苹果炭疽叶枯病菌致病力分析及苹果种质抗病性鉴定

苹果炭疽叶枯病是由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的一种真菌病害,现已上升为世界苹果生产中的主要病害之一。了解不同来源的苹果炭疽叶枯病菌致病力差异及明确苹果种质资源对苹果炭疽叶枯病的抗性,对品种选育、品种合理布局以及控制病害的流行具有重要的参考价值。本研究对不同来源的79株病原菌进行了室内致病力测定,获知该菌致病力差异明显,其中强致病力菌株所占比例大。同时,本研究也对327份苹果种质资源进行了室内抗病性鉴定,其中高抗资源160份,中抗资源6份,中感资源22份,高感资源139份。表明我国现保存的苹果种质资源中存在丰富抗病种质。进一步按苹果分类系统分析发现,抗病资源在当前栽培的主要品种群中均有分布,特别是红玉品种群、富士品种群抗病资源最为丰富。

葡萄炭疽病菌T-DNA插入突变体的表型及致病性变异分析

胶孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides引起的葡萄炭疽病是葡萄生产中的一种重要病害。本研究对从2 100个T-DNA插入突变体库中挑选的PDA培养特征变异较大的11株突变体进行表型和致病性分析,旨在为葡萄炭疽病菌产孢与致病基因网络调控研究奠定基础。结果表明,突变体M112、M247、M1288、M1325、M1386和M1430不能产生分生孢子,其余的5株突变体产孢量降低;突变体M247、M1288和M1325丧失了致病性;突变体M112、C1094、M1386和M2013突变体致病力增强。此外,突变体C1094孢子萌发率明显降低,其余4株产孢突变体的孢子萌发率与野生型菌株WS15无明显差异。

农杆菌介导的苹果炭疽叶枯病菌遗传转化及插入突变体的筛选

围小丛壳菌,一种子囊菌真菌,能引起苹果炭疽叶枯病。本研究的目的是建立和优化农杆菌介导的苹果炭疽叶枯病菌遗传转化技术体系,获得产孢与致病性变异的突变体,为开展该菌的分生孢子形成机制、致病机理研究奠定基础。对影响转化效率的主要因子进行单因子条件测验,对转化子进行PCR鉴定、绿色荧光观察和产孢及致病性分析。优化的遗传转化体系:预诱导4 h,培养介质滤纸,分生孢子浓度1伊106个/m L,农杆菌浓度OD600=0.3,乙酰丁香酮浓度50滋mol/m L,21℃,共培养时间24 h。利用这一体系,每106个分生孢子能产生350~400个转化子。通过转化子潮霉素抗性基因的PCR检测和荧光观察,证实潮霉素抗性基因和gfp基因已成功整合到该病菌基因组中。产孢和致病性检测结果显示,转化子M421、M755和M903致病力明显下降,转化子M285和M744丧失了致病能力,转化子M598和M856丧失了产孢能力和致病能力。本研究建立和优化了农杆菌介导的苹果炭疽叶枯病菌遗传转化技术体系,构建了该病菌的绿色荧光蛋白标记的突变体库,获得了产孢与致病性变异的转化子。

砀山酥梨TCP基因家族全基因组鉴定与分析

TCP蛋白是植物特有的转录因子家族之一,在植物生长和发育等多个过程起到重要作用。本研究利用生物信息学方法对砀山酥梨TCP基因家族成员、染色体定位、进化分析、亚组分类、保守域结构和保守元件进行了相关分析。结果显示,梨TCP基因家族含有34个成员;进化分析表明,根据进化树拓扑结构将其分为两类:ClassⅠ和ClassⅡ,其中ClassⅡ可被分为CYC/TB1和CIN两个小组。结构域分析表明,梨TCP基因家族TCP结构域高度保守;保守元件分析表明,梨TCP基因家族包含5个保守元件:元件1是TCP保守域;元件2为R结构域,元件3、4和5为功能尚未鉴定的结构域,所有梨TCP蛋白都含有元件1,ClassⅡ组中CYC/TB1小组包含特异元件2。以上结果将为今后揭示梨TCP基因的功能提供重要的理论基础。

nptⅡ基因真菌表达载体的构建及在苹果炭疽叶枯病菌遗传转化中的应用

本研究旨在构建1个适用于苹果炭疽叶枯病菌(Glomerella cingulata)的遗传转化载体,为系统研究该病原菌基因的功能提供便利。通过基因工程及分子生物学技术,将三磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因启动子Pgap和新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)连结于质粒p Cambia0380中。构建的载体p Gapneo R1导入根癌农杆菌LBA4404后,通过农杆菌介导的转化技术(ATMT),成功将nptⅡ基因盒整合到苹果炭疽叶枯病菌基因组中。Southern blot分析结果表明,随机挑取的转化子T-DNA均以单拷贝插入到苹果炭疽叶枯病菌基因组中,表明该载体适合于苹果炭疽叶枯病菌的遗传转化。此外,该载体也可用于构建苹果炭疽叶枯病菌的目标基因的回补载体、超表达载体和荧光融合蛋白表达载体。