玉米纹枯病菌中新减毒病毒RsHV4的特征研究

寻找立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)中新的弱毒病毒,为玉米纹枯病提供新的生物防治资源。采用dsRNA技术从玉米纹枯病菌菌株ZYFG11中发现一种新的病毒RsHV4(Rhizoctonia solani hypovirus4),通过基因组克隆、系统发育分析、菌株生长特性测定及致病性测定等试验,对新病毒RsHV4的分类地位、减毒活性等生物学特征进行测定。结果表明,RsHV4的基因组全长为18702 nt,编码一个含5540个氨基酸的多聚蛋白(Polyprotein);系统发育分析显示,RsHV4与减毒病毒科(Hypoviridae)θ-减毒病毒属(Thetahypovirus)病毒聚为一支,其编码的蛋白质与该属的Sclerotium rolfsii hypovirus 1编码的蛋白质同源性最高,为59.46%;立枯丝核菌正常菌株JSJH6与含毒菌株ZYFG11的菌丝生长速度分别为0.50cm/d和0.41 cm/d,菌核大量形成的时间分别为培养5 d和7 d,培养10 d时50颗最大菌核的总质量分别为0.27 g和0.11 g,显示含毒菌株ZYFG11的菌丝生长速度减慢、菌核形成时间延迟、菌核体积和质量变小;接种到玉米植株2周后,接种含毒菌株ZYFG11的玉米植株第2叶鞘病斑面积占30%、第3叶鞘病斑面积占10%,接种无毒菌株JSJH6的植株第2叶鞘和第3叶鞘病斑面积达100%,说明含毒菌株ZYFG11的致病力显著降低。综上,在玉米纹枯病菌中发现了一种新的减毒病毒RsHV4,能够影响寄主真菌的生物学特征和致病力,为玉米纹枯病的防治提供了潜在的病毒资源。

栗疫病菌单个营养体不亲和性基因差异对弱毒性病毒传递的影响

研究了栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)菌株间单个营养体不亲和性(vegetative incompatibility,vic)基因差异对弱毒性病毒传递的影响。将含病毒菌株与具单个vic基因座位差异的野生型菌株配对培养,10 d后调查菌株间的病毒传递率。结果表明,相同vic基因型菌株间的病毒传递率为100%;在1个vic座位上的基因不同通常会降低病毒的传递率,在vic-Cc座位上基因差异菌株间的病毒平均传递率为85.93%,而在vic-Dd座位上基因不同菌株间病毒的平均传递率仅为10.30%,在vic-Aa、vic-Bb座位上基因不同的菌株间病毒平均传递率分别为44.12%、47.93%。vic-Bb座位上基因不同菌株间的病毒正反向传递率相差非常大,由vic-b菌株向vic-B菌株的平均病毒传递率为83.13%,而从vic-B菌株向vic-b菌株的平均病毒传递率只有23.15%;其他3个vic座位上基因不同菌株间的病毒传递率也具有方向性,但不明显。

低毒病毒CHV1-CN280生防潜力的初步研究

前期研究表明,分离自中国的低毒病毒CHV1-CN280与其它多数低毒病毒相比具有更高的水平传播能力。本研究中,我们对CHV1-CN280的田间定殖能力及其它生防性状进行了评估。与其它两个模式低毒病毒相比,CHV1-CN280对栗疫菌Cryphonectria parasitica的毒力显著弱于典型的烈性低毒病毒CHV1-EP713,而更接近于典型的温和低毒病毒CHV1-Euro7。强致病性的栗疫菌感染CHV1-CN280后,成为典型的低毒菌株,不再对板栗植株造成严重危害,但是与感染典型烈性低毒病毒CHV1-EP713的菌株相比,寄主真菌在板栗枝条上仍保持了一定的定殖能力,其菌丝生长速率和分生孢子产量较高。初步的田间试验表明,在人工接种两年后,CHV1-CN280在田间成功定殖,并已扩散到田间自然存在的、与人为释放的低毒菌株不亲和的其它营养体亲合群的栗疫菌菌株中。结果表明,低毒病毒CHV1-CN280对栗疫病具有非常好的生物防治潜力。

bcl-2基因对栗疫病菌细胞凋亡影响的初步研究

Bcl-2家族蛋白是目前已知的细胞凋亡中最重要的调控因子,在细胞凋亡通路中起着重要的调节作用。本研究通过把外源bcl-2基因转入栗疫病菌中,采用RT-PCR的方法检测bcl-2基因在栗疫病菌株中的表达情况,对表达bcl-2基因的转化子及野生型的菌株进行病毒传递率和致病性测定。结果表明:表达bcl-2基因的转化子表现出病毒传递率提高、致病性增强等一系列特征。由此可知:bcl-2基因对栗疫病菌细胞凋亡起调节作用,并对病菌的生物学特征有一定影响。

小田块中稻瘟菌营养体亲和群复杂性研究

2021年9月采集稻瘟病穗颈瘟样本,分离得到46株稻瘟菌单分生孢子菌株,并通过配对培养法分析不同稻瘟菌菌株间的营养体亲和性情况。研究结果表明,在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上,稻瘟菌菌株间的亲和性配对培养结果可明显区分为营养体亲和(vegetative compatible,VC)与不亲和(vegetative incompatible,VIC)两种反应类型,其中发生VC反应的菌株间的菌落交界处没有明显的抗衡带,而发生VIC反应的菌株间的菌落交界处则出现明显的白色抗衡带,且有部分菌株沿白色抗衡带边缘出现色素加深的现象。通过对46株不同单孢菌株间的亲和性测定结果所进行的统计分析表明,配对菌株间发生不亲和反应的比例占配对组合总数的77.3%,根据真菌营养体亲和群(vegetative compatibility group,VCG)的定义,可将46个单孢菌株中的20个归入16个不同的VCG之中,另有26个菌株因为能够与多个VCG内的全部或部分成员亲和,不能划归任何VCG。研究结果提示,在小田块中,稻瘟菌群体有非常复杂的VCG结构,不同VCG菌株间的VIC反应可能会严重限制真菌病毒的水平传播并影响弱毒相关真菌病毒对稻瘟病的生防效率。

侵染广西辣椒的两种单组分菜豆金色花叶病毒属病毒的分子特征

【目的】明确引起广西百色市辣椒呈现叶片上卷、皱缩等症状的病毒病原,并对各病毒分离物的遗传进化关系进行分析,旨在为辣椒病毒病的防控提供科学依据。【方法】从广西百色市采集4份疑似被菜豆金色花叶病毒属病毒感染的辣椒样品,利用PCR、分段克隆、核苷酸序列比对分析、进化树构建等方法对疑似样品进行鉴定及遗传进化分析。【结果】PCR结果显示,4个样品中均能扩增出约570 bp目标PCR条带,将PCR产物直接送样测序,所得序列进行blastn分析发现,4条序列分别与已登录GenBank的TYLCV和PaLCuCNV各分离物的序列具有较高的核苷酸相似性,证实所采集的辣椒植株受到菜豆金色花叶病毒属病毒侵染。参考已登录GenBank的TYLCV(GenBank登录号:MG904859和KY783940)、PaLCuCNV(GenBank登录号:KU892661和MW779523)的序列设计2对背靠背引物,随机选择2份阳性样品进行全基因组扩增和序列测定,将所得PCR产物纯化后克隆至pMD18T载体上,挑选阳性克隆进行测序,从2份阳性样品中共获得3条病毒全长基因组序列,将所得序列在GenBank中进行blastn分析,发现其中2条序列与已登录GenBank的部分TYLCV分离物的核苷酸相似性达到91%以上,1条序列与已登录GenBank的部分PaLCuCNV分离物核苷酸相似性在91%以上。根据双生病毒的分类标准,确定侵染广西辣椒的双生病毒为TYLCV和PaLCuCNV的不同分离物。进化树分析发现,TYLCV广西辣椒分离物BS66-1与TYLCVSG1分离物(GenBank登录号:MT969010,寄主为番茄)具有较近的亲缘关系,而TYLCV广西辣椒分离物BS67-1则与TYLCV GX和TYLCV BS3分离物(GenBank登录号:MW389934、MT375610,寄主均为番茄)具有较近的亲缘关系;PaLCuCNV广西辣椒分离物BS66-2则与PaLCuCNV GX01分离物(GenBank登录号:MW779523,寄主为番茄)具有较近的亲缘关系。【结论】侵染广西辣椒呈现叶片上卷、皱缩等症状的病原为TYLCV和PaLCuCNV,本研究为菜豆金色花叶病毒属病毒侵染广西辣椒的首次报道。

基于转录组分析的禾谷镰孢菌对SDHIs杀菌剂的胁迫响应机制

在植物病害化学防治研究中,杀菌剂的作用机制和病原菌的抗药性机制是关注的重点,而病原菌如何响应并减轻化学药剂胁迫的机制往往被忽略。本研究利用转录组测序技术研究了禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHIs)杀菌剂的胁迫响应机制。分析结果表明:与对照样品相比,氟唑菌酰羟胺和苯并烯氟菌唑处理后病原菌共同上调表达的差异基因有1180个,共同下调表达的差异基因有937个。已知SDHIs杀菌剂作用于病原菌线粒体电子传递链复合物II,本研究重点分析了与线粒体电子传递链相关基因的表达,发现F.graminearum通过上调表达琥珀酸脱氢酶、泛醇-细胞色素C还原酶、延胡索酰乙酰乙酸水解酶(FAH)、ABC、MFS转运蛋白等基因,下调表达SWI/SNF复合物等基因来响应SDHIs杀菌剂的胁迫。其中,FgFAH基因在SDHIs杀菌剂胁迫后被诱导表达,其敲除突变体对SDHIs杀菌剂的敏感性增强,表明该基因介导了F.graminearum对SDHIs杀菌剂胁迫的响应调控。研究结果将为研究病原菌对化学药剂胁迫的响应机制奠定基础,并为将来开发杀菌剂的协同增效药剂提供研究思路。

低毒力病毒CHV1(Cryphonectria hypovirus 1)的水平传播受到病毒毒株的影响

观测到低毒力病毒CHV1在栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)菌株间的水平传播受病毒毒株的影响.实验室条件下对3个CHV1低毒力病毒在栗疫病菌各营养体亲和群菌株间进行了重复传播实验,量化分析了3个病毒在相差1～2个vic基因位点时传播效率的差异.结果表明,不同的CHV1低毒力病毒具有不同的水平传播能力,发现并使用传播能力更高的低毒力病毒,将会显著提高对栗疫病的生物防治效率.

玉米小斑病菌中一种维多利亚病毒的分离及其基因组全序列分析

从玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)中检测发现一种dsRNA(double-stranded RNA)病毒,暂命名为Bipolaris maydis victorivirus 2(BmV2)。电子显微镜下观察到病毒粒子为二十面体球状,直径为40 nm左右、无包膜;病毒基因组为单条dsRNA核酸分子,长度为5222 bp,其基因组结构与其他维多利亚病毒相似,包含两个开放阅读框(ORFs)。序列BLASTx分析发现,BmV2的基因组核酸序列与Coniothyrium minitans RNA virus Illinois isolate(CmRV-IL)具有较高的同源性(78.15%),后者CmRV-IL是单分体病毒科(Totiviridae)维多利亚病毒属(Victorivirus)的暂定种,两者的外壳蛋白(CP)和RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)的氨基酸序列之间的同源性分别为88.02%和89.87%,说明BmV2、CmRV-IL是同一种病毒的不同分离物。基于BmV2和选择的单分体病毒的RdRp氨基酸序列的系统发育分析表明,BmV2与单分体病毒科维多利亚病毒属中的病毒形成了一个单系进化支。