利用抑制差减杂交筛选稻瘟菌继代接种菌株差异表达基因

稻瘟菌是重要的水稻病原微生物,通过各种变异机制提高自身对水稻的致病力.通过继代接种可使稻瘟菌发生适应性变异,从而增强致病力.为了解相关适应性变异的分子机制,利用稻瘟菌原始菌株与在水稻上继代接种的第四代菌株构建了抑制消减杂交文库.经过PCR验证及测序分析,共计获得168条EST非冗余序列.拼接后,Unigene的数量为110个.利用不同数据库,进行BLASTX分析,获得了与这些序列推测蛋白相似的功能蛋白,分析蛋白功能注释表明这些蛋白主要与合成和信号传导相关.GO分析表明相关蛋白涉及生命活动的多个方面,但主要集中于细胞生长发育、核酸结合及外界刺激的感知及传导.     

马唐炭疽菌Colletotrichum hanaui三类Gα亚基基因的克隆与序列分析

利用同源克隆的方法,首先克隆马唐炭疽菌Gα亚基基因的同源片段,再通过TAIL-PCR扩增基因片段的上下游邻接序列,经过序列拼接最终成功获得了3类Gα亚基基因cagA, cagB和cagC的全长序列。根据基因序列及CDS序列,运用相关生物学软件对基因序列及其推测蛋白进行了生物信息学分析。基因cagA全长1 380 bp,含5个内含子,编码355个氨基酸;cagB全长1 283 bp,含3个内含子,编码353个氨基酸;cagC全长1 382 bp,含4个内含子,编码354个氨基酸。蛋白同源分析表明,该菌的这3类基因推测蛋白与稻瘟病菌、小麦赤霉病菌中同类基因编码蛋白高度同源,同源率均在75%以上,最高可达99%。     

稻瘟病菌与禾谷镰刀菌对茭白的致病性及侵染过程

稻瘟病菌与禾谷镰刀菌均是危害禾本科作物的重要病菌,同时也是研究植物病原真菌的两种模式生物。为进一步探索这两种病菌的致病能力和侵染过程,对稻瘟病菌与禾谷镰刀菌在茭白上的致病能力进行了测定,并比较了二者在茭白不同部位的发病过程及特点。结果显示,稻瘟病菌可侵染茭白叶片与叶鞘,但无法侵染茭白的肉质茎（茭白笋）;而禾谷镰刀菌不能侵染未创伤的茭白叶片和叶鞘,但可对茭白笋造成危害。对侵染部位的显微观察发现,稻瘟病菌在茭白叶片上能形成典型的附着胞与侵染菌丝。另外,茭白能有效地区分两种病菌的致病突变体。结果表明,稻瘟病菌与禾谷镰刀菌能够侵染茭白,造成危害;同时茭白也可以作为寄主研究这两种病菌的致病过程。     

PWL基因家族在稻瘟病菌中的分布及变异初探

PWL寄主特异性无毒基因家族是稻瘟病菌无毒基因中一个重要的类群,了解PWL家族成员在稻瘟病菌中的分布和变异对稻瘟病菌群体遗传多样性的研究具有重要价值。研究通过设计23对引物对PWL家族成员进行分布和变异分析,结果筛选到12对引物有特异性扩增结果。扩增结果表明PWL家族基因的主要变异为缺失,试验结果表明,PWL1基因仅存在于牛筋草来源的稻瘟菌菌株中存在,而在分离于水稻的稻瘟病菌中表现为完全缺失;与此相反,PWL2基因则仅在水稻来源的菌株中存在。而插入变异仅存在于部分菌株PWL4基因的上游区域。结果还表明PWL家族成员在稻瘟病菌中具有丰富的的扩增多态性,对稻瘟病菌群体遗传多样性的研究具有重要价值。     

GCK家族蛋白激酶MoSOK1调控稻瘟病菌的生长发育与致病性

稻瘟病菌致病相关基因功能的研究有助于揭示其致病机理,为稻瘟病防治提供理论依据。本研究利用基因替换技术对稻瘟病菌SOK1同源基因(MoSOK1)进行了分析。MoSOK1编码GCK(germinal center kinase)家族的Ste20蛋白激酶,其与全蚀病菌中对应蛋白具有最高同源性。本研究表明,MoSOK1基因在附着胞分化关键期上调表达;与野生型菌株相比,MoSOK1基因缺失突变体菌落颜色加深,气生菌丝减少,生长速度变慢,产孢量下降,分生孢子萌发延迟,致病性降低。另外,交配实验表明,MoSOK1基因缺失突变体能够进行交配,但产子囊壳能力降低。本研究初步表明,MoSOK1基因参与稻瘟病菌生长发育和致病过程。     

稻曲病菌cDNA文库的构建

 以稻曲病菌菌丝和薄壁分生孢子提取的总RNA为起始模板,利用SMART cDNA library construction kit构建稻曲病菌cDNA文库,并分析文库质量。结果显示,未扩增文库滴度9.03×10⁶pfu/mL,重组率为99.5%,扩增后文库滴度达5.52×10⁹pfu/mL。随机挑取10个噬菌斑转化成质粒,SfiⅠ酶切显示插入片段长度在400-2000bp之间;经测序得到10条表达序列标签(EST),GenBank数据库相似性联配结果显示6条EST具有同源序列。其中,克隆R2为乙酰胺酶同源物编码蛋白。     

一株小麦赤霉病生防菌的鉴定及其生防机制初探

本研究通过平板对峙试验,自稻茬分离获得1株对禾谷镰刀菌具有良好抑菌活性的细菌hzq1601。经16S rDNA和gyrB基因序列比对结果表明,菌株hzq1601为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens。菌株hzq1601与多菌灵相容性分析结果显示其可在1000 mg/L的多菌灵药液中正常存活。田间试验结果显示,10⁸ cfu/mL的hzq1601菌液分别与50%多菌灵可湿性粉剂80 g/667m²和70 g/667m²联合施用的防治效果为87.1%和81.0%,与单独施用50%多菌灵可湿性粉剂100 g/667m²处理的防治效果无显著性差异,但显著高于单独施用50%多菌灵可湿性粉剂80 g/667m²和70 g/667m²处理的防治效果,说明上述hzq1601菌液与50%多菌灵可湿性粉剂的2种组合对赤霉病的防治具有减药增效作用。对菌株hzq1601基因组的分析表明其基因组中存在13种次生代谢产物合成基因簇,显示其具有多方面的生防...     

ATP硫酸化酶基因MoMET3在稻瘟病菌生长发育和致病过程中的功能分析

【目的】真菌对硫元素的利用始于ATP硫酸化酶对硫酸根离子的活化。对稻瘟病菌ATP硫酸化酶在病菌生长发育和致病过程中的功能进行分析,可为稻瘟病的防治提供药物靶标。【方法】采用同源重组方法构建基因敲除载体,并对突变体的表型进行分析。【结果】Mo MET3基因是病菌营养生长和分生孢子形成所必需的,但不是毒力因子。稻瘟病菌ATP硫酸化酶编码基因Mo MET3缺失后,突变体营养生长速率减慢,产孢量降低,但是突变体对寄主的毒力不受影响;虽然基因缺失不影响突变体分生孢子萌发和附着胞成熟,但突变体在硫营养限制时孢子萌发后次生菌丝的生长明显受抑。Mo MET3基因互补后,突变体恢复正常生长,能利用硫酸盐。【结论】无机硫的还原对分生孢子的萌发和附着胞的成熟并不是必需的,分生孢子内储存的还原态硫化合物可以满足这一过程中硫营养的需求,但病菌侵入寄主组织后需要吸收利用寄主源还原态硫以利于侵染菌丝的扩展。     

稻瘟病菌分泌蛋白组学研究

稻瘟病菌分泌蛋白在稻瘟病菌入侵水稻过程中发挥重要作用。收集稻瘟病菌(Guy11菌株)液体培养的上清液,富集蛋白,经过烷基、还原处理和酶解后,采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)对酶解肽段进行分离及鉴定,利用信号肽预测工具SignalP和蛋白质亚细胞定位软件Protcomp对鉴定到的蛋白进行生物信息学预测验证。结果显示,共鉴定出30个稻瘟病菌的分泌蛋白,其中:24个蛋白具有N端信号肽,26个蛋白可分泌到胞外,3个蛋白定位在细胞膜上。对其功能进行分类,发现多数为酶类,参与水解及能量代谢。这些酶类和蛋白的发现与进一步研究,将为揭示稻瘟病菌侵染的机理提供帮助。