嘴突凸脐蠕孢菌Y9511油剂剂型研究

嘴突凸脐蠕孢菌Y9511是一株千金子生防潜力菌。本研究采用PDA平板培养法,以菌株Y9511的菌落直径、产孢量和孢子萌发率为指标,探究5种载体、9种表面活性剂、6种溶剂油和3种稳定剂对它的影响,且对孢子的分散性、悬浮性和稳定性做了研究,为菌株Y9511的制剂开发提供一定依据。结果表明:5种载体、9种表面活性剂、6种油类助剂和3种稳定剂对菌株Y9511的菌丝体生长均存在抑制作用;但珍珠岩、农乳700#、大豆油对产孢量的影响较明显,能使菌株Y9511产孢量达到5.3×10⁶孢子/mL、10.8×10⁶孢子/mL、4.3×10⁶孢子/mL;将孢子粉分别与珍珠岩、大豆油按1:1和2:1配制时,萌发率最高,为47.00%和75.67%;根据分散力和稳定性测定结果,农乳1601#的分散力最好,分散力指数I为0.35;海藻酸钾的稳定性最好,斜率为0.0526;将农乳1601#和海藻酸钾配制成不同浓度,与孢子粉混合,当农乳1601#浓度为0.3%,海藻酸钾浓度为0.1%时,孢子萌发率高达54.33%和88.67%。基于上述比例,初步配方确定为Y9511孢子粉39.84%、珍珠岩39.84%、大豆油19.9%、农乳1601# 0.3%和海藻酸钾0.1%。本试验从生物相容性的角度出发,筛选出嘴突凸脐蠕孢菌Y9511油剂的最佳配方,为后续开发与应用奠定了基础。     

细胞壁降解酶在球刺盘孢侵染过程中的作用

为明确球刺盘孢Colletotrichum coccodes产生的细胞壁降解酶(CWDEs)在其侵染马铃薯过程中的作用, 本文对球刺盘孢离体和活体条件下产生的CWDEs种类及活性进行检测, 并通过RT-qPCR测定了球刺盘孢侵染过程中多聚半乳糖醛酸酶(PG)基因的表达情况。通过定性测定发现, 球刺盘孢能够产生果胶酶、纤维素酶和蛋白酶; 定量测定发现, 球刺盘孢可产生羧甲基纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶(β-Glu)、PG和聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)。在活体条件下, 球刺盘孢可在马铃薯茎秆内产生PG、PMG和多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE), 且酶活分别于接种后48、72 h和144 h达到最大值, 分别为26.50、77.61 U/mL和0.16 U/mg。分别将羧甲基纤维素钠和果胶诱导后的酶液接种至马铃薯茎秆可引起植物组织浸腐, 与球刺盘孢引起的典型症状相似。除此之外, 球刺盘孢的4个PGs基因均在其侵染后24 h和48 h显著共上调表达。综上所述, 该研究结果表明, 果胶酶在球刺盘孢致病过程中发挥重要作用。     

斯高威尔刺盘孢菌次生代谢产物分离纯化及其对大斑凸脐蠕孢菌的抑制作用

采用硅胶柱层析、凝胶柱层析、薄层层析和高效液相色谱等技术对一株斯高威尔刺盘孢菌Colletotrichum scovillei次生代谢产物进行分离纯化,得到两个化合物1和2,结构经波谱综合解析并与文献数据比对,确认化合物1为未见文献报道的神经酰胺类化合物6-甲基-12-羟基-十四烷基-N-(2’,3’,4’-三羟基丁基)-2E,4Z-二烯酰胺,化合物2为已知化合物sambutoxin。抑菌活性测定结果表明,两个化合物均对大斑凸脐蠕孢菌Exserohilum turcicum具有较强的抑制作用,EC₅₀值分别为11.43μg/mL和18.42μg/mL。离体叶片法测定结果表明,化合物1在800μg/mL质量浓度下对玉米大斑病的相对防治效果可达84.8%,与对照药剂百菌清相当。     

芝麻茎点枯病菌两种细胞壁降解酶活性分析

为明确芝麻茎点枯病菌漆酶(Lac)和聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性,采用分光光度法测定了9株芝麻茎点枯病菌漆酶活性和聚甲基半乳糖醛酸酶活性。结果表明,芝麻茎点枯病菌胞内、胞外均能检测到漆酶,不同菌株之间漆酶活性差异显著;芝麻茎点枯病菌体外培养能持续产生聚甲基半乳糖醛酸酶,并且不同菌株之间聚甲基半乳糖醛酸酶活性差异显著。     

禾长蠕孢菌稗草专化型固体发酵产孢培养基及其工艺条件的研究

禾长蠕孢菌稗草专化型（Helminthosporium gramineum Rabenh. f. sp. echinochloae,HGE）是一株稗草生防潜力菌,为了获得该生防菌大量孢子用于田间试验,本文研究了其固体发酵产孢最佳培养基配方及其培养条件。通过试验筛选确定了固体发酵培养基所需碳源及其浓度、氮源及其浓度以及底物基质,适合HGE菌孢子生产的培养基最佳组合为：以珍珠岩为底物基质,在其中添加4%米粉、1%豆粕粉、0.2%Na3PO4.12H2O、0.1%MgSO4.7H2O。同时确定了适合HGE菌孢子生产的培养条件：培养基最适含水量为40%,最佳接菌量为8%菌悬液,25℃静置培养11 d,培养期间用黑光灯12 h循环光照。按优化后培养条件放大培养HGE菌,获得最高产孢量可以达到1.5×107孢子·克-1干物质。温室生测结果显示优化条件生产的HGE菌孢子对稗草防效可达80%以上。     

玉蜀黍平脐蠕孢聚酮合酶基因BmPKS18的功能分析

玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis)引起的玉米小斑病严重影响了玉米的产量与质量。聚酮合酶参与调控多种毒素和黑色素的合成,在植物病原真菌生长发育和致病性方面发挥重要作用。解析聚酮合酶基因在B.maydis中的作用,对玉米小斑病防治具有重要指导意义。本研究通过基因敲除与回补的方法获得了聚酮合酶基因BmPKS18敲除突变体和回补菌株。与野生型和回补菌株相比,突变体ΔBmPKS18产生白化菌落,菌丝生长速率、产孢量和孢子萌发率显著降低,分生孢子无色且长度增加,有性生殖能力存在缺陷,致病力明显减弱。结果表明,BmPKS18基因在玉蜀黍平脐蠕孢营养生长、有性和无性生殖、致病性等方面具有重要调控作用,研究结果为深入解析玉蜀黍平脐蠕孢致病机制提供重要依据。     

玉米麦根腐平脐蠕孢叶斑病的发生与病原鉴定

在河北省春播玉米WN2000和山东省夏播普通玉米上发现一种叶斑病,其病斑圆形或椭圆形,中心灰白色,边缘褐色,有黄褐色褪绿圈,糯玉米WN2000病斑较大,(3~10)mm×(3~5)mm;普通玉米病斑较小,(1~2)mm×(2~3)mm。通过病原菌分离培养、致病性测定、形态特征观察及r DNA-ITS和1,3,8-三羟基萘还原酶基因(3HNR)序列分析,证明两种大小病斑是由同一种病原菌—麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)引起。田间调查结果表明,在山东省夏播玉米各品种苗期叶片上均有不同程度的发病,发病率最高的为冠玉6号,病株率52%,最低的为五岳88,病株率2%;鲜食玉米仅在河北春播玉米WN2000上发生,发病率为32%。麦根腐平脐蠕孢侵染不同玉米品种产生两种大小不同的病斑在国内外尚属首次报道。     

柑橘绿霉病菌中多聚半乳糖醛酸酶基因(PdPG2)的表达分析

柑橘绿霉病菌Penicillium digitatum是储藏期柑橘腐烂病最主要的病原之一,严重影响柑橘产业的发展。已有研究表明,柑橘绿霉病菌中多聚半乳糖醛酸酶(PdPG2)对其致病性有重要作用,PdPG2基因功能缺失突变株的致病性会下降,然而有关PdPG2基因的表达研究尚不完善。本文研究了PdPG2基因在不同条件下的表达情况,结果表明PdPG2是酸性表达基因,其表达量随着pH的升高而降低,pH为3.0时其表达量为对照条件下的10倍,pH为8.0时其表达量为对照条件下的0.36倍。柑橘果胶能够诱导PdPG2的表达,其表达量为对照的3.6倍。因此,在侵染过程中PdPG2表达的升高是由于发病部位酸化以及橘皮降解物诱导共同引起的。     

玉蜀黍平脐蠕孢拮抗细菌YB01的鉴定及拮抗作用

通过形态特征、生理生化及16S rDNA同源性序列分析对玉蜀黍平脐蠕孢（Bipolaris maydis）拮抗细菌YB01进行鉴定,结果表明,该菌为苍白杆菌属的一种（Ochrobactrum sp.）,序列号为HQ141339。YB01对玉蜀黍平脐蠕孢的拮抗作用研究表明：YB01培养液可以有效抑制玉蜀黍平脐蠕孢的生长、孢子的形成与萌发。显微镜观察结果表明,用YB01培养液处理的玉蜀黍平脐蠕孢菌丝体膨大变形,细胞质发生浓缩,表明YB01的拮抗作用主要是通过其代谢产物影响玉蜀黍平脐蠕孢细胞壁而实现的。     

接种根瘤菌及尖孢镰刀菌对大豆防御酶活性的影响

用尖孢镰刀菌接种盛花期（播种60 d）的结瘤大豆,接种0、24、48、72、96、120、144 h后测定叶片中苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶4种防御酶的活性变化并进行分析。结果表明,接种尖孢镰刀菌后接种根瘤菌的大豆植株防御酶活性均高于未接种根瘤菌的大豆植株和空白对照,表明大豆接种根瘤菌对尖孢镰刀菌具有一定的防御能力,同时可提高其叶片中苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶4种防御酶的活性。     

玉米大斑病菌两性交配型菌株的出现频率及其育性分析

玉米大斑病菌属于异宗配合真菌,在自然界中存在A、a交配型菌株和Aa两性交配型菌株,为明确两性菌株的出现频率及其对有性生殖的影响,采用有性态诱导和交配型PCR鉴定的方法,对2011—2014年采集的野生菌株及室内诱导产生的有性杂交后代F1、F2代进行交配型组成鉴定,通过检测两性菌株子囊壳和子囊孢子的发育情况明确其有性生殖能力,结合RT-PCR技术对有性生殖过程中MAT1和MAT2基因的表达情况进行分析。结果表明,野生菌株和有性杂交后代中均存在两性交配型菌株,且出现频率相当,介于2.09%和6.25%之间;Aa两性菌株的育性与杂交时对应菌株的交配型组成相关,两性菌株与A交配型菌株或a交配型菌株杂交均可育,能产生成熟的子囊壳和子囊孢子,但其自交时败育,只产生子囊壳,不产生子囊孢子。两性菌株Aa自交和两性菌株Aa与A交配型或与a交配型菌株杂交时,Aa菌株中MAT1和MAT2基因表达量无明显差异,推测MAT基因在有性生殖产生子囊壳的过程中发挥了重要作用。     

甘肃玉米大斑病菌对嘧菌酯的敏感基线与抗药性监测

为明确甘肃玉米大斑病菌对嘧菌酯的敏感基线和抗性水平,采用平皿法测定了采自甘肃4个典型生态区的57株玉米大斑病菌对嘧菌酯的敏感性。结果表明,甘肃玉米大斑病菌对嘧菌酯敏感性差异较大,EC50在0.03~5.21μg/m L之间,平均EC50为0.54μg/m L,其中有32个菌株EC50呈连续性正态分布,平均EC50为0.10μg/m L,即为甘肃玉米大斑病菌对嘧菌酯的敏感基线。基于此,发现12株抗性菌株,平均抗性水平为5.18,最高抗性水平为49.93,抗性频率为21.05%,其中南部湿润和陇东半湿润半干旱地区出现中、高抗菌株7株,占12.28%,陇东半湿润半干旱和中部干旱雨养地区出现低抗菌株5株,占8.77%,而河西干旱灌溉地区15株菌对嘧菌酯十分敏感,平均抗性水平为1.56,最高抗性水平为3.89,暂无抗药性。     

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。     

饥饿胁迫下黑肩绿盲蝽转录组分析及S6K基因功能分析

为扩大黑肩绿盲蝽Cyrtorhinus lividipennis的人工繁殖规模,利用RNA-seq技术对饥饿胁迫2 d的黑肩绿盲蝽雌成虫进行转录组测序分析,筛选参与生殖调控的相关信号通路,挖掘直接或者间接影响生殖的相关基因,采用实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantification PCR,qRT-PCR）对筛选的相关基因进行验证,并通过试验分析沉默S6K基因和饥饿处理对黑肩绿盲蝽生殖的影响。结果显示,与取食褐飞虱Nilaparvata lugens卵（CK）的黑肩绿盲蝽相比,饥饿处理2 d的黑肩绿盲蝽雌成虫有11 675个基因差异表达,其中有4 264个基因表达量上调,7 411个基因表达量下调。共筛选到7条与生殖调控相关的信号通路和6个与生殖调控相关的基因,除TSC2基因表达量上调外,其他S6K、INSR、Akt、HSP70-1、HSP70-2五个与生殖相关基因的表达量在7条生殖相关信号通路中均下调。qRT-PCR检测结果与转录组测序结果一致,说明转录组分析结果可靠。沉默S6K基因后,黑肩绿盲蝽雌成虫脂肪体和卵巢蛋白质含量、Vg基因表达量、雌成虫产卵量和Vg含量较对照显著降低。此外,饥饿处理2 d后黑肩绿盲蝽雌成虫产卵量也较对照显著减少。表明饥饿胁迫后黑肩绿盲蝽雌成虫的生殖相关通路可能受多个信号通路调控,S6K表达量下降显著影响黑肩绿盲蝽的生殖。     

Effect of surface wettability on germination and gene expression in Cronartium quercuum f. sp. fusiforme basidiospores

Cronartium quercuum f. sp. fusiforme is an obligate pathogen of pine and oak. Its basidiospores are specifically adapted to recognize and establish infections on the pine host. Depending on environmental cues, the basidiospores can germinate directly, which typically leads to infection of pine, or indirectly, which usually results in formation of secondary basidiospores. We investigated how changes in surface wettability, or hydrophilicity, affect basidiospore germination. When we decreased surface wettability, the direct germination and total germination (direct+indirect) frequencies increased. Additionally, there was a critical threshold between 42% and 54% wettability, at which the basidiospores switched from direct to indirect germination. We conclude that the germination type of C. q. fusiforme basidiospores is influenced by the hydrophilicity of the surface upon which they land. To gain insight into gene expression during basidiospore germination, we made two suppression subtraction hybridization (SSH) libraries enriched for genes expressed during each type of germination. A total of 172 unique gene sequences were recovered from the two expression libraries. Annotation of these libraries indicates that they include several clones that may encode rust-specific or basidiomycete-specific functions.     

高粱GRF基因家族鉴定及SbGRF4原核表达分析

为研究高粱生长调控因子(growth-regulating factor,GRF)在高粱生长过程中的功能,采用生物信息学分析方法对高粱GRF基因家族进行鉴定,并以高粱BTx623品种为材料,利用PCR技术扩增获得SbGRF4基因cDNA全长序列,构建pET-28a-SbGRF4重组质粒,采用原核表达技术分别对表达菌株、诱导温度以及异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导浓度进行优化,最后用Western blot技术对原核表达的SbGRF4蛋白进行验证。结果表明,在高粱中共鉴定到10个GRF基因SbGRF1～SbGRF10;亚细胞定位预测结果显示均定位于细胞核中;分布于高粱的6条染色体上,所有家族成员均含有QLQ和WRC保守结构域;系统进化结果显示,高粱GRF蛋白分为Class 2、Class 3、Class 4a、Class 4b四个亚家族;相同亚家族各个成员间外显子和内含子的数量差异较小;同一亚家族的高粱GRF蛋白保守基序具有相似性;克隆到的SbGRF4基因c DNA序列全长为1 221 bp,并成功构建pET-28a-SbGRF4融合表达载体;SbGRF4蛋白的最佳表达菌株为大肠杆菌Escherichia coli JM109(DE3)菌株,最佳诱导温度为25℃,最佳IPTG诱导浓度为0.6mmol/L;Western blot验证结果显示原核表达的蛋白为SbGRF4。表明SbGRF4蛋白可在大肠杆菌原核表达系统中表达。     

南方水稻黑条矮缩病毒安徽分离物S7片段的克隆及其S7-1基因编码蛋白的原核表达

为探讨南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)的种群变异并获得S7-1原核表达蛋白,采用RT-PCR技术扩增SRBSDV安徽分离物S7片段,并进行克隆、测序及序列分析,再利用特异性引物扩增该分离物S7-1基因并克隆到原核表达载体p ET-GST上,重组质粒p ET-S7-1转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导及Ni~(2+)-NTA亲和柱纯化融合蛋白,再进行Western blot检测。结果显示,SRBSDV安徽分离物S7片段与其它SRBSDV各个分离物S7片段的序列相似性极高,达99.3%~99.9%,而与斐济病毒属Fijivirus其它种之间的序列相似性较低,为35.5%~73.3%。SRBSDV安徽分离物与其它SRBSDV各个分离物聚成1个单独的分支,彼此间亲缘关系较近。试验获得了分子质量约为68 k D的S7-1融合蛋白,且GST单抗能够与S7-1融合蛋白发生特异性反应,表明本研究得到的融合蛋白确为靶标蛋白。     

禾谷缢管蚜热激蛋白Hsp90基因的克隆和表达分析

为探讨高温驯化对禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi Hsp90基因表达量的影响,以及其在不同发育阶段的表达,通过RT-PCR与RACE技术克隆了热激蛋白Hsp90基因的全长,命名为Rp Hsp90,采用生物信息方法分析了其序列特征,利用实时荧光定量PCR技术研究了Rp Hsp90在禾谷缢管蚜不同发育阶段和驯化后热激处理的表达量变化。结果显示:禾谷缢管蚜Rp Hsp90的c DNA全长为2 644 bp,编码727个氨基酸,分子量为83.2 k D。推导的氨基酸序列具有Hsp90蛋白家族的5个签名序列及C末端细胞质特征序列EEVD。系统进化树结果显示,Rp Hsp90与其它昆虫Hsp90具有很高的相似性。实时荧光定量PCR结果表明,不同发育阶段Rp Hsp90均有表达,并且4龄若蚜期表达量最高,显著高于其它龄期;27℃热驯化后禾谷缢管蚜Rp Hsp90表达量和常温24℃处理试虫无显著差异;热激处理显著诱导Rp Hsp90的表达,39℃热激处理Rp Hsp90表达量显著高于40℃热激处理;热驯化种群经热激处理后表达量显著高于常温热激处理。表明Rp Hsp90在禾谷缢管蚜不同龄期差异表达,且在该虫对热胁迫的响应中具有重要作用。     

草地贪夜蛾CRAL_TRIO结构域基因家族的基因组鉴定及其表达特征分析

为明确重大入侵性害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda CRAL_TRIO结构域基因的功能,利用同源比对法鉴定该害虫基因组中的CRAL_TRIO结构域基因,利用系统进化树和基因染色体定位探究其进化关系,使用数字基因表达谱分析其在不同发育阶段的表达情况,并采用反转录PCR技术分析19个CRAL_TRIO结构域基因在雌雄成虫不同组织中的表达特征。结果显示,从草地贪夜蛾基因组中鉴定到46个CRAL_TRIO结构域基因,所编码的氨基酸序列存在典型CRAL_TRIO结构域,且该结构域中有8个保守的氨基酸位点。系统进化树和基因染色体定位分析表明,多数草地贪夜蛾CRAL_TRIO结构域基因通过基因复制进化而来。基因表达谱分析发现,草地贪夜蛾CRAL_TRIO结构域基因在不同发育阶段的表达可聚为2组,其中一组在幼虫前期高表达,另一组在6龄幼虫期、蛹期和成虫期高表达。挑选验证的CRAL_TRIO结构域基因大部分在触角和脑中高表达,有2个基因在触角中特异性表达,部分在复眼中具有较高的表达量,表明这些CRAL_TRIO结构域基因在草地贪夜蛾嗅觉和视觉行为调控中起重要作用。     

烟蚜热激蛋白Hsp90基因的克隆及在UV-B胁迫下的表达分析

为探讨UV-B胁迫对烟蚜Myzus persicae热激蛋白Hsp90基因表达量的影响,采用RT-PCR与RACE技术克隆了烟蚜热激蛋白Hsp90基因的全长,并对其进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR技术研究了烟蚜Hsp90基因在不同时长UV-B胁迫下的表达量变化。结果表明,烟蚜Hsp90基因的cDNA全长为2 670 bp,编码728个氨基酸,编码蛋白质的相对分子量为82.6 kD,等电点为4.95,获得的氨基酸序列具有Hsp90蛋白家族的1个签名序列及C末端MEEVD基序,推测其属于胞质型热激蛋白。系统进化树结果显示,烟蚜Hsp90与其它昆虫Hsp90具有很高的相似性。实时荧光定量PCR结果表明,不同时长UV-B胁迫下烟蚜Hsp90均有表达,随着照射时间延长,Hsp90表达量表现为先上升后下降的趋势;与对照相比,照射时间为15、30、60、90和120 min时,Hsp90表达量均显著升高,且在60 min时Hsp90表达量达最大,是对照组的2.05倍。表明Hsp90基因在不同时长UV-B胁迫下差异表达,在烟蚜适应紫外胁迫的分子机制中具有重要作用。