不同类型香蕉的细菌性鞘腐病病原分子鉴定及致病性分析

[目的]香蕉Musa spp.是我国南方重要的经济作物,香蕉细菌性鞘腐病是近年来发现的一种细菌性病害,给香蕉生产带来严重影响。本研究旨在明确侵染不同类型香蕉的病原种类和致病性分化。[方法]对多种不同类型香蕉的细菌性鞘腐病病株进行分离,并利用Dickeya属特异引物对这些病原进行PCR鉴定;通过分析16S rDNA核苷酸序列相似性、构建6个管家基因(fusA、gyrA、recA、gyrB、dnaJ和dnaX)的系统进化树并分析共线性关系进一步确定病原。采用离体和活体接种香蕉假茎及幼苗,对所分离病原进行致病性分析。[结果]从不同类型香蕉病株中共分离、获得15株菌株,PCR鉴定表明这些病原属于Dickeya spp.。16S rDNA核苷酸序列分析、基于6个管家基因的系统进化分析以及共线性分析的结果表明,所分离的菌株属于D. dadantii。致病性测定结果表明,这15株菌株致病性分为3类:1) XJ1、XJ8、XJ12和对照XJ5-1属于强致病力菌株;2) XJ2、XJ3、XJ4、XJ7和XJ11是较强致病力菌株;3) XJ5、XJ6、XJ9、XJ10和XJ13为中等致病力菌株。[结论]来源于不同类型香蕉的细菌性鞘腐病病原均为D. dadantii,不同菌株间存在明显的致病性分化,为进一步研究D.dadantii的致病机理以及香蕉细菌性鞘腐病的防控奠定了理论基础。

香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种在‘巴西蕉’植株及根际土壤中的时空分布

【目的】香蕉Musa spp.是我国重要的经济作物之一,由尖孢镰刀菌古巴专化型Fusarium oxysporum f.sp.cubense(Foc)引起的香蕉枯萎病蔓延快、根治难,严重阻碍了我国香蕉产业发展。由于Foc菌量和空间分布与其侵染和致病作用直接相关,探索Foc在‘巴西蕉’Musa acuminate L.AAA group,cv.Brazilian植株和土壤中的时空分布具有重要意义。【方法】采用伤根接种法对‘巴西蕉’苗分别接种香蕉枯萎病菌1号生理小种(Foc1)和4号生理小种(Foc4),通过实时荧光定量PCR技术检测接种后不同时间、不同香蕉组织及根际土壤中的菌量,分析了香蕉枯萎病菌在植株和土壤中的时空分布。【结果】温室中接种Foc后2~21 d内,‘巴西蕉’根部和球茎中Foc1和Foc4菌量随时间延长而逐渐增加,但Foc4菌量始终大于Foc1;在‘巴西蕉’球茎中,Foc1和Foc4分别在接种后21和14 d菌量达到最大。田间接种Foc后30 d,离‘巴西蕉’植株地面半径(r)5 cm、地下深度25~30 cm土壤中的Foc1和Foc4菌量最大;而r为15和30 cm时,地下深度10~15 cm土壤中的Foc菌量大于0~5和25~30 cm的菌量;在相同r和地下深度的‘巴西蕉’根际土壤中,一般Foc4菌量大于Foc1。【结论】Foc1和Foc4菌量在‘巴西蕉’植株和根际土壤中具有明显不同的时空分布,同一空间中Foc4菌量大于Foc1菌量,研究结果可为香蕉枯萎病的发生流行、预测预报和防控提供一定的理论指导。

最短尾短体线虫转录组及潜在效应蛋白分析

最短尾短体线虫(Pratylenchus brachyurus)是一种重要的迁移性内寄生植物病原线虫。对其转录组进行测序和分析,是进一步研究其寄生特点和致病机理的重要基础。通过转录组测序和分析,得到72516个unigenes,其中38266个(52.76%)unigenes注释到7个蛋白质数据库中。Cazyme分析预测到541条具有植物/真菌细胞壁降解活性的蛋白质序列,分别属于GH5、GH30、GH53、GH28、PL3、GH16、GH18和GH20家族。转录组中有56个蛋白序列与秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的RNAi通路蛋白具有同源性。鉴定到51个与已知植物寄生线虫效应蛋白具有同源性的蛋白序列,检测了9个潜在效应蛋白在抑制植物防卫反应中的作用,其中7个能够抑制由Gpa2/Rbp-1引起的细胞程序性死亡反应。研究结果表明最短尾短体线虫转录组与同属的短体线虫基因分布特点相似,其潜在效应蛋白具有抑制植物防卫反应的特点。

红壤中不同AM真菌侵染的柑橘中多胺含量的比较

多胺与植物的抗逆性密切相关,而丛枝菌根(AM)真菌能够调控植物的多胺代谢。为了探讨不同菌种的调控能力的差异,在华南地区利用AM真菌进行柑橘的抗逆栽培,本研究以‘暗柳橙’(Citrus sinensis Osbeck‘Anliucheng’)为试材,在盆栽实验中比较了4个菌种(Funneliformis caledonium, Gigaspora margarita,Funneliformis mosseae,Glomus versiforme)对‘暗柳橙’植株生长和多胺代谢的影响。结果表明,接种F.mosseae的植株生物量最高,而接种F. caledonium的植株生物量最低;接种G.margarita的植株叶片中游离态SPM含量最高,接种G.versiforme的植株根系中游离态PUT和SPM含量最高;接种F.mosseae的植株游离态多胺PUT/PAs最低、(SPD+SPM)/PUT最高,与其生物量最高相对应;接种G.margarita的植株叶片中结合态PUT、SPD含量最高,接种F.mosseae的植株叶片结合态SPM含量最高。本研究表明不同AM真菌菌种对柑橘多胺代谢的影响存在显著差异,进而对植株生长产生不同影响,且多胺的平衡比多胺的含量更为重要。

侵染香蕉的黄瓜花叶病毒遗传多样性分析

为明确侵染香蕉的黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)的遗传多样性,对2012—2020年采集自广东、广西、云南和海南4省区的98份疑似感染CMV香蕉样品进行反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)检测,从确定感染香蕉样品中获得CMV分离物并对其外壳蛋白(coat protein,CP)编码基因进行克隆和序列分析,结合Gen Bank已报道的CMV CP基因序列进行种群结构及遗传多样性分析。结果表明,98份疑似样品中有39份感染了CMV,侵染香蕉的CMV分离物CP基因核苷酸序列相似率为82.9%~100.0%,大多数高于90.0%。系统进化分析结果表明,39个CMV香蕉分离物分为3个不同进化支,即进化支IA-a、IB-a和IB-b,都属于亚组Ⅰ,未发现归入亚组Ⅱ的CMV香蕉分离物。CMV不同进化支内的遗传距离为0.005~0.069,亚组Ⅱ与亚组Ⅰ之间的遗传距离大于亚组I内的遗传距离。遗传分析结果表明,CMV各种群的单倍型多样性Hd值均大于0.521,大部分种群的核苷酸多样性Pi值大于0.005;遗传差异统计量KST和Snn以及遗传分化系数FST分别为0.356、0.290和0.561;CMV种群间的基因流Nm为0.200。大多数种群的Tajima’s D、Fu&Li’s D和Fu&Li’s F值为负值,且多数未达显著水平。侵染香蕉的CMV CP基因有氨基酸取代,但未发生明显重组。表明侵染香蕉的CMV具有丰富的遗传多样性,且亚组间的遗传多样性大于亚组内的遗传多样性。

脱落酸对丛枝菌根真菌侵染和产孢的调控效应研究

【目的】揭示脱落酸(ABA)对丛枝菌根(AM)真菌侵染和产孢的影响,建立利用外源ABA促进孢子产量的高效菌剂扩繁方法。【方法】利用番茄毛状根和AM真菌Rhizophagus irregularis DAOM 197198建立双重培养体系,通过外源施用ABA、赤霉素(GA)或者使用ABA、GA的缺陷突变体,染色观察菌根侵染,荧光定量PCR测定丛枝发育和脂质合成运输相关基因的表达,统计丛枝和孢子的数量,从而揭示ABA对AM真菌侵染和产孢的影响。【结果】ABA缺陷突变体not中的F%(侵染频率)、a%(丛枝丰度)、丛枝数量,以及丛枝发育特异性相关基因EXO70A1-like(LOC101253481)、脂质合成运输相关基因RAM2和STR2的表达均显著低于其野生型MT;外源施用ABA显著促进了F%、M%(侵染强度)、丛枝数量、孢子产量,以及脂质合成运输相关基因RAM2和STR2的表达,外源添加ABA处理的孢子产量约为不添加处理的4.5倍;外源GA处理极显著抑制了菌根侵染的所有指标和孢子产量;GA缺陷突变体gib3与其野生型MM的AM真菌侵染之间没有显著差异,但gib3的孢子产量显著高于MM。【结论】ABA通过促进脂质的合成和运输,提高AM真菌的侵染和丛枝形成,进而增加AM真菌的孢子产量。

粘细菌资源挖掘与多相分类研究进展

粘细菌(Myxobacteria)是一类具有复杂多细胞行为、能够广泛捕食各类细菌和真菌并能产生丰富次级代谢产物的药源微生物,具有重要研究和应用价值。然而,由于资源挖掘困难,多相分类研究进展缓慢,严重阻碍了粘细菌的开发利用。本文对粘细菌的特性、分离和纯化方法、目前存在的不足及改进措施进行阐述,并对粘细菌多相分类研究进展及存在的问题进行解析。另外,结合当前技术手段和发展现状,进一步对粘细菌的未来发展趋势进行展望,以期为相关研究提供参考。

柑橘园土壤中解磷细菌多样性及其功能潜力分析

解磷细菌(phosphate solubilizing bacteria,PSB)是重要的农业微生物资源,能够促进柑橘根系对土壤磷的吸收,但是目前对柑橘园土壤中PSB资源的研究不多。本研究以有效磷含量低的华南柑橘园土壤为对象,利用平板培养分离技术调查了PSB的资源和多样性,并测定了PSB菌株的解磷活性。研究结果表明,柑橘园土壤中PSB资源丰富,分离到20个属的54个PSB菌株,其中链霉菌(Streptomyces)、北里孢菌(Kitasatospora)、副伯克氏菌(Paraburkholderia)、伯克氏菌(Burkholderia)、芽胞杆菌(Bacillus)和类芽胞杆菌(Paenibacillus)6个属的菌株分离频率较高;PSB菌株对磷酸钙的解磷活性高、对磷酸铁的解磷活性低,而卵磷脂的解磷活性介于二者中间;北里孢菌和类芽胞杆菌对三种磷源的解磷活性均高于均值,可能是潜在的高活性PSB;溶磷圈大小可以筛选帮助PSB,但是不能用于评价解磷活性大小。这些研究结果为从红壤柑橘园中分离PSB资源并应用PSB提高柑橘植株的磷营养提供了依据。