPD分析

对采自河北省14个玉米产区的28个玉米弯孢霉叶斑病标样进行了分离鉴定,发现新月弯孢(Curvularialunata)占57.1%,棒状弯孢(C.clavata)占17.9%,画眉草弯孢(C.eragrostidis)占14.3%,中隔弯孢(C.inter-media)占10.7%。将4种玉米弯孢霉叶斑病菌接种在9个玉米自交系和杂交种上进行寄生适合度测定,发现新月弯孢和中隔弯孢的致病性最强,其次为棒状弯孢,画眉草弯孢的致病性最弱。用23条随机引物对28个菌株进行RAPD扩增,共获得了185个RAPD标记,其中多态性标记142个,多态性几率P=76.8%。利用菌株间的遗传相似性进行聚类分析,发现4种弯孢在种间存在的遗传差异可能是导致致病性差异的一个原因。在新月弯孢种内也存在较大的遗传差异,部分新月弯孢菌株与其它3种弯孢霉亲缘关系较近。     

黄淮海地区夏玉米弯孢叶斑病菌遗传多样性分析

【目的】 针对黄淮海地区发生的玉米弯孢叶斑病,通过分子生物学技术,明确其致病菌新月弯孢（Curvularia lunata ）在不同地区和年份间的遗传差异及亲缘关系,为研究该病害的发生和流行提供数据资料。【方法】 对2013、2016和2017年采集自黄淮海地区5省（河南、河北、山东、安徽、江苏）的病样进行分离,并采用形态学和分子生物学（ITS和EF-1α 序列分析）对分离到的菌株进行鉴定,共获得175个新月弯孢菌株。从哥伦比亚大学开发的通用引物中筛选出13条多态性高、重复性好的引物,利用筛选出的引物对175个新月弯孢菌株进行ISSR-PCR扩增,利用Popgen32软件计算多态性比率、Shannon’s信息指数、群体间的遗传距离和遗传相似性,使用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析和基于遗传相似系数的主坐标分析,构建聚类分析图和散点图。【结果】 利用筛选出的引物对175个菌株进行PCR扩增,共获得105条多态性条带,多态性比率为100%。在群体平均水平上,基因多样性水平（H）为0.3867,Shannon’s的信息指数（I）为0.5682,表明玉米弯孢叶斑病菌具有丰富的遗传多样性;不同地理种群间的遗传多样性存在一定差异,河南和安徽种群遗传多样性最高,江苏种群较低;年度间相同地理来源的菌群亲缘关系较远,相同年份不同地理来源菌群亲缘关系较近。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.51—0.93,在相似系数为0.59水平上,175个菌株被划分为2群5个亚群,亚群间表现出年度间的差异,不同地理种群病菌间存在基因交流,遗传相关性较高;主坐标分析结果与聚类分析结果一致,同一年份的菌株明显聚集在一起。【结论】 引起黄淮海地区玉米弯孢叶斑病的病原菌群体存在较高的遗传变异,地域相邻的病菌遗传关系较近;同一地区的菌株在年度间表现出一定遗传距离,而同一年份不同地理来源的菌株遗传距离较近。引起该地区玉米弯孢叶斑病的新月弯孢菌株不是以本地菌源为主,其主要菌源可能来自南方水稻和草坪草或东南亚玉米生产区,但也存在少量存活于地表病残体上的菌株可作翌年的初侵染源。     

胶孢炭疽菌黑色素合成途径中漆酶蛋白生物信息学分析

胶孢炭疽菌可以侵染桃、核桃等诸多重要农林植物,它可引起生产上诸多经济树种的炭疽病,严重威胁着各国农林业的健康生产。植物病原丝状真菌中黑色素合成途径中关键环节漆酶已经在稻瘟病菌、玉米大斑病菌等进行了较为深入的研究,然而尚未见有关胶孢炭疽菌黑色素合成途径中关键环节漆酶的生物信息学分析报道。本研究以胶孢炭疽菌中漆酶Cg14LAC氨基酸序列为基础,通过TargetP、SignalP、ProtComp、Phyre、big-PI Fungal Predictor、SMART、TMHMM等生物信息学分析工具对上述序列开展蛋白质亚细胞定位、细胞信号肽、二级结构、锚定位点、保守结构域、跨膜结构域等进行分析,同时对上述序列开展与炭疽菌属不同真菌遗传进化关系分析。研究结果为进一步深入开展该蛋白在致病过程中所具有的功能研究打下坚实的理论基础。     

福建省鲜食玉米小型叶斑病的病原菌鉴定

鲜食玉米是福建省重要的经济作物。由丝状真菌引起的玉米叶斑病是玉米生产上的重要病害,严重影响了玉米的产量和品质。明确叶斑病的病原菌种类,可以为鲜食玉米病害的综合防控提供理论依据。本研究采用组织分离法对福州、莆田、漳州、南平和宁德5个地区采集的玉米病叶上典型的小型病斑(病斑长度5mm)进行病菌分离和纯化,结果共获得103株单孢分离菌株。初步形态学观察后选取其中的8株代表性菌株进行鉴定,发现有5个菌株的形态特征与玉米小斑病菌的形态特征相似;而另3个菌株的形态特征与玉米弯孢叶斑病菌的形态特征极其相似。8个菌株接种感病玉米品种后出现了与田间相似的叶斑病症状。rDNA-ITS序列分析结果表明,8个供试菌株中有5个菌株鉴定为玉米小斑病菌Bipolaris maydis,2个菌株为玉米新月弯孢叶斑病菌Curvularia lunata,1个菌株为画眉草弯孢叶斑病菌Curvularia eragrostidis。上述研究结果表明,引起福建省鲜食玉米叶斑病的病原菌为B.maydis、C.lunata和C.eragrostidis。其中C.eragrostidis引起玉米叶斑病在福建省属首次报道。毒力测定结果表明,供试的8个菌株对8个不同玉米品种的毒力表现出多样性。     

胶孢炭疽菌漆酶基因Lac2的序列特征与表达分析

为了探明分离自芒果的胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)漆酶同工酶基因的序列特征,进一步研究该菌的分子致病机理。以该菌为材料,采用同源克隆和RT-PCR法获得胶孢炭疽菌漆酶基因Lac2(KF924625)。结果表明,其编码区大小为1 785 bp,编码594个氨基酸,分子量为65.53 ku,等电点是6.56,含4个铜离子结合保守结构域;聚类分析发现,其预测蛋白与西瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)的漆酶laccase-1(ENH77191.1)同源性最高,达到79%;半定量RT-PCR分析表明,在分生孢子不同萌发时段,Lac2的表达量有明显的升降趋势,接种后6 h表达量最低,9 h最高。可见Lac2具备真菌漆酶基因家族的序列特征,初步推测它可能与C.gloeosporioides分生孢子萌发侵染寄主有关,也可能参与调控芒果胶孢炭疽菌的漆酶活性和抗氧化反应等。     

玉米弯孢菌叶斑病菌致病力分化测定

以8个黑龙江省主栽玉米品种为鉴别寄主,对不同来源的玉米弯孢菌叶斑病菌[新月弯孢菌Curvularialunata(Wakker)Boed.]菌株进行了致病力分化测定。结果表明,不同菌株间存在明显的致病性差异,不同菌株在相同寄主上能产生不同类型的病斑,病斑大小、形状、边缘颜色、晕圈大小存在较大差异,说明菌株间有明显的致病力分化现象。     

玉木耳漆酶基因Aclac的克隆及原核表达

【目的】对玉木耳漆酶基因Aclac进行克隆及原核表达分析,为深入研究漆酶基因在玉木耳子实体发育中的生物学功能提供理论依据。【方法】克隆Aclac基因的cDNA和DNA全长序列,对其进行生物信息学分析,并将目的基因连接至pET-28a质粒上以构建原核表达载体pET28a-Aclac,将其转化大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达。【结果】克隆获得的Aclac基因cDNA序列长度为1734 bp,编码577个氨基酸残基;Aclac基因DNA序列长度为2521 bp,含14个内含子。AcLAC蛋白理论分子量为64.75 kD,理论等电点为5.70,不稳定指数为34.01,无跨膜区域,存在1个信号肽,在4个铜离子结合区高度保守,且含有Cupredoxin超家族蛋白保守功能域。AcLAC蛋白与真菌的漆酶蛋白聚为一支,其中,AcLAC蛋白与木耳属真菌的漆酶蛋白亲缘关系最近。AcLAC融合蛋白在大肠杆菌BL21（DE3）表达宿主中成功表达,分子量为67 kD。【结论】克隆获得的Aclac基因属于Cupredoxin超家族基因,可在原核表达系统中异源表达,推测其与其他真菌漆酶基因在生物学功能上具有一致性,丰富了真菌漆酶资源。     

植物病原真菌产漆酶菌株的筛选

 【目的】从常见植物病原真菌中筛选具有漆酶活性的病原菌,对相对酶活力较高的菌株进行漆酶致病力测定,为深入研究漆酶在植物病原真菌致病过程中所发挥的作用及病菌的扩展机理奠定基础。【方法】以2,2’-连氮-双[3-乙基苯并噻唑-6-磺酸](ABTS)为底物,通过平板显色反应筛选得到产漆酶的病原菌,同时利用苯胺蓝(Azure-B)脱色法确定目标菌株降解木质素作用,采用分光光度计法在420 nm下测定漆酶活性,最后利用组织病理学分析漆酶对病原菌致病力的影响。【结果】从20种重要植物病原真菌中筛选得到10种产漆酶的病原菌,且均具有降解木质素的作用,对其中6种颜色变化不同的病原菌进行漆酶活力测定,发现玉米大斑病菌的胞内漆酶活力最高,为18.984 U?mL-1,小孢拟盘多毛孢的胞外漆酶活力最高,为0.919 U?mL-1。致病力测定表明,在玉米大斑病菌的致病过程中,漆酶可以氧化玉米叶片并能够促进病原菌在寄主组织中的扩散。【结论】在产漆酶的植物病原真菌中,漆酶大多以胞内酶形式存在,并具有降解木质素的作用,漆酶可以促进玉米大斑病菌在寄主组织中扩展。     

真菌漆酶基因的密码子偏好性分析

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,广泛地存在于各种植物和真菌中。研究使用Codon W和CUSP相关程序对18条真菌漆酶基因CDS序列的密码子使用情况进行分析,比较了真菌漆酶基因与枯草芽孢杆菌、大肠杆菌以及毕赤酵母的密码子偏好性。结果表明,真菌漆酶基因偏好使用以G/C结尾的密码子,29种偏好密码子(相对使用度(RSCU)1)中偏好性较强的密码子有ATC、CTC、CGC、GTC和TAG(RSCU≥1.5);聚类分析发现,AY450404.1和GU480806.1、XM_951846.2和XM_001228805.1及XM_001389488.2和XM_001818019.2聚为一类,与系统分类关系一致,其余都不一致;在密码子的使用频率上,真菌漆酶基因的密码子用法与枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和毕赤酵母的基因组密码子用法都有不同程度的偏好差异,其中与大肠杆菌的密码子用法差异最小,故大肠杆菌更适合作为真菌漆酶基因的外源表达宿主。如果要在上述几种表达系统中实现真菌漆酶基因的高效表达则需对真菌漆酶基因的部分密码子进行优化改造。     

真菌漆酶基因的密码子偏好性分析

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,广泛地存在于各种植物和真菌中。研究使用Codon W和CUSP相关程序对18条真菌漆酶基因CDS序列的密码子使用情况进行分析,比较了真菌漆酶基因与枯草芽孢杆菌、大肠杆菌以及毕赤酵母的密码子偏好性。结果表明,真菌漆酶基因偏好使用以G/C结尾的密码子,29种偏好密码子(相对使用度(RSCU)>1)中偏好性较强的密码子有ATC、CTC、CGC、GTC和TAG(RSCU≥1.5);聚类分析发现,AY450404.1和GU480806.1、XM_951846.2和XM_001228805.1及XM_001389488.2和XM_001818019.2聚为一类,与系统分类关系一致,其余都不一致;在密码子的使用频率上,真菌漆酶基因的密码子用法与枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和毕赤酵母的基因组密码子用法都有不同程度的偏好差异,其中与大肠杆菌的密码子用法差异最小,故大肠杆菌更适合作为真菌漆酶基因的外源表达宿主。如果要在上述几种表达系统中实现真菌漆酶基因的高效表达则需对真菌漆酶基因的部分密码子进行优化改造。     

北方梭囊孔菌漆酶基因DNA片段的克隆与序列分析

根据报道的10几种真菌漆酶氨基酸序列的保守区域设计了一对简并引物,以北方梭囊孔菌总DNA为模板,通过PCR扩增到一个1 201 bp的基因片段.将片段序列在NCBI的BLAST软件上进行同源性搜寻,显示99个序列,全部为漆酶基因及其类似基因,因而认为克隆到的片段就是北方梭囊孔菌漆酶基因片段.经过与同源性最高的粗毛革孔菌（laccase lcc1）同一区段编码区序列进行ClustalW比较,其中有6个间隔区,确定为内含子区.去除内含子后,推导的氨基酸序列为286个残基.经与其他几种真菌漆酶的氨基酸序列进行ClustalW比对,同源性均在51%以上.      

康氏木霉PLA_2基因的生物学功能及诱导玉米抗弯孢霉叶斑病作用

本研究从康氏木霉T30的cDNA中克隆了PLA2基因,然后用PLA2敲除突变株为材料在玉米接弯孢霉叶斑病菌的条件下研究此基因的生物学功能。敲除突变株P82（ΔPLA2）所分泌的胞外几丁质酶和β-1,3-半乳糖苷酶的酶活要比野生型低。玉米接种弯孢霉叶斑病菌条件下,突变株的生防实验表明其具有较好的诱抗作用。此基因大肠杆菌表达产物在离体玉米叶片上同对照相比产生更大的叶斑。PLA2基因在木霉对抗弯孢霉叶斑病菌同玉米互作可能是一种负调控方式,要对此基因与玉米的非亲和互作还需对此基因互补进行功能验证。     

3种食用菌漆酶活性比较及其基因的克隆与序列分析

[目的]研究食用菌漆酶基因的差异以及漆酶的活性。[方法]利用编码杏鲍菇漆酶基因序列（GenbankNo．AY686700）设计特异性引物,采用PCR方法获得3种典型木腐食用菌（杏鲍菇、平菇、白灵菇）漆酶的基因序列。[结果]扩增得到的片段长度均为2606bp,通过对基因序列的内含子／外显子分析,获得漆酶编码区的cDNA,该基因的开放阅读框由1596个核苷酸组成,编码一个由531个氨基酸组成的多肽。3种食用茵漆酶基因的核苷酸序列、氨基酸序列同源性均为99．81％,说明漆酶的一级结构序列具有很高的保守性。[结论]序列的差异性、氨基酸跨膜区的不同及蛋白质的构象不同可能导致漆酶活性的高低。     

8种新型杀菌剂对2种玉米致病菌的室内毒力测定

选用市售8种新型杀菌剂,采用生长速率法测定对玉米小斑菌和玉米新月弯孢霉的毒力,得到16条毒力回归曲线及相应EC50,并筛选了极强毒力杀菌剂的最佳配比。结果表明:烯唑醇对玉米小斑菌和玉米新月弯孢霉均有极强抑制作用,其毒力回归曲线的相关性系数及相应EC50分别为0.883、1.885 8 E+1和0.973、1.404 8 E+1。速克灵、百菌清对玉米小斑菌也属极强毒力,春雷霉素、腈菌净、新万生、甲基托布津属较强毒力,扑海因效果较差。扑海因对玉米新月弯孢霉属极强毒力,速克灵、新万生、腈菌净属较强毒力,春雷霉素、百菌清、甲基托布津抑制作用较弱。烯唑醇和扑海因55∶及91∶的混配比例对玉米弯孢霉为增效组合,且以55∶增效最显著。速克灵与烯唑醇对玉米小斑菌未发现增效组合,百菌清与烯唑醇64∶、速克灵与百菌清28∶的混配组合为玉米小斑菌的增效组合。