基于高通量测序的锈腐病西洋参转录组分析

为探究锈腐病对西洋参基因表达模式的影响,本研究采用RNA-seq方法分析比较健康与患锈腐病西洋参根与叶中的基因表达差异,并对差异表达基因(DEGs)进行功能聚类分析。结果显示:BL-vs-AL(感病叶片vs健康叶片)组中共鉴定出8 642个DEGs,包含上调表达4 463个,下调表达4 179个;BR-vs-AR(感病根vs健康根)组中共鉴定出5 308个DEGs,包含上调表达2 609个,下调表达2 699个。GO分析发现,大多数DEGs在细胞过程、代谢过程、细胞、催化活性等方面显著富集。KEGG分析表明,DEGs主要富集到苯丙素生物合成、不饱和脂肪酸的生物合成、MAPK信号通路等与植物抗病相关的代谢通路中。同时,在两组共有DEGs中预测到转录因子116个,分别归属到25类转录因子家族中。qRT-PCR验证7个DEGs结果与转录组测序结果的表达变化趋势相符。本研究明确了异质生境中感染锈腐病的西洋参相关基因的表达特征及相关代谢通路,可为深入研究西洋参抗锈腐病的分子机制提供一定的信息参考。

人参锈腐病对人参品质和土壤相关因子的影响研究

为研究锈腐病对人参品质和土壤相关因子的影响,以罹患锈腐病人参、健康人参及其根际土壤为试验材料,检测土壤理化性质、土壤酶活性,利用高效液相色谱法检测人参根及根际土壤内酚酸、皂苷含量,并利用分子手段检测土壤中病原菌数量。结果表明,人参根内大部分皂苷含量随锈腐病的加剧而减少,降幅为50.1%~72.5%;土壤中参根分泌的化感物质的种类、含量与人参病害程度密切相关,部分皂苷类物质含量升高,最高增长了7.5倍,且频率有所增加;丁二酸、肉桂酸含量显著高于健康株,较健康株分别增加3.69、2.39倍。对土壤因子的测定发现,除过氧化氢酶的活性随病害的加剧而升高,其余土壤质量指标均随病害的加剧而下降,其中速效磷降幅高达55.0%,且在病害初发时含量即开始下降,可以表征人参锈腐病的发生。相关性分析表明,病原菌数量与土壤因子的灰色关联度为0.3625~0.4975,与化感物质的灰色关联度为0.1825~0.6199。以上结果表明,人参患锈腐病后会影响人参品质,因此,改善土壤环境、调节土壤生态平衡、降低人参患病几率、是提高人参质量的有效途径。

基于传统分离和高通量测序的健康和患锈腐病西洋参根际土壤微生物群落分析

探究健康和患锈腐病西洋参根际土壤微生物的群落多样性和可培养菌株分离,以期为西洋参锈腐病发生机制及防控提供参考。利用传统分离技术和高通量测序技术分析健康和患锈腐病西洋参的根际土壤,探究其微生物的群落组成及多样性变化。经由传统分离技术合计得到24株细菌和25株真菌,优势菌属包括假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和青霉菌属(Penicillium)。高通量测序结果显示,健康和锈腐病土壤中细菌群落均以蓝细菌门(Cyanobacteria)和变形门(Proteobacteria)为主;患锈腐病组有所降低的为蓝细菌门(Cyanobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)和变形菌门(Proteobacteria),大幅上调的为拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)与厚壁菌门(Firmicutes)。健康和锈腐病土壤内所含的真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)为主,被锈腐病感染后有所上调的为担子菌亚门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)与被孢霉门(Mortierellomycota)。感染锈腐病根际土壤细菌多样性明显减少。研究表明健康和锈腐病土壤微生物群落组成与数量明显不同,为西洋参锈腐病的发病机制及防控技术提供了理论依据。

六种杀菌剂防治西洋参锈腐病效果对比试验

Ilyonectria属真菌是引起西洋参锈腐病的主要病原菌,给西洋参生产造成重大经济损失。选取分离自陕西省留坝县西洋参的Ilyonectria属病原菌,通过平板培养,测定其在PDA培养基上的生物学特性和菌落形态特征。采用菌丝生长速率法,选择6种常用杀菌剂进行了病原菌抑制效果测定对比。结果显示:Ilyonectria在PDA培养基上的菌落呈浅黄色至浅褐色,气生菌丝滑顺,菌落质地形似毛毯,边缘较平滑,大型分生孢子长椭圆形,稍弯曲,两端钝圆,可见1~2个分隔。室内测试结果表明:供试的6种杀菌剂中,多菌灵抑菌效果最好,其次是咯菌腈和丙环唑;恶霉灵和甲基托布津有一定抑制效果,但用量偏大,不推荐;五氯硝基苯效果最差,几乎无作用。

人参锈腐病生防细菌的分离筛选与鉴定

从吉林和辽宁两省不同人参种植区土壤中分离出836株细菌,从中筛选出10株对人参锈腐病菌(Cylindrocarpon destructans)具有明显抑制作用的拮抗菌株。选择抑菌效果最好的菌株BS015(抑菌圈直径22.8mm),对人参几种常见病原菌进行抑菌谱试验。结果表明:菌株BS015对人参根腐病菌(Fusarium solani)、人参菌核病菌(Sclerotinia schinseng)、人参黑斑病菌(Alternaria panax)均有较好的抑菌效果,对人参立枯病菌(Rhizoc-tonia solani)抑制效果不明显。通过对其形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析研究,菌株BS015为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。

人参锈腐病菌的鉴定

人参锈腐病是人参最重要的一种根病害。国内外人参产区均有发生。它不仅影响人参的产量和质量,而且使栽种过人参的土壤几十年内不能再植参,成为人参生产中的主要障碍。此病是由土壤传染的病原真菌引起的。

6株木霉菌对人参锈腐病的防治效果

本文研究了哈茨木霉Trichoderma harzianum T1、深绿木霉T.atroviride T3、康氏木霉T.koningii T4和3株绿色木霉T.viride T2、T5和T6对人参锈腐病的室内拮抗作用和田间防治效果。对峙培养结果显示,6个木霉菌株对人参锈腐菌Cylindrocarpon destructans均具有较好的抑制作用,其中T1抑制效果最好,菌落生长抑制率为73.02%。田间试验结果显示,施用木霉菌后人参锈腐病的病情指数显著降低(P<0.01),其中T1对人参锈腐病的防效最好,达到44.08%。施用木霉菌后人参产量与对照相比有所增加,但未达到显著水平(P=0.39)。

人参锈腐病拮抗生防菌的筛选与鉴定

从人参根际土壤中筛选到具有拮抗人参锈腐病菌(Cylindrocarpon destructans)生物活性的生防菌3株,其中菌株BS015和菌株HN01为细菌,抑菌圈直径分别为22.8mm和21.9mm。菌株Tri41为木霉菌,抑菌率达76.6%。对人参几种常见病原菌进行了抑菌试验,结果表明:对人参根腐病菌(Fusarium solani)、人参立枯病菌(Rhizoctonia solani)、人参黑斑病菌(Alternaria panax)、人参菌核病菌(Sclerotinia schinseng)均有一定的抑菌效果。结合16S rDNA分子鉴定和形态鉴定对3株菌株进行了鉴定,结果表明:菌株BS015为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株HN01为多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa),菌株Tri41为哈茨木霉(Trichdema harzianum)。

人参锈腐病拮抗细菌BS015最适发酵条件研究

通过单因子试验和正交试验方法对人参锈腐病拮抗细菌BS015摇床发酵条件和培养基配方进行了研究。结果表明:最适发酵条件为装液量20%,接菌量5%,pH7,温度28～30℃;发酵最适培养基配方为葡萄糖18 g/L、L-谷氨酸钠12 g/L、牛肉浸膏5 g/L、磷酸氢二钾4 g/L、硫酸镁1 mg/L、氯化钠3 g/L、硫酸锰5 mg/L。

木霉菌ECT-01-2对人参锈腐病菌的拮抗作用

以木霉菌株ECT-01(Trichoderma sp.)为出发菌株,孢子经紫外线照射处理后获得1株高拮抗活性的突变体ECT-01-2。通过对峙培养与发酵液处理,研究突变体ECT-01-2对人参锈腐菌的拮抗作用。结果表明,ECT-01-2对人参锈腐菌的抑制率高达83.68%。发酵液对人参锈腐菌丝和孢子都有一定的抑制作用,初步明确了ECT-01-2对人参锈腐菌的拮抗机理以竞争、重寄生、抗生作用及溶菌作用为主。

人参锈腐病拮抗放线菌的鉴定及发酵条件

从人参田土壤中筛选到1株对人参锈腐病菌(Cylindrocarpon destructans)有较强拮抗作用的菌株1a-3,通过形态特征、培养特性、生理生化特性、细胞壁组分分析和16S rDNA同源性序列分析,确定该菌株为链霉菌属灰产色链霉菌(Streptomyces griseochromogenes)。经单因子和各因子正交试验,确定的最适发酵培养基配方为,葡萄糖1 g/L、玉米粉3 g/L、大豆粉2 g/L、酵母粉0.3 g/L、KH2PO40.1 g/L、CaCO30.3 g/L、NaCl 0.1 g/L;最适培养条件为起始pH值7.0、28℃摇瓶培养60 h。

东北地区人参锈腐病菌的分子鉴定

人参锈腐病一直是人参生产中的重要病害之一,严重影响人参产业的持续健康发展。为明确东北人参主产区人参锈腐病的病原菌种类,从辽宁、吉林和黑龙江省人参主产区罹病植株上共分离纯化获得菌株45株,采用rDNA-ITS序列分析方法鉴定了东北人参主产区人参锈腐病致病菌,在PDA培养基上观察病原菌菌落及分生孢子形态特征,通过针刺离体接种法测定不同种间的致病力差异。结果表明:在45个菌株中,28个菌株为毁灭柱孢(Cylindrocarpon destructans),rDNA-ITS序列与GenBank中的C.destructans相似性达99%,菌落呈浅褐色,质地毡状,分生孢子圆柱型,直立,基部稍窄;3个菌株为毁灭柱孢毁灭变种(Cylindrocarpon destructans var.destructans),rDNA-ITS序列与GenBank中的C.destructans var.destructans相似性达99%,菌落呈深褐色,质地绒毛状,分生孢子棍棒型,稍弯曲,基部钝圆;14个菌株为强壮土赤壳(Ilyonectria robusta),rDNA-ITS序列与GenBank中的I.robusta相似性达99%,菌落呈棕灰色,质地毛絮状,分生孢子长椭圆形,稍弯曲,两端钝圆。生长11d后的菌落直径为(4.21±0.16)^(7.78±0.25)cm,其中生长速度最快的病原菌为强壮土赤壳(I.robusta),其次为毁灭柱孢(C.destructans),毁灭柱孢毁灭变种(C.destructans var.destructans)生长速度最慢。致病力测定结果表明,不同种间致病力差异显著,毁灭柱孢毁灭变种(C.destructans var.destructans)致病力最强,其次为毁灭柱孢(C.destructans),强壮土赤壳(I.robusta)相对较弱。

人参锈腐病菌拮抗放线菌JY36发酵条件研究

对人参锈腐病拮抗放线菌JY36的发酵条件进行研究,确定了其最佳培养基组成及培养条件。单因素试验和正交试验结果表明,最佳斜面固体培养基为3号培养基,最佳种子培养基为4号培养基,最佳发酵培养基为6号培养基。最适发酵时间为120 h,最适发酵培养温度为30℃,最适初始pH值为7。

利用土壤拮抗性微生物防治人参锈腐病

从人参根围土壤中分离到２５０多株土壤微生物。通过土壤微生物－人参锈腐菌平板对峙培养，筛选出抑菌效果好的７个菌株。室内参根生测表明，施用拮抗菌Ｂｃ００９、Ｂｃ０１１、Ｂｃ０２２，２４小时后再接种人参锈腐菌，比施用拮抗菌后马上接种人参锈腐菌的防治效果好，达６２．４％ ～８０．０％ 。田间小区防效试验的结果表明，３个芽孢杆菌菌株处理参根防效明显高于化学药剂，其防治效果达到６４．７％ ～７３．９％ 。

外源水杨酸诱导人参抗锈腐病的生理机制

人参(Panax ginseng C.A.Meyer)锈腐病是由人参锈腐病菌[Cylindrocarpon destructans(Zinns.)Scholten]引起的根部病害之一,在人参生产中造成严重的产量损失。水杨酸(SA)是一种重要的化学诱导物质,目前将其应用于植物诱导抗病性的相关研究已成为热点。在温室可控条件下进行,用浓度为200mg.L-1的SA溶液处理2年生人参移栽苗,然后接种人参锈腐菌,接种后3,6,9,12,15,20,25,30d取样。通过测定参根内丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖含量和细胞膜电解质外渗率,探索其诱导抗性的生理基础。结果表明:经SA处理后,接种人参锈腐菌的参根MDA含量在12d时较接菌未处理的下降了35.5%;脯氨酸含量在15d时达到峰值142.31μg.g-1FW,是清水对照的1.85倍;可溶性糖含量在12d时达到峰值4.91mg.g-1FW,是清水对照的1.6倍;细胞膜电解质外渗率呈明显下降趋势。这说明外源SA能有效降低参根内MDA含量和细胞膜电解质外渗率,提高脯氨酸和可溶性糖的含量,增强人参对锈腐病的系统抗性。

EM对西洋参锈腐病菌的抑菌作用

西洋参锈腐病是当前生产中的主要病害,发生普遍,危害严重.化学防治有很多报道,但都不够理想.本试验根据微生态理论,应用日本研制的EM生物药剂与百菌清,甲基托布津,多抗霉素,代森锰锌做室内抑菌试验.结果表明:0.6%EM效果最佳,病菌抑制率达93.5%,0.4%和0.2%EM抑制率分别是92.5%和90.0%.而百菌清,甲基托布津,多抗霉素和代森锰锌抑制率分别是65.0%,56.5%,70.0%和48.5%.在试验过程中,我们还对抑菌过程中病菌形态及性状进行观察,观察过程中发现EM菌落有明显侵吞病菌现象,在培养基上,凡是位点被EM菌占领的地方病菌都无法生长,形成凹陷,在两者对峙过程中,病菌明显处于弱势,在对峙位点处取受害病菌进行显微观察发现,病菌被侵害后细胞明显萎缩,菌丝纤细,原生质浓缩,并伴有部分菌丝解体,断裂.EM屑由多种微生物配制的生物药剂,施入土壤具有再生性,对人体和植物安全无害,是防治人参,西洋参锈腐病的理想药剂.该药剂的田间试验正在进行中.

人参锈腐病参根体内若干生物化学变化

对人参锈腐病[Cylindrocarpon destructans(Zinss)Scholten)的病根组织和健根组织进行了多种有机物的分析。结果表明,在病根中人参总皂甙、淀粉、总糖和6种氨基酸的含量减少。但脂肪酸、木质素、还原糖和10种氨基酸的含量比健参根增加。

人参锈腐病研究进展

综述了近年来对人参锈腐病病参的表皮和根内化学成分的变化、病原菌生物学特性、分子生物学及防治方面的研究。结果显示,锈腐病菌侵入参根后,病根体内总皂甙、粗淀粉、总糖减少,而木质素、脂肪酸和还原糖增加;Ca,Zn,Mn,Fe,Al,Si的含量增加,K的含量降低。生物学特性方面研究了最适病原菌生长的碳源、氮源、pH值、温度及微量元素Fe、Pd、Zn、Cd、Cu对菌丝生长的作用。防治方面则对农业防治和生物防治进行了总结。农业防治主要是进行合理轮作,施用有机肥;生物防治重点在拮抗菌的筛选上。以生物防治方法防治人参锈腐病有很广阔的前景。

丁香与苦参复配剂对人参锈腐病菌的抑菌活性

以丁香和苦参复配液作为供试药液,研究其对人参锈腐病菌的抑菌活性。结果表明:丁香与苦参提取液复配的增效比值为1.96;对人参锈腐病菌的孢子萌发具有很强的抑制作用;对病原菌菌丝生长有抑制作用,菌丝干重随药液浓度的增大而减小;对病原菌的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度均为4 mg/mL。

人参锈腐病拮抗放线菌筛选、形态及培养特征研究

从吉林省集安市和通化市采集的土样中分离到249个放线菌菌株。拮抗试验表明：有13个菌株对人参锈腐病菌表现出不同程度的抑制作用。其中菌株1a效果最好，抑菌带大于16 mm，抑菌率为75.8%，1014-5，1013-2，5a和313-3效果较好，抑菌带为9-16 mm，抑菌率分别为61.9%，56.6%，54.1%和53.8%。依据形态特征鉴定，这5个菌株属于链霉菌属，其中菌株1a和313-3为金色类群，1013-2为粉红孢类群，1014-5为绿色类群，5a为球孢类群。