植物细胞壁重构酶木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)的研究进展

为了深入认识细胞壁重构酶木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)在植物生长发育中作用,总结了XTH酶的结构特征和作用机制,XTH在植物细胞壁重构,植株的叶、根、茎、花和果实发育的生理作用以及在响应植物激素和环境信号等方面的研究进展;并认为XTH是植物细胞壁重构过程中的关键酶,能够松弛和强化细胞壁,且参与细胞壁的降解和合成;XTH在植物生长调控过程中具有重要的作用,最后指出XTH基因研究领域潜在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

木霉生防机制及应用的研究进展

摘要：木霉菌(Trichoderma spp.)是目前生防益菌中研究的热点,其生防机制假说呈现多元化。本文从竞争作用、重寄生作用、抗生作用、诱导抗性及协同拮抗作用五个方面综述了木霉菌的生防机制,并对其目前的应用现状进行了阐述。     

哈茨木霉TH-1对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的拮抗机制研究

采用平板对峙法、杯碟法和显微观察法研究了哈茨木霉(Trichoderma harzianum)TH-1菌株对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的拮抗作用及其机制.结果表明,哈茨木霉TH-1菌株与病菌对峙培养以及在培养基中加入TH-1菌株孢子悬浮液,对供试棉花枯、黄萎病菌均有较好的抑制效果;但TH-1菌株的代谢液对棉花黄萎病菌的抑制效果较差,对枯萎病菌几乎无抑制效果;显微观察发现,TH-1菌丝与枯、黄萎病菌的菌丝平行生长、产生附着胞结构附着于病菌菌丝上,或穿透病菌菌丝使病菌菌丝发生裂解.上述结果说明,哈茨木霉TH-1对供试棉花枯、黄萎病菌的拮抗机制主要是营养和空间竞争及重寄生作用.     

茶饼病诱导感、抗茶树品种的基因表达谱分析

为揭示茶树被茶饼病危害诱导的防御反应机制,本研究选择抗病和感病茶树品种为材料,通过转录组测序和数字表达谱分析茶树叶片被茶饼病危害前后的基因表达差异。结果显示,共筛选出差异表达基因974条,其中共有的为122条,抗病品种中特异364条,感病品种中特异的为488条。对差异表达基因进行分析发现,茶饼病危害主要影响了茶树体内代谢途径、内质网蛋白质加工、次生代谢产物的生物合成、植物病原相互作用、植物激素信号转导途径、淀粉与蔗糖的代谢、苯丙醇生物合成等通路中关键基因的表达水平,这些差异基因包括抗病蛋白基因(R protein)、水解酶基因、细胞壁加固基因、转录因子基因、植物激素及其信号转导基因、次生代谢和氧化酶类、转运蛋白等。利用RT-qPCR对筛选的6个基因进行验证,其表达模式与测序结果一致。本研究初步明确了茶饼病侵染对茶树基因转录水平的影响,为揭示茶树抗病的分子机制奠定了基础。     

井冈霉素A与棘孢木霉联合使用可以显著提高对玉米纹枯病的防治效果

<正>玉米纹枯病逐渐发展为制约我国玉米持续增产的主要病害,井冈霉素A与生防菌木霉均对纹枯病菌具有抗性,但二者各有优缺点。为研究井冈霉素A与木霉菌协同作用的可行性,提高对玉米纹枯病的防治水平,实现抗生素类化学农药的减量使用,提高生态环境安全性,上海交通大学农业与生物学院研究人员测定了井冈霉素A处理后的棘孢木霉GDSF1009的细胞壁降解酶及防御反应相关酶活性,烟草叶片验证活性氧     

棘孢木霉挥发性次级代谢产物基本明确

正木霉是一类具有重要生防价值的丝状真菌,上海交通大学农业与生物学院研究人员首先对分离自浙江省绍兴市和广东省佛山市共12株棘孢木霉进行平板拮抗评价,然后采用顶空固相微萃取气质联用法(HS-SPME-GC-MS)检测了拮抗性较好的两株菌的挥发性次级代谢产物。结果表明,棘孢木霉ZJSX5003和GDFS1009菌丝生长迅速,对尖孢镰孢     

植物果胶甲酯酶应答病虫抗性与耐铝胁迫的研究进展

不同程度的果胶脱甲基化赋予了细胞壁不同的功能,在细胞发育过程中起重要作用。果胶甲酯酶是一种细胞壁蛋白,主要催化细胞壁中果胶的去甲基化反应,在果胶代谢过程中起关键作用。此外,果胶甲酯酶与植物抗逆性、生长发育机制以及铝胁迫影响植物生长方面密切相关。随着人们生活水平的日益提高,从分子层面对植物进行研究,保障食品安全逐渐成为研究热点。本研究对果胶甲酯酶的两种结构模型、三种作用模式、应答病虫抗性及铝胁迫等方面进行总结,为进一步提高植物PME的表达提供参考。     

烯效唑浸种对干旱胁迫下大麻叶片的转录组调控分析

为了从转录组水平分析烯效唑缓解干旱胁迫的分子机制,以大麻品种‘汉麻2号’为材料,试验共设清水浸种的正常供水(CK),清水浸种的干旱处理(D),烯效唑浸种的干旱处理(SD) 3个处理,干旱胁迫处理4 d,利用RNA-Seq技术对叶片进行转录组测序分析并探讨半乳糖代谢、植物激素信号转导和氮代谢通路及相关基因。结果表明,CK vs D与D vs SD比较发现,全部差异表达基因有2 423个,其中不同处理共有差异表达基因1 109个。通过GO富集分析表明,两个比较中有1 402和1 144个差异表达基因在生物学过程、细胞组分和分子功能均有分布,且分类结果相似。差异基因GO主要富集在蛋白质折叠、氧化还原过程、胞浆、叶绿体包膜、水解酶活性、氧化还原酶活性等功能。KEGG富集结果表明,差异基因KEGG主要富集在半乳糖代谢、苯丙酸生物合成、植物激素信号转导、氮代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、氨基酸的生物合成等代谢途径。本研究主要分析了半乳糖代谢、植物激素信号转导和氮代谢途径,其中半乳糖代谢中UDP糖焦磷酸化酶基因,UDP葡萄糖4-差向异构酶基因,棉子糖合酶基因,水苏糖合酶基因,β-呋喃果糖苷酶基因等,植物激素信号转导中生长素响应蛋白,脱落酸受体,蛋白磷酸酶,脱落酸不敏感蛋白等,氮代谢中高亲和性硝酸盐转运蛋白,谷氨酸脱氢酶基因,谷氨酰胺合成酶基因和碳酸酐酶基因在烯效唑处理下表达水平发生变化。本研究为深入了解烯效唑处理对大麻响应干旱胁迫的分子调控机制、关键基因克隆以及功能验证等提供研究基础和理论依据。     

细胞壁降解酶在苹果霉心病菌致病过程中的作用研究

为明确细胞壁降解酶在苹果霉心病菌致病过程中的作用,以‘红星’苹果为材料,研究了活体内外霉心型致病菌链格孢菌(Alternaria alternata)和心腐型致病菌粉红单端孢菌(Trichothecium roseum)细胞壁降解酶的活性,以及使用商业酶处理后苹果的发病情况。结果表明：在不同碳源物质诱导下两种病原菌细胞壁降解酶变化不同。苹果细胞壁粉对粉红单端孢菌滤纸酶活性诱导的最高。而链格孢菌滤纸酶活性在纤维素粉和细胞壁粉诱导下明显高于其他处理(P<0.05)。两个致病菌的羧甲基纤维素酶均在细胞壁粉诱导下活性最高(P<0.05)。粉红单端孢菌的β-葡萄糖苷酶在果肉中诱导活性最高。链格孢菌β-葡萄糖苷酶在果肉和纤维素粉中诱导活性最高。β-葡萄糖苷酶和纤维素酶这两种致病酶只在发病苹果的病健界处明显升高(P<0.05)。纤维素酶和葡萄糖苷酶接种3d了苹果后发病面积分别为2.46 cm2和0.75 cm2(图8),而症状与致病菌接种后相似。上述结果表明纤维素酶和葡萄糖苷酶这两种致病酶在苹果霉心病病原菌致病过程中起重要作用,特别是纤维素酶。     

灰葡萄孢霉高效拮抗木霉菌株的筛选及其翻译延伸因子序列分析

为进一步开发利用木霉菌资源,对从菜田土壤中初步分离纯化获得的12株木霉菌株,采用对峙培养和生长速度测定法进行灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)高效拮抗木霉菌株的筛选,并通过翻译延伸因子序列同源性比较对其进行分子鉴定。结果表明菌株Tr-9701和Tr-1108的生长速度快,对病原菌的抑制率高,且协同应用有一定的增效作用。经对Tr9701和Tr1108翻译延伸因子同源序列分析,并结合其形态特征结果表明,Tr9701为绿色木霉(Trichoderma viride)和Tr1108为深绿木霉(Trichoderma atroviride)。绿色木霉和深绿木霉为菜田生境习居菌,2种菌株协同利用对蔬菜灰霉病有较好的协同增效作用,应进一步设计利用多靶位木霉菌来提高防病效果。     

木霉菌对棉花黄萎病菌拮抗的作用

以绿色木霉(Trichoderma viride)、康氏木霉(Trichoderma koningii)，以及二株未知种名的木霉菌株(Trichoderma spp.)为供试菌，采用对峙培养测定其对棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)的抑制作用，并研究了四种木霉菌产生的非挥发性代谢物对菌丝干重的影响。结果表明：在对峙培养中，木霉菌对棉花黄萎病菌均有明显抑制作用，木霉菌产生的非挥发性代谢物可以强烈抑制棉花黄萎病菌生长，明显降低其菌丝干重，并具有热稳定性。光学显微镜下观察，木霉菌丝在棉花黄萎病菌丝上平行或波浪式生长且棉花黄萎病菌丝出现细胞原生质浓缩和菌丝断裂等现象。     

致病性尖孢镰刀菌毒力因子的研究进展

致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染植物引发的植物枯萎病是世界范围内广泛存在的毁灭性土传真菌病害,目前该菌已被列为世界上第五大植物病原真菌。由于病原菌通过土壤传播,其致病机理尚未完全明确,而充分了解尖孢镰刀菌的致病机制是对抗这种疾病的先决条件。为了更好的研究和实施有效控制策略从而限制宿主植物感染,本文归纳了尖孢镰刀菌的致病机理,总结了毒力因子中的细胞壁降解酶、毒素、信号传导途径（MAPK通路）对致病进程的影响,分析了毒力基因及转录因子在感染过程中的调控机理。以期能为防控尖孢镰刀菌引起的枯萎病提供作用靶点和理论依据。     

水稻纹枯病菌致病机理的研究进展

从水稻纹枯病菌侵染过程及其2 个主要致病因子毒素和细胞壁降解酶3 个方面简述了水稻纹枯病菌致病机理方面的最新研究进展,分析与比较了两大致病因子毒素和细胞壁降解酶的不同致病机制,旨在为水稻纹枯病的深入研究和有效防治提供理论依据。     

四种真菌基因组编码的细胞壁降解酶生物信息学分析

本文对两种病原性真菌[稻瘟病菌(M.grisea)、小麦赤霉病菌(F.graminearum)]和两种非病原性真菌[粗糙脉孢菌(N.crassa)、构巢曲霉(A.nidulans)]基因组编码的植物细胞壁降解酶（PCWDEs）进行了广泛的生物信息学研究。植物病原性真菌可以通过分泌PCWDEs降解宿主植物的细胞壁。PCWDEs能够穿过植物细胞壁的天然屏障,并生成一些有利于真菌生长的简单小分子物质。因此,PCWDEs在植物的致病过程中可能扮演着十分重要的角色。本研究首先通过BLAST（Basic Local Alignment Search tool）结合人工二次筛选确定了四种真菌基因组编码的不同植物细胞壁降解酶（PCWDEs）的数目;然后,利用SignalP来判断PCWDEs能否被分泌到细胞外。通过在基因组水平上对四种病原性和非病原性真菌基因组编码的PCWDEs的比较,我们可以发现不同真菌之间确实存在着一些显著的生物学差异。     

Effect of Mechanical Stress on Cellular Signal Transduction and Gene Expression

The close relationship between stress and cell is summarized. Literatures at home and abroad are inspected. Biochemical reaction cause for stress acting on cell and changes of cytoskeleton signal transduction, correlation gene expression,are reviewed. Then, some gene expression changes induced by stress is systematically enumerated, such as immediate gene productions, cellular factors, enzymes, extracellular matrix molecules,etc. Finally, aiming at cellular stress response, some problems in the area are put forwarded, the molecular mechanism of stress and cellular response is expected to gain a step progress, and thoughts are offered to settle the physio-pathology changes of organism caused by stress.     

木霉菌的分离对淮安市园艺作物

为了筛选出对环境适应性强的木霉菌品种,研究木霉菌温度对本地园艺作物真菌抑制病害的影响。从5种条件不同的土壤中,分离出5个木霉菌株,通过筛选选出3个木霉菌品种,分别为HT-0902、HT-0903和HT-0904。结果表明,3个木霉菌能以浸染、缠绕方式寄生在园艺植物病原真菌上,但对各病原真菌的抑制效果有差异。与标杭相比较,木霉菌防治效果慢,随着时间延长,效果逐渐增强。另外木霉菌防治效果受到外界温度影响较大。     

棉花抗黄萎病生理与生化机制研究

本文概述了棉花抗黄萎病的特点与规律,指出棉花植株是通过自身组织结构的强化、植物抗毒素的合成以及微生物之间的互作三方面应对黄萎病菌的侵染。认为棉花植株主要通过促进木质素生成和增加积累量以强化组织结构。在棉花抗病反应中以植物抗毒素的合成为主要途径,包括萜类、酶类和激素类3类化学物质,其中酶类物质如几丁质酶已经在很多植物中被证明具有抗病作用,但是其具体作用途径仍不清楚。土壤中某些微生物也可以对黄萎病菌产生作用。重点讨论了在棉花抗黄萎病信号通路中重要分子磷酸激酶和磷酸酯酶在植株抗性防卫中起着级联调控开关的作用,在现有信号调控研究基础上其在抗病机制中可能的参与途径。对目前棉花抗黄萎病分子育种研究中存在的主要问题和可能的解决途径进行了探讨,展望了其发展的方向。     

植物原生质体再生细胞壁研究进展

原生质体作为单细胞且具有全能性,为研究植物细胞壁生物合成提供了独特的视角和模型.原生质体细胞壁再生过程复杂,涉及诸多细胞信号转导通路,应用普通的研究方法难以全面解析整个再生壁过程的分子网络.为充分了解植物原生质体再生壁内在特性,推动植物原生质体再生壁的分子机理进一步完善,笔者从原生质体再生细胞壁培养、细胞壁再生的细胞生...     

四川3种商业块菌可培养内生真菌的分离及鉴定

旨在探究四川块菌主产区商业块菌的内生可培养真菌的群落结构及物种多样性。采集四川省凉山彝族自治州4个块菌产区（新田乡、新云乡、淌塘镇、雪山乡）的新鲜块菌子囊果作为实验材料,用马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA培养基）对采集子囊果中的内生真菌进行分离培养,通过分子方法鉴定分离菌株的种属。从印度块菌（Tuber indicum）、假凹陷块菌(Tuber pseudoexcavatum )以及中华夏块菌(Tuber sinoaestivum)中共分离得到21株丝状真菌,分属于木霉属(Trichoderma)、毛壳属(Chaetomium)、青霉菌属(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)以及链格孢属(Alternaria),木霉属、镰刀菌属以及青霉菌属在块菌的子囊果中分布较丰富。初步鉴定出四川三种商业块菌的内生可培养真菌的种类,可能对块菌的储存保鲜、指导菌根化苗培育、探究块菌的发生机理机制都有重要意义,但对于具体原理还需要进一步探究。