甘肃省玉米大斑病菌交配型组成及遗传多样性分析

为明确甘肃省玉米大斑病菌交配型组成及遗传结构,利用交配型鉴定特异引物对采自该省不同地区的玉米大斑病菌进行交配型测定,并采用简单序列重复区间扩增多态性(ISSR)分子标记技术对供试菌株进行遗传多样性分析。结果表明：甘肃省玉米大斑病菌主要包括3种交配型,即A交配型、a交配型和Aa交配型,其比例约为8∶8∶1。24条ISSR引物共扩增出136条条带,平均每个引物扩增出5.67条,其中多态性条带134条,多态性条带比例为98.53%。利用PopGen 32软件分析发现甘肃3个地区玉米大斑病菌间的亲缘关系更近,遗传距离均小于0.08;陇南地区与陕西省的菌株有更高的遗传相似度,为0.933 8;用NTSYS-pc软件对陇东地区的菌株聚类分析,发现ISSR类群的划分与菌株交配型间并没有直接关系。说明玉米大斑病菌遗传类群和交配型之间无明显相关性,但与菌株地理来源有一定的相关性。     

玉米大斑病菌和小斑病菌交配型多重PCR检测方法的建立与应用

【目的】由大斑突脐蠕孢(Exserohilum turcicum)和玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis)引起的玉米大斑病和小斑病是玉米生产上重要的叶部真菌病害,本研究旨在建立玉米大斑病菌和小斑病菌交配型多重PCR检测方法,为玉米大斑病菌和小斑病菌的交配型田间分布和有性生殖研究提供技术方法。【方法】根据GenBank中已登录的玉米大斑病菌(登录号MAT1-1:GU997138和MAT1-2:GU997137)和小斑病菌(登录号MAT1-1:X68399和MAT1-2:X68398)交配型基因序列,利用Primer Premier 5.0软件设计2种病原菌交配型多重PCR检测特异性引物,采用单因素法对引物的退火温度以及扩增程序中延伸时间和循环数等重要参数进行优化,建立玉米大斑病菌和小斑病菌交配型多重PCR检测方法,并对2种病原菌的交配型多重PCR检测灵敏度和特异性进行检验。同时,对田间采集的129株玉米大斑病菌和194株玉米小斑病菌单孢菌株的交配型进行多重PCR检测,以明确建立的交配型多重PCR检测方法的适用性。【结果】建立的多重PCR方法和设计的交配型特异引物StMAT01...     

玉米大斑病菌有性态研究进展

玉米大斑病是一种严重的叶枯型病害,主要为害玉米叶片、叶鞘和苞叶。该病的病原分为无性态和有性态,有性态学名为Setosphaeria turcica,称玉米大斑刚毛座腔菌,属于异宗配合子囊菌。在自然界中尚未发现有性态的存在,但在实验室中可以诱导有性态的发生。在有性繁殖过程中,会发生遗传物质的重组,产生的杂交后代会出现新的致病小种或者扩大寄主范围。回顾了玉米大斑病菌有性态研究的历史,介绍了交配型鉴定的传统方法,并且得到了用分子生物学方法进行研究的最新结果。     

玉米大斑病菌有性杂交后代的交配型与寄生适合度分化

【目的】了解玉米大斑病菌有性杂交后代交配型和致病性分化情况,明确有性杂交与菌株变异间的关系。【方法】以01-12和01-15为出发菌株,人工诱导玉米大斑病菌的有性后代,获得F1代菌株,再以F1代菌株40和42为亲本,获得有性杂交F2代菌株;对有性后代进行交配型和寄生适合度测定;采用毛细管电泳技术分析不同致病类型菌株的毒素含量。【结果】在室内条件下连续诱导产生玉米大斑病菌的2个有性世代,获得了79个F1代菌株和32个F2代菌株;后代菌株的交配型发生了明显分化,出现了A、a、Aa和中性菌株,其中F1代A、a分离比例明显偏离1﹕1;寄生适合度测定结果表明,F1代和F2代菌株较亲本均发生了寄生适合度分化,其中F1代中较亲本寄生适合度增强的菌株占30.00%,减弱的菌株占50.00%;F2代中较亲本寄生适合度增强的菌株占21.87%,减弱的菌株占31.25%;毛细管电泳结果表明,强致病力菌株的毒性组分含量明显高于弱致病力菌株。【结论】有性杂交是导致菌株交配型及致病性发生分化变异的主要因素之一,菌株的致病力强弱与其毒素含量呈一致关系。     

四川玉米小斑病菌交配型组成与育性分析

[目的]明确四川省玉米小斑病菌(Cochliobolus heterostrophus)自然群体的交配型和有性态形成能力(育性),探索小斑病菌有性生殖在自然界发生的可能性.[方法]利用多重PCR技术对2013—2018年间采自四川和云南的玉米小斑病菌的交配型进行检测,通过相反交配型菌株的两两杂交筛选一对高配合力的菌株作...     

云南省玉米大斑病菌生理小种的鉴定及交配型分析

采用2套Ht单基因鉴别品种,对2007-2009年采自云南省13个地区的81份玉米大斑病菌菌株进行了生理小种鉴定,利用分子标记技术对菌株交配型进行了分析.结果表明,云南省玉米大斑病菌生理小种和交配型组成复杂,81个菌株可分为0、1、2、3、12、23、2N、3N、12N、23N和123N等11个小种类型,其中能克服鉴别...     

海南三亚和黄淮海地区玉米小斑病菌致病性及遗传多样性分析

【目的】明确海南三亚玉米南繁基地和黄淮海玉米主产区的玉米小斑病菌(Bipolaria maydis)菌株的致病性差异,以及遗传多样性和亲缘关系的远近,为海南三亚南繁基地育种过程中玉米品种的抗病性筛选提供理论依据,并对玉米品种在黄淮海地区的推广种植提供参考。【方法】对采集自海南三亚和黄淮海地区的玉米小斑病病叶进行病原菌分离,经过形态学和分子生物学方法对分离到的菌株进行鉴定,共获得61株玉米小斑病菌菌株。采用人工喷雾接种法对61株小斑病菌菌株的致病力进行鉴定;并选取16条扩增条带清晰、重复性好、多态性高的引物进行ISSR-PCR扩增,利用Popgen32生物软件计算群体间的遗传距离和遗传相似性,并利用NTsys2.10e软件进行聚类分析,构建海南三亚与黄淮海地区小斑病菌的聚类图。【结果】致病性测定结果表明,海南三亚地区未分离到弱致病力菌株,强致病力菌株个数占三亚地区总菌株的57.1%;黄淮海地区分离到的弱致病力菌株占黄淮海地区总菌株的47.5%,强致病力菌株占黄淮海地区总菌株的17.5%。遗传多样性分析结果表明,在群体平均水平上,Nei’s基因多样性指数(H)为0.2820,Shannon...     

玉米小斑病菌(Drechslera maydis)与玉米圆斑病菌(Drechslera carbonum)种间杂交的初步研究

研究相关种内控制有性机制的遗传体系,可以对进化的方向和形式提供重要的信息。研完交配机制中,遗传上的相似之处和不同之处,是确定属内各个种的进化地位和相互间关系的重要方法。研究种间杂交的频率和程度,以及种间杂交和种内交配可育也有利于进行生物评定。本实验通过D.maydis种内交配和D.maydis与D.carbonum种间杂交的初步研究结果,对D.carbonum的分类地位提出一些初步看法。     

玉米大斑病菌生理小种鉴定续报

70年代国内对玉米大斑病菌生理小种鉴定结果表明:全国只有1号小种。80年代初辽宁省丹东市农科所报道:在辽宁省丹东地区存在2号小种。80年代末,试验鉴定结果:吉林省(6个地区)、黑龙江省(哈尔滨)、河北省(保定)、山东省(烟台)出现2号小种,本文是1988年、1989年两年鉴定结果。     

玉米大斑病菌的RAPD分析Ⅰ.应用CTAB法提取玉米大斑病菌DNA

用采自河北、辽宁、黑龙江、山东、吉林等５省的１４个玉米大斑病菌菌株为试材进行液体培养，然后采用ＣＴＡＢ法从菌丝中提取ＤＮＡ，通过７５２型紫外光栅分光光度计检测，最后将所提取的ＤＮＡ在热循仪ＰＥ－４８００上进行随机引物多态性扩增。结果发现，所提取的ＤＮＡ的ＯＤ２６０／ＯＤ２８０比值介于１．７３０－１．８４７之间，扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后得到了较清晰的扩增图谱，从而证明了采用的ＣＴＡ法是提取玉米大斑病菌ＤＮＡ并用于分子生物学研究的一种行之有效的玉米。     

玉米大斑病菌Velvet基因家族生物信息学分析

采用生物信息学方法对玉米大斑病菌Velvet基因家族成员进行序列鉴定,并从理化性质、保守结构域、二级及三级结构以及功能域等方面进行预测和分析。结果表明,该家族各成员无信号肽结构。玉米大斑病菌Velvet家族基因与其他植物病原真菌Velvet家族基因具有较高同源性。该家族成员具有典型的Velvet超家族保守结构域。二级结构分析结果显示,该家族各成员蛋白质的结构元件均主要由无规则卷曲构成。家族成员可能通过可逆磷酸化在植物病原真菌的次生代谢中发挥作用。上述结果为进一步研究Velvet基因家族在植物病原真菌次生代谢中的作用打下了基础。     

玉米大斑病菌REMI体系的建立及突变体分析

 【目的】建立高效的玉米大斑病菌REMI遗传转化体系,进而利用该技术创制突变体,为克隆病菌生长发育和致病性相关的基因奠定基础。【方法】摸索玉米大斑病菌原生质体制备的菌龄、酶系统及酶解条件、原生质体收集方式、转化子最适潮霉素B筛选浓度以及转化使用的质粒,建立该病菌高效的REMI转化体系;利用PCR技术对潮霉素B抗性转化子进行筛选并对部分突变体进行分析。【结果】培养20 h的幼嫩菌丝,用浓度分别达到 1.25%的Lyallzyme、Snailase和Drislase 3种酶混和液酶解4 h、离心速度为3 000 r/min时原生质体产量最大;当潮霉素B浓度为50 μg?mL-1时,野生型菌株的分生孢子萌发和菌落生长完全受到抑制,可选用该浓度作为转化子的筛选浓度;使用pAN7-1转化效率较高,对利用该体系转化获得的大量转化子进行PCR检测中筛选出了部分产孢量和致病力变化的突变菌株。【结论】建立了玉米大斑病菌的REMI遗传转化体系,将为玉米大斑病菌突变体库的建立和致病相关基因的克隆奠定基础。     

玉米大斑病菌原生质体的制备

以玉米大斑病菌(Exserohilum turcium)菌株9948N为供试菌株，进行了原生质体制备条件的研究。主要探讨了酶、渗透压稳定剂、温度、时间等条件对原生质体产出率的影响。结果表明玉米大斑病菌原生质体制备的适宜条件是：28℃下以10mg／mL纤维素酶 10mg／mL蜗牛酶的混合酶处理经过研磨的菌体，酶解72h，以0．8mol/L甘露醇做渗透压稳定剂。     

玉米大斑病菌培养与DNA提取方法

采用液体静置和振荡两种培养方法进行菌丝培养,以不同省份的玉米大斑病菌为材料,优化CTAB法提取玉米大斑病菌DNA。提取后的DNA经紫外分光光度计在260nm和280nm测定及0.4%琼脂糖凝胶电泳检测,结果表明,液体培养皿法培养菌丝快速、高效,提取DNA的质量好、纯度高。     

中国2001年玉米大斑病菌生理小种鉴定

利用含不同抗性基因的玉米作为鉴别寄主，对2001年分别采自于河北、辽宁、黑龙江等省的37个玉米大斑病菌菌株进行生理小种鉴定。鉴定结果表明，供试菌株中不仅有0号(原1号)、1号(原2号)小种，还出现了12，23，3N，12N号等其它生理小种。尤其是由于本试验出现了对带Ht抗性基因的玉米均致病的123N号生理小种，这应引起育种工作者的高度注意。     

我国玉米大斑病菌生理小种种群动态分析

为明确近年来中国玉米大斑病菌（Setosphaeriaturcica）的生理小种变化和种群消长情况,分析玉米大斑病逐年加重的原因。采用常规Ht单基因（Ht1、Ht2、Ht3和HtN）鉴别寄主,对2005年和2006年采自黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、陕西、山西、河南、四川和北京-天津-唐山地区共10个省区28个地区的204个玉米大斑病菌菌株进行了生理小种鉴定;利用毒力频率法分析玉米大斑病菌的生理分化及其在中国的分布频率。结合前人研究结果,分析了近30年中国玉米大斑病菌生理小种变化趋势。共鉴定出0,1,2,3,12,13,23,123,23N共9个生理小种,其中0号小种和1号小种为优势小种,分别占供试菌株的62．25％和19．12％,其他小种占供试菌株的18．63％;所鉴定的204个菌株,对Ht1抗性基因的毒性频率最高,为33．33％;对HtN抗性基因的毒性频率最低,为1．47％;对Ht2和Ht3抗性基因的毒性频率分别为16．18％和6．37％。玉米大斑病菌生理分化明显,呈现复杂化,不断有新小种出现。Ht1和Ht2抗性基因在中国大部分玉米严区均有不同程度的抗性“丧失”。玉米大斑病菌新小种出现、0号和1号小种以外其他生理小种出现频率的的升高和品种抗性的“丧失”是玉米大斑病发生的重要原因。     

甘肃玉米灰斑病病原鉴定及遗传多样性分析

为掌握甘肃地区玉米灰斑病的发生分布、病原种类及遗传多样性,于2021-2022年调查了该病害在甘肃的分布范围,对采集的灰斑病样品进行分离与鉴定,并采用ISSR分子标记技术对甘肃玉米灰斑病菌的遗传多样性进行分析。结果表明,玉米灰斑病在甘肃陇南和陇东大部分地区均有发生,并已扩展至陇中地区;经形态学和分子生物学鉴定甘肃地区玉米灰斑病病原菌为玉米尾孢(Cercospora zeina);16条ISSR引物共扩增出74条条带,多态性条带73条,比例为98.65%。甘肃省陇南地区种群遗传多样性最为丰富,且与陕西省的遗传距离最小(0.021 4)、遗传相似度最高(0.978 9),陇东地区次之。在遗传相似系数为0.63时,可以将所有菌株分为4个亚群,亚群1中有28个菌株,其中包括16株陇南地区菌株、5株陇东地区菌株和7株来自陕西地区的菌株;亚群2中只有1个陇南地区菌株;亚群3中有10个菌株,包括陇南地区4个、陇东地区1个和5个陕西菌株;亚群4有2个菌株,陇东地区和陕西菌株各1个,4大类群分别包含来自不同地域的菌株。以上结果说明,同陇东地区相比,陇南地区与陕西地区的菌株遗传相似度更高,且亚群内遗传多样...     

根癌农杆菌介导的玉米大斑病菌转化条件的优化

为构建大规模的玉米大斑病菌ATMT突变体库,本研究对根癌农杆菌介导的玉米大斑病菌的转化条件进行了优化,包括共培养温度与时间、孢子萌发时间、转化受体材料、共培养介质等。结果表明:头孢噻肟钠和羧苄青霉素浓度为200/200μg/mL时可有效抑制根癌农杆菌的生长;当玉米大斑病菌分生孢子萌发24 h后,在20℃条件下与根癌农杆菌共培养48 h,共培养介质为微孔滤膜时转化效果最佳,转化效率可达到90～110个转化子/105个孢子。     

玉米大斑病菌RAPD分析最佳反应体系的建立

通过对玉米大斑病菌RAPD反应程序中的一些重要参数进行摸索和优化试验,建立了一套适合玉米大斑病菌的扩增反应体系及反应程序:25μL体系中,加入Taq DNA聚合酶2 0 U、25 mmol L的MgCl2 2 0 mmol L、dNTP 200μmol L、随机引物30 ng、10×PCR buffer 1μL、DNA模板30 ng、用重蒸水补足25μL。反应程序为:94℃预变性3 min;94℃变性1 min, 37℃退火1 min,72℃延伸2 min,40循环; 72℃延伸6 min。