籽莲响应腐败病菌侵染早期的转录组分析

由尖孢镰刀菌莲专化型引起的腐败病是籽莲主要病害之一。为了探明籽莲对莲腐败病菌侵染的响应分子机制,以寸三莲为研究材料,采用转录组测序技术对籽莲根系进行转录组测序,鉴定籽莲响应腐败病菌侵染的关键基因。结果表明,莲腐败病菌接种后第5天,籽莲根系共发现402个基因显著差异表达,包括107个MYB、WRKY等转录因子显著上调表达。KEGG富集分析表明,大量差异基因显著富集于与肉桂酸、类黄酮合成相关的苯丙烷、类黄酮生物合成代谢通路,初步推测Nn7g37110、Nn7g37111和细胞色素P450等相关功能基因与籽莲响应莲腐败病菌侵染有关。本研究结果以期为籽莲抗腐败病分子育种提供理论参考。

枯萎病尖孢镰刀菌的RAPD-PCR多态性分析

利用随机扩增多态性DNA(RAPD PCR),对采自我省不同地区、不同寄主和同一寄主不同植株的瓜类枯萎病原菌尖孢镰刀菌进行遗传多样性分析,筛选到6个多态性随机引物,共产生了72条RAPD带,其中86.11%具有多态性;通过聚类分析,将供试菌株分为4个RAPD组,确定了菌株间的亲缘关系,为瓜类枯萎病原菌尖孢镰刀菌的分类提供有利的分子证据.

西瓜枯萎病菌生理小种鉴定技术体系的建立和验证

在已有的研究结果基础上,建立了一套西瓜枯萎病菌生理小种鉴定技术体系,并进行验证。结果表明:采用该鉴定技术体系,可以准确鉴定和区分出尖孢镰刀菌西瓜专化型生理小种0、1和2,可用于西瓜枯萎病菌生理小种分化与致病性测定,以及抗枯萎病种质资源和品种的筛选鉴定。

香蕉枯萎病田间分布型及病原菌在植株上的分布

为探讨香蕉枯萎病大田病株及其体内尖孢镰刀菌(Fusarium oxyporum f.sp.cubense)的分布情况,首先对大田病株的发病情况进行调查,通过分布频次检验、聚集指标测定、Taylor幂法则、Iwao m*-m模型等对田间病株的空间分布型进行研究,在此基础上,检验聚集均数λ,分析其聚集原因。同时,在香蕉植株不同部位取样,检测病原菌在植株体内的分布情况。结果表明:香蕉枯萎病大田病株的理论分布符合聚集类型,各项聚集度指标均满足C>1、I>0、m*/m>1、CA>0、K>0。大田病株的空间图式也趋于聚集分布,聚集程度随着种群密度升高而升高,病株间互相吸引,以病株群为单元在蕉地分布均匀,其相对聚集度随种群密度变化的速率为(11.0962+0.1752)m,密度越高,相对聚集度随密度变化速率越大。这种聚集分布是环境作用导致。建立最适理论抽样数模型后,根据一定置信水平下的允许误差值可估测相应发病情况时所配套的最适理论抽样数,且随着病情加重,配套抽样数随之减少。在进行序贯抽样时,假如累计病情等级高于判据上限即可视为防治蕉地,若累计病情等级低于判据下限可视为安全蕉地,如果累计病情等级在判据上限和下限之间,需增加抽样量,但可以理论抽样模型中的最大抽样量终止抽样。最适宜的抽样方法为棋盘式取样法和单、双对角线取样法。此外,枯萎病菌在香蕉植株体内的分布因样地发病程度和植株部位不同而有显著差异,植株球茎的平均含菌量显著高于其它部位。

绿色木霉对黄瓜立枯丝核菌和尖孢镰刀菌的拮抗作用

考察了从平菇栽培料上分离到的污染木霉(Trichoderma spp.)对黄瓜尖孢镰刀菌(Fusarium oxypo-rum)和黄瓜立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的拮抗作用,并从中筛选出绿色木霉(Trichoderma viride)TH4对这两种病原菌具有较强的抑制作用。通过显微镜观察证明TH4可以侵入到病原菌的菌丝内,使病原菌的细胞壁变薄、消解,最终导致菌丝断裂。通过对扣培养法与圆盘滤膜法证明了TH4的挥发及非挥发代谢产物都会对病原菌产生一定的抑制作用。

甘蓝枯萎病菌原生质体的制备与再生条件的优化

建立甘蓝枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.conglutinans)高效遗传转化体系的途径之一是获得其具有再生功能的原生质体。本研究通过对甘蓝枯萎病菌菌丝摇培时间、菌丝的酶解时间、保护原生质体的渗透压稳定剂的种类和浓度等因素进行优化,建立了制备甘蓝枯萎病菌原生质体的高效、稳定体系,并在SR固体培养基上实现了甘蓝枯萎病菌原生质体的再生,再生率可达21.13%。该体系的获得将为下一步甘蓝枯萎病菌高效遗传转化体系的建立和致病机理的解析奠定基础。

植物源化合物百里香酚对西瓜枯萎病菌的抑菌机制初探

为了明确植物源化合物百里香酚对西瓜枯萎病菌(Fusarium oxyporum f.sp.niveum)的抑菌活性及机制,采用室内生化测定方法研究了其对西瓜枯萎病菌菌丝生长量、分生孢子产生及萌发、细胞膜通透性、蛋白质及DNA合成的影响,并通过显微镜观察菌丝形态的变化。结果表明,百里香酚对菌丝生长量、分生孢子产生和萌发具有较强的抑制作用,其EC50值分别为42.91 mg/L、35.18 mg/L和56.46 mg/L。经百里香酚处理后的菌丝生长缓慢,细弱,分支减少,分生孢子的产生受到抑制;百里香酚浓度为25 mg/L时,能够显著影响菌丝体细胞膜的电导率,电导率随着处理时间的延长上升明显。浓度为12.5 mg/L时,百里香酚对西瓜枯萎病菌菌丝体的蛋白质合成有一定的抑制作用;浓度为100.0 mg/L时,其对菌丝体DNA的合成有明显的抑制作用。说明百里香酚通过改变西瓜枯萎病菌菌丝体细胞膜通透性、抑制菌体内部分蛋白质及DNA的生物合成达到抑菌效果。

同一病株西瓜枯萎病菌RAMS分析

利用RAMS(Randomamplifiedmicrosatellites)分子标记技术对河北省不同地区的3个西瓜枯萎病病株分离物Fon1、Fon2、Fon3各10个单孢菌株进行了基因组多态性分析。10个RAMS引物进行扩增,Fon1共扩增出39条带,其中多态性条带9条;Fon2共扩增出40条带,多态性条带5条;Fon3共扩增出40条带,多态性条带4条。结果分析表明,同一病株分离物的不同单孢菌株之间在分子水平上存在遗传差异性。

2%戊唑醇种子处理可分散粉剂防治棉花枯萎病的田间药效试验

田间药效试验表明,2%戊唑醇种子处理可分散粉剂防治棉花枯萎病具有良好的防治效果。使用2%戊唑醇种子处理可分散粉剂1∶500～250,(药种比)防治效果可达67.75%￣82.60%,对棉花安全。

莲腐败病菌细胞壁降解酶的提取及活性分析

镰刀菌在侵入寄主植物过程中能产生一系列细胞壁降解酶,不同种类的镰刀菌在致病过程中起主要作用的降解酶类有所不同。为明确莲腐败病病菌在致病过程中起主要作用的降解酶,对莲腐败病病菌的5种细胞壁降解酶的酶活进行测定,结果表明:多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)和纤维素酶(Cellulase,Cx)均有较大活性,分别为4.89 U/mg和6.38 U/mg;果胶甲基半乳糖醛酸酶(Polymethylgalacturonase,PMG)、多聚半乳糖反式消除酶(Polygalacturonic acid transeliminase,PGTE)、果胶甲基反式消除酶(Pectin methyltranseliminase,PMTE)最大活性分别为2.60 U/mg、0.531 U/mg和0.093 U/mg。该测定结果表明莲腐败病病菌在致病过程中起主要作用的细胞壁降解酶为多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶。

香蕉枯萎病菌果胶甲基酯酶基因的克隆与生物信息学分析

旨在了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporumf.sp.cubense)4号生理小种(FOC4)PME基因序列特征,根据同源物种PME相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,克隆FOC4序列基因和开放阅读框,命名为Foc4Pme。结果表明,所获得的PME基因均含有2个内含子和3个外显子,990 bp的片段,编码329个氨基酸。预测编码蛋白有信号肽,具有1个功能位点,其分子质量和等电点分为34.894 8 kD和9.17,该蛋白为稳定存在的蛋白。该蛋白疏水性最大值为2.022,最小值为-2.156,大部分区域为亲水区。该基因编码的蛋白具有一定保守性,进化上与镰刀菌亲缘关系最近。

香蕉枯萎病菌果胶裂解酶基因的克隆与序列分析

为了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)4号生理小种(FOC4)PL基因序列特征,根据同源物种PL相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,克隆了FOC4序列基因,命名为pl2-FOC4。PL基因DNA序列由3个内含子和4个外显子组成。其cDNA编码区包含了831bp的片段,编码276个氨基酸。预测编码蛋白有信号肽,其分子质量和等电点分为30271.9Da和5.06,该蛋白为稳定存在的蛋白。PL2-FOC4具有5个N-糖基化位点,4个蛋白激酶C磷酸化位点,5个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,3个豆蔻酸位点。该基因编码的蛋白具有一定保守性,进化上与镰刀菌亲缘关系最近。

尖镰孢黄瓜专化型枯萎病菌拮抗菌的筛选、鉴定及培养条件优化

从蚯蚓粪中筛选出一株能抑制尖镰孢黄瓜专化型枯萎病菌的拮抗菌株,并通过优化培养条件以提高抑菌能力。以尖镰孢黄瓜专化型枯萎病菌为供试病原菌,以蚯蚓粪为供试材料,通过平板稀释法和平板对峙法中筛选到一株能较好抑制尖镰孢黄瓜专化型枯萎病菌的菌株WQ-5,通过形态学观察、生理生化特征和16S rRNA序列分析,初步鉴定其种属。通过单因素和响应面分析法对该菌的培养条件进行优化。通过防效试验验证其防效。菌株WQ-5为解淀粉芽孢杆菌,其最适培养条件为果糖30 g/L,酵母粉18.9 g/L,硫酸镁3 g/L,甘油1 g/L,磷酸氢二钾1.5 g/L,pH 5.8,装液量38.6%,转速240 r/min,接种量5%和温度30℃。优化后对黄瓜枯萎病菌的抑菌直径和抑菌率较优化前分别提高了24.8%和30.39%。防效试验表明,菌株WQ-5使种子发病率降低了20%,发芽率提高了150%,种子的根长、茎长和活力指数显著提高,植株病情指数下降了48.65%,防治效果为51.67%。菌株WQ-5对黄瓜枯萎病菌有较好防效,具有潜在的研究和应用价值。

香蕉枯萎病菌2个生理小种MAPK基因的克隆及序列分析

为了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)1号生理小种(race 1)和4号生理小种(race4)丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因focMK1,focMK4的序列差异,根据番茄枯萎病(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)的MAPK基因相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,分别克隆了香蕉枯萎病菌2个生理小种的基因序列和开放阅读框。结果表明,所获得的2个MAPK基因均含有3个内含子和4个外显子,2个基因序列只有一个碱基差异,编码氨基酸355个,氨基酸组成无差异;根据生物信息学软件预测编码蛋白没有信号肽,具有2个功能位点,分子量和pI分别为41ku和6.47。该基因编码的蛋白具有高度保守性,与大多数植物致病菌的同源性都在90%以上,不同病原镰刀菌间的同源性接近100%。

西芹鲜根六次醇层物化感物质的分离及其对黄瓜枯萎病菌的化感作用

以西芹鲜根为试材,经乙醇浸提后,采用注层析法、化感作用检测法和GC-MS检测法,研究了西芹鲜根乙醇浸提液经第5、6次层析分离获得各层析流分与黄瓜枯萎病菌共培养,并计算出化感效果筛选出最佳流分,最后通过GC-MS检测出6次醇层物最佳流分中的化感物质成分,从而达到西芹鲜根中化感物质成分的纯化目的。结果表明:各流分均对黄瓜枯萎病菌具有较强抑制作用,其化感效果与乙醇对照差异显著,第5次层析最佳流分为RE211018、RE29554、RE62359和RE68656,化感效果(相对于乙醇对照)依次为63.05%、70.84%、69.38%和59.16%;第6次层析最佳流分为RE2110186、RE295548、RE623597和RE686568,其化感效果(同上)分别提高至70.14%、71.38%、64.84%和60.63%。西芹鲜根第6次醇层物4个最佳流分中含有酚类、酯类、胺类和烷烃类共4类11种化感物质,分别为2,4-二叔丁基苯酚、8,11-十八碳二烯酸甲酯、芥酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸异丁酯、邻苯二甲酸丁基2-乙基己基酯、邻苯二甲酸丁基酯2-戊基酯、邻苯二甲酸二丁酯、(Z)-9-十八烯酸酰胺、二十七烷和3-乙基-5-(2-乙基丁基)十八烷。

西瓜枯萎病菌生理小种鉴定与抗病育种研究进展

不同西瓜品种对枯萎病的抗性表现不同,目前尚缺乏系统的体系来准确鉴定西瓜枯萎病菌的侵染性。本文比较了现有的西瓜枯萎病菌生理小种鉴定技术,对西瓜抗枯萎病机理及其抗病基因的研究进展进行了综述,分析了西瓜抗枯萎病育种中存在的问题,并对抗病育种的前景进行了展望。

西芹腐根根际土二次醇层物对黄瓜枯萎病菌的化感作用

采用柱层析法对西芹腐根根际土乙醇浸提液进行层析分离,利用生长速率法将分离流分在PDA培养基条件下作用于黄瓜枯萎病菌,通过十字交叉法测定菌落直径并计算化感作用效果,以研究西芹腐根根际土二次醇层物对黄瓜枯萎病菌的化感作用。结果表明:第1次层析获得最佳抑制流分为RRSE3和RRSE5,化感作用效果分别达到28.10%和28.51%,与对照差异显著;第2次层析获得最佳抑制流分为RRSE33、RRSE37、RRSE54和RRSE58,化感作用效果分别达到55.8%、53.6%、54%和51.4%,与对照差异极显著。随着层析次数增加,所得流分进一步纯化,第2次层析化感效果比第1次显著增强。