玉米大斑病菌交配型组成鉴定及其有性生殖条件优化

为进一步探究玉米大斑病菌Setosphaeria turcica有性生殖规律,自我国12个省区采集不同玉米种植区的大斑病样,分离后获得664株菌,采用PCR分子检测方法对其交配型进行鉴定;在室内对影响该病原菌有性生殖的诱导介质、Fe~(3+)浓度、碳源、光照等条件进行优化。结果表明,自然条件下玉米大斑病菌存在A交配型(携带StMAT1-1基因)、a交配型(携带StMAT1-2基因)和Aa交配型(同时携带StMAT1-1基因和StMAT1-2基因)菌株,其中A、a、Aa交配型菌株数量分别为46、585和33株,所占比例分别为6.93%、88.10%和4.97%;在温度25℃、相对湿度55%、玉米叶片为诱导介质、外源添加0.12 g/L FeCl_3和0.85 g/L CaCO_3、光照培养条件下,有利于有性态子囊壳的产生,同等条件下黑暗培养更利于有性态子囊壳成熟。     

黄瓜灰霉病拮抗细菌NZT-19-241抗菌物质产生条件的研究

对拮抗黄瓜灰霉病菌的细菌NZT-19-241产生抗菌物质的条件进行了研究.结果表明:在28℃,170 rpm振荡培养条件下,培养时间48 h、接种量为5 mL/100mL培养基、培养液的初始pH 7～8为产生抗菌物质的最佳条件.     

去乙酰转移酶ZmHDA101与TPL/TPRs蛋白的互作研究

ZmHDA101是玉米去乙酰转移酶家族的重要成员之一,其作用的分子机制尚未明确。为了明确ZmHDA101与TPL/TPRs蛋白之间的互作关系,本研究利用Gateway技术,构建了ZmHDA101、TPL/TPRs的酵母双杂交载体AD/BD-ZmHDA101、AD/BD-AtTPL、AD/BD-AtTPR1、AD/BD-AtTPR2、AD/BD-AtTPR3和AD/BD-AtTPR4;利用酵母双杂交技术,分析了ZmHDA101与TPL/TPRs蛋白之间的互作关系。结果发现,共同转化了ZmHDA101与TPL/TPRs组合的酵母均能在-Leu/-Trp、-Leu/-Trp/-His和-Leu/-Trp/-His+3-AT培养基上正常生长,而转化了对照组合的酵母不能在-Leu/-Trp/-His或-Leu/-Trp/-His+3-AT培养基上正常生长,表明ZmHDA101与AtTPL、AtTPR1、AtTPR2、AtTPR3和AtTPR4在酵母细胞中均能够直接互作。研究结果为阐明ZmHDA101在玉米生长发育和抵抗生物/非生物胁迫中的功能及其调控机制奠定了基础。     

水杨酸诱导对玉米大斑病抗性的影响

外施水杨酸(SA)可以显著减轻玉米(Zea mays)大斑病的病害症状.外施SA后玉米叶片的病斑数目和病斑大小明显降低和缩小,诱抗效果超过56%.SA诱导玉米抗病机制研究发现,SA预处理减缓了玉米大斑病菌侵染速度,表现为由侵入钉长出新菌丝,菌丝充满侵染细胞以及向邻近细胞扩展的时间延迟;SA预处理加速了病菌侵染过程中侵染点及周围玉米细胞的死亡.SA处理或SA预处理后接菌,明显增强了玉米叶片中苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶的活性;增加了玉米叶片内木质素、丁布的含量;SA处理后接菌,增加了玉米叶片内H2O2含量;而单独接菌,这些酶活性及物质含量均无明显改变.     

“生物技术”特色专业建设的研究与实践

人才培养质量是高校的生命线,专业建设是高等学校提高人才培养质量的基础性工作.河北农业大学生物技术专业通过科学制定专业培养方案、加强师资队伍建设、优化课程体系、强化实践教学、加强教学管理和学生思想政治工作等措施,提高了学生的综合素质和实践能力,提升了人才培养质量.     

玉米大斑病菌MAPK基因St IME2的基因组定位、蛋白质结构预测及表达分析

【目的】确定玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)MAPK基因St IME2在基因组中的位置;系统解析目的蛋白质St Ime2的结构特征;分析玉米大斑病菌St IME2在不同发育时期及不同胁迫条件下(温度、氧胁迫、高渗胁迫)的表达,为深入研究该基因的功能奠定基础。【方法】通过本地Blast搜索玉米大斑病菌基因组数据库,确定St IME2在基因组的精确位置;利用Prot Param在线分析St Ime2蛋白的理化性质,利用SOMPA在线软件预测St Ime2蛋白的二级结构。通过PHYRE2在线服务器对St Ime2蛋白的三维结构进行预测。利用半定量RT-PCR方法分析不同发育时期及不同胁迫条件下St IME2的表达。【结果】玉米大斑病菌St IME2为一类与酿酒酵母中Sc IME2具有较高同源性的基因,为在植物病原真菌中鲜有报道的MAPK基因。该基因的ID为98 105,位于scaffold_7正链的1 560 184—1 562 574位置,St Ime2蛋白具有MAPK类蛋白激酶的特征性保守结构域,其二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,β-折叠较少且主要存在于N端,其三级结构具有1个较小的N端域和1个较大的C端域;该基因在病菌分生孢子时期表达量最高,附着胞发育时期表达量最低。将病菌置于不同温度条件下处理,发现培养温度为28℃时St IME2表达量达到最高。在高渗胁迫条件下,随Na Cl浓度的增加,St IME2的表达量逐渐增加,但在较高胁迫条件下(0.8 mol·L-1 Na Cl),该基因表达几乎被完全抑制。经H2O2胁迫处理后,St IME2的表达量随H2O2的浓度增加而增强,在10 mmol·L-1 H2O2的处理下表达量最高。【结论】玉米大斑病菌St IME2位于scaffold_7正链的1 560 184—1 562 574位置。St Ime2蛋白具有MAPK激酶的所有特征性保守结构域,为一类功能鲜有报道的MAPK蛋白激酶。该基因在玉米大斑病菌分生孢子时期表达量最高,推测可能在调控病菌分生孢子发育过程中起重要作用。该基因的表达水平可随培养温度的变化而变化,28℃表达量最高。该基因可能参与病菌的高渗胁迫及氧胁迫反应。     

玉米小斑病菌致病毒素的研究进展

玉米小斑病菌产生的致病毒素(H_m-毒素)在玉米小斑病的发生发展过程中起了重要作用。应用H_m-毒素比应用活菌在许多方面具有一定的优越性。迄今为止,国内外在利用H_m-毒素对致病机理,品种抗病性鉴定以及应用组织培养技术快速培育抗病品种等方面的研究已有大量的报道。本文针对H_m-毒素(尤其是T小种产生的专化性致病毒素,简称HMT-毒素)的特性,致病机理以及应用等方面作了较全面的阐述。此外,还着重地评述了一些较常用的H_m-毒素的生物测定方法。     

玉米大斑病菌Ht－毒素在玉米品种抗病性鉴定中的应用

玉米大斑病菌在活体外产生的致病毒素（Ｈｔ－毒素）不仅能抑制玉米幼苗根和芽的生长，而且对玉米离体根冠细胞也有明显的致死作用。试验发现，玉米大斑菌菌株的致病力与其培养滤液对玉米幼苗根生长的抑制率呈正相关（ｒ＝０．８４），玉米品种的感病性也与毒素处理后根冠细胞的死亡率呈正相关（ｒ＝０．８２）。结论指出，用玉米大班菌Ｈｉ－毒素鉴定玉米品种的抗病性是可行的。     

灰葡萄孢BcPDR1基因差异表达基因的筛选和鉴定

灰葡萄孢BcPDR1基因在病菌生长发育和致病过程中发挥重要作用,但其具体的分子机制尚未明确。本研究利用数字基因表达谱技术(Digital Gene Expression Profiling, DGE),获得了933个受BcPDR1基因影响的差异表达基因,GO富集分析发现差异表达基因主要集中在细胞过程、新陈代谢过程、细胞组分和催化作用等方面。利用数字基因表达谱数据,获得了14个差异表达的胞壁降解酶基因;热图分析和Real-time PCR分析发现,14个胞壁降解酶基因在突变体BCt89和ΔBcPDR1中的表达水平被明显上调或下调,确定了BcPDR1基因对胞壁降解酶基因的正负调控作用。试验结果为进一步阐明BcPDR1调控灰葡萄孢致病力的分子机制奠定了基础。