小麦几丁质酶基因家族的全基因组鉴定及禾谷镰刀菌胁迫下的表达分析

对小麦几丁质酶基因家族成员进行鉴定,并对其基因结构、保守基序、染色体分布、系统进化及禾谷镰刀菌胁迫下的表达水平进行分析,为进一步研究几丁质酶基因在小麦应答各种生物胁迫中的作用和在抗病分子育种中的应用奠定基础。结果表明,从小麦基因组中共鉴定到159个几丁质酶基因,分布在21条染色体上;小麦几丁质酶基因家族成员分为5类,隶属于GH-18和GH-19两个亚家族。GH-18亚家族包括Ⅲ、Ⅴ类,分别含有34、48个基因;GH-19亚家族包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类,分别包含52、13、12个基因。同一亚家族的成员聚类在同一分支上,并且具有相似的外显子-内含子基因结构和保守基序。在被禾谷镰刀菌侵染后,4个小麦品系中几丁质酶基因家族一些成员的表达均显著上调。     

禾谷镰刀菌培养性状与致病力的相关性分析

选择来自我国12省市有代表性的101株禾谷镰刀菌菌株,比较它们在PDA培养基上的表型性状以及在CMS液中的产孢量;并于田间小麦开花期,用单花剪滴法接种3个抗赤霉病性不同的小麦品种,鉴定其致病力,用SAS软件进行统计分析。结果表明,菌落扩展速度不同的菌株问,其致病力差异显著;相关分析证实,菌落扩展速度与致病力之问呈极显著线性正相关(P=0．0003),菌丝生长状况与致病力之间呈极显著非线性相关(P=0．0083),而基质颜色和产孢量与致病力没有相关性。这些结果说明,禾谷镰刀菌菌落的扩展速度及菌丝生长状况与致病力之间具有共同的遗传基础或遗传相关性。     

禾谷镰刀菌基因组学研究进展

禾谷镰刀菌是小麦和大麦生产上一类重大的病原真菌。禾谷镰刀菌全基因组测序的完成,为禾谷镰刀菌功能基因的发掘提供了十分有利的信息。简述了禾谷镰刀菌在基因组学,包括比较基因组学和功能基因组学等领域的研究进展。     

禾谷镰刀菌的生物防治研究进展

就国内外禾谷镰刀菌生物防治研究进展及存在的问题进行了简述。     

禾谷镰刀菌致病力和致病基因的研究进展

回顾了对禾谷镰刀菌致病机理的研究,总结了禾谷镰刀菌侵染小麦各组织器官的研究进展以及禾谷镰刀菌致病基因的发现和研究。     

禾谷镰刀菌侵染拟南芥的研究

本研究采用禾谷镰刀菌侵染拟南芥,结果表明,在拟南芥开花初期,采用分生孢子悬浮液喷雾接种,能够引起花组织和角果产生病变,菌丝进一步扩展到整个植株中,最终引起植株坏死。用组织染色及特异引物进行PCR扩增,证实接种菌已侵入植物组织。说明拟南芥可用来进行禾谷镰刀菌侵染过程的相关分析,也可为筛选抗赤霉病的基因提供新思路。     

禾谷镰刀菌“种”的变异观察

引起小麦赤霉病的禾谷镰刀菌(F.graminearum Schw.)的一个单芽管菌株FH_(22-1)在单孢分离的后代中出现与亲本性状明显不同的变异菌株。经鉴定,变异菌株与锐顶镰刀菌(F.acuminalum Ell.＆Ev)相似。经三次连续分离证明,只能从亲本型菌株中分离出变异型菌株,其变异率为3.3-11.5％。     

基于转录组测序技术分析愈创木酚对禾谷镰刀菌的抑菌机制

植物源酚类化合物愈创木酚可以显著抑制禾谷镰刀菌的生长,本研究利用转录组测序分析愈创木酚对禾谷镰刀菌的作用机制,采用RNA-Seq技术从转录组水平分析禾谷镰刀菌在0.4μl/ml愈创木酚胁迫下的响应机制.结果显示,共筛选到905个差异表达基因表达量发生了变化,其中表达量上调的基因为464个,表达量下调的基因为441个.差...     

玫烟色棒束孢基因组候选效应因子的预测分析

在玫烟色棒束孢（Isaria fumosorosea）全基因组10 061个蛋白质序列的基础上,经过SignalP v4.1分析得到1 112个具有信号肽的蛋白序列;以此为基础用TMHMM v2.0分析得到1 030个跨膜数小于2的蛋白序列;1 030个具有信号肽的蛋白经过TargetP v 1.1分析得到1 001个定位为S的蛋白序列;最后经过ProtComp v 9.0分析,得到929个蛋白质定位于细胞质中的分泌蛋白序列。929个蛋白中包含半胱氨酸含量大于等于6的蛋白序列共495个,其中146个蛋白序列的串联重复序列大于或等于9。共137个蛋白在病原物-寄主互作数据库（Pathogen-host interaction database,PHI）中获得注释,其中91个蛋白为候选效应蛋白。挑取小于300个氨基酸的蛋白序列,共筛选到19个候选效应因子。最终从10 061个蛋白序列中筛选得到19个候选致病效应因子。     

禾谷镰刀菌拮抗菌的筛选与鉴定

从土壤中分离获得1株具有较强拮抗作用的细菌菌株X-42,经形态特征、16S rDNA序列分析,将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌.该菌可产生一系列具有抑菌功能的代谢物,抑制禾谷镰刀菌生长.从X-42菌株发酵液中分离纯化代谢物,经硫酸铵沉淀的脂肽类物质用于抑菌分析,结果表明,来自X-42的脂肽物,既能直接破坏禾谷镰刀菌菌丝结构,也能影响分生孢子萌发,导致菌丝及孢子局部膨大.小麦开花期的田间赤霉病防治研究表明,在接种禾谷镰刀菌前和接种后施用拮抗菌X-42代谢物,均可有效防治赤霉病,其防治效果高达79％～88％,与化学杀菌剂多菌灵相当.     

禾谷镰刀菌拮抗菌ZQT-31的分离与鉴定

从小麦植株残体中分离筛选对禾谷镰刀菌有拮抗作用的菌株,并对抑菌活性进行初步研究,从而为禾谷镰刀菌所致病害的生物防治提供参考依据.采用平板稀释法和皿内对峙法分离获得一株禾谷镰刀菌拮抗菌株ZQT-31,根据形态、生理生化特征以及16S rDNA和gyrA序列分析将其鉴定为贝莱斯芽孢杆菌.菌株ZQT-31无菌发酵液对禾谷镰刀...     

禾谷镰刀菌毒素的抑菌除草活性测定

采用生长速率法和种子萌发法测定了禾谷镰刀菌毒素的抑菌和除草活性。结果表明,禾谷镰刀菌毒素对油菜菌核病菌、玉米大斑病菌和苹果褐腐病菌均表现出很强的抑制活性,发酵液抑制率分别为90.7%、93.4%和94.6%;禾谷镰刀菌毒素对反枝苋和黑麦草种子的幼根幼芽生长表现出明显的抑制作用,在供试浓度下菌丝提取液的抑制率均高于50%,对黑麦草种子发芽也有一定的抑制活性。     

尖孢镰刀菌基因组SSR位点分析

为明确尖孢镰刀菌基因组中SSR位点的分布特点,本研究利用生物信息软件SSRIT对7条已公布的尖孢镰刀菌染色体基因组序列中的SSR位点进行了搜索,并用Excel软件对其进行统计分析。结果表明:基因组中7条染色体共有860个SSR位点,平均每条染色体出现122个SSR位点,大约每44.2kb出现一个长度不小于18bp的SSR位点。其中四、五核苷酸重复为主要重复类型,占全部SSR的比例分别为23.84%和32.56%;435种重复基元的分布情况存在差异,基元为ACAA/TTGT出现次数最多,为33次,其次为CAAA/TTTG,出现32次。说明尖孢镰刀菌基因组中含有丰富的SSR位点,为Genomic-SSR标记在尖孢镰刀菌鉴别中的应用奠定了理论基础。     

稻瘟病菌与禾谷镰刀菌对茭白的致病性及侵染过程

稻瘟病菌与禾谷镰刀菌均是危害禾本科作物的重要病菌,同时也是研究植物病原真菌的两种模式生物。为进一步探索这两种病菌的致病能力和侵染过程,对稻瘟病菌与禾谷镰刀菌在茭白上的致病能力进行了测定,并比较了二者在茭白不同部位的发病过程及特点。结果显示,稻瘟病菌可侵染茭白叶片与叶鞘,但无法侵染茭白的肉质茎（茭白笋）;而禾谷镰刀菌不能侵染未创伤的茭白叶片和叶鞘,但可对茭白笋造成危害。对侵染部位的显微观察发现,稻瘟病菌在茭白叶片上能形成典型的附着胞与侵染菌丝。另外,茭白能有效地区分两种病菌的致病突变体。结果表明,稻瘟病菌与禾谷镰刀菌能够侵染茭白,造成危害;同时茭白也可以作为寄主研究这两种病菌的致病过程。     

禾谷镰刀菌毒素对小麦叶组织超微结构的影响

电子显微镜观察发现,在禾谷镰刀菌粗毒素的作用下,小麦不同抗赤霉病品种三叶期的叶片细胞超微结构将发生显著变化,如质膜内陷和断裂,叶绿体膜、线粒体膜和细胞核结构被破坏,细胞器的基质电子密度下降。损害发生最早最严重的是质膜和叶绿体膜。抗病品种比感病品种的超微结构受害轻、反应迟。     

宁夏小麦赤霉病禾谷镰刀菌致病性分化的研究

将宁夏小麦赤霉病禾谷镰刀菌单饱分离的纯培养菌系10个有效菌株,分别接种在12个小麦品种和宁夏主栽小麦品种永良4号上,结果表明,禾谷镰刀菌系间存在较明显的致病性分化现象,对于不同品种其致病力不同,菌系和小麦品种间均表现出不同的反应。将宁夏小麦赤霉病禾谷镰刀菌的70个单孢纯培养菌株接种在宁夏主栽品种永良4号上,结果显示中致病力菌株占41.4%,弱致病力菌株占40%,强致病力菌株占18.6%。     

一株禾谷镰刀菌拮抗菌株的筛选及鉴定

【目的】筛选对禾谷镰刀菌具有高拮抗活性的微生物菌株,探索小麦赤霉病的生物防治方法。【方法】用稀释平板涂布法及平板对峙法从24份取自河南郑州近郊、信阳、新乡、商丘、开封等地区发生小麦赤霉病的田间土样中分离、筛选禾谷镰刀菌的拮抗菌株。【结果】从24份土样中分离纯化到65株菌株,对峙实验发现其中8株对禾谷镰刀菌具有拮抗作用,其中,菌株Jc-07的拮抗效果最佳。根据形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析,将菌株Jc-07初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）。抑菌实验表明,菌株Jc-07发酵滤液明显抑制禾谷镰刀菌的菌丝生长,使禾谷镰刀菌孢子萌发率显著降低。【结论】筛选得到的菌株Jc-07对禾谷镰刀菌具有较高的拮抗活性,具有防治小麦赤霉病的潜在应用价值。     

甜瓜叶绿素含量全基因组关联分析及候选基因预测

【目的】挖掘与叶绿素含量显著关联的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点和候选基因,为甜瓜叶绿素含量改良提供分子靶点和基因资源。【方法】以118份具有广泛变异的甜瓜种质为自然群体,采用2 531 449个高质量SNP标记对叶片叶绿素含量进行全基因组关联分析,挖掘优异等位变异,并预测候选基因。【结果】甜瓜自然群体叶绿素含量趋向正态分布,包含5个明显的亚群。利用Q模型对2次试验的叶绿素含量及其最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction, BLUP)值进行关联分析,共检测到15个显著位点,分布在甜瓜第1、2、4、8、11、12号染色体上,表型贡献解释率为5.62%～6.69%。其中,8个位点的不同基因型之间存在显著表型差异。结合关联位点的候选区域和转录组数据,共鉴定到28个差异表达基因,其中MELO3C018513.2和MELO3C003666.2是改良甜瓜叶绿素含量的潜在候选基因。【结论】通过高质量SNP标记Q模型的全基因组关联分析,共检测到15个与叶绿素含量显著关联的位点,筛选出2个可能与叶绿素含...