甘薯病虫害的研究特征与趋势述评

为了解甘薯病虫害领域研究热点和发展趋势,为甘薯病虫害研究提供参考,基于可视化分析软件CiteSpace,对CNKI知网数据库和WOS核心合集数据库中2000—2021年共1648篇甘薯病虫害相关文献进行分析。发表甘薯病虫害文献最多的国家依次为美国和中国;谢逸萍团队和陈书龙团队分别是国内病害和虫害文献发文最多的作者团队,Clark C A团队和Haraguchi D团队分别是国际病害和虫害文献发文最多的作者团队;国际研究机构和团队合作密切,国内研究机构和团队合作较少;Plant Disease和Journal of Economic Entomology分别是病害和虫害发文量最高的国际期刊;关键词分析显示,中文文献研究侧重于茎线虫病和甘薯小象甲,英文文献侧重于甘薯病毒病和烟粉虱。针对严重制约甘薯产业发展的甘薯病毒病、烟粉虱、甘薯茎线虫病和甘薯小象甲,以及新近发生的甘薯茎腐病、甘薯基腐病和甘薯根结线虫病等病虫害,开展智慧检测预警、蔓延机制、功能基因挖掘、抗病虫品种选育、精准对靶施药等研究将逐渐成为热点。

沙田柚果腐病病原菌的鉴定与生物学特性

沙田柚果腐病是近年为害沙田柚柚果的主要病害。根据病原菌的形态,结合分子鉴定的方法,将该病的致病菌鉴定为可可毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)。该病菌生长的最适温度为25～30℃;可生长的pH范围为4～11;该菌能有效利用蔗糖、葡萄糖、可溶性淀粉等7种供试碳源,以果糖最好;能利用甘氨酸、亮氨酸等8种供试氮源,以甘氨酸最适,无法利用尿素。

茄子枯萎病菌致病效应因子的预测分析

【目的】本研究为了获得由尖孢镰刀菌引起的茄子枯萎病菌的致病相关效应蛋白。【方法】通过生物信息学的方法进行预测分析,包括SignalP、TMHMM、TargetP、ProtComp、与Pathogen-Host Interaction(PHI)数据库进行比对分析等方法。【结果】从茄子枯萎病菌Fomg14004全基因组16485个蛋白质序列中,经SignalPv4.1分析后得到1601个具有信号肽的蛋白序列;然后经过TMHMM v2.0分析得到1481个跨膜数小于2的蛋白序列;1481个具有信号肽的蛋白经过TargetP v1.1分析得到1449个定位为S的蛋白序列;最后经过ProtComp v9.0分析,得到1376个蛋白质定位于细胞质中的分泌蛋白序列。1376个蛋白中,富含cysteine(大于或等于6)的蛋白序列共733个,其中219个蛋白序列的multiple tandem repeats大于或等于9。将219个蛋白序列和PHI数据库进行比对筛选,并挑取小于300个氨基酸的蛋白序列,共筛选到29个致病相关候选效应因子。【结论】本研究最终从16485个蛋白序列中筛选得到29个候选致病效应因子。为进一步研究该病菌的效应因子致病功能提供基础,也为其他病原菌效应因子的预测分析提供方法参考。

植物病原真菌细胞壁降解酶的研究进展

综述了植物病原真菌细胞壁降解酶的类型,阐明了细胞壁降解酶在植物病原真菌侵染中的作用,归纳了影响细胞壁降解酶产生的因素以及细胞壁降解酶之间的协同作用。

真菌多聚半乳糖醛酸酶的研究进展

真菌多聚半乳糖醛酸酶是植物细胞壁果胶的主要降解酶之一,是植物病原真菌的重要致病因子。综述了多聚半乳糖醛酸酶的特性、多聚半乳糖醛酸酶基因及其特征、多聚半乳糖醛酸酶的分子进化、多聚半乳糖醛酸酶的表达调控及其在真菌致病过程中的作用。

香蕉枯萎病菌2个生理小种多聚半乳糖醛酸酶活性的比较

用香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc 4)接种巴西香蕉,香蕉枯萎病菌1号生理小种(Foc 1)接种粉蕉,均能检测到PG、PMG、PGTE、PMTE和Cx 5种细胞壁降解酶活性,其中PG活性均最高。在7种不同碳源培养条件下,Foc 4的菌丝干质量都比Foc 1的大,说明Foc 4的生长更快,能更适应多种营养条件。在PG诱导方面,有柑桔果胶或PGA存在时,2个生理小种的PG活性明显加强。在葡萄糖或CMC作为唯一碳源时,2个生理小种的PG活性很低。以香蕉维管束组织培养2个生理小种后发现,Foc 4的PG活性比Foc 1高。以粉蕉维管束组织培养2个生理小种后发现,Foc 1的PG活性比Foc 4高。以柑桔果胶作为碳源,并改变不同的氮源,在7种氮源培养条件下,Foc 1和Foc 4均能产生PG活性,但所产生的PG活性比不加氮源所产生的PG活性低。

思维导图在高校微生物学教学中的应用

以思维导图理论为依据,提出高校微生物学教学可以以思维导图作为工具。结合备课、课堂教学以及复习总结3个关键环节,探讨了思维导图在微生物学教学中的应用。最终指出思维导图能有效提高微生物学教学的质量,提高学生的学习能力。

茄科尖孢镰刀菌3个专化型细胞壁降解酶的比较

对茄科作物致病尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici,FOL)、茄子专化型(F.oxysproum f. sp. melongenae,FOM)和辣椒专化型(F.oxysporum f. sp. capsicum,FOC)细胞壁降解酶多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)及纤维素酶(Cx)进行比较。对3个专化型分别在寄主植物体内细胞壁降解酶活性测定表明:发病茄子和番茄体内酶活性从高到低依次为PG、PMG、PGTE、Cx 和PMTE,发病辣椒体内酶活性从高到低依次为PG、PGTE、PMG、PMTE 和Cx。体外诱导试验发现,FOC所产生的PG活性比FOM和FOL高,而FOM所产生的PGTE比FOC和FOL高,3个专化型的PMG、PMTE和Cx活性没有显著差异。通过PG同工酶薄层等电聚焦电泳分析,FOL、FOM和FOC分别产生5、5、3个PG同工酶,各有1条特异的PG同工酶条带。推测此3个专化型PG同工酶的差异可能和病原菌的致病作用和寄主专化性差异有关。

香蕉枯萎病菌果胶甲基酯酶基因的克隆与生物信息学分析

旨在了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporumf.sp.cubense)4号生理小种(FOC4)PME基因序列特征,根据同源物种PME相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,克隆FOC4序列基因和开放阅读框,命名为Foc4Pme。结果表明,所获得的PME基因均含有2个内含子和3个外显子,990 bp的片段,编码329个氨基酸。预测编码蛋白有信号肽,具有1个功能位点,其分子质量和等电点分为34.894 8 kD和9.17,该蛋白为稳定存在的蛋白。该蛋白疏水性最大值为2.022,最小值为-2.156,大部分区域为亲水区。该基因编码的蛋白具有一定保守性,进化上与镰刀菌亲缘关系最近。

公选课《微生物与人类》的教学探索与思考

基于公选课的开设目的,根据开设公选课《微生物与人类》的教学实践,介绍了该门课程教学内容的设置,对教学过程中影片教学法、案例教学法、问题导向式教学法等教学方法的实施进行了探讨,并对教学考核的实施进行了阐述。

香蕉枯萎病菌2个生理小种PL基因真核表达载体的构建与表达

【目的】构建香蕉枯萎病菌1号小种(FOC1)和4号小种(FOC4)果胶裂解酶(Pectate lyases,PL)基因的真核表达载体,并进行诱导表达,为进一步研究PL在病原菌致病过程中的作用奠定基础。【方法】将质粒pMD18-pl-foc1、pMD18-pl-foc4和真核表达穿梭载体pPICZαA进行EcoRⅠ和XbaⅠ双酶切反应,回收目的片段连接,转化至DH5α进行筛选扩繁,对菌落进行PCR鉴定后抽提质粒进行PCR和EcoRⅠ、XbaⅠ双酶切鉴定。将阳性载体线性化后电击转化毕赤酵母SMD1168感受态细胞,用甲醇进行诱导表达,对表达产物进行SDS-PAGE分析。【结果】成功构建了FOC1和FOC4 PL基因的真核表达载体pPICZαA-pl-foc1和pPICZαA-pl-foc4,经甲醇诱导表达后分别获得了重组的PL蛋白,其分子质量约为23.4ku。【结论】FOC1和FOC4 2个香蕉枯萎病菌小种的PL基因在酵母中得到了成功表达。

香蕉枯萎病菌果胶裂解酶基因的克隆与序列分析

为了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)4号生理小种(FOC4)PL基因序列特征,根据同源物种PL相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,克隆了FOC4序列基因,命名为pl2-FOC4。PL基因DNA序列由3个内含子和4个外显子组成。其cDNA编码区包含了831bp的片段,编码276个氨基酸。预测编码蛋白有信号肽,其分子质量和等电点分为30271.9Da和5.06,该蛋白为稳定存在的蛋白。PL2-FOC4具有5个N-糖基化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点,5个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,3个豆蔻酸位点。该基因编码的蛋白具有一定保守性,进化上与镰刀菌亲缘关系最近。

A8菌对香蕉枯萎病菌的室内抑制效果研究

通过测定A8菌对香蕉枯萎病菌孢子萌发和菌落生长的影响,以及测定香蕉枯萎病菌在不同碳源培养液中菌丝生长。结果表明:药剂对香蕉枯萎病菌孢子萌发和菌落生长有一定的影响。在同一碳源培养条件下,处理菌和对照菌的菌丝干重并没有显著性差异。

一株寄生柑橘介壳虫真菌的分离与鉴定

从感病柑橘介壳虫中分离和鉴定了一株菌株,为球黑孢霉菌[Nigrospora sphaerica（Sacc）Mason]。菌株在20~35℃范围内均能生长,25~30℃是菌落生长的最适温度区域。病菌在以淀粉为碳源的培养基上菌丝生长量较大,且菌丝生长丰度高。该菌对果糖、麦芽糖、乳糖、淀粉和葡萄糖为碳源的培养基的利用率均较高。该菌在以硫酸铵为氮源的培养基上菌丝生长量较大,其次是硝酸铵、甘氨酸和赖氨酸。

扶桑绵粉蚧组织蛋白酶B基因的克隆、原核表达和不同发育阶段表达分析

昆虫组织蛋白酶B在昆虫代谢过程中发挥重要作用。本研究利用RACE技术克隆了扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley组织蛋白酶B基因的开放阅读框(ORF)序列,命名为PsCb(GenBank登录号:JQ727999)。生物信息学分析表明,该基因的开放阅读框包含927bp的片段,编码308个氨基酸。多序列比对表明,该基因编码的蛋白在N端变异较大,在C端保守性高。组织蛋白酶B基因的系统进化树结果表明扶桑绵粉蚧组织蛋白酶独自成为一支。原核表达电泳检测到一条大约35kDa的目的条带,与预测的蛋白分子量相符。组织蛋白酶B基因在扶桑绵粉蚧各个虫态均有表达,卵期表达量相对较低,2龄若虫期达到最高峰,然后下降。本研究为进一步研究该基因的功能并开发出组织蛋白酶抑制剂,从而研制出扶桑绵粉蚧杀卵剂和胚胎发育抑制剂等提供理论依据。

扶桑绵粉蚧钙调蛋白基因的克隆与生物信息学分析

钙调蛋白(calmodulin,CaM)对生物体内多种Ca2+依赖的细胞功能和酶体系都有重要的调节作用。为研究扶桑绵粉蚧的信号转导受体蛋白,首次克隆了扶桑绵粉蚧钙调蛋白基因PsCaM的cDNA全长序列,其开放阅读框(ORF)包含447bp的片段,编码148个氨基酸。PsCaM基因由3个内含子和4个外显子组成。3个内含子的长度分别为73、81、72bp,分隔的4个外显子的长度分别为33、133、183、98bp。功能域分析结果显示:该蛋白具有2个EF-hand结构域,有13个Ca2+结合位点;该蛋白的理论等电点是6.21,属于稳定蛋白,且没有跨膜区域;通过同源建模获得了其蛋白的三维结构。多序列比较显示,PsCaM基因相对较保守。

水杨酸诱导水稻抗菌物质对稻瘟病菌的抑制作用

采用平板法和气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法,研究水杨酸(salicylic acid,SA)诱导处理水稻后产生的小分子的抗菌物质对稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)孢子萌发的影响以及含量的变化。结果表明:水杨酸诱导处理后的水稻叶片提取物质对稻瘟病菌孢子萌发具有抑制作用;水杨酸诱导处理后,水稻的2个品系CO39和CA101A51产生了分支酸、丁子香酚、稻壳酮A(Momilactone A,MA)、稻壳酮B(Momilactone B,MB)4种化合物,且水杨酸甲酯、苯酚、豆甾醇和β-谷甾醇、2种酯类物质、十一碳烷等化合物含量均发生变化。水杨酸诱导处理可以调动抗病相关的次生代谢过程,合成植保素及其他抗菌物质,从而提高植物的抗病性。

危害棉花的入侵生物扶桑绵粉蚧研究

综述了一种危害棉花的入侵生物扶桑绵粉蚧的形态、生物学特性、危害情况、入侵与扩散、在我国的潜在危害以及防控方法,展望了扶桑绵粉蚧未来的研究方向。

扶桑绵粉蚧谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆及不同发育阶段的表达分析

【目的】扶桑绵粉蚧是我国重要的入侵生物,其繁殖能力强,能危害棉花、扶桑、向日葵、南瓜、番茄等多种我国重要的经济作物。克隆扶桑绵粉蚧谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)基因,可为揭示扶桑绵粉蚧GSTs的生理功能提供参考。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆扶桑绵粉蚧谷胱甘肽S-转移酶基因全长,并采用生物信息学方法分析其结构特征,用实时荧光定量PCR的方法研究其各个虫态的表达谱。【结果】克隆了扶桑绵粉蚧谷胱甘肽S-转移酶基因全长序列,该基因的开放阅读框包含651bp的片段,编码217个氨基酸。DNA编码区由4个内含子和5个外显子组成,内含子的长度分别为90,123,67和70bp;分隔的5个外显子的长度分别为18,50,96,80和500bp。功能域分析结果显示,该蛋白在N末端和C末端均有GST的类似结构位点。多序列比对及系统进化树构建结果表明,该蛋白属Zeta家族GSTs,将其命名为PsGSTzl。PsGSTzl mRNA在扶桑绵粉蚧的不同虫态中都有表达,在1龄幼虫中的表达量最高。【结论】成功克隆的PsGSTzl基因在不同虫态中差异表达,为进一步揭示该基因在虫体的代谢作用奠定了基础。

稻瘟病菌激发子诱导玉米抗小斑病研究

用稻瘟病菌菌株97-151a的菌丝细胞壁激发子(CWE)和玉米小斑病菌孢子悬浮液处理3个品种的玉米幼苗,研究CWE对玉米体内抗病防御酶变化及玉米小斑病发病的影响。研究结果表明:经CWE处理后,各品种玉米幼苗过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性均明显高于对照和未经CWE处理而直接接种病菌孢子悬浮液的幼苗。经CWE处理后,玉米叶片上的病斑数量明显低于对照,且叶片上的病斑多为坏死型病斑。