不同抗性棉花品种PR基因响应大丽轮枝菌的表达分析

由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的棉花黄萎病每年给我国农业生产造成严重经济损失.为了明确不同抗性陆地棉(Gossypium hirsutum)品种中病程相关基因(GhPR基因)响应不同致病型大丽轮枝菌的表达差异,揭示GhPR基因在棉花与大丽轮枝菌互作过程中的免疫反应变化,本研究用寄主来源的棉...     

GDSL脂肪酶增强棉花对大丽轮枝菌的抗性

大丽轮枝菌是影响棉花生长发育的一种通过土传真菌维管束的病菌,严重影响棉花纤维的产量和品质。为研究棉花GDSL脂肪酶(GDSL lipase,GLIP)在植物响应大丽轮枝菌中的重要功能,本研究利用大丽轮枝菌悬浮液对新陆早42号及其转GhGLIP基因的棉花株系叶片进行处理,分析转GhGLIP棉花株系对大丽轮枝菌的生理生化响应。结果表明,棉花GDSL脂肪酶基因GhGLIP能够响应大丽轮枝菌的刺激,转GhGLIP基因棉花株系可显著抑制大丽轮枝菌导致的叶片细胞死亡。与未处理相比,经大丽轮枝菌处理后的野生型和转基因棉花株系植株的GDSL脂肪酶活力显著增加。同时,转基因棉花株系植株过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化物酶的表达显著提升,说明GhGLIP基因诱导了棉花对大丽轮枝菌的抗性。本研究为棉花抵抗大丽轮枝菌的分子机制解析,及进一步利用基因工程技术培育抗病棉花材料提供了有效参考。     

天然植物成分对几种植物病原真菌的抑制作用

研究了洋葱、大葱、大蒜、韭菜等１０余种植物组织的挥发性成分和水溶性浸出液对立枯丝核菌、茄腐镰孢霉、细交链孢霉和大丽轮枝菌菌丝生长、分生孢子萌发以及侵染离体植物组织的影响。结果表明：在供试植物组织中,大蒜鳞茎的挥发性成分对立枯丝核菌、茄腐镰孢霉和大丽轮枝菌３种真菌菌丝生长及分生孢子萌发均具有明显的抑制作用,抑菌率分别为５７．６％,６７．２％和５５．８％;同时,大蒜鳞茎的浸出液对立枯丝核菌和大丽轮枝菌菌丝生长包括分生孢子萌发也均表现出较强的抑制作用,抑菌率在５３．２％以上。而韭菜叶片浸出液对茄腐镰孢霉和细交链孢霉菌丝生长及分生孢子萌发均显示出强烈的抑制作用,抑菌率在６７．２％以上。利用大蒜鳞茎和韭菜叶片浸出液抑制４种病原真菌侵染黄瓜、番茄、马铃薯、茄子和辣椒离体组织,获得了良好效果,抑菌率最低的为３２．５％,最高的为６８．６％。     

大丽轮枝菌响应赤霉素基因差异表达分析

为初步明确大丽轮枝菌响应赤霉素的机理,利用野生型大丽轮枝菌菌株V592为材料,用0. 1μmol·L~(-1)植物来源的GA_3进行处理,3 h后收集样本,利用RNA-Seq技术进行转录组分析,以期筛选和明确大丽轮枝菌响应GA_3的差异表达基因及代谢通路。通过Illumina测序,得到大丽轮枝菌10924条功能基因,其中161个为显著差异表达基因(DEGs),包括70个上调基因,91个下调基因;采用GO、KEGG注释库分别对161个基因进行功能注释,发现主要涉及次级代谢产物合成,丙酮酸代谢、二羧酸代谢,生物合成抗生素和碳代谢等相关通路。本研究为进一步解析大丽轮枝菌响应外源植物激素GA_3分子机制奠定了一定基础。     

蜡蚧轮枝菌侵染黑刺粉虱体表过程的显微观察

采用扫描电镜研究了蜡蚧轮枝菌侵染黑刺粉虱成虫的过程。结果表明：接种蜡蚧轮枝菌孢子12h后,附着在虫体上的分生孢子萌发形成芽管,24h后,在复眼、腹部气孔、足的基节和翅的基部等部位菌丝侵入黑刺粉虱体内,接种72h后虫体被厚厚的菌丝层覆盖。分生孢子可以直接以芽管侵入表皮,也可以产生附着胞再侵入。分生孢子在黑刺粉虱体表萌发形成芽管,芽管顶端可形成附着胞,附着胞再形成侵入钉穿透寄主体壁。寄主体表结构影响形成附着胞的形状及穿透体壁时芽管长度。穿刺点处的小孔及附着胞周围发现粘状分泌物,为蜡蚧轮枝菌在入侵黑刺粉虱过程中穿透体壁时对寄主表皮产生降解作用的酶。     

大丽轮枝菌淀粉酶VdAmy-1的致病功能

大丽轮枝菌是引起棉花黄萎病的病原菌,其分泌蛋白是侵染寄主的主要作用因子.然而目前尚不清楚分泌型淀粉酶在大丽轮枝菌致病过程中发挥的作用.该研究使用BLASTp搜索到大丽轮枝菌淀粉酶VdAmy-1,进而对其功能进行了初步研究.酵母信号肽捕获系统表明VdAmy-1的N端信号肽具有引导蛋白分泌的功能.进一步构建大丽轮枝菌VdA...     

棉花黄萎病菌酯酶同工酶的初步研究

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对大丽轮枝菌不同致病性、不同营养亲和群的11个菌系和黑白轮枝菌的2个菌系的酯酶同工酶进行了研究.结果表明,采用酯酶同工酶法可区分黑白轮枝菌与大丽轮枝菌,也可区分棉花黄萎病菌中的落叶型与非落叶型.     

大丽轮枝菌VDmef2基因抗逆及致病相关性分析

【目的】分析转录因子VDmef2在大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)中的功能。【方法】通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的基因重组法获得了VDmef2基因的定点敲除突变体,然后分析了该突变体在不同碳源及逆境条件下的表型以及大丽轮枝菌在MIM培养基上微菌核的形成情况,还分析了大丽轮枝菌对陆地棉(Gossypium hirsutum)的致病力。【结果】大丽轮枝菌转录因子VDmef2定位于细胞核。VDmef2基因突变后,大丽轮枝菌微菌核形成能力降低,同时对H_2O_2更加敏感,也丧失了对陆地棉的致病力。【结论】转录因子VDmef2与大丽轮枝菌微菌核形成、耐氧化及致病力有关。     

大丽轮枝菌VDmef2基因抗逆及致病相关性分析

【目的】分析转录因子VDmef2在大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)中的功能。【方法】通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的基因重组法获得了VDmef2基因的定点敲除突变体,然后分析了该突变体在不同碳源及逆境条件下的表型以及大丽轮枝菌在MIM培养基上微菌核的形成情况,还分析了大丽轮枝菌对陆地棉(Gossypium hirsutum)的致病力。【结果】大丽轮枝菌转录因子VDmef2定位于细胞核。VDmef2 基因突变后,大丽轮枝菌微菌核形成能力降低,同时对H2O2更加敏感,也丧失了对陆地棉的致病力。【结论】转录因子VDmef2与大丽轮枝菌微菌核形成、耐氧化及致病力有关。
     

大丽轮枝菌微菌核形成的影响因素研究

为了研究大丽轮枝菌微菌核形成的影响因素及其与微菌核形成相关基因之间的关系,本研究通过微菌核形态观察、重量测定及形成相关基因的表达测定,对不同温度、光照、营养及寄主根系诱导条件下,棉花大丽轮枝菌V592菌株微菌核的形成进行了分析。结果表明:以PDA为基质,26℃比22℃更有利于微菌核形成;连续黑暗的条件比自然光及连续光照更有利于微菌核形成;营养丰富的全营养PDA培养基比半营养PDA及水琼脂平板更有利于微菌核形成;棉花根系及其提取物对微菌核的形成具有促进作用。通过q RT-PCR对7个微菌核形成相关基因的表达量进行测定,结果显示,温度、光照及营养条件改变后12 h,7个基因在26℃时的表达量明显高于22℃时的表达量,6个基因在黑暗中的表达量明显高于连续光照条件下的表达量,6个基因在全营养中的表达量明显高于营养缺乏的培养基中的表达量,表明大丽轮枝菌微菌核的产量与温度、光照和营养条件改变后12 h各基因的表达量密切相关。而寄主根系对微菌核形成相关基因的表达在12 h时有短暂的抑制作用,但是48 h后各基因不断被诱导表达。以上结果表明大丽轮枝菌微菌核的产量与微菌核形成相关基因的诱导表达密切相关。     

新疆黑白轮枝菌与大丽轮枝菌核糖体基因ITS区的克隆和序列分析

采用真菌核糖体基因内转录间隔区域(ITS)通用引物ITS1和ITS4扩增黑白轮枝菌与大丽轮枝菌核糖体基因的ITS,并对PCR产物进行了克隆和序列比较。实验结果表明,黑白轮枝菌和大丽轮枝菌的ITS区都由541个碱基组成;供试的2个黑白轮枝菌菌株的ITS碱基序列同源性为100%,供试的2个大丽轮枝菌的ITS碱基序列同源性为99.82%,有1个碱基的差别。黑白轮枝菌和大丽轮枝菌核糖体ITS碱基序列同源性为99.40%,供试的黑白轮枝菌与供试的大丽轮枝菌至少有6个碱基的差别,且差异所在区域较集中。     

粗糙脉孢菌中几丁质合酶1缺失突变体的构建及表型分析

在丝状真菌中,几丁质是真菌细胞壁的主要成分之一,对维持细胞形态和结构起到了重要的作用.几丁质是由几丁质合酶(chitin synthase,CHS)催化合成的,几丁质合酶参与生物钟调节的生理活动.本文以丝状真菌粗糙脉孢菌几丁质合酶1(CHS-1)为研究对象,通过同源重组基因敲除技术、电转化、分生孢子过膜以及PCR鉴定的方法,获得了chs-1缺失突变菌株CHS-1KO.通过竞争性生长管(racetube)培养分析发现:对照Ku70RIP和突变菌株CHS-1KO(Ku70RIP背景)均具有明显的分生孢子带,但分生孢子带昼夜节律周期缩短,直线生长速率显著减慢,ku70RIP菌丝生长长度是3.4±0.31 cm/24 h,而突变菌株CHS-1KO(Ku70RIP背景)菌丝生长长度是2.07±0.19 cm/24 h.并进一步结合细胞壁染色对细胞形态分析发现:变菌株CHS-1KO菌丝沿生长方向膨胀、分支变短.这些结果表明:几丁质合酶1在粗糙脉孢菌分生孢子带昼夜节律形成和菌丝生长中发挥重要的作用.     

从米根霉细胞壁寻找天然壳聚糖研究(Ⅰ)

用热重法和红外光谱法研究米根霉细胞壁结构性多糖的组成.实验表明米根霉细胞壁由几丁质和壳聚糖这两种多糖通过β(1→4)糖苷键连接构成.米根霉细胞壁可以取代虾、蟹壳作为提取壳聚糖的原料.     

大丽轮枝菌拮抗芽孢菌株的分离、鉴定及两株菌抑菌特性研究

从新疆和硕连作棉田根际土壤中分离到146株芽孢细菌.29株对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)具有拮抗作用的菌株中有9株拮抗性极强.经鉴定,9株拮抗性极强的菌株中有2株属短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),7株与枯草芽孢杆菌(B.subtilis)相近.抑菌特性实验表明:J-02和J-15的抑菌高峰分别出现在衰亡期和稳定期,对pH的耐受范围分别为5~9和7~9;J-02的热稳定性较好,J-15对温度较敏感,但100℃处理后仍有抑菌活性;J-02能够抑制大丽轮枝菌芽管伸长形成菌丝,J-15可导致大丽轮枝菌菌丝畸形,失去产孢能力.盆栽实验表明,J-02和J-15这2株拮抗菌对棉花黄萎病有明显防治作用.综合结果表明J-02和J-15均有作为棉花黄萎病生防菌的潜能.     

不同寄主大丽轮枝菌培养性状的比较及致病力分化的分析

为了明确不同寄主来源大丽轮枝菌培养性状的差异及致病类型的分化,本研究对分离自6个寄主的8个大丽轮枝菌菌株通过PDA培养性状、产孢量和孢子萌发率的测定对其生物学性状进行了比较,对4种碳源和氮源的利用对8个菌株的营养需求进行了分析,并通过致病型和生理小种的分子鉴定及对棉花的致病力,对8个菌株的致病力分化进行了研究。培养性状结果表明:5个菌株形成菌核型菌落,3个菌株形成中间型菌落,且菌株之间的培养性状存在明显差异。产孢量和孢子萌发率的结果显示:红花上的Vnu菌株产孢量和孢子萌发率都明显高于其它菌株,具有最强的繁殖力,而番茄上的Vtr菌株的产孢量最低,马铃薯上的S2菌株的孢子萌发率最低,表明各菌株具有不同的繁殖力。对碳源和氮源的利用表明:各菌株对不同种类的碳源和氮源的利用存在明显差异,其中Vtr菌株对所有供试碳源和氮源的利用能力最好,向日葵上的S1对4种碳源的利用最差,表明菌株之间具有不同的碳氮源需求。致病型和生理小种的分子鉴定表明:Vnu为1号小种,除Vtr之外其他菌株均为2号小种,并且只有鉴定为2号小种的菌株才可以进一步分为落叶型和非落叶型;所有供试菌株均能侵染棉花引起黄萎病,马铃薯上的S2菌株和茄子上的S3菌株对棉花的致病力比棉花黄萎病菌V592强,其他菌株对棉花的致病力明显比V592菌株弱,且发病延迟,表明8个菌株致病力分化明显。     

从米根霉细胞壁寻找天然壳聚糖研究（I）

用热重法和红外光谱法研究米根霉细胞壁细胞性多糖的组成，实验表明米根霉细胞壁由几丁质和过聚糖这两种多糖通过β（１→４）糖苷链连接构成，米根霉细胞壁可以取代虾，蟹壳作为提取壳聚糖的原料。     

球孢白僵菌几丁质酶的定位研究

采用酶解球孢白僵菌菌丝细胞壁以获得原生质体,用超声破碎器破碎细胞,并用差速离心等方法,对此丝状病原真菌细胞中几丁质酶的定位进行了研究.采用球孢白僵菌 Eu-120株,分别用几丁质酶、蜗牛酶和纤维素酶,以不同比例混合进行脱壁处理.通过测定培养物上清液及原生质体溶解物的几丁质酶活性,发现此培养物上清液中的酶活性占其总酶活性的81.46%,而原生质体溶解物中酶活性极少.研究表明,球孢白僵菌几丁质酶主要存在于细胞的周质空间,并在菌生长过程中通过细胞壁分泌至细胞外.     

球孢白僵菌的孢子萌发及其细胞内异染质的研究

通过研究球孢白僵菌分生孢子及芽生孢子的萌发过程及其细胞内含物异染质小体的变化,发现芽生孢子的萌发率及生长速率高于分生孢子,生长不同阶段芽生孢子的大小百分率的变化有一定规律性,并发现细胞内异染质小体在不同萌发细孢中分布的不均一性.通过扫描电镜观察发现分生孢子形态构成的稳定性及其产生的微循环产孢现象和萌发孢子的连接现象.     

几种真菌的诱导产孢试验

几种在常规培养条件下不产生繁殖体的真菌的诱导产孢试验结果表明:大茎点菌属[Macrophoma(Sacc.)BerleseetVoglino]、茎点霉属[PhomaSacc.]、壳球孢属[MacrophominaPetrak]的真菌,通过预培养、扫刷营养体、光诱导后能产生分生孢子器及分生孢子;轮枝菌属[VerticilliumNeesexWallr.]、头孢属[CephalosporiumCorda.]的真菌,通过预培养、扫刷营养体后,在有光或无光条件下均能产生分生孢子梗及分生孢子.     

抗稻瘟病几丁质酶产生菌的筛选及产酶条件的研究

稻瘟病具有传染快、危害大等特点,其微生物防治具有良好的发展前景.本实验采用以稻瘟病细胞壁为筛选培养基来筛选抗稻瘟病的几丁质酶产生菌,并对筛选到的优良茵株进行产酶条件优化.实验结果表明,从不同来源的土壤和植物器官中分离得到16株能检测到几丁质酶活性的几丁质酶产生茵,其中以H3和H9的产酶能力最强,具有良好的开发价值.