玉米大斑病菌黑色素的一些理化性质和光谱吸收特征

 黑色素是某些植物和动物真菌病害的致病相关因子,不同来源的黑色素其生物合成途径可能不同。对玉米大斑病菌细胞壁结合黑色素和从培养滤液中提取的黑色素进行理化性质、紫外吸收光谱和红外光谱扫描测定,并与标准品黑色素进行比较分析,明确了玉米大斑病菌黑色素具有与标准品黑色素相似的理化性质。DHN黑色素的特异性抑制剂——三环唑,对玉米大斑病菌0号和1号小种黑色素的产生均有抑制作用;以玉米大斑病菌基因组DNA为模板,通过PCR扩增,得到了1,3,8-三羟基萘还原酶基因的同源片段,推测玉米大斑病菌黑色素合成于DHN途径。     

草莓多主棒孢霉小柱孢酮脱水酶基因CcSCD1的功能研究

 多主棒孢霉(Corynespora cassiicola)是世界范围内重要的植物病原真菌,其引起的草莓棒孢霉叶斑病对草莓产业的健康发展具有潜在威胁。小柱孢酮脱水酶(scytalone dehydratase,SCD)是真菌多聚二羟萘类(DHN)黑色素生物合成途径中的关键酶,在植物病原菌致病过程中发挥重要作用。本研究通过同源重组的方法获得了草莓多主棒孢霉小柱孢酮脱水酶基因(CcSCD1)的敲除突变体,并进行了回补和RT-PCR验证。与野生型相比,敲除突变体△CcSCD1-2表现为菌落无色素沉积、菌丝稀疏、产孢量显著下降、分生孢子无色较小以及致病力明显减弱。结果表明,CcSCD1参与调控多主棒孢霉的黑色素生物合成、营养生长、分生孢子产量及致病力。     

白头翁叶斑病菌黑色素的理化性质及其生物合成途径初步研究

对白头翁叶斑病菌胞壁结合黑色素和胞外黑色素进行了理化性质和红外光谱扫描测定, 结果表明两者具有相似的理化性质, 均易溶于KOH、H2O2和NaClO, 不溶于水、乙醇和丙酮。红外光谱分析表明, 白头翁叶斑病菌YS-24菌株的胞壁结合黑色素与胞外黑色素为同一种类型的黑色素。DHN黑色素的特异性抑制剂—三环唑, 对白头翁叶斑病菌黑色素的产生有明显的抑制作用; 以白头翁叶斑病菌基因组DNA为模板, 通过PCR扩增, 得到了聚酮体合成酶基因的同源片段 AaPKS , 初步推断白头翁叶斑病菌黑色素合成属于DHN途径。     

特异性抑制剂三环唑对玉米大斑病菌致病力的影响

为明确DHN黑色素合成抑制剂三环唑对玉米大斑病菌Setosphaeria turcica致病力的影响,通过含毒介质系统研究了三环唑作用下玉米大斑病菌的黑色素生物合成量、附着胞的细胞孔径、膨压和病菌的致病力。结果显示,当三环唑浓度≤5μg/mL时,玉米大斑病菌菌落生长量和产孢量变化不显著,但黑色素的生成量降至对照菌株的43%;三环唑处理的病菌附着胞细胞壁孔径增大至2.7～3.3 nm,膨压降至3.75 MPa,侵染率下降37.5%,同时病斑面积显著减小。表明三环唑通过抑制玉米大斑病菌DHN黑色素合成,降低了病菌附着胞的膨压,从而导致致病力下降。     

玉米大斑病菌黑色素缺失突变体的获得及其生物学特性

DHN黑色素是许多植物病原真菌的致病相关因子,为明确黑色素在玉米大斑病菌致病过程中的作用,采用三环唑和紫外线复合诱变的方法获得了黑色素缺失的6个突变菌株,对突变菌株的生长量、产孢量、HT-毒素活性、致病力进行测定。结果显示,突变菌株产毒能力变化不大,但生长量下降,产孢量和致病力显著下降或完全丧失,野生型菌株的产孢量和侵染频率分别是突变菌株的30～50倍和5倍。突变菌株与黑色素共培养后,菌株M01-23a和M01-23b恢复了致病力,但病斑面积和侵染频率较小。玉米大斑病菌黑色素与致病力具有一定的相关性。     

2-硝基-1-芳乙烯类化合物的设计合成及其对稻瘟病菌的抑制活性

为了筛选得到对稻瘟病菌Magnaporthe grisea具有较高抑菌活性的新型化合物,根据稻瘟病菌中1,3,8-三羟基萘酚还原酶（3HNR）的结构信息,设计合成了系列2-硝基-1-芳乙烯（2a~2e）和2-溴-2-硝基-1-芳乙烯（3a,3b）目标化合物,并测试了其对3HNR和稻瘟病菌的抑制活性,同时运用分子对接方法对目标化合物与3HNR可能的结合模式进行了分析。结果表明:大部分目标化合物对3HNR都有很好的抑制作用（IC503的抑制活性最好,IC50值为0.53 μmol/L。在50 μg/mL下,目标化合物对稻瘟病菌的生长具有不同程度的抑制作用,其中2e、3a和3b的抑制率高于96%;3a和3b的EC50值分别为16.4和11.6 μg/mL。分子对接方法分析结果表明,硝基苯乙烯骨架结构与稻瘟病菌的3HNR活性空腔的氨基酸残基有较好的相互作用,其中化合物3中的溴原子可与3HNR中Tyr223和Tyr178的羟基形成氢键,从而解释了化合物3对3HNR有较好抑制作用的原因。     

基于Brn1基因的大蒜紫斑病菌PCR检测技术

大蒜紫斑病菌是一种严重危害大蒜生产的真菌性病害,是中国大蒜出口中需要检疫的一种病害。根据1,3,8-三羟基萘还原酶基因(Brn1)的部分序列,设计出一对大蒜紫斑病菌特异性引物AP4/CTU,该引物特异性好,能专一扩增出480 bp电泳条带,而供试大蒜上的其他病害、不同属的真菌及空白对照均无扩增条带,建立了大蒜紫斑病菌的PCR鉴定方法。该方法灵敏度较高,DNA检测灵敏度为4 ng。该方法快速简便,适用于出入境检验检疫及大蒜健康检测领域。     

长孢轮枝菌Taq〖KG-*4〗Man-MGB探针实时荧光PCR快速检测方法

长孢轮枝菌是一种在我国局部地区新近出现且危害性极大的植物病原真菌?根据长孢轮枝菌及其近似种的actin序列差异, 设计并合成特异性引物和探针, 建立了长孢轮枝菌的实时荧光PCR检测方法?特异性试验结果表明, 该检测方法能特异性检测长孢轮枝菌; 灵敏度试验结果表明, 最低检测限量为10 μL反应体系中总DNA含量10 pg; 实时荧光PCR优化反应条件为引物终浓度0.8 μmol/L, 探针终浓度0.8 μmol/L, 优化后的整个反应过程约1 h?实际样品检测结果表明, 该方法可用于疑似受长孢轮枝菌侵染的萝卜样品检测与初筛?此方法快速?灵敏, 检测过程完全闭管, 无需PCR后续处理, 为早期快速检测长孢轮枝菌提供了重要参考?     

大豆根腐病致病镰孢菌的多重PCR检测技术

为建立大豆根腐病镰孢菌的多重PCR检测方法,以四川大豆根腐病致病菌包括尖孢镰孢菌、腐皮镰孢菌、禾谷镰刀菌和木贼镰孢菌为对象,设计镰孢菌翻译延伸因子基因EF-1α的种特异引物,建立多重PCR扩增体系,并进行优化与验证。结果表明:25μL体系为最优镰孢菌多重PCR扩增体系,4种镰孢菌等体积混合DNA 4.0μL,各镰孢菌特异正向引物1.0μL,共用反向引物4.0μL,最佳退火温度为54℃,当循环30次时,能清晰地扩增出各镰孢菌EF-1α条带,对4种镰孢菌混合DNA的检测灵敏度可达0.1 ng/μL。室内环境样本验证结果表明,依据EF-1α扩增片段大小,该体系能够特异地检测出大豆黄化苗与致病镰孢菌混合样本中的镰孢菌,但无法从其它真菌的DNA中扩增获得目的片段。表明基于EF-1α基因特异引物建立的镰孢菌多重PCR检测技术可快速、特异地检测大豆根腐病镰孢菌。     

香蕉黑腐病菌(Botryodiplodia theobromae)的PCR检测

 根据香蕉黑腐病菌可可球二孢菌(Botryodiplodia theobromae)与其它香蕉病原真菌核糖体基因转录间隔区(rDNA-ITS)ITS1和ITS2间序列差异,设计了特异引物Bth-S(5'-TCTCCCACCCTTTGTGAAC-3')和Bth-A(5'-AAAAGT-TCAGAAGGTTCGTC-3'),利用此引物对包括可可球二孢菌在内的21个菌株基因组DNA进行PCR扩增,结果只有4个可可球二孢菌菌株扩增到422bp特异带,其它17个菌株无扩增产物。灵敏度测试结果表明此特异引物能对1pg的可可球二孢菌基因组DNA进行扩增。对自然感染黑腐病的香蕉果实组织和接种可可球二孢菌或多种香蕉病原真菌混合接种的果实组织进行检测,Bth-S和Bth-A引物对不仅能够在自然感染黑腐病果实组织中特异检测到可可球二孢菌,而且能在未显症和发病的接菌香蕉果实组织中特异检测得到可可球二孢菌。这为香蕉可可球二孢菌潜伏侵染检测提供了技术支持。     

多菌灵、三环唑对大丽轮枝菌微菌核、黑色素形成及致病力的影响

 在离体和活体条件下测定了多菌灵、三环唑对大丽轮枝菌的微菌核黑色素形成的影响,以及经2种杀菌剂处理产生的形态变异菌株对棉苗的致病力。结果表明:多菌灵在培养基内含量超过0.1μg/ml时,即可抑制大丽轮枝菌微菌核的形成,随着培养基内多菌灵浓度的增加,微菌核形成时间逐渐延长,形成量逐渐减少;三环唑浓度为0.5μg/ml时,可抑制微菌核的黑色素形成,微菌核从黑色变为浅红至红褐色。三环唑对微菌核黑色素形成呈可逆抑制,变色的微菌核菌落移入不含药的培养基后,大多可恢复形成黑色素。培养基内三环唑浓度的提高,也可抑制大丽轮枝菌微菌核的形成;因2种杀菌剂的抑制而丧失形成微菌核的白色菌丝体移入不含药的培养基,微菌核形成能力也不能恢复。多菌灵和三环唑经棉株吸收后均能抑制植株内大丽轮枝菌微菌核的形成,但对微菌核色素的形成未见有明显影响。2种杀菌剂处理产生的形态变异菌株的致病力与野生型菌株致病力差异不显著。     

玉米大斑病菌黑色素合成酶基因4HNR的克隆及其启动子预测

 4HNR (1,3,6,8-tetra-HN reductase) gene of melanin biosynthesis in Setosphaeria turcica had been cloned successfully by RT-PCR in this study. Both sequences of DNA and cDNA of 4HNR were 807 bp and there was no intron in the sequences. This gene only had single copy in genome through Southern blotting analysis. A 2 285 bp for the flanking sequence of 5' had been obtained and it had promoter structure through the software analysis.     

基底硬度对玉米大斑病菌主要侵染结构和黑色素沉积的影响

 基底硬度是调控植物病原真菌侵染结构形成的重要物理信号。为探讨基底硬度对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)侵染能力的影响,本研究利用不同硬度的PDA培养基进行模拟试验,并在不同叶龄的玉米叶片上进一步验证,结果表明,基底硬度越大,气生菌丝越少,菌丝分枝越多;硬基底上,病菌的分生孢子产量高,是软基底和适中硬度基底上的29.93和6.82倍,且硬基底上病菌附着胞形成率显著高于软基底。研究发现,在硬基底上生长的大斑病菌菌落颜色较深,菌丝中黑色素含量高。利用实时荧光定量PCR技术分析病菌黑色素合成途径中相关基因的表达情况,发现在硬基底上StMR1、StPKS、St4HNR、StSCD、St3HNR、StLAC1、StLAC2和StLAC4基因的相对表达量均高于软基底。上述结果说明,基底硬度影响了病菌形态结构的发育,导致了与侵染相关的黑色素含量的变化和侵染结构的形成,研究结果为探究植物病原真菌的侵染机制和病害防控提供了理论依据。     

香豆素合成途径关键酶基因Ghpal、Ghc4h和Gh4cl在棉花抗链格孢菌中的作用

链格孢菌Alternaria alternata引起的棉花轮纹斑病,是导致棉花早衰发生的主要成因之一,严重危害棉花生产。香豆素合成途径作为合成植保素的一条代谢支路,其产物能够抑制病原菌,增强植物的抗病性。为了揭示该途径在棉花抗链格孢菌中的作用,本文利用棉花皱缩病毒介导的基因沉默技术,通过对棉花香豆素合成途径中编码关键酶基因的沉默抑制,来解析其在棉花抗链格孢菌中的作用,所选择的基因有编码苯丙氨酸解氨酶(PAL)的基因Ghpal、肉桂-4-羟化酶(C4H)基因Ghc4h和4香豆酸-辅酶-A(4CL)的基因Gh4cl。结果显示,Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因受链格孢菌诱导转录,表明这些基因可能参与了棉花对链格孢菌的抗性反应。Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因分别被沉默后,结果显示各基因沉默植株对链格孢菌的抗性下降,表现为接种链格孢菌后,基因沉默植株的病情指数分别为43.36、38.27和44.78,显著高于野生型和VIGS空载体对照植株。这表明,Ghpal、Ghc4h和Gh4cl参与了棉花对链格孢菌的抗性反应。此外,离体条件下给Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因沉默植株叶片饲喂外源香豆素,结果发现基因沉默植株对链格孢菌的抗性得到恢复。这一结果进一步表明香豆素合成途径在棉花抗链格孢菌中起着重要作用。     

小麦条锈菌3个看家基因SNP引物的首次报道

In order to analyze the population structure of Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), SNPs primers of Pst were developed from DNA sequences of nine house-keeping genes Chs, Act, Mapk1, Tub, Cdc2, Rd, Sm, Ls and Ef-1α obtained from GenBank. Eight of which were from Pst and one from P. graminis f. sp. tritici (Pgt). Thirteen pairs of primers were designed and screened based on at least 30 isolates of Pst obtained from diverse locations. Three of them were polymorphic namely Map1351S/Map1683A, Cd28S/Cd352A and Ef137S/Ef531A. Polymorphic loci analysis based on 149 Pst isolates from 5 provinces indicated that the three primers had good polymorphism. Cd28S/Cd352A had 8 polymorphic loci, three of them were phylogenetically informative. Ef137S/Ef531A had 6 polymorphic loci and 4 of them were informative. Map1351S/Map1683A had 8 polymorphic loci and 4 were informative. The 3 primers were used for analyzing Pst population and revealed the ancestral origin, phylogeny relation of haplotypes, genetic differentiation of the population, gene flow, and the evolution and migration relation between Pst populations thereby. The findings indicate that the 3 genes SNP primers can be used for Pst population genetic structure analysis.     

陕西省小麦白粉菌群体毒性结构及遗传多样性

 为明确陕西省小麦白粉菌群体的毒性频率和遗传多样性,利用34个含有已知抗白粉病基因的小麦品种(系)和5对多态性ISSR分子标记,分别对2016年渭南、西安、咸阳、宝鸡、汉中和安康等6市的15个乡镇160个小麦白粉菌单孢子堆菌株进行毒性频率分析。结果显示:供试小麦白粉菌群体对Pm1、Pm2、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm6、Pm7、Pm8、Pm19和Pm1+2+19的毒性频率在60%~100%之间,表明这些抗性基因已丧失抗性,在生产上已经丧失利用价值,对Pm4b、Pm24、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm4b+Mli、Pm"Era"、Pm"XBD"和Pm21的毒性频率低于20%,表明这些抗性基因抗性良好,可在生产中利用。选取其中93个单孢子堆菌株进行遗传多样性分析,结果表明白粉菌地理群体间遗传距离在0.020 4~0.103 7之间,其中宝鸡和渭南群体的遗传距离最近,汉中和咸阳群体的遗传距离最远。群体间遗传变异占总体变异的12.82%,群体内遗传变异占87.12%,表明遗传变异主要来自于群体内。Mantel Test分析表明,小麦白粉菌群体间遗传距离与地理距离相关性不大。     

进境油菜籽中十字花科黑斑病菌的检测

 利用MT选择性培养基从加拿大进境油菜籽样品中分离到2株细菌分离物2305-1和5309-1,对分离物进行致病性测定、LOPAT测试、Biolog测试、hrpZ和cfl基因序列分析,以及多位点序列分析。结果表明:2株分离物人工接种油菜、花椰菜和番茄幼苗都能引起典型黑斑症状;LOPAT测试和Biolog测试结果与丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)的各项生理指标一致;hrpZ基因序列与十字花科黑斑病菌(P. syringae pv. maculicola)和番茄细菌性叶斑病菌(P. syringae pv.tomato)的序列相似性均为99.18%～100%;cfl基因序列分析表明分离物2305-1和5309-1基因组中存在冠毒素合成基因;选择gyrB、ropD、gltA、 gap1、 acnB和pgi 6个看家基因进行多位点序列分析,系统发育树显示分离物2305-1和5309-1均与P. syringae pv. ma-culicola聚在一起。根据试验结果将分离物2305-1和5309-1鉴定为十字花科黑斑病菌P. syringae pv. maculicola。