致病疫霉木瓜蛋白酶亚家族基因C1A-PH-SCH1的克隆与表达分析

为进一步明确引起马铃薯晚疫病的致病因子,通过克隆马铃薯晚疫病致病疫霉菌分泌蛋白中的半胱氨酸蛋白酶家族基因,构建该基因的原核表达载体,在大肠杆菌BL21中诱导表达。本试验采用TA克隆法,提取来自云南马铃薯产区的致病疫霉菌XH05-5-4的总RNA,反转录cDNA,PCR扩增后将该基因片段连接到载体,转化大肠杆菌BL21并诱导表达。克隆获得半胱氨酸蛋白酶家族基因全长为1176 bp,包含1个最大的开放阅读框1077 bp,编码387个氨基酸。推测蛋白相对分子量41.671 kD,理论等电点4.88;经IPTG诱导和SDS-PAGE检测,所构建的原核表达载体表达的蛋白与预期蛋白相符合。生物活性测定表明:马铃薯叶片出现坏死,类似于晚疫病症状。利用TA克隆技术从致病疫霉菌XH05-5-4中克隆得到了1个半胱氨酸蛋白酶家族基因(登录号:KP938956命名:C1A-PH-SCH1),通过同源性比对发现C1A-PH-SCH1为木瓜蛋白酶亚家族基因,成功构建了原核表达载体,并使其在大肠杆菌中得到了表达,对生物活性测定结果显示出现了类似于晚疫病症状的水渍坏死斑症状,推测C1A-PH-SCH1参与马铃薯晚疫病的发病过程。

烯酰吗啉对番茄晚疫病菌的抑制活性

采用生长速率法测定了烯酰吗啉对番茄晚疫病菌菌丝生长的影响,采用载玻片法测定了其对病菌游动孢子囊的产生、游动孢子的释放及对游动孢子的静止和完整性的影响。结果表明,烯酰吗啉对番茄晚疫病菌的菌丝生长及孢子囊的产生具有极强的抑制作用,其EC50分别是0.37、0.074μg/mL,但对游动孢子释放的抑制作用较弱,EC50是52.63μg/mL,显微镜下观察烯酰吗啉对游动孢子的静止没有影响,但当浓度为5μg/mL时即能完全破坏游动孢子。

柠檬草精油对烟草黑胫病的抑制活性研究

研究了5种常见植物精油的抗烟草黑胫病活性,确定了植物精油的种类与浓度,为烟草黑胫病防治的精油药剂的开发与应用提供理论依据。采用菌丝生长抑制法和茎秆接种法,分别评价了植物精油对烟草黑胫病的体外和体内抑菌活性。结果表明,在体外条件下,柠檬草精油对烟草黑胫病的抑制效果最好,具有浓度梯度抑制效应,最低抑菌浓度为320μg/mL;在体内条件下,柠檬草精油640μg/mL时对烟草黑胫病预防与治疗效果最佳,病情指数分别为16.67和56.79,相对诱导效果分别为81.93%和38.44%,与甲霜灵190μg/mL无显著性差异。柠檬草精油具有优越的体外和体内抗菌活性,是有潜力的生物抗菌剂和杀菌剂,有望在今后的烟草黑胫病菌防治中进一步开发利用。

12种杀菌剂对辣椒疫霉菌的室内毒力比较

采用生长速率法和孢子囊形成法测定了常用的12种杀菌剂对辣椒疫霉菌的毒力.试验结果表明,供试杀菌剂对辣椒疫霉菌菌丝生长、孢子囊形成的抑制作用间存在明显差异,其中以50%安克和68%精甲霜锰锌的对菌丝抑制作用相对较强,它们对菌丝生长的毒力回归方程分别为y=4.434 6+0.759 8x和y=4.569 7+0.522 6x,抑制中浓度分别为5.55μg/mL和6.66μg/mL;而50%安克和72.2%霜霉威对孢子囊形成的抑制作用相对较强,毒力回归方程分别为y=2.393 3+1.304 9x和y=2.269 5+1.303 6x,抑制中浓度分别为99.45μg/mL和124.34μg/mL.其它供试杀菌剂的毒力效果均不太理想.

辣椒几丁质酶基因受疫霉菌及灰霉菌侵染时的表达变化

通过对已知全部辣椒表达序列标签(EST)数据分析发现,辣椒中至少含7个编码几丁质酶基因(分别为CaCHT-1、CaCHT-2、CaCHT-3、CaCHT-4、CaCHT-5、CaCHT-6和CaCHT-1.1)。采用半定量RT-PCR技术,分析辣椒幼苗在分别接种疫霉菌和灰霉菌后CaCHTs表达强度的变化。结果表明:在受到辣椒疫霉菌侵染时,除CaCHT-6外,CaCHT-1、CaCHT-2、CaCHT-3、CaCHT-4、CaCHT-5和CaCHT-1.1的表达水平均明显上升;而受到辣椒灰霉菌侵染时,CaCHT-1、CaCHT-4、CaCHT-5和CaCHT-1.1的表达水平均有不同程度的上升,CaCHT-3未检测到有表达,CaCHT-2和CaCHT-6的表达水平无可见的变化。结果提示,辣椒几丁质酶基因大部分成员均可受辣椒疫霉菌和灰霉菌的侵染诱导表达。

马铃薯StBI-1基因鉴定及其抗疫霉菌的功能探索

Baxinhibitor1(BI-1)是真核生物中高度保守的细胞死亡调节因子,在植物响应生物与非生物胁迫中扮演重要角色。为探究BI-1是否参与马铃薯响应疫霉菌侵染的免疫应答,首先以拟南芥AtBI-1蛋白序列为模板在马铃薯蛋白数据库中进行BLAST检索。通过比对分析及构建系统进化树,鉴定到与AtBI-1相似度为77.22%的马铃薯蛋白NP_001305552.1,将编码该蛋白的马铃薯基因命名为StBI-1;蛋白结构预测分析表明,StBI-1包含7个跨膜域和Baxinhibitor-1-like家族结构域。利用实时定量PCR分析StBI-1基因在马铃薯响应致病疫霉菌侵染过程中的表达模式,并借助农杆菌介导的烟草瞬时表达体系初步探索StBI-1抗疫霉菌的生物学功能。结果显示,StBI-1响应致病疫霉菌侵染而诱导上调表达,尤其是在侵染后期。同时,过表达StBI-1可显著增强本氏烟草对寄生疫霉菌和致病疫霉菌的抗性。综合以上结果,本研究对马铃薯BI-1基因进行鉴定分析及克隆,并初步揭示StBI-1抗疫霉菌的生物学功能,为挖掘马铃薯抗晚疫病新型基因资源及深入解析其抗病分子机理奠定了理论基础。

辣椒疫病抗性与形态学性状相关分析

以162份辣椒材料为试材,对其进行疫病的人工接种抗性鉴定,以期为辣椒的抗疫病育种提供参考依据。结果表明:供试材料中抗病(R)材料11份、中抗(MR)材料23份、中感(MS)材料18份,感病(S)材料110份。同时对供试材料的疫病抗性与28个性状进行相关性分析,发现辣椒的疫病与果形、果肩形、果基存花萼和单株果数呈极显著相关关系,与主茎色、叶节色、株高、株幅和花柱长呈显著相关关系。对疫病抗性较强的供试材料中,长指椒和短羊角椒占有较大比例。