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。     

拟南芥AtBT4对灰葡萄孢的抗性机制分析

【目的】揭示AtBT4在拟南芥抗灰葡萄孢中与SA、JA信号途经的相互关系。【方法】利用RT-PCR技术,检测用SA、SA类似物BTH、JA、ACC及灰葡萄孢处理拟南芥野生型Col-0后其AtBT4的表达情况;检测经SA和JA处理后拟南芥SA、JA途径相关突变体AtBT4的表达情况;并检测接种灰葡萄孢后拟南芥野生型Col-0、bt4突变体和回复突变体抗病相关基因的表达情况。【结果】JA处理和接种灰葡萄孢后,拟南芥野生型Col-0中AtBT4的表达明显增强。但经JA处理后,JA不敏感突变体jar1的AtBT4表达变化趋势与野生型明显不同,AtBT4的表达水平不受JA诱导。SA信号途径相关突变体eds5、sid2和npr1中AtBT4的表达明显低于野生型,但变化趋势与野生型基本一致。bt4突变体中抗病相关基因PR1、PR4、PDF1.2和BIK1的表达明显低于野生型和回复突变体。【结论】AtBT4的表达受JA和灰葡萄孢的诱导,AtBT4突变影响抗病相关基因PR1、PR4、PDF1.2和BIK1的表达,AtBT4可能通过SA、JA信号途径影响拟南芥对灰葡萄孢的抗性。     

一株灰葡萄孢黑色素缺失突变体的获得及其生物学特性

黑色素是许多植物病原真菌致病因子,为明确灰葡萄孢黑色素在致病及抗逆过程中的作用,本试验采用PEG介导的原生质体转化的方法获得了1个黑色素缺失突变体,并通过基因扩增及分子杂交对其进行鉴定。对突变菌株的致病力进行测定,结果显示突变菌株的致病力明显下降,并且与野生型相比突变菌株的生长速度下降和对紫外线敏感性加强。说明黑色素在灰霉致病性及抗逆中起关键作用,这为今后以灰霉黑色素为靶位点设计杀菌剂进行防治奠定了基础。     

拟南芥不同生态型对灰葡萄孢的抗病性

为明确拟南芥不同生态型对灰葡萄孢的抗病性,并筛选具有抗性的拟南芥材料,试验通过对拟南芥11个生态型进行接种试验,研究其对21个灰葡萄孢菌株的反应,结果发现,有10个灰葡萄孢菌株对拟南芥的11个生态型表现抗/感差异。其中Col-0、Ws-0和Ler生态型接种灰葡萄孢菌株BC18后表现典型的抗病和感病反应。组织病理学试验进一步确定了Col-0、Ws-0生态型为抗病生态型,而Ler为感病生态型,试验结果为进一步的植物抗病基因的克隆和相关作物的遗传改良奠定基础。     

几种玉米弯孢霉叶斑病菌生物学特性的比较

对画眉草弯孢，新月弯孢，棒状弯孢和中隔弯孢4种玉米弯孢霉叶斑病菌的生物学特性进行了比较，明确了它们在分生孢子形态，大小，产孢量以及对温度，pH值，光照适应性等方面的差异，总的看来，这4种弯孢霉菌丝生长的最适温度为25-30℃，孢子产生的最适温度是25-35℃，最适pH范围为6-7，最适碳源为葡萄糖，碳源浓度对菌丝生长影响不大，光照能促进菌丝的生长。试验结果还发现，有的弯孢霉在培养基中可以产生不同的色素，供试所有种类弯孢霉的无菌培养滤液，可抑制玉米种子根的伸长，证明这4种弯孢霉在人工培养过程中都可产生致病毒素。     

灰葡萄孢BcKMO在病菌生长、发育和致病过程中的功能

【目的】明确灰葡萄孢BcKMO在病菌生长、发育和致病过程中的功能,为阐明该基因调控灰葡萄孢生长、发育和致病的分子机理奠定基础,并为灰霉病的防治提供理论依据。【方法】利用生物信息学方法,对BcKMO及其编码产物进行分析。扩增BcKMO的编码区,与pBARKS1-eGFP载体连接,构建基因的表达载体pBARKS1-BcKMO-eGFP;利用PEG介导的原生质体转化方法,转化BcKMO的T-DNA插入突变体BCG183的原生质体;利用PCR、Southern blotting和real-time PCR技术,对所获得转化子进行鉴定;对野生型菌株BC22、突变体BCG183和回复突变体BCG183/BcKMO的表型（菌落形态、菌丝形态、生长速度、产孢量等）和致病力进行分析。【结果】BcKMO编码犬尿氨酸单氧酶（kynurenine 3-monooxygenase,KMO）,含有单氧酶FAD的保守结构域和4个类似芳香环羟化酶（Aromatic-ring hydroxylase-like）的基序,与核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）的Rossmann卷曲NAD(P)(+)-结合蛋白（Rossmann-fold NAD(P)(+)-binding proteins,gi156049701）和从线嘴壳（Ophiostoma piceae）的FAD依赖性氧化还原酶（FAD-dependent oxidoreductase,gi512192943）同源性较高。成功构建了BcKMO的表达载体pBARKS1-BcKMO-eGFP,利用PEG介导的转化方法,转化突变体BCG183的原生质体,获得了草胺膦抗性的转化子;利用PCR、Southern blotting和real-time PCR技术鉴定转化子,获得了BcKMO的回复突变体BCG183/BcKMO。对突变体BCG183和回复突变体BCG183/BcKMO的表型进行了分析,发现BCG183突变体的生长速率减慢,不产生分生孢子和菌核,菌丝纤细;回复突变体和野生型菌株的生长速率、菌丝形态基本一致,均产生分生孢子和菌核。致病力分析发现,BCG183突变体在芸豆叶片和黄瓜叶片上的致病力均较野生型和回复突变体明显增强。【结论】灰葡萄孢BcKMO正调控病菌的生长、发育,负调控病菌的致病力。     

糖苷水解酶基因FvGH16-2参与拟轮枝镰孢菌生长发育及致病性

为明确糖苷水解酶16（glycoside hydrolase,GH16）家族基因在拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides生长发育和致病过程中的作用,利用生物信息学分析软件对其GH16家族成员进行鉴定,采用转录组分析及实时荧光定量PCR技术对GH16家族成员在不同培养温度下的表达水平进行检测,并通过遗传转化法对家族成员FvGH16-2基因进行敲除及回补,分析其在拟轮枝镰孢菌生长发育及致病过程中的作用。结果显示,在拟轮枝镰孢菌基因组中共鉴定到23个GH16家族基因,其中FvCH16-2、FvCH16-4和FvCH16-12等多个上调表达基因与病菌的生长和抗逆性相关。敲除FvGH16-2基因导致拟轮枝镰孢菌的生长速率及产孢能力降低,细胞壁完整性受损,对H2O2更加敏感,同时对玉米籽粒和茎秆的致病力减弱。表明FvGH16-2基因在拟轮枝镰孢菌生长发育和致病过程中发挥着重要作用,是拟轮枝镰孢菌细胞壁完整性和致病性所必需的。     

基于专业实践能力培养路线图的生物技术专业应用型人才培养

河北农业大学实践能力培养路线图是学生大学阶段专业能力形成的愿景图,具有系统性、开放性、共享性的特点,根据生物技术专业性质及培养目标,依托生命科学学院生物学一级学科博士授权点、植物学河北省重点学科及国家植物科学与技术实验教学示范中心的优势,本着"夯实基础能力;强化专业核心能力;提高拓展能力"的原则,以实践能力培养路线图为导向,进行实践教学改革,打造应用型生物技术专业人才的培养平台。     

植物组织培养技术在抗玉米小斑病育种中的应用

植物组织培养技术的飞速发展为植物的抗病虫及抗逆育种开辟了新的广阔前景。利用致病毒素筛选抗病突变体是一快速有立的抗病育种途径。本文综述了目前国内外利用玉米小斑病菌毒素筛选抗病突变体的进展情况,并提出了建立筛选体系过程中应注意的问题及今后的工作方向。     

灰葡萄孢及其毒素的生物活性测定

用对峙培养法和生长速率法分别测定灰葡萄孢及其毒素对植物病原真菌的抑菌活性 ;用抑菌圈法测定毒素对植物病原细菌的抑菌活性 ;用浸渍法测定毒素的杀虫活性 ;以种子幼根幼芽生长抑制率为活性指标 ,测定毒素对杂草种子发芽力的抑制活性及对农作物种子发芽势的影响 ;在杂草出苗后喷施毒素 ,测定毒素对杂草幼苗的杀伤活性和对出苗后农作物生长的影响。结果发现 ,3d内灰葡萄孢毒素对小麦纹枯病菌、小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌的抑制率达 5 6 %以上 ;1d内毒素对马铃薯环腐病原细菌的抑菌圈直径为 6 mm,对白菜软腐病原细菌的抑菌圈直径为 9m m;毒素原液对黏虫、小菜蛾和菜青虫的杀伤活性很小 ,对反枝苋和牵牛花等双子叶杂草幼苗的杀伤活性达 10 0 % ,对禾本科作物和杂草苗后生长影响很小。毒素对单子叶杂草和双子叶杂草的种子发芽均有抑制作用 ,对禾本科作物种子发芽也有一定影响。