北疆棉区棉花黄萎病菌培养性状及致病力分化

【目的】 研究新疆北疆棉区棉花黄萎病菌的致病类型、培养特性及致病力分化。【方法】 从北疆主要植棉区采集棉花黄萎病病株,利用大丽轮枝菌特异引物VDS-F/VDS-R、落叶型菌系特异性引物D1/D2、非落叶型菌系特异性引物ND1/ND2对所有分离的菌株进行检测;根据落叶型和非落叶型菌株在单个条田中所占的比例对田间地块进行分析;选取18个代表菌株对其在PDA上的培养特性及对棉花的致病力分析。【结果】 从北疆棉田病株上分离到644个大丽轮枝菌菌株,67.5%的菌株为落叶型菌系,27.8%为非落叶型菌系,4.7%菌株不能归类,供试菌株的致病类型存在分化,其中以落叶型菌系为主要致病类型。对田间地块进行分析,单一落叶型菌株发生的地块最多,其次是落叶型和非落叶型菌株混合发生地块,田间以落叶型菌株为优势菌株的地块占70.1%,落叶型菌系为田间地块的主要致病类型。18个代表性菌株形成菌核型、菌丝型和中间型3种菌落类型,菌核型为主要的培养类型,并进一步分化形成3种不同的类型。对棉花感病品种的致病力进行测定,落叶型菌株引起的病指普遍高于非落叶型菌株引起的病指,非落叶型菌株中也有病指很高的菌株,北疆棉花黄萎病菌的致病力存在明显分化。【结论】 北疆棉田采集的棉花黄萎病菌,其致病类型、培养特性及致病力均存在明显分化。     

土传病害茄子大丽轮枝菌致病类型的研究

将天津市５个地区采集的２０个茄子黄萎病致病菌——大丽轮枝菌菌株，在６个茄子品种上做致病类型的测定。结果表明，各菌株的致病力可分为强、中、弱３个类型；明确了天津市３个茄子主栽品种的抗感反应型：快圆茄为感病型，大苠茄为中感型，二苠茄为耐病型     

落叶型大丽轮枝菌T-DNA插入突变体库的构建

采用ATMT技术建立大丽轮枝菌落叶型菌株XJ2008菌株的T-DNA插入突变体文库,共获得6 043个突变体。从中随机挑选104个突变体,以野生型XJ2008菌株为参照,评价其致病性、菌落生长速率、分生孢子及微菌核的产生能力等。结果表明,有12.5%的突变体丧失产孢能力,4.8%的突变体的生长速率显著减慢,8.7%的突变体的生长速率显著加快,12.5%的突变体丧失产生微菌核的能力,47.1%的突变体的致病性显著低于野生型菌株XJ2008,且突变体2-736、2-740、2-745的病情指数分别约为野生型菌株XJ2008的0.184、0.168和0.197倍。该突变体库突变体遗传稳定性好,性状多样性丰富。     

大丽轮枝菌致病性相关突变体快速筛选体系的建立

【目的】建立适合于大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）致病性相关突变体的快速筛选体系,为突变库中与致病性相关突变体的系统筛选和鉴定提供技术支撑。【方法】棉花幼苗接种于5.0×10⁴、5.0×10⁵、5.0×10⁶、5.0×10⁷和5.0×10⁸孢子/mL的孢子悬浮液30 min,通过病情指数调查明确引起棉花黄萎病发生的病原菌浓度范围;对培养于培养瓶的大丽轮枝菌分别加入15、25、35和45 mL的灭菌水,利用血球计数板检测洗脱的孢子浓度,明确不同体积灭菌水对洗脱孢子悬浮液浓度的影响;以保存于96孔板的突变体为单位,在培养皿上进行单孢分离并挑取单个孢子于培养瓶中扩繁培养,培养后于培养瓶中直接加入适宜体积灭菌水洗脱孢子,并将棉花幼苗直接置于含有孢子悬浮液的培养瓶中处理30 min,接种后继续培养14 d并调查结果;致病性相关突变体的可靠性检验采用定量菌液蘸根接种法,每个突变体接种30株棉花幼苗,3个重复,孢子浓度为5.0×10⁶孢子/mL,每株棉花幼苗按接种5 mL菌液计算,处理30 min,分别在第5、8、11和14天调查病情指数。【结果】明确了适合于大丽轮枝菌致病力快速鉴定的接种孢子浓度为＞5.0×10⁵孢子/mL;建立了大丽轮枝菌培养方法,单孢纯化培养5 d,培养瓶中扩大培养9 d,确定了快速定量制备孢子悬浮液的洗脱体积为25 mL,测试的20个突变体的洗脱孢子浓度范围在（2.55±0.58）×10⁶-（1.72±0.25）×10⁷孢子/mL;优化了单孢分离、扩大培养、孢子悬浮液制备、接种、继续培养和结果统计等环节,建立了大丽轮枝菌致病性快速鉴定流程,进一步统筹设计构建了大丽轮枝菌致病性相关突变体快速筛选体系;测试表明该体系1人1个循环共7个流程可完成1 344个突变体筛选,周期54 d,工作量为21人日;采用定量菌液蘸根法重复验证结果,突变体致病力同样显著下降,与快速筛选体系的鉴定结果一致,表明该体系适用于大丽轮枝菌致病性相关突变体的快速筛选。【结论】通过棉花幼苗种植、突变体单孢分离、扩繁培养、孢子悬浮液制备、接种、结果统计等环节的优化和标准化,构建了适合于大丽轮枝菌致病性相关突变体的快速筛选体系,为后续致病相关基因的分离提供了技术支撑。     

江苏省大丰市棉花黄萎病菌培养特性及致病力分化

对2008年至2009年采自江苏省大丰市植棉区的22个棉花黄萎病菌菌株进行了培养特性及致病力分化方面的研究.依据在PDA培养基上生长时形成微菌核的数量,将菌株分为3种培养类型,其中菌核型占86.4％,菌丝型占9.1％,中间型占4.5％.采用已报道的落叶型与非落叶型的特异性引物对上述菌株进行致病类型的检测发现,落叶型菌株占81.8％,非落叶型菌株仅占18.2％.苗期致病力测定表明大丰市植棉区的棉花黄萎病菌存在明显的致病力分化,甚至在同一田块所分离的菌株也存在致病力的差异分化.     

大丽轮枝菌致病机理及相关致病基因研究进展

大丽轮枝菌是农作物上为害最严重的土传病原物之一,对于该病原物引起的病害目前仍缺乏有效的防控手段,而明确其致病机理被认为是开发新型药剂和防治技术的理论基础.综述了大丽轮枝菌的侵染过程、植物细胞壁的降解、微菌核和黑色素的形成等一些重要的生理过程相关的致病基因,并总结了转录调控基因、毒力蛋白基因、效应因子、无毒基因和激发子等多方面致病相关基因的研究结果,最后概述了筛选致病基因和研究基因功能的方法.     

陕西大丽轮枝孢菌系营养体亲和性及致病性研究

应用Ｎｉｔ突变体技术，对陕西９种寄主作物上的３８个大丽轮枝孢丽系进行了营养体亲和性研究。结果表明，３８个菌系中２个未产生Ｎｉｔ突变体，２个未产生Ｎｉｔ１和Ｎｉｔｍ突变体，其余３４个菌系产生了Ｎｉｔｌ突变体，其中８个又产生了Ｎｉｔｍ突变体。对３４个菌系进行营养体亲和性测定结果分为４个亲和群（ＶＣＧ）。不同亲和群菌系致病力和寄主来源存在差异。     

蛋白激酶A催化亚基VdPKAC1对菌丝型大丽轮枝菌V07DF2培养性状及致病力的调控

【目的】通过同源重组敲除技术,解析菌丝型大丽轮枝菌中蛋白激酶A催化亚基基因VdPKAC1在调控微菌核发育、产孢及其致病力方面的作用。【方法】利用Invitrogen公司的Gateway®技术构建VdPKAC1的同源重组敲除质粒。该质粒的潮霉素抗性基因盒两端分别为靶标基因5′和3′端各1 kb的DNA序列。通过农杆菌AGL-1的介导,将该质粒的T-DNA区域整合到来源于棉花的菌丝型大丽轮枝菌V07DF2菌株中。从6个随机选择的含有潮霉素抗性基因片段的转化子中,通过靶标基因的PCR检测,获得了5个VdPKAC1基因敲除突变体。经过Southern杂交检测,选择了3个敲除突变体材料（2B5、C5和HH2）进行突变表型的观察和分析。在液体PDB培养7 d后观察敲除突变体与野生型菌株的黑色素产生情况;在固体PDA培养28 d后,观察敲除突变体与野生菌株的菌丝生长和休眠结构形成情况。此外,利用棉花根提取物对液体Cazpek-Dox培养7 d的各菌株分别进行诱导处理,在处理24、72 h后分别统计分生孢子数量,以此对敲除突变体和野生菌株的分生孢子产生能力进行评估。最后,将孢子浓度为1×107个/mL的突变体和野生菌株的分生孢子液灌根接种2叶期的棉花,测定其致病力。【结果】Southern杂交结果表明,在上述5个敲除突变体中,只有2B5和C5两个菌株为T-DNA单拷贝插入,而其他菌株均存在T-DNA异位整合的情况。在PDA培养条件下,3个敲除突变体（2B5、C5和HH2）与野生型相比具有黑色素合成增加,气生菌丝更加发达的特点。其中,敲除突变体2B5和C5在平板培养条件下还形成了野生型菌株没有的、与典型微菌核形态不同的深褐色“链状休眠菌丝体结构”。在棉花根提取物的诱导处理下,3个敲除突变体产生的分生孢子数量少于野生型菌株。另外,致病力分析结果表明,敲除突变体材料仍然具有一定的致病力,但却显著弱于野生菌株V07DF2。【结论】在大丽轮枝菌中,通过蛋白激酶A介导的环腺苷酸信号途径控制多种重要性状,而VdPKAC1是这一途径中的重要成员。以前的报道证实,VdPKAC1负调控微菌核的数量,而本研究利用菌丝型菌株V07DF2在PDA培养基上不产生微菌核的这一特性,通过同源重组原理敲除该负调控基因,成功获得可以在PDA上产生休眠结构的菌丝型大丽轮枝菌菌株的突变体。这些突变体材料将为大丽轮枝菌微菌核发育信号途径及其调控基因的发掘提供平台和基础。     

落叶型大丽轮枝菌脱落酸合成相关基因功能研究

为了探讨大丽轮枝菌中脱落酸（Absicisic acid,ABA）合成相关基因在致病过程中的功能,克隆大丽轮枝菌落叶型菌株XJ592的ABA合成相关基因Vdaba1、Vdaba2(1)、Vdaba2(2)和Vdaba4,采用同源重组的方法分别获得4个基因的敲除突变体菌株。生物学功能测定结果表明,Vdaba1主要参与促进大丽轮枝菌的产孢,Vdaba2(1)和Vdaba2(2)基因影响大丽轮枝菌的生长速率,Vdaba4基因参与调节大丽轮枝菌对氧化压力胁迫的响应。致病力测定结果表明,接种21 d时Vdaba1和Vdaba4基因突变体菌株的致病性显著低于野生型菌株XJ592,但在接种30 d时突变体与野生型XJ592接菌棉花植株的落叶率均为100%。     

大丽轮枝菌在茄子及番茄上的致病力分化

自江苏、山东、四川、辽宁、河北及内蒙古等省(自治区)的棉花、茄子、辣根,蚕豆等18种植物上分离的大丽轮枝菌,在温室条件下,测定了对茄子、番茄幼苗的致病力分化。根据接种21天的病株率、30天的病情指数、45天的枯死株率和症状类型,大丽轮枝菌对茄子的致病力强、中、弱划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型;在番茄上测定结果多数菌株不引起侵染,或只是较弱的致病力。     

棉田大丽轮枝菌微菌核的空间分布及其抽样技术

大丽轮枝菌可侵染660多中植物,由其引致的黄萎病具有危害性大、难于防治等特点。微菌核是大丽轮枝菌在土壤中的主要存活结构和初侵染源,研究其在土壤中的分布特征及抽样技术,对于准确预测黄萎病的发生为害状况具有重要意义。土壤微菌核调查结果表明,在0~20cm土壤中,微菌核主要呈聚集或均匀分布,随密度而变化。建立的理论抽样数模型为:n=1.467 9(t/D)2 m-1.260 4。利用得到的棉田土壤大丽轮枝菌微菌核调查的序贯抽样模型计算,最多只需抽取35个样点。对各等距机械抽样方法比较后,认为实际中用双对角线取样比较合适,取样数量因土壤中微菌核的密度而异。     

大丽轮枝菌VdLac基因克隆与功能分析

为探讨漆酶基因VdLac在大丽轮枝菌中的功能,克隆该基因并利用农杆菌介导的遗传转化方法和PEG介导的原生质体转化方法对VdLac进行敲除和功能回复,获得敲除和互补突变体。以野生型JY为对照,对敲除突变体和互补突变体进行生物学功能测定。结果显示,VdLac基因全长1 978bp,cDNA序列全长1 713bp,编码570个氨基酸组成的蛋白质;VdLac基因缺失突变体(△VdLac)对硝化压力更敏感,其在CM培养基上仍可产生漆酶,但产生漆酶的能力降低;表明大丽轮枝菌漆酶基因VdLac不影响菌株的营养生长、产孢、致病力以及黑色素合成。     

不同碳氮比对棉花黄萎病菌主要生物学性状及致病力的影响

【目的】 研究不同碳氮比(C/N)营养条件对棉花大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)主要生物学性状及致病力的影响。为调整碳氮比例减少大丽轮枝菌的为害提供理论依据。【方法】 将不同致病类型的2个大丽轮枝菌菌株在不同碳氮比的培养基上进行培养,测定大丽轮枝菌的微菌核形成、产孢量、菌丝量、孢子萌发率及致病力。【结果】 不同碳氮比营养条件明显影响大丽轮枝菌落叶型菌株微菌核的形成,在低碳氮比(25∶1～30∶1)中形成的微菌核明显多于在高碳氮比(45∶1～50∶1)中形成的微菌核。25∶1的碳氮比最有利于大丽轮枝菌产孢和菌丝生长,碳氮比高于35∶1大丽轮枝菌产孢量和菌丝生长量明显减少。40∶1的碳氮比最有利于大丽轮枝菌的孢子萌发。在感病品种上,25∶1的碳氮比最有利于大丽轮枝菌致病,碳氮比高于35∶1大丽轮枝菌致病力明显减弱;只有35∶1的碳氮比才有利于大丽轮枝菌致病,过高或过低的碳氮比都不利于大丽轮枝菌致病。【结论】 不同碳氮比营养条件对两种不同致病类型大丽轮枝菌的生长、繁殖及致病力都有影响,低碳氮比(25∶1)有利于大丽轮枝菌的菌核形成、分生孢子产生和菌丝生长,在感病品种上表现出较强致病性;高碳氮比(高于40∶1)不利于大丽轮枝菌生长、繁殖和致病。     

大丽轮枝菌在棉花品种上的致病力分化研究

通过１９个大丽轮枝菌菌株对１６个品种的抗、感反应,可以将大丽轮枝苗 发为落叶型和非常叶型两个基本类群。在落叶型类群中,根据８个落叶型菌株在Ｒ０２、Ｒ０４、Ｒ０５、Ｒ０６、Ｒ０８、Ｒ０９、Ｒ１１、Ｒ１４等８个陆地棉品种上的综合抗、感表现首次将分为强致病力（ＸＳ４为代表）、中等偏强致病力（Ｔ９为代表）和中等致病力（ＶＤ８为代表）３类。通过对Ｒ０５、Ｒ０６、Ｒ０８、Ｒ０９、Ｒ１１、Ｒ１４等品种的抗病鉴定     

棉花黄萎病菌致病类型及其分子指纹分析

对20个大丽轮枝菌菌株的致病性进行了测定和RAPD指纹扩增,完成了供试菌株致病类群与其RAPD指纹组间的相关性分析。结果表明,根据20个菌株对5个棉花品种的抗感反应及其平均病情指数分为4种不同的致病类群;用10个随机引物对20个菌株进行RAPD-PCR扩增,产生92条DNA带（其中51条为多态带）;用计算机进行聚类分析,20个供试菌株聚类为9个RAPD指纹组。相关性分析表明,致病类群与RAPD指纹组无明显相关性;但与部分单引物扩增的RAPD谱型有明显对应关系,如引物OPC-15随机扩增的RAPD谱型,除致病类群VG3的菌株外,其余致病类群均有对应的RAPD指纹谱带;其它引物（OPC-05,OPM-13,OPA-02,OPL-02）也有相似的结果。     

大丽轮枝菌在棉花品种上的致病力分化研究

 通过 1 9个大丽轮枝菌菌株对 1 6个品种的抗、感反应 ,可以将大丽轮枝菌划分为落叶型和非落叶型两个基本类群。在落叶型类群中 ,根据 8个落叶型菌株在 R0 2、R0 4、R0 5、R0 6、R0 8、R0 9、R1 1、R1 4等 8个陆地棉品种上的综合抗、感表现首次将其分为强致病力 ( XS4为代表 )、中等偏强致病力 ( T9为代表 )和中等致病力 ( VD8为代表 ) 3类。通过对 R0 5、R0 6、R0 8、R0 9、R1 1、R1 4等品种的抗病鉴定 ,可以有效地把原产于江苏南通的落叶型菌株 VD8和原产于美国的落叶型菌株 T9相互区分开来。在非落叶型类群中 ,利用 R1 5、R1 4、R1 3、R1 0等 4个陆地棉品种 ,可以鉴别出 XJ4、XJ1、AY、VD40 4、VD32 6、LY、BP2等 7个菌株的致病基因不同 ,并将其分别定名为 1～ 7号小种。陆地棉 R0 1能抗所有试验用菌株。陆地棉 R1 2能有效地鉴别出强致病力菌系 ,该品种在鉴别强致病力菌系菌株方面有特异作用     

大丽轮枝菌拮抗细菌7-63菌株的鉴定与抗菌物性质分析

从土壤中分离筛选得到的7-63菌株时棉花黄萎病致病菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)具有较强拮抗活性.通过对7-63菌株进行形态现察、生理生化特征鉴定和16S rDNA全序列分析鉴定其种属;采用有机溶剂萃取和盐析法对发酵产物进行提取,判断其拮抗物质的种类,并进行性质分析.结果表明,拮抗细菌7-63菌株为Bacillus velezensis,16S rDNA序列相似度达99.83%:初步判断其拮抗物质为蛋白质,60%硫酸铵盐析所得到的蛋白质组分活性最高,并且对热以及酸碱敏感性较小.     

棉花大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)血清学检测--抗原处理的比较

分别以棉花黄萎病菌V20的菌丝研磨物、菌丝蛋白、超氧化物歧化酶酶带Ⅰ、超氧化物歧化酶酶带Ⅱ为抗原免疫家兔,制备了抗血清As1、As2、As3、As4。琼脂双扩散法(ADD)和间接ELISA方法测定其特异性,发现这4种抗血清既可与同种的抗原发生阳性反应,也可与不同种的抗原发生交叉反应。用异种抗原黑白轮枝菌和尖孢镰刀菌吸附这4种抗血清,排除其非特异性成分后,抗血清专化性明显提高,消除了交叉反应。特异性测定表明:经吸附后的4种抗血清可以准确地将大丽轮枝菌鉴定到种的水平,但仍不能区分其生理型和致病类型。另外,当分别使用菌丝研磨物或菌丝蛋白为特异性测定抗原时,ADD检测的结果虽然一致,但前者阳性反应沉淀线粗糙,轮廓不清晰,后者的沉淀线较细,且清晰、明显。因此适宜选择菌丝蛋白为抗原进行抗血清的特异性测定试验。     

茄子黄萎病菌不同致病力菌株生物学特性的比较

在雅安近郊茄园中,采集黄萎病症状典型的茄株,进行了病原菌的分离鉴定,并研究了病原菌的致病力、生物学特性。结果表明:茄子黄萎病的病原菌为大丽轮枝菌(Verticillium dahliaeKleb),22.5℃为菌丝生长和产孢的最适温度;pH 7时最适菌丝生长,而产孢量的高峰出现在pH 4和pH 8。强致病力菌株在各个温度和pH下的生长、产孢和孢子萌发均大于弱致病力菌株;对碳源的利用以蔗糖较好,氮源以KNO3较好,在相同的营养条件下强弱菌株生长量差异不大,弱致病力菌株的拟菌核的萌发能力和耐热性强于强致病菌株。     

通过缺失大丽轮枝菌Vdku80构建其高效基因敲除受体菌株

【目的】验证大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）非同源末端连接途径关键基因Vdku80的功能,构建高效的大丽轮枝菌基因敲除受体菌株。【方法】利用常规基因敲除的方法,构建大丽轮枝菌Vdku80基因缺失的突变体菌株ΔVdku80。即将Vdku80的同源重组DNA片段（Vdku80的基因组上下游DNA片段之间连接潮霉素抗性基因）通过农杆菌介导的转化转入大丽轮枝菌,通过同源区段的重组,潮霉素抗性基因便会替换掉野生型Vdku80,从而获得突变体菌株ΔVdku80。对突变体菌株ΔVdku80的生物学表型,即生长速率、产孢量和对棉花的致病性进行测试。分别以大丽轮枝菌野生型菌株和ΔVdku80作为受体菌株,采用上述基因敲除方法测试2个几丁质合成酶编码基因ChsV和ChsVI的基因敲除效率。【结果】成功构建了Vdku80缺失突变体ΔVdku80。野生型和突变体菌株ΔVdku80在PDA培养基上的菌落形态相似,且培养8 d后菌落直径无明显差别。野生型和突变体菌株ΔVdku80产孢高峰均出现在摇瓶培养后第5天,且该时期产孢量亦无明显的变化。浓度为0.02%的MMS对野生型和突变体菌株ΔVdku80的生长均有明显的抑制作用,且抑制程度相同。接种野生型和突变体菌株ΔVdku80 4周后,棉株真叶均开始表现出萎蔫、褪绿等发病症状,野生型和突变体菌株ΔVdku80对棉花造成的病情指数分别为54.2±4.9和53.6±5.4,亦无明显变化。因此,突变体菌株ΔVdku80的生长速率、产孢量和致病性相对于野生型菌株均未发生明显变化。使用野生型菌株作为基因敲除的受体菌株,几丁质合成酶编码基因ChsV和ChsVI的基因敲除转化子在总转化子中的比例分别为44%和31%;而使用ΔVdku80作为基因敲除的受体菌株,几丁质合成酶编码基因ChsV和ChsVI基因敲除转化子在总转化子中的比例分别为94%和87%。【结论】Vdku80缺失的菌株ΔVdku80作为受体菌株可以提高其他基因的基因敲除效率,且Vdku80的缺失对大丽轮枝菌的生长速率、产孢量和致病性均无影响,因此不会干扰其他基因的敲除所带来的表型变化。Vdku80缺失的菌株ΔVdku80可作为高效的大丽轮枝菌基因敲除受体菌株。