Gene Expression Profiling Related to Hyphal Growth in a Temperature-Sensitive Mutant of Magnaporthe oryzae

The rice blast,caused by fungus Magnaporthe oryzae,is a major constraint to the world food security.Hyphal growth is the foundation of fungal development and proliferation of fungi.To investigate genes involved in hyphal growth of this fungus,digital gene expression tag profiling was used to compare a previously generated temperature-sensitive mutant which defect at hyphae growth and reduction on pathogenicity,with its related wildtype strain.416 genes were detected as differential expression,178 of which were specifically expressed in Guy-11 but down-regulated expression in the mutant.Functional classification analysis revealed the phenotype mutation may be mainly caused by a defection in translational and vacuole- related processes.The results and the protocol used will improve our knowledge on morphogenesis and promote the further study on M.oryzae pathogenesis.

自噬相关基因FpAtg3参与假禾谷镰孢的生长和致病

【背景】假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)引起的小麦茎基腐病是我国小麦生产上的新病害。自噬是真核生物中普遍发生的细胞过程,调控多种植物病原真菌的生长发育和侵染,但其在假禾谷镰孢中的作用还不明确。【目的】明确假禾谷镰孢自噬相关基因FpAtg3在该病菌生长和致病中的作用,解析假禾谷镰孢致病机理,为小麦茎基腐病科学防控提供理论依据。【方法】从NCBI数据库中下载主要真菌的Atg3氨基酸序列,利用MEGA5.05构建系统进化树。利用Split-PCR策略构建FpAtg3基因敲除盒,经PEG介导的原生质体转化导入假禾谷镰孢野生型菌株中。利用潮霉素抗性筛选阳性转化子,并经PCR检测获得FpAtg3基因缺失突变体(ΔFpAtg3)。构建pKNTG-FpAtg3重组载体,导入ΔFpAtg3菌株,利用FpAtg3自身启动子启动FpAtg3的转录,以获得FpAtg3缺失突变体的回补菌株。利用假禾谷镰孢营养生长的培养基PDA、CM和MM测定菌丝生长速率和菌落形态;PDA培养基上测定菌丝形态和菌丝融合率;CMC培养液中测定分生孢子的产量及形态;皮氏培养基上测定孢子融合芽管调控的融合率。将假禾谷镰孢的菌丝块接种小麦胚芽鞘和大麦叶片测定病原菌的致病力,采用盆栽试验测定假禾谷镰孢引起的小麦茎基腐病。在PDA培养基中分别加入刚果红、SDS和过氧化氢测定假禾谷镰孢对细胞壁、细胞膜和氧化胁迫的耐受性。【结果】细胞自噬相关蛋白Atg3在真菌中非常保守,且与生物进化的方向一致,假禾谷镰孢FpAtg3与禾谷镰孢和尖镰孢的Atg3同源性最高。获得了FpAtg3基因缺失突变体和回补菌株,表型测定结果显示,与假禾谷镰孢野生型和回补菌株相比,ΔFpAtg3在营养培养基上的菌丝生长明显减慢,气生菌丝减少,菌丝呈波纹状卷曲,分生孢子产量减少,孢子变短,分生孢子分隔减少;野生型和回补菌株菌丝融合发生非常普遍,在相同条件下ΔFpAtg3的菌丝融合率和孢子融合芽管调控的融合率均明显降低;ΔFpAtg3侵染大麦叶片和小麦胚芽鞘造成的病斑较野生型和回补菌株侵染的病斑明显减小,盆栽试验进一步验证ΔFpAtg3的致病力降低;与野生型和回补菌株相比,ΔFpAtg3在刚果红、SDS和过氧化氢胁迫中的耐受性降低。【结论】自噬相关基因FpAtg3参与假禾谷镰孢的菌丝生长、分生孢子产生、菌丝融合、致病力以及对非生物胁迫的耐受性.

栽培羊肚菌培养菌丝生长的形态特征

选取从西宁及周边地区栽培种植户采集的来源不同的10个羊肚菌栽培菌株(其中5个六妹羊肚菌Morchella sextelata、3个梯棱羊肚菌M.importuna和2个七妹羊肚菌M.eximia)进行18℃避光马铃薯葡萄糖琼脂培养基(Potato Dextrose Agar Medium)培养,并于长3 d、8 d、14 d分别进行拍照观察和统计分析。通过3D合成图像观察,将菌核(sclerotium)生长划分为五个阶段,分别为:(1)少量菌丝聚集缠绕;(2)大量菌丝聚集成菌丝团;(3)菌核边缘明显;(4)菌核密结生长;(5)菌核发育成熟。观察到菌丝融合,主要表现为:菌丝间相互接触并融合成网状、棒状;观察到厚垣孢子(Chlamydospore):前期为无色或棕黄色,后期变为红棕色覆于菌核上;孢子囊果形态:黄色肉质光滑球状体。实验表明,不同菌种在菌丝生长、菌丝融合、菌核发育以及厚垣孢子发育、生长时间上有差异,实验观察到的:3D成像图片和测量的数据,为羊肚菌全态性(Holomorph)认识提供资料积累。

表没食子儿茶素没食子酸酯与氟康唑联用抗耐药白色念珠菌的协同作用及机制

目的探讨表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)与氟康唑(fluconazole,FLC)联用对耐药白色念珠菌(Candida albicans,CA)的协同抗感染效果及作用机制。方法选用6株耐药CA,通过棋盘微量稀释试验,利用部分抑菌浓度指数(fractional inhibitory concentration index,FICI)评价联合作用的抗耐药CA作用;及利用荧光显微镜观察两药联用对菌丝生长的影响。结果通过FICI评价法,证实了EGCG与氟康唑联用具有协同抗耐药CA作用,且二者的协同作用可能与抑制菌丝生长有关。结论EGCG与FLC联用具有协同抗耐药CA的作用,且协同作用机制可能与抑制菌丝生长有关。

红托竹荪菌种快速分离培养基优化

通过对红托竹荪快速分离培养基优化,提高红托竹荪菌种分离与评价效率。采用响应面分析法,以菌种生长速度为响应值拟合二次多元回归方程,确定培养基配方;测定优化培养基与PDA对照培养基菌丝生长速度和菌丝直径,以菌丝形态、锁状联合和菌落形态等指标评价优化培养基;测定优化培养基与PDA培养基培养菌丝在木屑培养基中菌丝生长速度,验证应用效果。通过试验,筛选出快速分离培养基配方为葡萄糖20.71 g/L、全麦粉8.36 g/L、玉米粉8.07 g/L、琼脂粉18.00 g/L、木屑水1.06 L。快速分离培养基与PDA培养基对比,培养的菌落直径平均增加66.25%,快速分离培养基菌丝日平均生长速度增加33.33%,木屑培养基菌丝日平均生长速度增加44.22%。由于优化培养基中含有淀粉、纤维素等有效成分,其刺激了菌种分泌淀粉酶、纤维素酶等,维持了胞外酶系的完整性。还可根据菌丝培养基过程形成的透明圈大小判定菌种胞外酶产生能力,达到快速评价菌种质量,保障菌种质量的目的。

白色念珠菌中几丁质合酶CHS3对菌丝生长及致病性的影响

CHS3是催化白色念珠菌(Candida albicans)几丁质合成的关键酶,构建白色念珠菌几丁质合酶CHS3基因缺失菌株,确定CHS3的功能及对致病性的影响。以野生型白色念珠菌SC5314为母本菌株,通过SAT1-flipper技术构建chs3Δ/Δ突变体,对该突变体在小鼠系统性感染模型中的毒力进行检测,并对该突变体的毒力相关表型进行分析。结果表明,chs3Δ/Δ突变体的细胞壁几丁质含量下降、菌丝生长缺陷以及在小鼠系统性感染模型中的毒力减弱。CHS3可能通过调控白色念珠菌的菌丝生长,从而影响白色念珠菌的致病性。

三叶草体内磷通过菌丝桥向黑麦草的传递研究

应用５ 室分隔法研究了供体三叶草体内的３２Ｐ 通过菌丝桥向受体黑麦草的传递作用．结果表明，菌根侵染供体三叶草根系之后，根外菌丝可穿过中室到达受体植株根室而再度侵染受体黑麦草的根系，从而形成三叶草－ 黑麦草根系之间的菌丝桥；供体三叶草体内的３２Ｐ 可通过根间菌丝桥传递给受体黑麦草，３２Ｐ

银杏根际丛枝菌根真菌生长与根系黄酮含量的相关性研究

试验通过调查银杏根际丛枝菌根真菌的菌丝体长度、孢子密度及根系菌根侵染率，并测定银杏根系黄酮含量的季节性变化，研究二者的变化规律，分析相关关系。试验结果表明，年周期内银杏根际丛枝菌根真菌菌丝体长度、孢子密度与根系黄酮类化合物含量呈规律性变化：1月～3月根际丛枝菌根真菌菌丝长度有限，孢子密度、根系菌根侵染率与根系黄酮类化合物含量都最低；3月上中旬皆迅速增加，到9月达到全年最高峰；11月后，丛枝菌根真菌菌丝长度、孢子密度及根系菌根侵染率与根系黄酮类化合物含量均有所下降。通过数学模型分析，银杏根际丛枝菌根真菌菌丝长度、孢子密度及根系菌根侵染率与根系黄酮类化合物含量表现显著的正相关。

外生菌根菌丝桥在板栗幼苗间传递磷的效应

采用 32 P示踪和 4室根箱方法研究了外生菌根菌丝桥对板栗磷营养和植株间磷素传递作用的效应。给一株板栗幼苗 (供体 )接种外生菌根真菌美味牛肝菌 ( Boletusedulis)、褐环乳牛肝菌 ( Suillusluteus) ,菌根真菌在侵染供体植物以后其根外菌丝继续生长并侵染邻近的另外一株板栗植株 (受体 )。同位素示踪试验表明 ,供体板栗体内的 32 P可通过菌丝桥传递给受体板栗 ,受体植株不仅根中 32 P放射性强度高于对照 ,而且茎中32 P强度也显著高于对照。说明外生菌根真菌在不同板栗植株间形成了菌丝桥 ,但是菌丝桥传递的磷的数量很有限 ,仅占供体植株体内总磷量的 5 %～ 8%。美味牛肝菌和褐环乳牛肝菌侵染供体板栗植株以后 ,使植株含磷量、总吸磷量和生物量较对照明显增加。受体板栗幼苗在菌丝桥建立以后其植株含磷量和总吸磷量显著高于对照 ,但生物量与对照没有显著差别。

菌丝桥在日本落叶松幼苗间磷传递和植株生长中的作用

应用四室隔网系统研究了菌丝桥在日本落叶松 (Larixkaempferi)幼苗间传递磷的作用。结果表明 ,供体接种卷缘桩菇 (Paxillusinvolutus)和彩色豆马勃 (Pisolithustinctorius)后 ,其外延菌丝可以穿过隔离层侵染受体落叶松 ,在供体和受体落叶松间形成了菌丝桥。供体植株接种菌根真菌后生物量明显增加 ,但是对受体植株没有显著的影响。菌根真菌侵染的供体和受体植株的根、地上部吸磷量均分别显著高于对照 ,而且供体植株根、地上部吸磷量增加的程度明显高于受体。被卷缘桩菇和彩色豆马勃侵染的受体植株体内3 2 P的放射性强度分别是对照的 1 0倍和 6倍 ,两者形成菌丝桥后传递到受体植株的3 2 P分别为供体植株体内3 2 P的 1 .1 0 %和 0 .2 2 %。供体植株吸收的3 2 P可以通过菌丝桥传递给受体 ,但是绝对数量十分有限 ,对受体植株磷营养没有产生显著的影响 ,但P .involutus和P .tinctorius侵染受体植株后 ,促进了受体落叶松对磷的吸收 ,这是菌丝桥形成后 。

华南3省(区)水稻纹枯病菌的生物学性状与致病力分化研究

为了探明华南地区水稻纹枯病菌的生物学性状、致病力分化与菌株地理来源之间的关系,为该病害的防治提供依据,从我国华南3省（区）广东、广西和海南的33个县（市）采集水稻纹枯病标本,在分离到335个水稻纹枯病菌菌株的基础上,对它们的培养性状（菌丝生长速率、菌落颜色、菌核数量）、菌丝融合群、菌丝细胞核数目以及致病力分化进行了研究。结果表明,菌株菌丝生长速率可划分为慢、中、快3种类型,菌株数分别为3株（0.90%）、136株（40.60%）和196株（58.50%）;产生菌核的数量可划分为4种类型,即无菌核或极少形成菌核、菌核量少、菌核量中等和菌核量多,各有4株（1.19%）、59株（17.61%）、238株（71.04%）和34株（10.15%）。菌株融合群测定结果表明,所有供试菌株均属于立枯丝核菌（Rhizoctoniasolani）AG-1融合群的ⅠA亚群,即AG-1ⅠA。从中随机选取50个菌株进行菌丝细胞核染色,结果显示,水稻纹枯病菌菌丝的细胞核数目介于7~13个。对其中270个菌株的致病力测定结果表明,所有供试菌株可划分为中等致病力和强致病力2个致病型,分别为208株（77.04%）和62株（22.96%）,未发现弱致病力菌株。综合分析表明,所测菌株的致病型与菌丝生长速率及菌核产生数量各异,表现出较大的多样性。

不同氮形态对AM真菌孢子萌发和菌丝生长的影响

以Long-Ashton培养基为基础,采用NH4+-N、NO3--N和NH4+-NO3--N 3种氮源,研究了不同氮形态对AM真菌孢子萌发和菌丝生长的影响。结果表明,孢子的萌发速度在NO3--N和NH4+-NO3--N培养基上先快后慢,而NH4+-N培养基上先慢后快,但最终三者的萌发率没有差异,均达到50%左右;菌丝生长对3种氮形态的反应存在显著差异,NO3--N和NH4+-NO3--N培养基上的菌丝生长速率和长度大于NH4+-N培养基上的相应值。本试验表明,与NO3--N和NH4+-NO3--N 相比,NH4+-N虽然没有降低AM真菌孢子的萌发率,但是能够抑制萌发菌丝的生长。

澳洲坚果根系溶提物对AM真菌孢子萌发和菌丝生长的影响

澳洲坚果(Macadamia integrifolia)根系甲醇溶提物影响离体培养条件下丛枝菌根真菌孢子生长发育的试验结果表明,澳洲坚果根系甲醇溶提物对离体条件下丛枝菌根真菌(Glomus mosseae和Gigaspora margarita)孢子生长发育有明显的促进作用,能显著提高孢子萌发率,增加菌丝长度.浓度为20%～100%的甲醇溶提物均可显著促进丛枝菌根真菌孢子的生长发育,其孢子萌发率和菌丝长度均显著高于对照,60%的甲醇溶提物效果最明显.Glomusmosse和Gigasporamargarita孢子萌发率随着甲醇溶提物浓度的升高而增加,60%甲醇溶提物孢子萌发率达到最高,分别为81.7%和76.0%.Glomus moscae和Gigaspora margarita孢子菌丝长度也表现为随洗脱剂浓度的升高,菌丝生长呈先增强后减弱趋势,洗脱剂浓度为60%时菌丝长度达最长,分别为31.2和28.0 mn.澳洲坚果根系甲醇溶提物中含丰富的黄酮类物质,其含量与甲醇洗脱剂的浓度有关,当浓度为60%时,黄酮类物质含量最高.通过对澳洲坚果根系甲醇溶提物中黄酮类物质含量与丛枝菌根真菌孢子生长发育的相关性分析发现,甲醇溶提物中黄酮类物质含量与离体条件下丛枝菌根真菌孢子的生长发育表现为极显著的正相关.甲醇溶提物中黄酮类物质含量越高,其对丛枝菌根真菌孢子的生长发育促进作用越大.

一株粪生毛壳菌的分离鉴定及其对辣椒枯萎病的防治效果

本文采用平板对峙法和抑菌圈法从76株粪生真菌中筛选出1株辣椒枯萎病生防菌株LJ-S2L1,并利用菌落直径法、纸片扩散法、室内毒力测定和盆栽试验评价了其防病效果。结果表明,菌株LJ-S2L1对辣椒枯萎病菌抑菌率达71.67%,可使辣椒枯萎病菌菌丝发生隘缩或断裂,抑菌圈直径达32 mm;菌株LJ-S2L1发酵液和无菌发酵滤液均对辣椒枯萎病菌菌丝生长有抑制作用,抑制率分别达61.57%和56.48%。毒力测定结果表明,菌株LJ-S2L1发酵液对辣椒枯萎病菌的抑制率在1000μL/m L时达到72.10%,抑制中浓度为300.63μL/m L;盆栽试验防治效果达到71.8%。根据形态学特征结合其分子系统发育树分析,将菌株LJ-S2L1鉴定为球毛壳菌Chaetomium globosum。

杏鲍菇菌糠对鸡腿菇菌丝生长和产量的影响

为综合利用食用菌菌糠,以杏鲍菇菌糠为试验材料,研究菌糠及其提取液对鸡腿菇菌丝生长及产量的影响。结果表明,在平板培养基上,用60%、80%菌糠提取液代替PDA培养基中的马铃薯汁,菌丝生长速度比对照(PDA培养基)提高22.0%、25.2%(P<0.05),并可增强菌丝长势。用20%、40%、60%、80%菌糠代替栽培料中的玉米芯,菌丝满袋时间和第1茬菇采收时间分别比对照(80%玉米芯)提前0、2、4、6d和2、4、5、7d。配方③(40%菌糠+40%玉米芯)前3茬产量最高,为233.4kg(培养料干质量200kg),比对照(80%玉米芯)提高10.5%(P<0.05),配方②(60%菌糠+20%玉米芯)、配方①(80%菌糠)前3茬产量分别比对照(80%玉米芯)降低4.2%、13.6%(P<0.01)。在发酵料栽培鸡腿菇时可以用杏鲍菇菌糠代替部分玉米芯,其最佳配方为40%菌糠+40%玉米芯。

旱作水稻西瓜间丛枝菌根菌丝桥诱导水稻磷转运蛋白的表达及对磷吸收的影响

采用中间隔网的土培根箱试验,对旱作水稻或/和西瓜接种丛枝菌根真菌(简称AM真菌)幼套球囊霉(Glomus etunicatum Becker&Gerdemann),研究了旱作水稻/西瓜间形成菌丝桥并诱导水稻磷酸盐转运蛋白OsPT11的表达和对磷吸收的影响。结果表明:(1)根箱两侧均未接种AM真菌时,旱作水稻和西瓜根系均不形成菌根,水稻根系的磷酸盐转运蛋白OsPT11也不表达。(2)西瓜侧接种AM真菌时,西瓜与水稻间形成的菌丝桥引起水稻菌根的形成,并诱导水稻根系磷酸盐转运蛋白OsPT11表达。(3)菌丝桥侵染和直接接种侵染对旱作水稻和西瓜形成丛枝菌根能达到相同的效果,旱作水稻和西瓜的菌根侵染率分别为80%以上和70%以上。(4)在旱作水稻/西瓜间作系统中,当接种AM真菌时,水稻和西瓜根际有效磷含量显著高于对照处理,水稻地上部全磷含量降低,而西瓜地上部全磷含量升高。

真菌菌丝细胞壁提取物对马铃薯块茎组织抗干腐病的诱导效应

以马铃薯(品种‘大西洋’)块茎切片为材料,研究了马铃薯非亲和菌株粉红单端孢(Trichothecium roseum)菌丝细胞壁提取物处理对马铃薯块茎组织干腐病抗性的诱导效果及其机理。结果表明,150μg/mL(以中性糖含量为标准)菌丝细胞壁提取物预处理马铃薯切片72 h后进行损伤接种能显著降低干腐病菌(Fusarium sulphureum)的侵染能力,预处理块茎的病斑直径仅为对照的43.6%;菌丝细胞壁提取物处理能显著增强与马铃薯块茎组织抗病相关的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性。可见,粉红单端孢菌丝细胞壁提取物预处理能显著增强马铃薯块茎组织对干腐病的抗性,而且主要是通过提高马铃薯块茎组织中与抗病性相关酶的活性来实现的。

橄榄小孢拟盘多毛孢(Pestalotiopsis microspora)的生物学特性研究

橄榄小孢拟盘多毛孢(Pestalotiopsis microspora)是导致采后橄榄果实腐烂的主要病原菌,本文研究了pH、温度、光照、碳源、氮源等条件对橄榄小孢拟盘多毛孢菌落生长、产孢和分生孢子萌发的影响。结果表明,橄榄小孢拟盘多毛孢生长最适pH为6,最适温度24~26℃;产孢最适pH为7,最适温度24~26℃,光暗交替条件下产孢量最多;以D-果糖、甘露醇为碳源和以蛋白胨为氮源的培养基最有利于橄榄小孢拟盘多毛孢菌丝的生长,以葡萄糖、蔗糖为碳源和以蛋白胨为氮源的培养基最有利于该菌产孢;分生孢子萌发最适pH为6,最适温度26~28℃,全黑暗条件下孢子萌发率最高;该菌菌丝致死温度为54℃(30 min),分生孢子致死温度为56℃(20 min)。

丛枝菌根根外菌丝网络形成过程中的时间效应及植物介导作用

以豆科植物紫花苜蓿为试验材料,应用三室(供体室-间隔室-受体室)培养系统,研究在供体和受体紫花苜蓿根系之间菌丝网络形成的时间效应以及间隔室中不同植物对菌丝网络建成的介导作用。第一个试验在供体和受体植物生长8、10、12、14周之后进行收获以检验菌丝网络形成的时间效应;第二个试验则在间隔室分别种植紫花苜蓿、羊草和独行菜,以考察菌根依赖性不同的植物对菌丝网络形成的介导作用。试验结果显示:(1)接种丛枝菌根真菌的供体紫花苜蓿根系能够形成良好的菌根共生,其外延菌丝可穿过尼龙网和间隔室侵染受体植物根系;植物生长8周后,在受体植物根系检测到菌根侵染,证实供体和受体植物间形成了根间菌丝网络;10周后,尽管供体室和受体室植物的侵染率已无差异,但二者的生物量和地上部磷浓度差异却加大,表现出菌丝网络对植物种内竞争影响的不对称性。(2)试验条件下,不同介导植物对受体植物的菌根侵染及生物量均无明显影响,但显著降低了供体植物生物量和地上部磷浓度;间隔室无介导植物或种植独行菜时,受体植物地上部和根系生物量显著低于供体植物,而当介导植物为紫花苜蓿和羊草时,受体和供体植物生物量无显著差异。研究表明,植物根间菌丝网络的形成受时间和介导植物的影响,同时也具有调节植物间资源分配和植物相互作用的功能。

菌丝形态分化与头孢菌素C合成的关系

利用显微图像分析法对顶头孢霉菌的菌丝形态进行了定量研究,并统计分析了头孢菌素C发酵过程中的菌丝形态的变化规律,具体对菌丝长度、菌丝宽度和菌丝生长单位进行了定量分析,分析了菌丝形态分化与头孢菌素C合成的关系。研究表明头孢菌素C的合成是在细长菌丝分化成膨大菌丝片段后才启动的,头孢菌素C可能主要是在膨大菌丝分化成节孢子的过程中被合成。