稻瘟病菌分泌蛋白质在致病过程中的作用初探

  鉴定了稻瘟病菌孢子萌发过程中分泌产生的蛋白质。将稻瘟病菌菌株2005 50、2005 81未萌发孢子、萌发孢子以及含有孢子萌发液的萌发孢子分别接种后,病情指数分别为11.13, 35.06, 49.01和49.6, 8.4, 62.7;说明孢子萌发液中具有能够帮助稻瘟病菌侵染的物质。利用SDS PAGE电泳分析稻瘟病菌孢子萌发液,发现孢子萌发液中含有蛋白质类物质。进一步利用生物质谱鉴定和数据库资源检索,共检索到8个稻瘟病菌的蛋白质基因,其基因编号分别为MGG_01305,MGG_13188,MGG_12454等。提示这些蛋白质可能在稻瘟病菌侵染过程中具有重要的功能。     

稻曲病菌产孢能力及致病力测定

【目的】测定稻曲病菌（Ustilaginoidea virens）的产孢稳定性、产孢能力与致病力的相关性及在水稻品种上的致病性分化。【方法】采用液体培养和人工接种的方法对采自全国9个省（市）的150个稻曲病菌菌株进行产孢能力及田间致病力测定。【结果】3次产孢试验中产孢量标准偏差小于10.0的菌株有132个,占总数的88.0%。接种于两优培九（感病品种）的平均病情指数为67.7,其中98个菌株病情指数大于50;接种于淮稻5号（中等抗病品种）的平均病情指数为21.8;接种于武育粳3号（抗病品种）的平均病情指数为16.1,其中113个菌株病情指数小于25。稻曲病菌的产孢量与致病性呈正相关,但相关系数偏低,是中度-低度相关;根据150个稻曲病菌菌株在武育粳3号、淮稻5号和两优培九3个不同抗性品种上的致病力,将供试的150个稻曲病菌划分为7个致病类型,其中,第3致病类型（武育粳3号、淮稻5号和两优培九3个水稻品种表现为抗、抗、感）有53个菌株,占总数35.3%,为优势致病类型。【结论】稻曲病菌产孢性能较稳定,稻曲病菌的产孢量与致病力呈正相关。150个稻曲病菌菌株和3个不同抗性的水稻品种之间存在2种互作关系,大多数菌株与水稻品种抗性表现为弱互作关系,少数菌株与水稻品种抗性表现为强互作关系。     

中国主要稻区稻曲病菌的生物学特性及群体遗传多样性

【目的】明确采自中国10个水稻主产省份111个稻曲病菌（Ustilaginoidea virens）菌株的生物学特性、群体遗传多样性与地理区域的关系。【方法】采用生物学方法测定111个稻曲病菌菌株的产孢能力、生长速率和致病力,并采用SPSS 20.0软件对稻曲病菌菌株的产孢能力、菌丝生长速率及致病力进行相关性分析。提取111个稻曲病菌基因组DNA,采用3对特异性引物BOX、REP、ERIC对稻曲病菌菌株的全基因组DNA进行PCR扩增,通过聚类分析对其群体遗传多样性进行研究。【结果】111个稻曲病菌菌株的致病力与产孢量的Pearson相关系数为0.765,显著性概率为0.001;致病力与生长速率的Pearson相关系数为0.035,显著性概率为0.685。采用3对特异性引物BOX、ERIC、REP对稻曲病菌菌株的全基因组DNA进行了PCR扩增,群体遗传多样性值分别为0.73、0.62和0.60。111个稻曲病菌菌株的DNA用BOX引物分别扩增出7-13条不等的带谱,DNA指纹相似性在0.70相似水平上,供试菌株被划分为6种基因类群,其中第1类群为优势类型,有57个菌株,占总数的51.4％;来自安徽、四川、广西、湖北和云南的菌株主要划分在类群1和4,第2类群主要是来自江苏的菌株,有18个菌株,占总数的16.2%;第3类群是来自浙江的菌株,有8个菌株,占总数的7.2%;第5类群是来自黑龙江的菌株,有9个菌株,占总数的8.1%,第6类群是来自辽宁的菌株,有12个菌株,占总数的10.8％。稻曲病菌基因类群与地理区域之间有一定的相关性,与致病力、生长速率和产孢量之间没有相关性。【结论】来自中国10个省份的111个稻曲病菌菌株的致病力与产孢量之间具有显著相关性,相关程度为中等;致病力与菌丝的生长速率没有相关性。根据BOX-PCR扩增的稻曲病菌菌株基因组DNA指纹图谱的多态性进行划分的基因类群与地理区域之间显著相关,推测稻曲病菌属于局域性传播;基因类群与生物学特性之间没有相关性。     

解淀粉芽胞杆菌B1619生物摇瓶发酵工艺的正交优化

解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens B1619对设施蔬菜土传病害有较好的防治效果。为了提高菌株B1619生物发酵效率,本文通过单因子水平筛选和正交试验,对菌株B1619发酵培养基和培养条件进行了优化。结果表明,发酵培养基3个主要因子的最佳配比组合为酵母膏0.25%,大豆粉2.00%,生长素0.05%,优化后生物发酵效率比初始培养基提高了21.79%;发酵培养条件3个主要因子的最佳组合为温度28℃、转速180 r/min、装液量60 mL/250 mL,优化后生物发酵效率比初始培养条件提高了35.42%。经验证,优化后的生物发酵工艺获得的发酵菌液含菌量为7.13×10⁹cfu/mL,与初始发酵工艺的发酵菌液含菌量(3.80×10⁹ cfu/mL)相比,提高了87.83%,优化效率十分显著。     

转座子诱变生防枯草芽胞杆菌B-916及抗真菌活性相关基因的克隆

摘要：生防枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)B-916对水稻纹枯病有很好的防治效果。研究报道了采用转座子诱变技术从8 500个突变株中筛选到3株抗水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani )下降的突变株。PCR验证了转座子插入到了突变株基因组DNA中。虽然突变株相对B-916的生长速度,生物量和最终活菌数没有显著差异;但培养液对水稻纹枯病菌毒力和溶血性能显著下降。HPLC分析表明,B-916分泌的脂肽类抗生素与伊枯草素保留时间不同;突变株M-1、M-2和M-3相对B-916产生脂肽类抗生素发生显著变化。反向PCR克隆转座插入位点周边序列及测序结果表明,转座突变的基因与编码脂肽类化合物合成和调控相关的malonyl coenzyme A transacylase、lipopeptide synthetase B和sensor histidine kinase蛋白基因具有高度同源性。通过基因步行法实验已克隆到插入位点全长基因,分别命名为BacD,BacD和Degs,递交到GenBank,接受序列号为FJ192262和FJ194461。进一步进行了生物信息学分析发现,B-916 编码lipopeptide synthetase B基因与目前已报道的相应基因存在低同源性区域。     

稻曲病的接种方法及其效果初探

在水稻孕穗期于傍晚用注射法人工接种培养的稻曲病菌,发现病菌菌丝碎段与孢子混合可引起水稻严重发病,最高穗发病率可达100%,最多穗病粒数达106粒,最大病情指数达85.5。不同菌株引发的病情差异很大;病菌在不同品种上引发的病情也差异悬殊;病情指数与穗发病率之间及病情指数与穗平均病粒数之间存在高度相关。初步发现菌株 品种之间存在专化互作现象。     

江苏省水稻恶苗病菌对咪鲜胺和氰烯菌酯的敏感性

对采自江苏省姜堰、靖江和常州3个地区的水稻恶苗病样品进行了病原菌的分离和鉴定,利用菌丝生长速率法测定了病原菌对咪鲜胺和氰烯菌酯的敏感性。结果表明:分离得到77株水稻恶苗病菌Fusarium fujikuroi;咪鲜胺对水稻恶苗病菌的EC50值在0.020~1.333μg/m L之间,分离到的菌株对咪鲜胺均表现为中抗和高抗,其中中抗菌株18株,占23.38%,高抗菌株59株,占76.62%,说明咪鲜胺高抗菌株已经成为江苏省的恶苗病菌优势群体。氰烯菌酯(JS399-19)对水稻恶苗病菌的EC50值在0.012~2.040μg/m L之间,菌株的敏感性频率近似正态分布,EC50均值为(0.684±0.265)μg/m L,建议将此值作为江苏省水稻恶苗病菌对氰烯菌酯的敏感性基线。     

水稻纹枯病拮抗细菌B-916的选育

对水稻纹枯病拮抗细菌B—916进行自然选育、紫外光和硫酸二乙酯诱变选育。自然选育菌株Z—49的生长速度比原始B—916菌株提高了28．6％，拮抗性能提高了33．3％。紫外光诱变菌株V—34，生长速度比对照菌株Z—49提高了2．2％，拮抗性能提高了100％；比原始菌株B—916生长速度提高了31．4％，拮抗性能提高了166．7％。硫酸二乙酯诱变菌株H—91，生长速度比对照菌株V—34提高了3．3％，拮抗性能提高了16．3％；比原始菌株B—916生长速度提高了32．9％，拮抗性能提高7210．0％。     

井冈霉素和生防菌Bs-916协同控病作用及增效机理

为了解决枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis生防菌株Bs-916在大面积推广应用中存在着田间防治效果不稳定、药效作用缓慢等问题，将井冈霉素和生防菌Bs-916对半混合使用。试验结果表明：井冈霉素和生防菌Bs-916协同作用防治水稻纹枯病有显著的增效作用。用Bs-916利福平抗药性标记回收法测定了井冈霉素和Bs-916复配后Bs-916在水稻根叶围的定殖状况，表明井冈霉素对Bs-916在水稻根叶围定殖有促进作用，能减缓Bs-916群体数量大幅度下降，并使Bs-916发挥生物防治作用。这是井冈霉素和枯草芽孢杆菌Bs-916协同作用的增效机理之一。     

芽孢杆菌的抑菌活性与其产脂肽类抗生素的相关性

【目的】明确55株芽孢杆菌（Bacillus spp.）菌株对3个植物病原真菌（小麦纹枯病菌Rhizoctonia cerealis、小麦赤霉病菌Fusarium graminearum、西瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f. sp. niveum）抑菌活性及与其产生的脂肽类抗生素种类的定性定量关系。【方法】采用平板对峙培养分别测定55株芽孢杆菌活体菌及其脂肽类抗生素粗提物对3个真菌的抑菌活性;根据脂肽类抗生素合成相关基因序列srfA、ituA和fenA对55株芽孢杆菌进行PCR扩增;采用质谱及液相色谱分析55株芽孢杆菌脂肽类抗生素的种类、数量。【结果】55株芽孢杆菌菌株及其脂肽类抗生素粗提物对3个病原真菌均具有一定的抑菌活性,其中16.5%菌株脂肽类粗提物的抑菌活性比活体菌的强,55.8%菌株粗提物的抑菌活性比活体菌的弱,27.7%菌株粗提物的抑菌活性基本没有变化。55株芽孢杆菌基因组PCR扩增结果表明,89.1%菌株含有srfA,87.3%菌株含有ituA,只有56.4%菌株中含有fenA。55株芽孢杆菌粗提物质谱检测结果表明,53株菌株检测到surfactins,48株检测到iturins,只有菌株Bs916（Bacillus subtilis 916）检测到fengycins,粗提物中没有检测到3种抗生素的菌株其抑菌活性较弱或者没有。同时发现,在检测到iturins的48株菌株中,48株均检测到bacillomycin D,2株检测到bacillomycin L,12株检测到bacillomycin F、iturin A或mycosubtilin。对55株芽孢杆菌粗提物的液相色谱检测结果表明,53株菌株检测到surfactins;51株检测到iturins;只有菌株Bs-916检测到fengycins;有2株菌株未检测到上述3种抗生素。根据iturins的色谱峰出峰时间及峰型分为4大类,命名为1、2、3和4型,4种类型的iturins对病原菌的抑菌活性强度顺序为1型＞2型＞3型＞4型。在3株菌株JCC-1、JCC-9和JCC-18中检测到2个未知的脂肽类化合物（命名为Unknowns：Unknown1、2）的质谱峰。【结论】芽孢杆菌脂肽类抗生素是抑制植物病原真菌的主要成分,并具有多样性;iturins结构的变化及其分泌量与抑制植物病原真菌活性有一定的相关性。芽孢杆菌还产生一些未知的脂肽类化合物。