香蕉枯萎病菌分子检测研究进展

香蕉枯萎病是全世界香蕉产业共同面临的毁灭性病害,但目前生产上仍缺乏适宜的抗病品种和有效的治疗措施。因此,借助快速准确的枯萎病菌检测技术及时明确病原菌以控制该病的传播和蔓延显得尤为重要。本文回顾了近年来国内外香蕉枯萎病菌分子检测技术的发展历程,归纳和总结了DNA指纹图谱、普通PCR、多重PCR、荧光定量PCR及等温扩增技术在该病菌检测中的研究进展,分析了不同检测技术的优缺点,并指出可能存在的问题和研究发展方向,为该病的分子检测技术优化和防控策略制定提供参考。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种cat1基因敲除与表型分析

前期蛋白质组学研究发现尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Foc4)中的过氧化氢酶1(cat1)基因受到巴西蕉诱导上调表达,为研究cat1基因在Foc4侵染香蕉过程中的作用,利用同源重组方法敲除Foc4的cat1基因,并对获得的敲除突变体开展表型分析和致病性测定。结果表明:cat1基因缺失对Foc4的菌丝、孢子形态、菌落生长、抗渗透压胁迫和细胞壁选择性压力等没有影响;但引起菌株抵抗外源氧胁迫、细胞壁穿透能力、纤维素利用能力减弱和对巴西蕉的致病性减弱。显示cat1基因的产物通过清除香蕉分泌的活性氧在Foc4对香蕉的致病过程中起作用,并参与病原菌对寄主纤维素成分的代谢。此结果为进一步深入研究香蕉枯萎病菌的致病机理奠定基础。     

拮抗菌对香蕉枯萎病菌的抑菌作用初步研究

从土壤中分离到一株对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)具有抑制作用的拮抗细菌--假单胞杆菌(Pseudomonas sp.),并对其抑菌效果、热稳定性以及作用机理进行了初步研究.结果表明,拮抗细菌发酵液及其无菌滤液对香蕉枯萎病菌的生长及其分生孢子的萌发具有显著的抑制作用(P＜0.05),并导致病菌菌丝和分生孢子芽管扭曲、膨大;拮抗细菌发酵液经121℃处理30min后,对病菌生长的抑制作用降低.     

碱性硅肥对香蕉枯萎病的影响

本研究以香蕉枯萎病菌尖镰孢古巴专化型4号小种为目标菌,采用PDA平板培养、土壤平板培养和盆栽试验三种方法来测定碱性硅肥对香蕉枯萎病病菌的影响。结果表明,使用第一种方法,硅肥在小于1000倍液的范围内对菌丝生长均显示抑制作用,其中原液的抑制率达到最高并与其他浓度处理,以及对照普通肥料有显著的差异（p<0.05）;第二种方法显示与第一种方法的抑菌效果一致;第三种方法显示,硅肥处理的香蕉苗病情指数为43.85%,对照肥料处理的为68.57%,空白对照的为80.00%。本研究认为,碱性硅肥对香蕉枯萎病菌有一定的抑制作用,在生产上应用潜力。     

香蕉枯萎病拮抗菌筛选试验

将从香蕉土壤中分离出的7个不同性状的芽孢杆菌菌株以及荧光假单孢菌、枯草芽孢杆菌、细黄链霉菌等分别用于测试对香蕉枯萎病生理小种4号的拮抗作用。结果表明,10个菌株中荧光假单孢菌表现出对香蕉枯萎病生理小种4号菌丝生长有良好、稳定的抑制作用;荧光假单孢菌和XP菌株混合后,其抑菌作用得到加强,抑菌效果最好。     

拮抗细菌对香蕉枯萎病菌的离体抑菌活性研究

通过平板对峙培养,筛选出对香蕉枯萎病菌有拮抗作用的细菌6株：B05、B23、B44、B105、B133和B146,测定其抑菌带宽度达10～15mm。拮抗细菌的发酵液对病菌菌丝生长的抑制率为83．71％～88．76％,而经高温灭活的发酵液对病菌菌丝生长的抑制率为16．85％～33．48％;拮抗菌的非挥发性代谢产物对病菌菌丝生长的抑制率为74．72％～87．36％;挥发性代谢产物对病菌菌丝生长的抑制率为15．30％～37．64％。拮抗细菌发酵液在一定浓度范围内均能有效地抑制病菌孢子萌发,且浓度越高,抑制能力越强。拮抗菌株B05抑菌作用最稳定、抑菌活性最高,菌株B44抑制孢子萌发效果最好。     

韭菜对盆栽粉蕉苗枯萎病的抑制作用

以香蕉枯萎病菌（Fusarium oxysporum f. sp. cubense）4号生理小种孢子悬浮液接种盆栽粉蕉（Musa ABB‘Fen jiao’）苗,观察粉蕉假茎组织细胞的发病特征.结果表明,接种后的粉蕉苗假茎出现维管束中间和边缘组织褐变症状,而盆内种植韭菜（Allium tuberosum）或淋洒韭菜汁的粉蕉苗接种后,维管束褐变减弱,并以盆内种植韭菜并淋洒韭菜汁者对香蕉枯萎病的抑制效果最好.     

链霉菌702抗尖孢镰刀菌次级代谢产物的分离鉴定及活性研究

从链霉菌702代谢产物中分离纯化抗尖孢镰刀菌的活性成分.以抗尖孢镰刀菌活性为导向,采用多种色谱分离技术对活性成分进行分离纯化,并对其理化性质和波谱学数据进行测定和综合解析,鉴定其化学结构.结果从链霉菌702代谢产物中分离得到1个多烯大环内酯化合物,经鉴定为制霉色基素(Fungichromin),该化合物具有显著的抗尖孢...     

香蕉 - 尖孢镰刀菌互作机理及抗病育种研究进展

由土壤真菌 Fusarium oxysporum f. sp. cubense（Foc）引起的香蕉镰刀菌枯萎病是全世界范围内严重威胁香蕉生产的毁灭性病害。目前已发现 Foc 的 4 个生理小种。20 世纪 70 年代,Foc 1 号生理小种造成我国华南地区的龙牙蕉和粉蕉种植园大面积发病;90 年代中后期,在广东省的香牙蕉种植园发现 Foc 4 号生理小种,并且迅速向其他香蕉产区蔓延。目前,国内各香蕉主产区均有报道发生 Foc 4 号生理小种引起的香蕉枯萎病,该病已成为制约我国香蕉生产的最主要因素。对香蕉枯萎病菌侵染过程以及香蕉枯萎病致病机理、抗性机制、抗病品种选育、抗性种质筛选及抗病性鉴定、防治等多个领域取得的研究进展进行了概述,并对今后研究方向进行了展望,主要包括：（1）在继续研究已有抗病品种对 Foc TR4 抗性的同时,要进一步深入研究 Cavendish 对Foc 1 号生理小种的抗性;（2）利用已经建立的香蕉 CRISPR/Cas9 基因编辑技术体系,获得香蕉枯萎病抗病品种,并进一步应用寄主植物诱导的基因沉默技术（HIGS）获得更加持久稳定的抗病性;（3）将已经建立的香蕉试管苗离体水培系统应用于香蕉-Foc 互作研究。     

巴西蕉诱导的香蕉枯萎病菌1号和4号小种致病相关基因表达分析

目前对于香蕉枯萎病菌的致病分子机制尚不十分清楚。为了阐明枯萎病菌的致病分子机制,从香蕉枯萎病菌1号(Foc1)和4号小种(Foc4)的比较蛋白质组学分析发现的表达量差异较大的蛋白中,选取了9个致病相关蛋白或潜在的致病基因,利用荧光定量PCR方法进行基因表达谱分析。结果显示：与对照相比,巴西蕉处理的Foc4中,上调表达的基因有：酰胺转移酶基因（amidotransferase）、线粒体过氧化物还原酶基因（mitochondrial peroxiredoxin）、几丁质酶基因（chitinnase 1）、羧肽酶基因（carboxypeptidase cpds）,差异表达不明显的有腺苷激酶基因（adenosine kinase）、NADP-依赖型甘油脱氢酶基因（NADP-dependent glycerol dehydrogenase）、磷酸甘油酸激酶基因（phosphoglycerate kinase）、谷胱甘肽还原酶基因（glutathione reductase）、酰胺酶基因（amidase family protein）。Foc1中,与对照相比,上调表达的基因有：腺苷激酶基因、NADP-依赖型甘油脱氢酶基因,下调表达的基因有：酰胺转移酶基因、羧肽酶基因。综合分析显示,酰胺转移酶、过氧化物酶、几丁质酶、羧肽酶基因可能在Foc4的致病作用中起作用。