玉米小斑病菌C毒素培养滤液对玉米叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的诱导效应

分别用不同低浓度玉米小斑病菌C毒素培养滤液处理两种基因型(B37和C103)同核异质系的玉米叶片后再接高浓度毒素培养滤液,观察其病斑大小并测定与抗病相关的关键酶——苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化。结果表明,对CB37的处理,以1∶50处理效果较好,PAL酶活性最高;对CC103的处理,以1∶60处理效果较好,PAL酶活性最高。在不同基因型、不同细胞质中所需激发子最有效地激活浓度及激活时间不同,确定了低浓度C毒素作为激发子来诱导玉米的获得性抗性具有一定的广泛性。     

玉米大斑病菌HT-毒素对玉米细胞CAT酶活性的影响

HT-毒素可抑制玉米叶片细胞CAT酶活性。粗毒素(含组分Ⅳ)处理后,供试2个玉米自交系叶片细胞的CAT酶活性虽都受到抑制,但毒素处理6h时自交系Oh43Ht1受抑制极其明显;而此时用毒素组分I和标准毒素I处理后Oh43的相对酶活性又明显低于Oh43Ht1。即HT-毒素对不同Ht基因玉米叶片细胞CAT酶活性的抑制作用表现了一定的寄主选择活性。试验发现,标准毒素补加H₂O₂后,Oh43的CAT酶活性在12h内急剧上升(12h达最大值:11.0568mg/g·FW·min),之后又迅速下降;相反,Oh43Ht1的CAT酶活性却急剧下降(12h达最小值:1.7000mg/g·FW·min),之后活性上升,可见毒素处理早期,H₂O₂可刺激Oh43玉米细胞CAT酶的活性,却抑制Oh43Ht1玉米细胞CAT酶的活性。此外,玉米幼茎细胞受HT-毒素胁迫后,各处理的CAT酶活性基本类似,即活性早期下降,后期上升。     

玉米大斑病菌对广州地区甜玉米的致病性观测

通过对桂甜和华珍两个甜玉米品种的玉米大斑病病斑扩展速率及病情指数的研究结果表明,不同品种对玉米大斑病菌的抗性存在明显的差异;病斑的产孢特性显示,病斑首次产孢量显著高于再次产孢量。通过比较不同温度下的菌丝生长量,分析出广州地区玉米大斑病菌的主要构成属于高温型。     

黑龙江省玉米大斑病菌生理小种的研究

本文通过对黑龙江省西部玉米主产区及哈尔滨市农科院 试验地采集的30份玉米大斑病叶标本分离得到16个菌株,其中有5个菌株是从带有Ht₁的自交系上分离的,寄主鉴定结果表明哈尔滨市存在有玉米大斑病2号生理小种,其他地区只分离到1号小种。     

大豆叶片异黄酮含量与PAL基因相对表达量的关系

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是苯丙氨酸代谢途径的进入点酶,也是异黄酮合成的关键酶之一.为了分析大豆叶片中异黄酮含量与苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因表达量的关系,采用砂培试验,测定了不同生育时期大豆叶片总异黄酮及大豆黄素、黄豆黄素、染料木素的含量,同时测定了相应各生育时期大豆叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的相对表达量.结果表明:大豆叶片中大豆异黄酮总含量及3种苷元组份含量与叶片中苯丙氨酸解氨酶(PAL)基冈的相对表达量有一个协同增减的趋势;在初花期(R1)大豆叶片中的异黄酮总含量和三种苷元组份含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因相对表达量均出现一个峰值.     

腐霉菌侵染条件下大豆下胚轴中PAL和POD活性的变化

以对腐霉菌抗性不同的6个大豆品种为材料,测定接种腐霉菌(Pythium aphanidematum)后下胚轴的中的PAL和POD活性,分析大豆与腐霉菌互作过程中,不同抗性品种下胚轴中PAL和POD的活性变化规律。结果表明:接种腐霉菌后,抗病品种下胚轴的PAL活性呈先升高后降低,再次升高后降低的变化趋势;感病品种的PAL活性呈先升高后降低的趋势;不同抗感性品种接种腐霉菌后下胚轴的POD活性均不断升高;抗病品种POD活性增加速度、PAL和POD活性峰值均高于感病品种。     

野生大豆苯丙氨酸解氨酶(PAL)在不同诱导条件下变化规律

以野生大豆(龙野01-177)为材料,根据PAL酶活性的影响因素,选取48 h为一个周期,每3h进行取样,研究低温(-4℃)诱导、机械损伤诱导、紫外线照射诱导、激素BAP诱导和正常对照组条件下的酶活性、蛋白含量、酶比活性的变化.结果表明:4种诱导条件下野生大豆PAL的酶活性和蛋白质含量变化趋势均相同且表现出不同的变化规...     

黑龙江省中南部地区玉米大斑病菌生理小种变异的研究

对黑龙江省中南部玉米主产区采集的90份玉米大斑病叶标本分离得到50个菌株,通过带有不同抗病基因的寄主接种鉴定.结果表明,存在有玉米大斑病2号生理小种。     

不同玉米自交系对大斑病和灰斑病抗性分析

选择10个我国北方常用玉米自交系,进行大斑病和灰斑病的抗性分析。结果表明,不同玉米自交系的大斑病和灰斑病存在不同的抗性差异。其中,对大斑病抗病的自交系有吉853、昌7-2、四-287和四-444;对灰斑病抗病的自交系有丹988。从大斑病和灰斑病发生时间看,两者均在玉米抽雄期以后发生,防治较为困难。     

三环唑影响玉米大斑病菌致病力的机制

玉米大斑病菌主要通过附着胞的机械穿透力侵染寄主,三环唑能够降低玉米大斑病菌对寄主的致病力。对三环唑培养下玉米大斑病菌附着胞形成、膨压变化过程以及病菌的侵染效能等进行分析,探讨三环唑抑制玉米大斑病菌侵染的机制。结果表明,5μg/m L三环唑药剂培养下的玉米大斑病菌在附着胞发育时期和附着胞成熟期的膨压较不加药剂处理分别下降了0.22 MPa和1.72 MPa,接菌后72 h对寄主的侵染效率也明显下降,三环唑主要通过影响成熟期附着胞形成高膨压降低病菌的侵染能力。     

基于液质联用的玉米大斑病菌代谢组的方法优化

为了对玉米大斑病菌菌丝的代谢组进行分析,通过正交试验优化液质联用检测的提取条件,并对其化合物进行定性分析。结果表明,优化后的提取条件为体积分数80%的甲醇4℃超声提取30 min,对UPLC-Triple TOF/MS洗脱条件优化后菌丝提取代谢物总离子色谱图峰形良好,分布相对均匀。共得到12 323个质谱峰,比对数据库后发现,正离子模式下可鉴定化合物的数量优于负离子模式,且样品间相对标准偏差小于20%的化合物占89.607%以上。鉴定得到脂类代谢、氨基酸代谢和核苷酸代谢相关化合物及呋喃等杂环化合物,进一步提供的信息可用于玉米大斑病菌非靶向代谢组学的研究。     

继代培养对玉米大斑病菌生长、发育和致病性的影响

经连续单孢分离和培养,获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的22次继代培养菌株.前13代菌株没有明显的生长和发育变化,从第14代开始,继代培养对病菌的生长和发育存在显著影响.随继代次数增加,菌丝生长速度变慢,产孢量下降,分生孢子变小,致病性显著降低,表现出明显退化现象.随着继代培养,菌丝呈变粗趋势.     

玉米大斑病菌亲环素基因的克隆及表达规律分析

利用简并引物PCR结合RACE技术获得S. turcica中亲环素基因的全长,并通过Real-time PCR技术检测该基因在病菌侵染结构发育过程中的表达模式。结果表明,玉米大斑病菌亲环素基因开放阅读框全长1 125 bp,3′UTR 154 bp,5′UTR 93 bp,编码374个氨基酸,将此基因命名为CyPs1,并将其cDNA序列提交GenBank,获得登录号EU679371.1,Protein ID为ACD62431.1。系统发育树分析显示,CyPs1与玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)、蓝莓枯枝病菌(Neofusicoccum parvum)等物种的亲环素同源性可达到90%以上。该基因在病菌分生孢子萌发、附着胞形成及侵染阶段均有表达,至附着胞形成和侵染菌丝形成阶段,转录水平分别升至分生孢子时期的2倍和3倍。     

特异性MAPK抑制剂U0126对玉米大斑病菌细胞膜透性及防御酶活性的影响

依据实验室前期研究发现,MAPK特异性抑制剂U0126对玉米大斑病菌分生孢子及附着胞发育、HT-毒素的产生和活性以及致病性都有着较显著的影响。以不同浓度的U0126处理玉米大斑病菌菌株,研究该抑制剂对病菌细胞膜透性及防御酶活性的影响。结果表明,U0126对病菌菌丝电导率和PAL活性均无显著影响,但对POD及PPO活性均有显著影响,且U0126对POD活性的影响具有浓度依赖性,即低浓度U0126可提高POD活性,高浓度U0126抑制POD活性;U0126对PPO活性的影响具有菌株特异性,且对菌株01-27的PPO活性的影响与对POD活性的影响相似,都具有浓度依赖性;随着U0126浓度增加菌株01-19的PPO活性反而显著下降。U0126对玉米大斑病菌细胞膜透性和苯丙氨酸代谢没有显著影响,但与过氧化物代谢和多酚代谢密切相关;U0126对过氧化物代谢和多酚代谢的影响具有一定的菌株特异性和浓度依赖性。     

我国玉米大斑病菌生理小种及交配型组成分析

利用Ht单基因鉴别寄主对2021年采自我国10个省(自治区)57个市县的127株玉米大斑病菌进行生理小种鉴定,采用特异性引物对供试菌株进行交配型检测。生理小种鉴定结果显示,我国玉米大斑病菌主要包括0、1、2、12、3、13、23、N、1N、2N、3N、13N、23N、123N等14个生理小种,其中,0号和1号生理小种分别占供试菌株的34.65%和28.35%,为主要小种类群。我国玉米大斑病菌生理小种存在多元化,东北地区生理分化更为明显。供试菌株对Ht1、Ht2、Ht3、HtN的毒性频率分别为41.73%、9.45%、25.20%、17.32%。交配型检测结果显示,分离株中共有A、a两种交配型,且a交配型比例明显高于A交配型,不同省份玉米大斑病菌交配型组成情况存在差异。     

玉米大斑病菌甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因克隆和表达分析

利用RT-PCR技术克隆玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的GAPDH基因StGAPDH。该基因c DNA全长1 014 bp,编码337个氨基酸;蛋白质分子量36 505.44,理论pI值6.72,属弱酸、亲水、稳定蛋白,无跨膜结构域和信号肽。亚细胞定位于细胞质、线粒体和细胞核的概率分别为43.5%、30.4%和21.7%;氨基酸序列高度保守,在亲缘关系上与玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)和水稻胡麻斑病菌(Bipolaris oryzae)最近。荧光定量PCR分析表明,在病菌接种抗病玉米自交系3 d时,StGAPDH基因表达量显著高于接种5～10 d(P<0.05);接种感病玉米自交系时,接种10 d的StGAPDH基因表达量显著高于接种3～7 d(P<0.05)。     

酸碱度对StRALF基因表达量的影响及初步分析

快速碱化因子(RALF)是一种能够参与植物发育调控的植物肽激素,在真菌中也广泛存在并且影响真菌对寄主的侵染状况。通过外源添加酸碱来明确pH值对玉米大斑菌生长的影响,使用实时荧光定量PCR技术分析玉米大斑病菌中StRALF基因在外源添加酸、碱时表达量的变化。运用预测网站对克隆得到的StRALF基因编码区蛋白序列的基本性质进行分析。结果表明,玉米大斑瓋菌在碱性环境下生长状态较好。碱性条件下,StRALF基因比酸性条件下基因表达量高。在侵染寄主过程中,96 h及以后表达量达到最大。经预测分析,初步确定其为分泌蛋白或膜蛋白。在弱碱性条件下,StRALF基因表达量较高并参与侵染过程及侵染后的生长阶段。     

玉米大斑病病菌对热带玉米种质CML493的DNA甲基化变异与mRNA表达分析

以热带高抗大斑病玉米种质CML493幼苗为试验材料,采用人工接种大斑病病菌处理,采用甲基化敏感扩增多态性（MSAP）技术和转录组测序（mRNA-seq）技术,对经过接种大斑病病菌处理不同时间的CML493基因组DNA胞嘧啶甲基化进行DNA甲基化模式、DNA甲基化水平分析和mRNA表达分析。结果表明,接种大斑病病菌6、12 d的甲基化敏感扩增多态性分别为78.21%和76.13%,甲基化敏感扩增单态性分别为21.79%和23.87%。接种大斑病病菌6 d时,总甲基化率上升5.49%,全甲基化率上升14.24%,半甲基化率上升6.11%。接种大斑病病菌12 d时,总甲基化率上升6.40%,全甲基化率上升16.73%,半甲基化率上升5.57%。接种大斑病病菌0、6、12 d共检测到2 298个共表达基因,共检测到1 434个共表达上调基因,检测到769个共表达下调基因,上调基因数目显著多于下调基因数目。