香蕉枯萎病菌基因组编码的植物细胞壁降解酶系统生物信息学分析

真菌细胞壁降解酶基因与真菌的致病性密切相关,利用生物信息学和比较基因组学方法对香蕉枯萎病菌植物细胞壁降解酶基因进行了系统分析,结果表明,Foc4基因组中存在编码各种植物细胞壁降解酶的基因,56％的预测基因可以分泌到胞外而发挥作用;果胶降解酶在香蕉枯萎病菌致病过程中可能发挥重要作用.     

香蕉枯萎病菌基因组编码的植物细胞壁降解酶系统生物信息学分析

真菌细胞壁降解酶基因与真菌的致病性密切相关。利用生物信息学和比较基因组学方法对香蕉枯萎病菌植物细胞壁降解酶基因进行了系统分析,结果表明,Foc4基因组中存在编码各种植物细胞壁降解酶的基因,56%的预测基因可以分泌到胞外而发挥作用;果胶降解酶在香蕉枯萎病菌致病过程中可能发挥重要作用。     

植物病原真菌细胞壁降解酶的研究进展

综述了植物病原真菌细胞壁降解酶的类型,阐明了细胞壁降解酶在植物病原真菌侵染中的作用,归纳了影响细胞壁降解酶产生的因素以及细胞壁降解酶之间的协同作用.     

裂解多糖单加氧酶在植物病害中的研究进展

植物病原真菌在侵染植物的过程中会分泌细胞壁降解酶来破坏植物细胞壁,以达到成功入侵寄主的目的。研究表明,病原菌分泌的细胞壁降解酶中的纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、几丁质酶、酯酶均参与了植物细胞壁的降解和病原菌致病的过程,但是对于细胞壁降解酶中的裂解多糖单加氧酶在病原菌侵染植物过程中的功能研究较少。根据近年来辅助活性酶类以及属于辅助活性酶类中的裂解多糖单加氧酶的研究进展,综述了辅助活性酶的分布、种类、功能以及裂解多糖单加氧酶植物病害中的作用研究,旨在为辅助活性酶类在植物病害中的功能研究和病害防控提供参考和依据。     

真菌多聚半乳糖醛酸酶的研究进展

真菌多聚半乳糖醛酸酶是植物细胞壁果胶的主要降解酶之一,是植物病原真菌的重要致病因子.综述了多聚半乳糖醛酸酶的特性、多聚半乳糖醛酸酶基因及其特征、多聚半乳糖醛酸酶的分子进化、多聚半乳糖醛酸酶的表达调控及其在真菌致病过程中的作用.     

酵母SOD1基因缺失突变体应答真菌细胞壁抑制剂CFW的转录组学分析

以酿酒酵母为研究材料,采用酵母全基因组表达谱芯片,分析超氧化物歧化酶SOD1基因缺失(sod1Δ)对酵母细胞应答真菌细胞壁抑制剂钙荧光白(CFW)全基因组转录表达谱的影响,为揭示植物病原真菌细胞壁调控机制以及植物抗真菌基因工程改造提供新的理论基础。结果表明:CFW(10μg/m L)处理1 h后,与野生型酵母细胞相比,sod1Δ酵母细胞中211个基因发生了显著差异表达(97个基因表达上调、114个基因表达下调)。随机选取5个差异表达基因采用定量PCR验证,结果与芯片分析结果一致。差异表达基因功能主要涉及细胞壁、细胞代谢、蛋白质合成、细胞防御以及大量功能未知蛋白。以上结果表明,SOD1基因缺失可显著改变酵母细胞应答真菌细胞壁抑制剂CFW胁迫的全基因组转录表达谱。     

植物致病镰刀菌细胞壁降解酶的研究进展

镰刀菌是一类重要的寄生性植物病原真菌,细胞壁降解酶(Cell wall degrading enzyme)是镰刀菌侵入寄主使其致病的主要致病因子之一。本文主要从镰刀菌产生的细胞壁降解酶种类、作用机制、影响因素及其与植物抗菌次生代谢物之间的关系等方面,阐释其研究进展,以期为深入研究镰刀菌的侵染致病机制,进而为寻找新的病害控制措施提供思路。     

植物病原真菌致病机理研究进展

真菌是最重要的植物病原类群,植物病原真菌致病机理的研究是当今植物病理学领域的热点问题之一,了解植物与病原菌的互作对有效控制病原菌危害和选育抗病品种具有重要意义。本文从病原菌侵染结构(侵染垫、附着胞、吸器)的形成和功能、主要致病因子(细胞壁降解酶、毒素)的产生和作用、侵染过程的分子基础,以及病原菌侵染后植物膜质过氧化、活性氧清除系统和防御酶系统的变化等方面,综合阐述了植物病原真菌致病机理的研究进展,并就目前存在的问题和研究前景进行了展望。     

灰霉病菌侵染垫侵染油菜叶片的超微结构观察

利用透射电镜和扫描电镜观察灰霉病菌灰葡萄孢（Botrytis cinerea ）侵染垫侵入油菜叶片的过程。观察结果发现：灰霉病菌顶端菌丝聚集通过形成侵染垫,侵染垫分泌胶状物质降解表皮细胞的细胞壁,菌丝通过破损的表皮细胞进入叶片并在叶肉细胞间及细胞内生长;侵入的菌丝进一步降解叶肉细胞的细胞壁并在叶肉组织中生长繁殖,造成叶肉细胞的细胞质凝聚、细胞器破裂等细胞坏死症状。研究结果表明：灰霉病菌侵染垫通过降解植物细胞壁侵染植物,并且在植物组织内生长过程中也会降解细胞壁,细胞壁的降解在灰霉病菌侵染和生长过程中起着重要作用。     

植物病原真菌及卵菌SNAREs基因功能研究进展

植物病原真菌和卵菌产生的效应蛋白在促进病原菌侵染、操纵寄主免疫方面有关键作用,这些效应蛋白在与寄主作用之前必须被分泌出去,SNARE蛋白家族作为真核细胞内囊泡转运及膜融合的关键组分,在分子转运中有核心调控作用。随着许多植物丝状病原菌基因组被破译,对SNAREs基因参与病原菌致病机制的研究取得了可喜进展。本研究简要概述了真核生物中SNARE蛋白的组成及分类和植物病原真菌及卵菌中SNARE蛋白基因的功能研究进展,并据此提出进一步开展SNARE蛋白基因功能分析的研究建议,以期为全面、深入研究植物病原真菌和卵菌中SNARE基因的功能、理解病原菌致病、效应蛋白分泌提供新的视野,为植物-病原物互作的分子机制研究提供参考。     

尖孢镰刀菌与寄主互作机理研究进展

综述了枯萎病病原菌致病机理及植物的抗病机理,内容包括信号传导系统、细胞壁裂解酶、参与克服植物防御响应系统的一些酶、代谢途径的致病相关基因及枯萎病抗病相关基因的研究,并对病原菌与寄主植物之间的互作机理研究的前景进行了简单评析。     

棉花病原菌碳水化合物酶类注释和比较分析

【目的】预测并分析可侵染棉花的病原菌基因组编码的碳水化合物酶类CAZymes,以内生菌绿色木霉和枯草芽孢杆菌为对照,通过碳水化合物酶类家族比较分析确定与病原菌侵染相关的植物细胞壁降解酶类,为细胞壁降解酶参与病原菌侵染机理的研究提供理论依据。【方法】利用已公布的可侵染棉花的7个病原菌全基因组编码蛋白序列,以内生菌绿色木霉为参照,应用BLASTP方法确定共有的核心基因集并构建系统发育树;通过BLASTP方法对基因组编码蛋白的CAZymes进行注释,统计并比较分析病原菌与内生菌CAZymes各个家族基因的差异,获得病原菌相对于内生菌发生扩增的植物细胞壁降解酶类家族;应用MEGA 4.0构建CAZymes亚家族的系统发育树,确定与致病性或者侵染特性相关的CAZymes。【结果】根据共有核心基因集构建了棉花病原菌的系统发育树,初步明确了侵染棉花根部和地上组织病原菌在进化上的差异。CAZymes注释和比较分析表明,病原菌编码的果胶、纤维素、淀粉和木聚糖降解酶类的数量相对于内生菌均有扩增。进一步分析发现,6个果胶降解酶类亚家族（GH35、GH78、GH105、PL1、PL3和PL4）、2个纤维素降解酶类亚家族（GH61和CBM1）、淀粉降解酶类CBM20亚家族和木聚糖降解酶类GH43亚家族相对于内生菌发生了显著扩增;同时,系统发育树分析还发现病原菌PL1和PL3亚家族衍生出了与致病性或者侵染方式相关的基因。【结论】本研究通过7个棉花病原菌与2个内生菌CAZymes的比较分析,发现了棉花病原菌基因组中10个与植物细胞壁降解相关的CAZymes亚家族（GH35、GH43、GH61、GH78、GH105、PL1、PL3、PL4、CBM1和CBM20）显著扩增,它们参与了植物细胞壁组分果胶、纤维素、淀粉和木聚糖的降解作用,初步明确了与棉花病原菌侵染相关的植物细胞壁降解酶类家族及其与病原菌侵染特性的关系。     

克里本类芽孢杆菌TRCC 82001抑菌活性分析及发酵条件优化

分析克里本类芽孢杆菌TRCC 82001的抑菌活性和防病效果,优化其发酵条件以提升发酵液抑菌效果。通过平板对峙试验测定拮抗菌的抑菌活性,利用不同检测平板分析其产真菌细胞壁裂解酶特性,以单因素试验筛选其最优发酵培养基和最优发酵条件,最后通过离体枝条防治试验研究其防病能力。结果表明,克里本类芽孢杆菌TRCC 82001对金黄壳囊孢菌等多种植物病原真菌均有较好的抑菌活性,抑菌带宽度范围在10.00~13.33 mm;能产生蛋白酶、β-1,3-葡聚糖酶和纤维素酶;最优发酵培养基为马铃薯葡萄糖肉汤培养基;最佳发酵条件组合为时间3 d、温度30 ℃、pH 6.0、转速180 r/min、装液量20%和接种量1%;拮抗菌在离体枝条上对杨树腐烂病的抑制效果达到100%。该研究结果为该菌株及其抑菌物质在防治植物病害方面的应用奠定了基础。     

生防木霉拮抗黄瓜枯萎病菌的初步研究

木霉是一种重要的生防菌,对黄瓜枯萎病菌有很强的拮抗作用,主要作用方式有:竞争、重寄生、抗生、溶菌作用。温室盆栽试验显示,木霉可显著防治黄瓜枯萎病菌。     

纹枯病菌胞壁降解酶对水稻组织和细胞的破坏作用

通过针刺接种,纹枯病菌（Rhizoctonia solani Kuehn）胞壁降解酶——果胶酶（PG、PMG）和纤维素酶可使水稻叶鞘褪绿变黄。经浸泡处理,上述酶液使水稻愈伤组织细胞破裂崩解;水稻叶鞘细胞超微结构受到严重破坏,如细胞壁部分裂解、叶绿体和线粒体损伤等。这些结果提示病菌产生的胞壁降解酶具有显著的致病作用。     

基因工程技术在黄曲霉毒素生物降解中的应用

黄曲霉毒素具有强致癌性、致突变性和致畸性,影响动物生产性能,降低饲料转化效率,减少产肉量、产蛋量和产奶量,增加动物发病率和死亡率,给畜牧业造成巨大的经济损失。另外,黄曲霉毒素通过肉、蛋、奶食物链传递给人类,严重威胁人类健康。因此,黄曲霉毒素的防控已经成为全球性高度关注的问题。目前,饲料中黄曲霉毒素的脱毒方法主要采用物理吸附,如蒙脱石、活性炭、酵母细胞壁等,但物理吸附仅是吸附了黄曲霉毒素,并不能减少毒素的量,最终饲料中被吸附的毒素在体内解吸附后排出体外,可造成环境的二次污染。另外吸附剂效果不稳定,可能会吸附饲料中的维生素等营养物质,造成饲料品质下降。其中,生物降解法具有解毒彻底、专一性强,不影响饲料的营养价值且能够避免毒素的重新产生等优点,从而备受研究者的关注。目前,有越来越多的研究报道了真菌、细菌及其代谢产生的酶能够降解黄曲霉毒素,而鲜有关于降解黄曲霉毒素重组酶的报道。基因工程技术在黄曲霉毒素生物降解中的运用,可采用现代分子生物学的方法,从复合解毒酶中分离纯化出特定的蛋白。但因微生物降解酶分离纯化过程复杂、酶活不稳定、酶作用条件苛刻,较难用于实际生产。因此,人们利用基因工程手段将活性高的解毒酶基因进行基因克隆,实现降解酶基因在原核或真核工程菌种的异源高效表达,为酶制剂在降解霉菌毒素的实际生产中作用研究奠定了理论基础。文章就基因工程技术在黄曲霉毒素降解中的运用研究进展及未来发展方向进行综述,为饲料和食品中霉菌毒素生物降解酶的运用提供理论基础和实践依据。     

微生物酶及其在植物病害生物防治中的作用

介绍了生防菌产生的细胞壁降解酶,如几丁质酶、葡聚糖酶和蛋白酶及其生防作用机制,不同细胞壁降解酶之间以及与抗生素等次生代谢产物之间的协同抑菌作用,以及细胞壁降解酶在植物病害生防中的潜在应用。     

Structure/function relationships in cellulolytic enzymes

Cellulose and hemicellulose (mostly xylan), together with lignin, are the major polymeric constituents of plant cell walls and from the largest reservoir of fixed carbon in nature. The enzymatic hydrolysis of polymeric substances by extracellular enzymes, such as cellulases, hemicellulases and laccases, is preferred to chemical depolymerisation to avoid the production of toxic by-products and waste that are expensive to treat. The monosaccharides released through enzymatic hydrolysis can subse…     

镰刀菌属真菌毒素在植物和病原菌互作中的研究进展

镰刀菌是世界上最重要的植物病原菌之一,可影响植物的生长发育,严重威胁全球粮食安全和生物多样性。几乎所有的镰刀菌都会产生真菌毒素,其毒素种类多、毒性强,一方面可以作为致病因子之一参与镰刀菌的致病过程,另一方面可污染粮食和饲料,进而引起人类和动物的相关病症。已有研究表明,镰刀菌侵染植物后产生的不同种类真菌毒素不仅毒害植物细胞,引起植物组织的坏死,还会加速病原菌的侵染;同时,针对病原菌产生的毒素,植物会激活防御酶并启动防御相关基因的表达,或将致病毒素转化为无毒或低毒物质并转运到胞外,或通过分泌次生代谢物直接抑制病原菌毒素的生物合成。为全面解析镰刀菌毒素在病原菌侵染植物中的作用,提高植物对病原菌的抗性,该文综述了镰刀菌属真菌毒素的种类、毒性机理以及毒素在植物和病原菌互作中的作用,并讨论了植物对真菌毒素的防御反应策略,以期为镰刀菌毒素致病机制和病原菌防治策略研究提供参考。