哈茨木霉Th-33厚垣孢子形成过程的转录组变化分析

应用高通量转录组测序技术对哈茨木霉产厚垣孢子前期和中期两个不同转录本进行测序,获得12186个unigenes,平均长度为1483 bp。被注释到GO(gene ontology)数据库的unigenes有6042个。通过与KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes pathway database)数据库比对,有5151个unigenes被注释到239条KEGG代谢途径中。比较两个样本,共有差异表达基因(DEG)6329个,包括3602个上调基因,2727个下调基因。其中几丁质酶基因16个,13个上调、3个下调;几丁质合成酶基因4个,均上调;葡聚糖酶基因21个,11个上调、10个下调。KEGG富集分析显示,氨基糖和核苷酸的糖代谢途径涉及的差异表达基因最多,有23个;其次是淀粉和糖代谢途径,有14个差异表达基因参与。推测这两条代谢途径以及相关的差异表达基因可能与厚垣孢子形成有关。本研究为深入研究哈茨木霉Th-33厚垣孢子的形成机制奠定了基础。     

铜胁迫下的哈茨木霉Th-33转录组分析

采用Hiseq2500高通量测序平台完成了铜胁迫和对照条件下哈茨木霉Th-33的转录组测序,共检测出差异表达基因891条,其中上调表达基因570条,下调表达基因321条。GO富集分析显示,共有438个差异表达基因参与到673个不同的功能亚类中;KEGG代谢途径分析显示,共有254个差异表达基因归到167个代谢通路中,其中涉及基因最多的是对氨基苯甲酸甲酯降解和氯烷烃、烯烷烃降解通路。通过对差异表达基因和代谢通路分析,推导出菌株Th-33细胞内可能的铜胁迫应答途径。铜胁迫下,Cu~(2+)还原为Cu~+、铜转运蛋白(copper transporter,Ctr)的转运途径受到抑制,铜离子可能一部分通过吞饮的作用进入哈茨木霉Th-33细胞,可能通过与谷胱甘肽(GST)结合,或通过P-type ATP酶的外排作用将铜离子向质膜外运输以减少对细胞的毒害作用。     

烟草拮抗链霉菌FT05W基因组测序与几丁质酶家族基因鉴定

链霉菌FT05W是一株对烟草黑胫病等土传真菌病害具有良好拮抗作用的生防放线菌。本研究利用Miseq PE300高通量测序平台对链霉菌FT05W基因组进行序列测定，共获得6914188个reads，通过SPAdes软件对序列进行拼接共得1836个contigs，其基因组全长为7699129 bp，GC比为71%，其中编码基因序列长度为6037181 bp，预测出7434个蛋白编码基因（GenBank登录号：NZ_QGMR00000000），预测编码7323个蛋白。获得的基因注释信息为今后深入开展其在烟草上的生物防治机理研究奠定了重要的基础，有助于推动烟草生防链霉菌功能基因的挖掘与利用，为烟草生防链霉菌FT05W的进一步开发与应用提供理论依据。利用MEGA 6.06构建链霉菌FT05W的几丁质酶家族基因系统发育树，共鉴定出7个几丁质酶家族基因，其中6个为18家族几丁质酶基因，1个为19家族基因。     

三类植物卵菌的全基因组比较

为有效防治由不同类型卵菌引起的植物病害,该研究对数据库中的霜霉、疫霉和腐霉3类不同卵菌的全基因组数据进行序列特征分析、同源性分析和共线性分析以及同源差异基因富集通路分析。结果显示,霜霉、疫霉和腐霉来自独立的谱系,且疫霉与霜霉的亲缘关系较近;疫霉的致病相关基因数量最多,主要有RxLR、CRN、NPP、NF和PcF基因家族,霜霉的致病相关基因数量次之,腐霉的致病相关基因数量最少;3类卵菌共确定了13 392个同源基因,其中3类卵菌均共有的同源基因为3 786个,不同菌种的同源基因数量差异较大,整体表现为疫霉>霜霉>腐霉;同源差异基因富集程度最高的前20个通路主要是基础代谢的通路和中间代谢通路,其中抗坏血酸和藻酸盐代谢、ABC转运蛋白和果糖和甘露糖代谢相对富集程度较高,基因数目也较多。     

木霉菌对向日葵幼苗生理特性及菌核病防治效果的影响

试验于2021年5—8月，采用筛选出的对向日葵菌核病菌有较好拮抗作用的非洲哈茨木霉T.afroharzianum 838和棘孢木霉T.asperellum 573,通过盆栽试验，测定不同菌液施用方式对向日葵幼苗生长、生理特性以及向日葵菌核病防效的影响。结果表明：非洲哈茨木霉T.afroharzianum 838和棘孢木霉T.asperellum 573不同施用方式均能提高两者对向日葵菌核病的防效，其中非洲哈茨木霉T.afroharzianum 838的T1处理(播种前5 d用100 mL·盆^-1木霉菌悬浮液拌土+接种菌核病菌前2 d用100 mL·盆^-1木霉菌悬浮液灌根)应用效果最好，对向日葵菌核病的防效达到98.58%。与CK1(只利用向日葵菌核病菌灌根且不施用木霉菌悬浮液)相比，非洲哈茨木霉T.afroharzianum 838和棘孢木霉T.asperellum 573不同施用方式均能提高向日葵幼苗株高、茎粗、全株鲜重和根冠比，其中非洲哈茨木霉T.afroharzianum 838的T1处理对向日葵幼苗形态建成和物质积累的促进效果最好，株...     

木霉分生孢子和厚垣孢子对黄瓜幼苗生理特性及枯萎病防效的影响

采用前期筛选出的对黄瓜枯萎病菌有较好拮抗作用的3株木霉菌,即哈茨木霉Trichoderma harzianum 809、拟康氏木霉Trichoderma pseudokoningii 886和棘孢木霉Trichoderma asperellum 525,利用盆栽试验,测定了木霉菌孢子不同类型施用对黄瓜幼苗生长、生理特性...     

蔬菜保护地木霉菌rDNA-ITS序列和UP-PCR遗传多样性分析

采用传统形态学分类和ITS序列比对的方法,研究蔬菜保护地土壤中木霉菌种群分布和遗传多样性。木霉菌分离培养结果显示,共获得397株木霉菌,鉴定出11个种,分别为:长枝木霉Trichoderma longibrachiatum、深绿木霉T.atroviride、哈茨木霉T.harzianum、粘绿木霉T.viren、微孢木霉T.minutisporum、拟康木霉T.pseudokoningii、黄绿木霉T.aureoviride、非钩木霉T.inhamatum、棘孢木霉T.asperellum、长孢木霉T.longipile和螺旋木霉T.helicum。经ITS序列建立系统发育树后,将木霉菌分为5个组。用5条通用引物经UP-PCR扩增后,扩增出46条谱带,其中多态性条带43条,占总条带数的93.5%。遗传多样性分析表明,当相似系数为0.80时,可将24个菌株划分为9个组。UP-PCR与ITS序列相比,更能体现木霉菌种间和种内的亲缘关系及遗传差异性,可以作为木霉菌分类的辅助方法。     

云杉花墨天牛转录组分析及其生物防治相关基因筛选

为明确云杉花墨天牛Monochamus saltuarius的基因组功能信息，并筛选其生物防治相关基因，利用Illumina Novaseq 6000平台对云杉花墨天牛成虫进行转录组测序和生物信息学分析，并在NR、GO和KEGG数据库进行基因功能注释。结果显示，共获得190.06 Gb的云杉花墨天牛有效转录组数据，得到35 728个unigene，平均长度为1 270.83 bp，组装得到58 142个转录本，N50长度为2 135 bp。所得unigene在NR数据库中比对注释到相似基因数量占比最高的物种为光肩星天牛Anoplophora glabripennis，达到63.83%，在GO数据库中按功能注释分为生物学进程、细胞组分和分子功能3大类60个亚类，在KEGG数据库注释到44条代谢通路中。根据基因注释信息进一步挖掘出具有生物防治潜力的嗅觉相关基因43个、蜕皮相关基因149个、几丁质代谢相关基因35个、飞行相关基因6个和木质纤维素相关基因39个，可作为后期开发新的分子工具和云杉花墨天牛生物防治技术的备选靶标基因。     

哈茨木霉突变体T-DNA插入位点侧翼序列的克隆及其插入序列分析

利用分子生物学技术扩增T-DNA插入突变体中T-DNA侧翼未知序列是克隆突变相关基因、研究T-DNA整合方式的基础,TAIL-PCR是扩增已知序列侧翼未知序列的有效方法,本研究根据哈茨木霉的基因组特点,引用和设计了12条随机AD引物,用这些引物分别与3条右边界嵌套特异引物进行组合对哈茨木霉突变子的T-DNA侧翼未知序列进行扩增,发现不同的随机引物的扩增效率差异很大,以AD5的扩增效率最高,能扩增出80%的T-DNA插入位点的侧翼序列。随机挑取哈茨木霉T-DNA插入突变子52个,选用引物AD5对T-DNA插入位点的侧翼序列进行TAIL-PCR扩增并分析扩增序列发现,在获得的42条侧翼序列中7条只含有质粒序列、33条对应着单一的侧翼序列T-DNA、另外2条序列相同。34条T-DNA侧翼边界序列中13条保存着完整的右边界序列,21条T-DNA边界序列存在一定程度的缺失现象,说明农杆菌转化哈茨木霉的过程中T-DNA右边界存在一定程度的剪切。该研究的进行对明确农杆菌介导的木霉遗传转化过程中T-DNA的整合方式具有一定意义,为研究农杆菌转化木霉的机理奠定了实验基础。研究也精细确定了33个不同突变株的T-DNA插入位置,为后续的基因功能研究奠定基础。     

海洋贝莱斯芽胞杆菌Bam-6全基因组测序及生物信息分析

贝莱斯芽胞杆菌Bam-6对柑橘溃疡病等植物病原菌具有较强抗菌活性,同时具有杀灭桃蚜的作用,为挖掘Bam-6特殊功能基因及基因簇,深入研究其抑菌杀虫机制,采用第二代BGISEQ与第三代Pac Bio平台相结合的测序技术对Bam-6进行全基因组测序,并对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、共线性分析、次级代谢产物合成基因簇预测和比较基因组分析等。Bam-6全基因组全长为3928774 bp,GC含量为46.53%,共编码3861个ORF,含有86个t RNA基因、27个r RNA、0个s RNA、122个串联重复序列和2个卫星RNA。在NR、Swiss-Prot、eggNOG、GO和KEGG数据库分别注释到基因3840、2156、3485、3319和2721个。同时,生物信息学分析表明此菌株基因组中有12个次级代谢产物基因簇,包括3个未知功能的基因簇、8个相似度较高的抗生素合成基因簇（surfactin、macrolactin H、fengycin、bacillaene、difficidin、bacillibactin、bacilysin和mersacidin）和1个相似度仅为7%...     

木霉菌诱导植物抗病性研究新进展

木霉菌是广泛应用于植物病害生物防治的微生物,具有多重植物病害生物防治机制,其中关于诱导抗性的研究取得明显进展。木霉菌能产生20余种微生物相关分子模式/损伤相关分子模式(MAMPs/DAMPs)分子,植物根系有相对应的大约30种受体或响应基因。木霉菌通过定殖植物根系使MAMPs/DAMPs与植物根系受体或响应基因互作,触发水杨酸、苿莉酸/乙烯等防御反应信号长距离传导至植物叶片,诱导植物叶片防御反应基因表达。将木霉菌诱导的植物转录组、蛋白质组、代谢组变化的信息相结合,能全面反映木霉菌?植物有益互作所激发的诱导抗病性的分子机理。     

生防菌与茄病镰刀菌在黄瓜根际动态变化

应用荧光定量PCR和稀释分离法检测了枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis和木霉菌Trichoderma spp.与茄病镰刀菌Fusariumsolani f.sp.cucurbitae在黄瓜根际动态变化及其对黄瓜根腐病的防治效果。结果表明,施用500×木霉菌肥、100×枯草芽孢杆菌7d后对黄瓜根腐病的防效分别为100%和92.5%,14和28d的防效分别为96.71%、86.76%和85.35%、79.24%;100×枯草芽孢杆菌初始拷贝数为130787 copys/μL,7d内枯草芽孢杆菌拷贝数下降到51161 copys/μL,14和28d时数量开始上升到295139和680556 copys/μL。木霉菌肥的变化趋势与枯草芽孢杆菌相同;用枯草芽孢杆菌和木霉菌肥防治黄瓜根腐病后,茄病镰刀菌变化趋势一致,初始拷贝数分别为2.61和15.34 copys/μL,7d内茄病镰刀菌DNA拷贝数增加明显,100×枯草芽孢杆菌和木霉菌DNA拷贝数分别为11.22和20.9 8copys/μL,之后茄病镰刀菌数量保持平稳。经过稀释分离法分离2种生防菌和茄病镰刀菌的数量,变化趋势与荧光定量PCR检测趋势相似。因此使生防菌快速定殖是提高其对土传病害防治效果的重要因素之一。     

斜纹夜蛾四龄幼虫暴食相关基因的鉴定和通路分析

为绿色高效防治斜纹夜蛾Spodoptera litura,采用高通量测序技术对斜纹夜蛾暴食前期（3龄期）和暴食初始期（4龄期）进行转录组测序,筛选暴食前期和暴食初始期斜纹夜蛾差异基因,并对其高表达基因的代谢通路进行KEGG富集分析,随机选择缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解通路的5个关键基因对其表达量进行测定,以验证转录组测序结果的正确性。结果显示,从转录组数据中共拼接了17 045条unigenes,其中有876条是新发现的unigenes,16 625条unigenes有注释信息;5个基因的实时荧光定量PCR结果与转录组测序分析结果一致,表明转录组分析结果可信;在暴食初始期高表达的基因主要为血淋巴脂多糖结合蛋白基因,暴食初始期高表达基因富集度最大的通路主要为支链氨基酸代谢通路,其次是脂肪酸降解通路,表明暴食初始期斜纹夜蛾在增强其消化系统功能和营养吸收能力的同时,也加强了其能量代谢,为幼虫获取更多的食物提供动力。     

巴氏新小绥螨对二斑叶螨混合抗性品系和敏感品系的捕食功能

为明确巴氏新小绥螨对二斑叶螨混合抗性品系（R）和敏感品系（S）捕食功能的差异,在RH（75±5）%、光周期16L：8D条件下,设置16、20、24、28和32 ℃5个温度梯度,研究了巴氏新小绥螨对两个品系二斑叶螨各螨态的捕食效能。结果表明,巴氏新小绥螨对两个品系二斑叶螨各螨态的捕食功能反应均属于HollingⅡ型。16～28 ℃范围内,对二者的攻击系数、捕食能力、最大日捕食量均随温度升高而增加,处理时间则缩短。28 ℃时对雌成螨、若螨和卵捕食量最高,R品系为7.5700头、14.4928头和16.0256粒,S品系为7.9114头、18.3150头和20.1207粒;处理时间最短,R品系为0.1321、0.0690和0.0624 d,S品系为0.1264、0.0546和0.0497 d,温度达到32 ℃时,捕食量下降。在同一温度下,对S品系的捕食能力显著大于R品系（P<0.05）。说明巴氏新小绥螨对二斑叶螨混合抗性品系有一定的拒食作用,这与二斑叶螨R品系在长期药剂选择压力下体壁硬化有关。因此,田间防治二斑叶螨时要交替轮换使用化学农药,保护天敌实现生物防治和化学防治相协调的同时,避免或延缓其产生抗药性,从而更好地实现二斑叶螨的综合防控。     

防治人参锈腐病木霉菌的筛选及防治效果

人参锈腐病是人参的主要病害,应用生物防治技术对人参质量安全保证和人参的可持续种植具有重要意义。通过离体对峙拮抗筛选试验,从种植人参土壤和其他土壤中分离获得的107株木霉菌中筛选出了5株拮抗效果较好的菌株。应用这些筛选到的菌株的厚垣孢子处理人参苗床,人参的出苗率不受影响。播种后1年,5株木霉处理病情指数都在10以下,对照达到40.69,差异极显著,5株木霉防治效果都在75%以上,木霉菌株间防效差异不显著。播种后2年,5株木霉处理病情指数在13左右,对照达到46.84,差异极显著,5株木霉防治效果在67%以上,木霉菌株间防效差异不显著。     

全年3次用药模式下杏园主要天敌与害虫相互关系

本研究以北京杏主产区延庆县鲜食杏园为例,系统调查了3次用药模式下天敌与害虫的主要种类及其发生动态,并确定两者的生态位及其宽度以及灰色关联度,为减少杏园用药次数,保护和利用天敌提供参考。研究结果表明,杏树树冠的优势天敌为捕食性蜘蛛、大草蛉、异色瓢虫、大灰食蚜蝇、寄生蜂和龟纹瓢虫;主要害虫（螨）为山楂叶螨、桃蚜和小绿叶蝉,其中山楂叶螨全年为害,桃蚜为害盛期5月中旬至6月上旬,小绿叶蝉主要在8月为害。通过生态位和灰色关联度分析表明,异色瓢虫和大灰食蚜蝇与山楂叶螨和桃蚜同域性和同步性强,寄生蜂和小绿叶蝉的同域性和同步性强。由此认为,异色瓢虫、大灰食蚜蝇、寄生蜂为鲜食杏园优势害虫的主要控制性天敌,应加以保护和利用。     

饲喂吖啶橙对玉米螟赤眼蜂生物学的影响及标记效果

吖啶橙是一种可对昆虫进行标记的染料。本文通过饲喂,考察了吖啶橙对玉米螟赤眼蜂的寿命、产卵量及子代发育情况的影响。结果发现,饲喂吖啶橙延长了蜂的寿命,雌蜂寿命从对照的4.8d显著延长到饲喂低浓度吖啶橙的5.7d,而雄蜂的寿命以饲喂20mg/L吖啶橙的最长,为5.5d。饲喂5和10mg/L吖啶橙溶液的雌蜂6h内的产卵量分别为29.9和30.1粒,略低于对照的34.9粒,饲喂20mg/L的为35.1粒,但各处理与对照间产卵量无显著差异。饲喂吖啶橙对蜂的寄生率、子代羽化率及子代数量均有负面影响。饲喂10mg/L吖啶橙的蜂的寄生率为73.67%,显著低于对照87.83%;饲喂5mg/L吖啶橙的蜂的子代羽化率为96.46%,显著低于对照的99.50%。饲喂5和10mg/L吖啶橙的玉米螟赤眼蜂子代数量分别为(17.1±0.8)和(17.1±1.2)头,显著低于对照的(21.4±0.7)头,饲喂吖啶橙对子代雌性比无显著影响。饲喂吖啶橙24h后,在荧光显微镜下可以观察到吖啶橙的荧光,但由于蜂具有自发荧光,部分饲喂过吖啶橙的蜂不能完全区别于未饲喂的个体。综合考虑吖啶橙对玉米螟赤眼蜂寿命、产卵量和寄生能力的影响以及标记效果,应对吖啶橙进行修饰,或改变观察的理化条件,消除生物自发荧光的干扰,然后用于对赤眼蜂的标记。     

高通量测序鉴定柑橘黄化脉明病毒诱导柠檬差异表达microRNA

 柑橘黄化脉明病毒(Citrus yellow vein clearing virus,CYVCV)是我国新发生的危害柠檬的重要病毒。本研究对接种和未接种CYVCV的柠檬叶片样品进行了高通量小RNA测序,以甜橙基因组作为参考,采用生物信息学软件进行miRNA鉴定和靶基因预测。结果显示CYVCV侵染对13个保守miRNA和12个新鉴定的非保守miRNA的表达具有调控作用,对这些差异表达miRNA的靶基因进行预测和功能分析的结果显示,保守miRNA的靶基因功能在植物逆境反应及光合作用和能量代谢相关通路中具有明显的富集现象,推测与CYVCV侵染柠檬植株及诱导病害症状表现有关,而多数新鉴定的非保守miRNA的靶基因功能未能注释到KEGG通路。采用实时荧光定量PCR对部分miRNA的表达水平进行了分析,结果表明miRNA的表达水平在接种CYVCV后30~90 d呈时间动态变化。研究结果为进一步揭示CYVCV与柠檬互作机制提供了重要信息。     

基于转录组分析的哈茨木霉thga3基因功能研究

哈茨木霉Trichoderma harzianum Th-33的Ⅲ型Gα亚基Thga3可能参与调控木霉菌的生长、产孢、几丁质酶活性、疏水性等生物学过程。为进一步明确其功能,本研究采用Hiseq2500（Illumina）测序平台,对野生菌Th-33和thga3基因敲除突变株△thga3进行转录组测序,分析其G蛋白信号系统、细胞壁降解酶类和产孢相关基因的差异表达。与野生菌相比,△thga3有3个G蛋白偶联受体基因发生下调表达,3个几丁质酶基因以及产孢调控基因brlA下调表达,1个G蛋白信号调控蛋白RGS1上调表达。推测thga3可能通过调控brlA的表达正调控产孢;通过调控疏水蛋白基因Tha_09745的表达调控菌丝疏水性。此外,通过调控几丁质酶基因的表达、G蛋白信号网络中其他蛋白的表达,影响菌株的拮抗和重寄生能力以及其他生物学特性。本研究为进一步探索G蛋白信号途径调控木霉菌生防特性及其机制奠定了基础。