苹果黑星病菌中国菌株生物学特性研究

 苹果黑星病菌(Venturia inaequalis(Cooke) Wint.)适合生长的培养基有苹果叶汁、苹果果汁、麦芽浸渍物、PSA、PDA、V8和马铃薯麦芽糖;适合产孢的培养基有苹果叶汁、V8和PSA。菌落生长和产孢适宜的pH值为5.0~6.5,温度为15~20℃。在碳源和氮源中,蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、酵母提取物、硝酸钠和牛肉膏有利于病菌生长和产孢,硫酸铵抑制产孢,草酸铵抑制菌落的生长和产孢。20℃时,光周期为12 h,光照强度为600 lx条件下有利于病菌在PSA培养基上生长和产孢,其产孢量约为黑暗条件下的13倍。病菌分生孢子在水滴中萌发的适宜温度为20~25℃,最适pH值为5.0~6.5     

顶孢霉Ahy1营养条件的初步研究

顶孢霉(Acremonium hansfordii)在PDA、淀粉琼脂、查彼氏、萨氏培养基和萨氏蛋黄培养基上培养,萨氏培养基和萨氏蛋黄培养基有利于菌落生长和产孢,菌落直径和产孢量显著高于其他处理,分别为7.77 cm和7.07 cm,19.02×103、25.87×103个孢子;葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、甘露醇、肌醇、甘油、麦芽糖8种碳源中葡萄糖、蔗糖有利于菌落的生长和产孢,菌落直径分别为7.73 cm和7.60 cm,产孢量分别为25.96×103、25.79×103个,显著高于其他处理;蛋白胨、硝酸钠、硝酸钾、氯化铵、硝酸铵、尿素6种氮源中,蛋白胨有利于菌落的生长和产孢,菌落直径为7.60 cm,产孢量为25.91×103个,显著高于其他处理。     

禾谷镰刀菌蔗糖转运蛋白FgSut1和FgSut2的鉴定及功能研究

小麦赤霉病是以禾谷镰刀菌为优势种的镰刀菌复合种群引起的一种影响小麦产量和粮食安全的重大真菌病害。蔗糖转运蛋白在禾谷镰刀菌中的功能尚不明确。本研究通过与裂殖酵母蔗糖转运蛋白Sut1的氨基酸序列同源比对鉴定到禾谷镰刀菌蔗糖转运蛋白FgSut1和FgSut2,通过基因敲除获得禾谷镰刀菌的Fgsut1、Fgsut2突变体和Fgsut1Fgsut2双敲突变体。研究表明：Fgsut1、Fgsut2突变体和Fgsut1Fgsut2双敲突变体的营养生长、产孢、有性生殖和产毒过程均没有出现缺陷。在葡萄糖为单一碳源的培养基上Fgsut1突变体的生长速率减缓，Fgsut1Fgsut2双敲突变体生长速率下降更显著。Fgsut1Fgsut2双敲突变体在果糖和麦芽糖为碳源的平板上生长速率减缓，说明FgSut1和FgSut2对碳源的利用存在功能的分化和冗余。在小麦穗和小麦胚芽鞘接种实验中，Fgsut2突变体和Fgsut1Fgsut2双敲突变体的致病力降低，说明FgSut2可能在禾谷镰刀菌侵染过程中发挥主要作用，FgSut1和FgSut2在侵染过程存在功能冗余。本研究将禾谷镰刀菌在生长发育过程中对碳源吸收、毒素合成及...     

L-半胱氨酸对稻曲病菌菌丝生长的抑制作用及其转录组分析

 分别应用3个稻曲病菌菌株ZJ09、XS14、XS1214,以及马铃薯蔗糖琼脂(potato sucrose agar,PSA)固体培养基、马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)固体培养基、TB₃固体培养基和马铃薯蔗糖(potato sucrose,PS)液体培养基,进行固体或液体培养,实验结果表明补充0.250~0.500 g·L^-1 L-半胱氨酸对稻曲病菌菌丝生长具有明显的抑制作用,作用强度随L-半胱氨酸浓度提高而增加。分别采集未补充L-半胱氨酸和补充0.250 g·L^-1 L-半胱氨酸的PSA固体培养基平板上培养6 d的两组ZJ09菌丝进行转录组测序,得到2 138个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中985个被L-半胱氨酸上调表达,1 153个被L-半胱氨酸下调表达。针对转录组测序结果获得的6个DEGs进行了RT-qPCR验证。GO富集结果显示,DEGs在细胞组分、分子功能和生物过程3个类别中均有富集,说明L-半胱氨酸抑制菌丝生长机制复杂。KEGG通路注释结果表明,L-半胱氨酸抑制菌丝生长可能主要与其影响内质网中蛋白质的加工有关。分析DEGs功能后还发现,L-半胱氨酸显著削弱菌丝中几丁质合酶D、细胞分裂控制蛋白6(cell division control protein,CDC6)及细胞分裂控制蛋白48(CDC48)编码基因的表达,推测可能与其对稻曲病菌菌丝生长的抑制作用有关。     

液体与固体培养几种生防真菌的营养研究

针对4种重要的生防真菌（虫生真菌2株、重寄生真菌1株、食线虫真菌1株）,在系统研究其碳源、氮源、碳浓度与C/N比、维生素与矿物质对其生长及产孢影响的基础上,研究液体培养与固体培养所需碳氮源的最佳组合。结果表明,液体培养适合菌丝生长和固体培养适合产孢的碳氮源组合中,球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株IBC1201分别为葡萄糖与丙氨酸、麦芽糖与酵母提取物;蜡蚧轮枝菌Lecanicillium lecanii菌株CA-1-G分别为葡萄糖与明胶、葡萄糖与大豆蛋白胨;绿色木霉Trichoderma viride菌株TV-1分别为果糖与酪蛋白、纤维二糖与酵母提取物;厚垣孢普可尼亚菌Pochonia chlamydosporia菌株HSY-12-14分别为蔗糖与大豆蛋白胨、蔗糖与NaNO3。     

跨膜感受器Sho1和Msb2在真菌中的功能研究进展

Sho1和Msb2分别为四跨膜蛋白和单链跨膜蛋白,现有研究表明其普遍存在于真菌中,两者结构保守,都具有胞外结构域、跨膜结构以及胞质结构域,且Sho1蛋白主要定位于细胞质膜,Msb2蛋白主要定位于在细胞质膜上,通过质膜的内吞作用将其转运至液泡内。此外,Sho1和Msb2蛋白的不同结构域可与多种信号蛋白结合,参与MAPK信号通路中的不同途径,调节真菌的生长发育和逆境响应。目前在酿酒酵母、白念珠菌、烟曲霉、黄萎病菌、尖孢镰刀菌、禾谷镰刀菌、玉米黑粉菌、稻瘟病菌、灰霉菌、新生隐球菌、荚膜组织胞浆菌等真菌中开展了大量Sho1和Msb2蛋白功能的研究,发现Sho1和Msb2蛋白主要参与真菌的丝状生长、渗透胁迫、氧化应激、细胞壁完整性、温度响应和毒力调控,但其具体功能具有真菌进化特异性。本文综述了Sho1和Msb2的结构特征,对Sho1和Msb2在不同真菌中的功能及其作用途径进行了总结分析,以期为相关研究提供参考。     

小麦-叶锈菌互作的细胞间隙液对细胞过敏性坏死的诱导效应

 用11种培养基,即CMA,TSA,PDA,PSA,NA,KMB,WSA,WA,OMA,VDYA和DPYA,在培养皿平板上,28℃培养下,测定它们对西瓜枯萎病菌拮抗细菌筛选能力。由西瓜皮提取汁,蔗糖,溴麝香草酚蓝和琼脂配制成的WSA培养基在4d内可清晰地分辨出拮抗细菌,TSA培养基广泛地用于测定来自作物根部对根部病原真菌具有拮抗作用的拮抗细菌,但与WSA培养基比较,在其上细菌和真菌生长较弱,较不明显,因而只能较低水平地检测出拮抗细菌。在CMA和WA培养基上,细菌生长最慢,有些种类的细菌甚至在WA培养基上不能生长。在PDA,PSA和OMA培养基上FON菌落生长很快,因而不能检出抑制区域,而在NA、PDA和KMB培养基上某些细菌菌落生长很快,甚至与FON菌落相重叠,故不能出现抑菌圈,在VDYA和DPYA上FON和某些细菌生长相对较慢。     

玉米灰斑病菌生物学特性研究

 玉米灰斑病菌(Cercospora zeae-maydis Tehon and Doniels)适合分离的培养基有花生叶斑病尾孢菌培养基、PDA、V8汁、V8汁+蔗糖20 g和Richard培养基。适宜菌丝生长的pH 4~12,最适宜的pH 6~8,适宜温度为20~25℃。病菌对葡萄糖、麦芽糖、乳糖和对酵母膏、硝酸钾、牛肉膏的利用好于其它碳源或氮源。分生孢子萌发的温度为20~30℃,pH范围广,RH ≥ 81%以上分生孢子萌发,随湿度增加萌发率增高。营养对孢子萌发无影响。     

红花酢浆草叶斑病病原菌生物学特性研究

引起红花酢浆草叶斑病的假尾孢属真菌红花酢浆草假尾孢(Pseudocercospora oxalidis Goh&;Hsieh)适合生长的培养基有红花酢浆草叶片煎汁+葡萄糖20 g、V₈汁和Richard培养基。pH3～12适合菌落生长,最适宜pH4～6,适宜温度为20～25℃。病原菌对麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖和对牛肉膏的利用好于其他碳源或氮源。分生孢子萌发的温度为20～25℃,pH4～6,分生孢子萌发的相对湿度为98%～100%,营养对孢子萌发有促进作用。     

UeRbf1调控菰黑粉菌丝状生长和致病力的作用研究

 基于菰黑粉菌的全基因组序列,克隆得到了UeRbf1(GenBank登录号:MW375682),该基因的开放阅读框为1 281 bp,无内含子,编码426 个氨基酸,经预测具有3个C₂H₂锌指结构域,提示其具有转录调控功能。进一步在菰黑粉菌中敲除UeRbf1后进行体外生长及侵染试验,发现:在体外培养时,UeRbf1的缺失没有改变菌株的生长速率及单倍体形态,也未改变两个性亲和UeRbf1缺失突变体的融合及菌丝形成能力,但是融合菌丝的丝状生长能力显著减弱,而且在侵染时UeRbf1缺失突变体丧失了菌丝形成及丝状生长能力,人工接种野茭后也无法使其茎部膨大。以上结果表明,UeRbf1是调控菰黑粉菌丝状生长和侵染能力的一个重要因子。另外, UeRbf1缺失突变后,在体外融合及侵染时相关丝状生长和致病力的调控因子Biz1、Clp1、Hdp1和UeKpp6呈下调表达,其中Biz1的下调表达最为显著,在突变体中几乎不表达,说明UeRbf1对菰黑粉菌丝状生长和致病力的影响,可能是通过调控Biz1来实现的。     

稻曲病菌bZIP转录因子UvbZIP12的功能研究

 稻曲病是由稻绿核菌(Ustilaginoidea virens)侵染水稻穗部引起的真菌病害,严重影响稻米的产量和品质。bZIP转录因子参与多种植物病原菌的生长发育和致病过程。稻曲病菌中有28个bZIP转录因子,但其具体功能尚未被研究。本研究对bZIP转录因子UvbZIP12在稻曲病菌生长发育和致病过程中的功能进行分析。稻曲病菌接种水稻后,UvbZIP12基因表达量逐渐升高,在接种后3 d和5 d时具有最高表达量。对UvbZIP12基因的敲除转化子分析发现,敲除转化子ΔUvbZIP12在PSA、PDA、YTD培养基上生长速率显著加快,菌丝干重显著增加;产孢量减少;对NaCl和sorbitol的耐受性增强,对SDS、CR、CFW和H₂O₂的耐受性减弱;对水稻的致病力无明显变化。结果表明,稻曲病菌UvbZIP12参与调控生长发育和对非生物胁迫的耐受性,但不参与致病。     

稻曲病菌Six1类效应蛋白UvSix1-1的功能研究

 稻曲病菌在侵染过程中会分泌大量的效应蛋白来帮助其侵染。本研究鉴定到一个稻曲病菌效应蛋白UvSix1-1,同源序列比对及系统发育分析发现其具有Six1蛋白保守的氨基酸位点,并与多个病原菌中的Six1蛋白具有同源性。进一步研究发现UvSix1-1可以抑制Bax、XEG1和INF1引起的烟草叶片细胞坏死,并且其预测的信号肽区域具有分泌功能,在烟草上瞬时表达UvSix1-1可以促进辣椒疫霉的定殖。对不同稻曲菌株中的序列进行分析,没有发现序列多态性,说明该基因非常保守。以上研究结果表明,UvSix1-1在病原菌侵染过程中发挥作用,研究结果为稻曲病菌效应蛋白的研究提供参考。     

大豆疫霉MAPK基因的鉴定与转录分析

 疫霉菌包括大豆疫霉等重要植物病原物,属于茸鞭生物界卵菌门,在进化上与真菌相差甚远;由于分离培养与遗传转化等相对困难,目前对其生长发育和致病机理的研究相对滞后。本研究综合运用基因组学和转录组学方法,首先对植物病原卵菌与真菌的蛋白激酶特别是MAPK进行了鉴定和比较,然后对大豆疫霉MAPK的基因结构、蛋白功能域以及转录模式等进行深入分析。结果表明,植物病原卵菌比真菌含有更多的蛋白激酶(包括MAPK),且卵菌及其近缘物种硅藻的MAPK与真菌在进化上相对独立;大豆疫霉的14个MAPK中,4个具有非典型的磷酸化唇序列,7个含有PH、C2、WW、PAS等与细胞信号转导相关的其它功能域;转录分析表明,大部分MAPK可能在大豆疫霉生长发育与致病的整个过程或特定过程中发挥重要作用。本文通过对蛋白激酶特别是MAPK的分析揭示了植物病原卵菌(与真菌相比)在细胞信号转导网络与机制上的独特性与复杂性,可为进一步研究疫霉菌MAPK的生物学功能及其信号调控机制提供参考。     

胶孢炭疽菌CgSho1基因的克隆与功能分析

HOG-MAPK(high osmolarity glycerol mitogen-activated protein kinase)信号途径是真菌MAPK途径中参与渗透压响应的一条重要通路,在植物病原菌生长发育及致病过程中发挥着重要的作用。Sho1(synthetic high osmolarity-sensitive protein1)是HOG-M APK信号途径上游的一个重要感受器,在不同真菌中常具有不同的功能。本研究从胶孢炭疽菌中克隆了Sho1的同源基因,命名为Cg Sho1,该基因编码一个291个氨基酸的蛋白,含有4个跨膜结构域和一个SH3功能域。利用同源重组的方法获得了该基因的敲除突变体,与野生型相比,敲除突变体表现为营养生长缓慢,菌丝稀疏且疏水性增强,产孢量下降,对氧化压力和渗透压更加敏感,致病力明显减弱。上述结果表明,Cg Sho1参与调控胶胞炭疽菌的营养生长、分生孢子产量、氧化应激反应、渗透压响应及致病性。     

小麦凝集素类受体激酶TaLecRLK1的鉴定及抗锈病功能分析

凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinase, LecRLKs)是一类在植物应答多种生物/非生物胁迫中发挥重要作用的类受体激酶。本研究在小麦与条锈菌互作的转录组中筛选到1个在小麦与条锈菌非亲和互作中显著上调表达的LecRLKs基因TaLecRLK1。该基因全长2 292 bp,编码蛋白含有1个胞外信号肽、B-lectin结构域、PAN＿AP结构域、跨膜域和胞内酪氨酸激酶域。qRT-PCR分析表明：TaLecRLK1在小麦与条锈菌非亲和互作早期诱导表达,在烟草及小麦原生质体中瞬时表达,TaLecRLK1-GFP定位在细胞膜上。利用大麦条纹花叶病毒介导的基因沉默技术(BSMV-VIGS)沉默TaLecRLK1,接种无毒性条锈菌小种CYR23后,沉默叶片表面产生少量夏孢子堆,组织学观察发现沉默植株中条锈菌菌丝长度增长、侵染点附近活性氧积累面积减少;TaPR1、TaPR2、TaPR5的表达受到抑制,TaCAT和TaSOD则被迅速诱导表达。综上所述,TaLecRLK1对小麦抗条锈病起到正调控作用。     

苹果轮纹病菌(Botryosphaeria dothidea)果胶裂解酶基因Bdpl1的致病功能分析

 由葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)引起的苹果轮纹病是影响我国苹果安全生产的重大病害之一。因此,本研究基于受苹果轮纹菌侵染的苹果组织中果胶裂解酶基因Bdpl1表达上调这一现象,通过Split-marker PCR技术构建Bdpl1基因敲除载体,并通过PEG介导的原生质体转化获得转化子,经常规PCR和qRT-PCR对所获得的转化子进行筛选,成功获得1个Bdpl1基因缺失阳性突变子。该转化子在PDA上的培养基性状与野生型没有明显差异,但在果胶培养基上菌落直径明显小于野生型。其胞外果胶酶活相比野生型明显下降,但在离体“早富”苹果枝条上的致病力并没有明显的下降。通过qRT-PCR技术发现在基因Bdpl1敲除后,其家族内有3个基因在病菌侵染过程中相比野生型明显上调表达(>3倍)。这些现象表明果胶裂解酶基因Bdpl1与病原菌的营养生长过程关系不大,但其参与对寄主果胶类物质的降解。Bdpl1基因对轮纹病菌致病力的影响较小,有可能是Bdpl1基因敲除后,该基因家族内其他基因的上调表达补偿了Bdpl1基因的功能。     

稻瘟病菌和胡麻斑病菌碳氮营养的比较研究

 稻瘟病菌和胡麻斑病菌的碳氮营养有明显的差别。
稻瘟病菌对碳源利用的顺序是:麦芽糖、葡萄糖 > 果糖、蔗糖 > 乳糖、淀粉 > 木糖 > 门冬酰胺、半乳糖、阿拉伯糖,不能利用甘油。胡麻斑病菌利用碳源的顺序是:麦芽糖、乳糖 > 淀粉 > 蔗糖 > 木糖 > 葡萄糖、果糖、半乳糖 > 阿拉伯糖,不能利用门冬酰胺和甘油。