玉米大斑菌(Exserohilum turcicum)和小斑菌(Helminthosporium maydis)相互关系的研究

玉米小斑病菌(Helminthosporium maydis)和玉米大斑病菌(Exseiohilum turcicum)的相互关系中,小斑病菌可强烈地抑制大斑病菌的生长,在PDA培养基上可形成明显的抑菌区,在玉米植株上能减少大斑病病斑的数目,病斑变小,产孢能力也降低。玉米小斑病菌对大斑病菌的抑制作用因不同菌株的组合而异,抑制作用的强度也随不同接种方法和培养条件而变化。根据小斑病菌对大斑病菌的抑制作用,结合小斑病菌对温度较易适应的特性,初步推断我国春玉米区有逐步发展为小斑病常发区的潜在可能性。

玉米大斑病菌有性世代的研究进展

自 195 7年Luttrell人工诱导玉米大斑病菌有性世代获得成功后 ,该领域的研究十分引人注目。从玉米大斑菌有性阶段的归属、培养方法、遗传研究等方面论述了玉米大斑菌的研究现状 。

大斑刚毛座腔菌高产漆酶条件的响应面优化及酶学特性

【目的】优化大斑刚毛座腔菌(Setosphaeria turcica)高产漆酶的最佳发酵条件,确定其酶学性质,为进一步开发应用奠定基础。【方法】以大斑刚毛座腔菌为出发菌株,首先采用单因素试验确定影响菌株产漆酶的碳源、氮源及铜离子的种类及范围,并在单因素试验的基础上,以漆酶酶活力为响应值,采用central composite design(CCD)响应面设计试验,利用Design Expert软件对响应值进行3因素3水平下的多元二次回归拟合分析,优化大斑刚毛座腔菌产漆酶的发酵培养基成分;初步分离大斑刚毛座腔菌发酵液中的漆酶,以ABTS为反应底物,设置不同温度及p H,测定漆酶的最适反应温度、p H及热稳定性、p H稳定性,进一步测定其反应动力学常数Km值、Vm值,确定其酶学特性。【结果】建立了以漆酶酶活力为响应值的多元二次回归模型,模型差异显著(P=0.0001),可以用该模型来拟合试验;响应面分析结果表明,各因素对漆酶活力的影响大小依次为Cu2+>葡萄糖>尿素,而葡萄糖和尿素交互作用极显著;通过拟合求出模型极值点,对应的大斑刚毛座腔菌产漆酶的最佳培养条件为:葡萄糖50.05 g·L-1,KH2PO4 1 g·L-1,尿素1.46 g·L-1,Mg SO4 0.5 g·L-1,蛋白胨2 g·L-1,玉米浆0.5 g·L-1,Cu SO4 0.07 g·L-1,Tween80 3 m L·L-1,28℃,150 r/min振荡培养7 d;在此条件下漆酶活力最高达(40.00±1.20)U·m L-1。对大斑刚毛座腔菌漆酶发酵液初步分离,经SDS-PAGE检测其漆酶相对分子量约为80 k D;以ABTS为底物时,最适反应温度为50℃,最适p H为4.2,在温度较高且弱酸性条件下活性较高,并且具有良好的温度稳定性和p H稳定性,常温下p H为4.2保持14 h后酶活力基本不变,50℃保温14 h后漆酶活力仍保持在60%以上;进一步在常温、p H为4.2时测定其米氏常数Km值为0.036 mmol··L-1,最大反应速率Vm为28.63 mmol·L-1·min-1。【结论】利用大斑刚毛座腔菌液体发酵产漆酶并研究其酶学特性,表明作为玉米致病菌的大斑刚毛座腔菌产漆酶具有发酵周期短、活性高、稳定性好等特性,可进一步研究开发应用。

具有辅助降解纤维素功能的大斑刚毛座腔菌糖苷水解酶GH61的鉴定、异源表达及功能分析

糖苷水解酶61家族(GH61)属于一类同时具有氧化作用和水解作用的纤维素降解酶类,既具有微弱的纤维素内切酶活性,也可通过氧化作用破坏纤维素晶体结构促进纤维素酶对木质纤维素的降解,在生物质资源的利用方面具有潜在的应用价值。对大斑刚毛座腔菌Setosphaeria turcica的GH61家族基因进行鉴定及生物信息学分析,通过转录组数据分析及荧光定量PCR验证,筛选出受玉米秸秆木质纤维素底物诱导表达的GH61家族基因StGH61-11。将StGH61-11进行重组表达,使用2,6-二甲氧基苯酚氧化反应测定其酶活力并优化诱导条件,表征其酶学性质并检测其对纤维素酶水解木质纤维素的促进作用。结果表明,在S.turcica基因组中存在21个GH61家族基因,且S.turcica在玉米秸秆的诱导下滤纸酶活明显增加,对其进行转录组分析发现,在以玉米秸秆为碳源时GH61家族基因中有11个基因的表达量增加。将其中StGH61-11基因在大肠杆菌中诱导表达,最佳诱导条件为25℃、1 mmol/L IPTG诱导9 h,此时获得的蛋白比活力可达到(54.08±1.67)U/g。重组蛋白StGH61-11的最佳催化条件为温度50℃、pH 5,在最佳催化条件下可以显著提高纤维素酶水解玉米秸秆的活性,协同度最高可达2.5,糖化率最高可达46.5%。

斯高威尔刺盘孢菌次生代谢产物分离纯化及其对大斑凸脐蠕孢菌的抑制作用

采用硅胶柱层析、凝胶柱层析、薄层层析和高效液相色谱等技术对一株斯高威尔刺盘孢菌Colletotrichum scovillei次生代谢产物进行分离纯化,得到两个化合物1和2,结构经波谱综合解析并与文献数据比对,确认化合物1为未见文献报道的神经酰胺类化合物6-甲基-12-羟基-十四烷基-N-(2′,3′,4′-三羟基丁基)-2E,4Z-二烯酰胺,化合物2为已知化合物sambutoxin。抑菌活性测定结果表明,两个化合物均对大斑凸脐蠕孢菌Exserohilum turcicum具有较强的抑制作用,EC_(50)值分别为11.43μg/mL和18.42μg/mL。离体叶片法测定结果表明,化合物1在800μg/mL质量浓度下对玉米大斑病的相对防治效果可达84.8%,与对照药剂百菌清相当。

玉米蠕孢类病菌生理分化研究的历史与现状

玉米上的蠕孢类病茵主要有玉米大斑病菌、、玉米小斑病菌和玉米园斑病菌。本文对上述3种病菌生理小种研究的历史和现状进行了评述,指出了研究中的最新进展及存在的问题,以便更好地指导当前生产中的抗病育种工作。

CP7菌株抗菌物质对真菌的活性及其作用机制研究

旨在研究多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)CP7菌株分泌的抗菌物质对玉米大斑菌和白色念珠菌的活性作用。结果显示,CP7菌抗菌物质对玉米大斑菌和白色念珠菌的菌丝、孢子生长有强烈的抑制作用,CP7菌抗菌物质处理后,玉米大斑菌的菌丝出现畸形、扭曲,细胞外壁皱缩,原生质发生凝聚,产生空泡,细胞器消溶,核区出现核固缩等现象;白色念珠菌的细胞壁和细胞膜模糊,原生质有凝聚现象,细胞器消溶,细胞核变形。推测CP7菌株抗菌物质是破坏真菌的细胞壁和细胞膜结构,形成通道,引起内容物外渗,破坏细胞内部结构,使原生质凝聚,细胞核固缩,最终使菌体死亡。