化学诱变剂EMS对小麦条锈菌夏孢子萌发率的影响

采用3个pH值缓冲液,4个浓度甲基磺酸乙酯(EMS)溶液及6个时间处理,对小麦条锈菌夏孢子的诱变条件进行优化。结果表明,在室温条件下缓冲液pH值为7.0时,经0.03mol/LEMS溶液处理6～8min,小麦条锈菌条中27号小种夏孢子的死亡率达83.6%～85.8%,符合微生物诱变经验指数最佳诱变剂量的选择标准。不同毒性的小麦条锈菌生理小种对EMS的敏感性不同,且在离体培养条件下,毒性较弱小种的生活能力及抗逆能力明显强于毒性较强的小种。

葡萄锈菌夏孢子萌发条件及其药剂抑制效果

应用葡萄锈菌夏孢子室内水滴培养探讨葡萄锈菌夏孢子的萌发与温度、湿度的关系，并测定了几种杀菌剂对夏孢子萌发的抑制效果。结果表明，夏孢子萌发的最适温度为２２℃；适宜的相对湿度为９０％以上；波尔多液１００、２００倍，石硫合剂０．２、０．３、０．５、１．０、３．０、４．０Ｂé，粉锈宁１５００、２０００倍，代森锌８００倍液对夏孢子萌发有９６．

小麦叶锈菌休眠与萌发夏孢子的差异表达

【目的】小麦叶锈菌引起的小麦叶锈病是小麦的重要病害之一,孢子萌发和侵入气孔是保证叶锈菌正常侵染寄主的重要前提。本研究旨在研究小麦叶锈菌夏孢子萌发的差异表达特性,为揭示萌发的机制及其与致病的关系提供依据。【方法】利用小麦叶锈菌致病类型THTT的休眠夏孢子和萌发夏孢子进行RNA-seq分析。【结果】在萌发夏孢子中筛选出相比休眠夏孢子上调表达的基因为4400个,下调基因5325个。GO富集分析发现,上调差异基因主要涉及细胞进程、有机物代谢、信号传导、单个有机体过程、催化酶活性等;下调基因主要涉及单组织过程、单个有机体细胞过程、有机物代谢过程、催化活性调节等过程。利用KEGG分析发现,差异基因共参与109条通路,从中筛选出两条与孢子萌发相关的通路——丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路和囊泡运输中的SNARE蛋白交流。10个基因的定量分析结果与基因数字表达谱分析结果一致。【结论】研究获得了叶锈菌孢子萌发及侵入气孔过程中的重要差异基因,研究结果为研究叶锈菌致病机制奠定基础。

小麦条锈菌cDNA文库构建和表达序列标签(ESTs)分析(英文)

小麦条锈菌(Puccinia striiformisf.sp.tritici)是全世界范围内小麦生产上的重要病原真菌,但是对小麦条锈菌的基因组和基因功能却了解甚少。为了促进小麦条锈菌基因组学的发展和大规模基因发现,我们以噬菌体λTrip1Ex2为载体,采用SMART技术构建了小麦条锈菌萌发夏孢子的cDNA文库。原始文库的滴度为1.1×106pfu/mL,平均插入片段长度为750 bp。从文库中随机挑取279个cDNA克隆测序,分析发现这些ESTs的平均GC含量为45.08%。通过聚类分析,279个ESTs拼接成31个contigs和80 singletons。BLASTx分析表明,47%的ESTs与GenBank中报道的功能已知或未知蛋白具有相似性。tBLASTx分析表明12个uniseqs与EST数据库中的序列具有相似性,其中9个是来自担子菌的cDNA文库。几个EST与已知的真菌致病相关基因具有高度相似性。RT-PCR分析了几个基因在小麦条锈菌侵染过程中的表达水平。这些结果为小麦条锈菌夏孢子萌发以及侵染寄主过程中的基因表达研究奠定了很好的分子生物学基础。

四川省小麦条锈菌耐高温性鉴定及其cDNA文库构建

近年条锈菌越夏调查发现,小麦条锈菌耐高温性增强,越夏海拔下限有所降低。本研究通过在高温(21±0.2)℃条件下接种,评价了119个来自四川省的条锈菌菌株耐高温性,并构建了耐高温菌株SC-PX1-4-3萌发夏孢子的cDNA文库。结果发现来自四川的条锈菌群体中耐高温菌株占35.3%,主要分布在成都市、凉山市、简阳市和广元市。夏孢子萌发率统计分析表明,耐高温菌株在高温条件下比温度敏感菌株具有更高的萌发率。采用SMART技术构建了耐高温菌株萌发夏孢子cDNA文库,库容为2.1×106cfu,插入片段平均多大于1.0kb。本研究结果初步明确了四川省小麦条锈菌群体中耐高温菌株组成和分布区域,不同菌株在夏孢子萌发阶段对高温的耐受性存在显著差异,为进一步研究条锈菌耐高温机制奠定基础。

侵染早期小麦叶锈菌相关基因的筛选及表达分析

为挖掘与叶锈菌萌发及早期侵染相关的关键基因,利用PacBio SMRT和Illumina HiSeq测序技术对叶锈菌夏孢子萌发0、2、4、8、12和24h的孢子和芽管进行转录组测序,通过全长转录本基因表达差异分析和生物信息学分析进行候选基因筛选,利用qRT-PCR技术对候选基因在不同毒力菌系与小麦的亲和/非亲和互作中的表达模式进行系统分析。结果表明:1)综合分析筛选出差异显著且功能相关的4个候选基因,其中,PTTG_1050为SNARE蛋白的编码基因,可能参与SNARE介导的囊泡运输;PTTG_4765属于ABC转运蛋白基因家族PDR亚族;PTTG_1823属于PKc_Like超基因家族;PTTG_1279为候选分泌蛋白编码基因。2)4个候选基因在侵染早期受到强烈诱导或抑制,且在亲和互作中表达量高于非亲和互作,说明其在叶锈菌的早期侵染和扩展中发挥了重要作用,可能是早期成功侵染的关键基因。