冬虫夏草的微循环产孢及其无性型的分离

从采自云南德钦白马雪山的冬虫夏草子实体上,利用改进的子囊孢子弹射法获得其无性型中国被毛孢,并利用冬虫夏草子囊孢子的微循环产孢和无性型菌丝的载片培养,证明我们获得纯培养是冬虫夏草的无性型。     

冬虫夏草的微循环产孢及其无性型的分离*

从采自云南德钦白马雪山的冬虫夏草子实体上,利用改进的子囊孢子弹射法获得其无性型中国被毛孢,并利用冬虫夏草子囊孢子的微循环产孢和无性型菌丝的载片培养,证明我们获得纯培养是冬虫夏草的无性型。     

蚧镰孢菌的生长及产孢研究

蚧镰孢菌孢子萌发及产孢的最适温度是 2 8℃ ,菌生长的适温是 2 4℃～ 2 6℃。孢子萌发受 pH值影响较小 ,菌生长以 pH6.5～ 8.5为最适 ,而 pH8.5时产孢最多。菌的生长也可以调节培养液的pH值 ,使其达到最适生长的 pH范围。光照对该菌的生长及产孢也有一定影响。蚧镰孢菌能利用多种碳源和氮源 ,也能以几丁质为唯一碳源和氮源生长 ,但生长很差。Ca2 、Fe2 等金属离子以及硫胺素、核黄素、叶酸等维生素的加入可使产孢量增加 ,而维生素的作用更明显。该菌的产孢高峰期一般在 2 1天左右 ,而且在相同条件下 ,接种量越大 ,产生最大量孢子所需的时间越短。     

长蠕孢菌产孢条件的研究

对番茄褐斑病原菌—长蠕孢菌产孢条件进行了研究,结果表明燕麦片琼胶培养基、Czapek培养基和PDA＋番茄叶片能促进产孢子,V8汁、PSA和番茄汁培养基抑制产孢;碳源果糖明显促进产孢,甘露醇抑制产孢子;氮源氯化铵促进产孢,蛋白胨和硫酸铵抑制产孢;光照和紫外线照射对长蠕孢菌产孢有明显促进作用,特别是紫外线照射60～80min时产孢量达到最大;偏低温或偏高温以及微碱性环境能促进长蠕孢菌产孢,温度为15℃或30℃,pH8～9时最有利于产孢。     

绿僵菌微循环产孢基因Pyk的克隆及RNA干扰分析

微循环产孢是真菌遭遇逆境时发生的一种产孢机制,具有繁殖快速及抗逆性强等诸多优点。研究绿僵菌的微循环产孢机制并加以利用,对增强该菌在生物防治中的应用效果具有重要的意义。采用绿僵菌基因组数据库与NCBI数据库中同源蛋白比对获得Pyk基因DNA序列;分析Pyk基因结构并设计引物,通过RT-PCR扩增克隆Pyk全长cDNA序列。序列分析显示该基因cDNA全长1 934 bp,开放阅读框长为1 752 bp(GenBank登录号:HQ153828),编码产物为583个氨基酸的丙酮酸激酶,该酶与子囊菌门中其他真菌具有较高的相似性(57%-77%)。构建Pyk基因的RNAi载体,基因枪转化野生型绿僵菌获得3个突变菌株,RT-PCR证实3个干扰突变菌株中Pyk基因的干扰效率分别为:51%、56%、33%。对突变菌株的微循环产孢模式做了进一步分析,结果显示:与野生菌株相比,突变菌株产生更多的孢子形态类型,菌落周边的白色菌丝也相对较少。     

粗糙脉孢菌无性产孢过程中增量表达基因的功能分析

无性产孢是丝状真菌主要的繁殖方式,也是病原真菌传播的基础。为了全面分析丝状真菌无性产孢的调控机制,我们以粗糙脉孢菌为模式菌株,利用RNA‐seq比较了诱导无性产孢前后的转录组变化。对诱导前后差异表达基因的聚类分析发现,无性产孢诱导主要影响氧化还原过程与代谢过程,与ROS(reactive oxygen species)相关的基因差异表达明显,无性产孢诱导阶段伴随ROS的升高。同时,与产孢相关的基因(包括调控基因和结构基因)出现特异性表达。为揭示其他诱导表达基因在无性产孢中的功能,我们对这些基因缺失突变体的无性产孢表型进行了分析,新发现6个正向影响无性产孢的基因[NCU09792、NCU05159、NCU06112、NCU05079、NCU00461、NCU07521(fwd‐2)]。这6个基因在无性产孢过程中增量表达,相应的基因突变体无性产孢量与野生菌株相比有明显降低,说明它们对无性产孢具有正调控作用。以上结果进一步加深了我们对粗糙脉孢菌无性产孢发育及其调控网络的认识。     

长蠕孢菌产孢条件的研究*

对番茄褐斑病原菌—长蠕孢菌产孢条件进行了研究,结果表明燕麦片琼胶培养基、Czapek培养基和PDA+番茄叶片能促进产孢子,V8汁、PSA和番茄汁培养基抑制产孢;碳源果糖明显促进产孢,甘露醇抑制产孢子;氮源氯化铵促进产孢,蛋白胨和硫酸铵抑制产孢;光照和紫外线照射对长蠕孢菌产孢有明显促进作用,特别是紫外线照射60~80min时产孢量达到最大;偏低温或偏高温以及微碱性环境能促进长蠕孢菌产孢,温度为15℃或30℃,pH8~9时最有利于产孢。     

冬虫夏草菌无性阶段的分离和鉴定

分离工作在四川康定及北京进行。方法是将康定收集的14批新鲜冬虫夏草,经整体灭菌后,分别割取子座、柄和虫体三部,然后将各部再切割成绿豆大小样的接种体,置于含1％胨的PDA上,在20℃温箱中让其生长;也少量地进行了子囊孢子分离,结果获得90％以上是同一种分生孢子阶段真菌的培养物。而且对该培养物的鉴定表明,是被毛孢属(Hirsutella)一新种——中国被毛孢(Hirsutella sinensis sp.nov.)。并根据这些多批次且大数量接种体(1000个以上)、多途径且重复持续分离,连同子囊孢子分离以及1988年康定点上再次分离的相互验证,皆得到同一种真菌——中国被毛孢这一事实,我们初步结论:中国被毛孢是冬虫夏草菌[Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.]的无性阶段。     

两种虫草无性型的微循环产孢确证

从贵阳地区采得两种虫草,古厄虫草Cordycepsgunnii（Bark．）Berk．和布氏虫草CordycepsbrongniartiiShimazu。经诱发它们子囊孢子的微循环产孢再次确证了古尼虫草的无性型是古尼拟青霉PaecilomycesgunniiLiang,布氏虫草的无性型是布氏白僵菌Beauveriabrongniartii（Sacc．）Peteh。     

基于转录组分析的腾冲嗜热厌氧杆菌thiD的热适应机制研究

ThiD在腾冲嗜热厌氧杆菌中由thiD编码,是硫铵素合成途径的关键酶。thiD的结构和功能已在真菌、酵母菌和植物中得到阐明。然而,thiD在嗜热生物中的功能仍不清楚。【目的】探讨腾冲嗜热厌氧杆菌的嗜热机制并揭示thiD在不同温度下的功能及在热适应调控中的作用。【方法】利用同源重组技术构建腾冲嗜热厌氧杆菌的ΔthiD株,观察并比较野生株和ΔthiD株在50、60、75和80 ℃下的生长趋势。通过转录组测序分析ΔthiD株与野生株在75 ℃的差异表达基因。通过实时荧光定量PCR分析比较野生株和ΔthiD株中13个基因和3个sRNAs在50、60、75、80 ℃下的转录水平。【结果】成功构建了ΔthiD株,生长曲线结果显示其在50 ℃时,ΔthiD株生长速率与野生株无显著差异。然而,在60 ℃和75 ℃时,ΔthiD株生长速度明显慢于野生株。另外,ΔthiD株在80 ℃时几乎不生长。转录组结果显示,与野生株相比,ΔthiD株有503个差异表达基因,其中包括278个上调差异表达基因和213个下调差异表达基因。KEGG分析表明,以下途径与热适应有关,包括硫胺素代谢、嘧啶代谢和嘌呤代谢、肽聚糖生物合成、脂肪酸代谢途径、氨基酸代谢途径、双组分系统、DNA复制、同源重组、错配修复、磷酸转移酶系统。通过实时荧光定量PCR分析发现,在野生株和ΔthiD株中与嗜热机制相关的13个基因和3个sRNAs在特定温度下的转录水平发生了变化。【结论】thiD在腾冲嗜热厌氧杆菌热适应过程中发挥重要作用。本研究为揭示thiD在不同温度下的功能和在热适应过程中的调控机制提供实验数据和理论依据。     

滇牡丹花瓣色斑形成的分子机制研究

为探究滇牡丹花瓣色斑形成的分子机制,该研究以滇牡丹有色斑和无色斑的黄色花瓣为试验材料,利用Illumina平台进行转录组测序和UPLC系统进行代谢组分析,筛选影响滇牡丹色斑生成的关键差异表达基因和转录因子。结果表明：(1)转录组测序共获得63 981条Unigenes,平均长度为805 bp,注释到的Unigenes占比68.24%。筛选到19 496个差异表达基因,其中有41个差异表达基因参与类黄酮生物合成,筛选出差异显著的DFR、CHS和CHI 3条结构基因。在得到的37个MYB转录因子中,筛选到1个R2R3-MYB转录因子PdMYB30在促进色斑生成中发挥了重要作用。(2)通过UPLC-MS/MS平台靶向测定检测到44种花青素化合物。(3)通过验证RNA-seq中差异表达基因的表达变化趋势与qRT-PCR结果一致。综上表明,滇牡丹色斑的形成主要受花青素的影响,转录因子PdMYB30与结构基因CHS、CHI和DFR在红色斑黄花硬蕾期(B-S1)因相似的高表达而呈正相关,预测PdMYB30可能是在类黄酮生物合成中促进色斑形成的正调节因子,可以提高类黄酮生物合成通路中结构基因的表达量,从而促进植物中花青素的积累。该研究为制定高效的滇牡丹育种技术提供了科学依据。     

致病性与无致病性茄科罗尔斯通氏菌转录组测序与分析

为了挖掘茄科罗尔斯通氏菌（Ralstonia solanacearum）致病相关基因,分别提取致病性（RS+）和无致病性（RS-）茄科罗尔斯通氏菌的总RNA进行转录组测序。两组测序数据经组装后得到5 111条Contigs,RS-和RS+对比发现779条差异表达基因（DEGs）,其中上调表达376条,下调表达403条。功能注释显示,这些DEGs主要集中在氨基酸代谢、膜转运、细胞运动和翻译等途径。信号通路富集显示,茄科罗尔斯通氏菌对寄主的响应由众多信号通路共同参与,其作用方式可能包括增强细菌趋化性、强化鞭毛组装能力、提高细菌分泌系统、上调双组分信号转导系统、调整MAPK信号通路和增强氨基酸代谢等。转录组测序还发现许多毒力基因,其中茄科罗尔斯通氏菌Ⅲ型分泌系统的hrp基因簇中的23个基因,有16个在无致病性茄科罗尔斯通氏菌中下调表达。随机挑选4个DEGs进行qPCR分析,荧光定量结果与测序数据基本一致,说明基于转录组分析DEGs的表达较为可靠。研究为进一步深入探究茄科罗尔斯通氏菌致病分子机理提供参考。     

梨星毛虫不同发育阶段转录组及差异表达基因分析

本研究基于转录组学对梨星毛虫Illiberis pruni不同生长发育阶段的差异表达基因（DEGs）进行筛选和功能注释分析,揭示与梨星毛虫生长发育相关的关键基因和信号通路。采用高通量测序技术Illumina HiSeqTM 2000检测梨星毛虫幼虫、蛹、成虫转录组差异,并对测序后筛选出的差异表达基因进行实时荧光定量PCR（RT-qPCR）验证。结果表明,转录组数据共获得80 528条Unigene,其中长度在1 kb以上的Unigene有21 743条,25 643条Unigene从七大数据库中得到注释,筛选出12个梨星毛虫不同生长发育阶段的差异表达基因,且RNA-Seq测序结果与RT-qPCR验证结果一致。研究结果将扩充梨星毛虫生长发育基因数据库信息,进一步为其在分子水平上的研究提供数据支撑。     

转录组分析马缨杜鹃响应高温胁迫的分子机制

为探究马缨杜鹃幼苗响应高温胁迫的分子机制,该研究以马缨杜鹃幼苗为实验材料进行高温胁迫处理,RNA-seq分析筛选差异表达基因并进行GO和KEGG富集分析,鉴定显著富集的信号通路和转录因子。结果表明:(1)对高温胁迫处理下马缨杜鹃叶片转录组进行分析,共获得90.54 Gb Clean Data,差异表达基因分析发现,高温胁迫3 d和6 d共同表达的差异基因有5 435个。(2)对5 435个差异基因进行GO富集分析,高温胁迫3 d差异表达基因主要富集在有机物合成、响应刺激、脂质代谢过程等生理过程中; 高温胁迫6 d差异表达基因主要富集在磷代谢过程、磷酸化、质膜等生理过程中。(3)KEGG富集分析发现,高温胁迫3 d和6 d共同表达的差异基因主要富集在次生代谢产物的生物合成、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导等通路中。(4)植物激素信号转导通路分析表明,高温胁迫整体上调了脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的信号转导通路。(5)鉴定出一系列响应高温胁迫的转录因子(NAC、MYB 、WRKY 和bHLH),这些转录因子可能在马缨杜鹃应对高温胁迫中发挥重要功能。该研究表明高温胁迫诱导马缨杜鹃叶片相关基因和转录因子的表达,促进植物激素信号转导途径,从而响应高温胁迫,该研究结果有助于进一步了解马缨杜鹃的热胁迫响应调控机制,并为创制耐热性更强的品种提供理论依据与基因资源。     

暗褐网柄牛肝菌菌核形成相关基因分析

【背景】暗褐网柄牛肝菌(Phlebopus portentosus)是第一个能够人工栽培的食用牛肝菌,人工栽培过程中,不同菌株会形成数量不等的菌核。【目的】探明不同菌株产核差异机制。【方法】采集多菌核(JH1)、寡菌核(JH2)菌株的成熟菌核及无菌核(JH3)菌株培养相同时间的菌丝体进行转录组测序,分析差异表达基因对菌核形成的作用和功能。【结果】KEGG富集分析显示,JH2 vs. JH1互比,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,精氨酸和脯氨酸代谢,半胱氨酸及蛋氨酸代谢显著富集;JH3 vs. JH1互比,乙醛酸和二羧酸代谢显著富集;JH3 vs. JH2互比,谷胱甘肽、乙醛酸和二羧酸代谢显著富集。菌核形成相关基因分析显示,从JH2 vs. JH1、JH3 vs. JH1和JH3 vs. JH2的差异表达基因中分别筛选到69、118和82条与信号转导、感知刺激、防御、碳水化合物活性酶等有关的基因,其中碳水化合物活性酶基因数量最多。三个比较组共有的碳水化合物活性酶基因在JH1中的表达量高于JH2、JH3,表明JH1更能充分利用底物营养以形成更多菌核。【结论】本研究从转录组水平初步分析了暗...     

napF3调控腾冲嗜热厌氧杆菌热适应机制

【目的】研究腾冲嗜热厌氧杆菌napF3在不同温度下的功能。【方法】通过同源重组构建腾冲嗜热厌氧杆菌的ΔnapF3株,观察并比较其在50、60、75和80℃下野生株和ΔnapF3株的生长趋势。通过转录组测序确定ΔnapF3株与野生株在75℃的差异表达基因。采用荧光定量PCR分析野生株和ΔnapF3株中13个基因和3个sRNA在50、60、75和80℃下的转录水平。【结果】成功构建了ΔnapF3株,生长曲线结果显示其在50℃和80℃不生长,60℃和75℃生长速度显著减缓。转录组结果显示：有899个基因表达发生差异,包括363个上调基因和536个表达下调基因,这些差异表达基因主要富集在缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、ABC运输工具、双组分系统、脂肪酸合成、硫胺素代谢等途径,并发现与嗜热机制相关的13个基因和3个非编码RNA的转录水平在特定温度下发生了变化。【结论】腾冲嗜热厌氧杆菌napF3在热适应过程中发挥重要作用。     

玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea)侵染小菜蛾的表达谱分析

【背景】昆虫病原真菌对寄主的侵染是一个十分复杂的过程,是多基因共同作用的结果。玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea) IFCF01菌株对小菜蛾具有很高的致病力,然而有关玫烟色棒束孢对小菜蛾致病的相关基因少见报道。【目的】筛选玫烟色棒束孢侵染小菜蛾相关基因,为更好地利用玫烟色棒束孢防治小菜蛾提供基因靶点。【方法】采用第二代高通量测序技术RNA-Seq,对玫烟色棒束孢侵染小菜蛾2–3龄幼虫4、8、12、16、24、30、36 h的虫菌混合样品(处理组)及纯培养玫烟色棒束孢(对照组)进行测序分析并筛选差异表达基因,结合生物信息学方法分析差异基因涉及的功能模块和信号通路。【结果】玫烟色棒束孢侵染小菜蛾混合样品与纯培养玫烟色棒束孢对照组对比分析共获得28 384个差异基因,其中显著差异表达基因274个,上调表达118个,下调表达156个。筛选获得的显著差异表达基因,特别是上调表达基因可能与玫烟色棒束孢对小菜蛾的侵染有关。GO二级分类显示,差异表达基因能够注释到36个GO条目中,包含18个生物学过程、9个细胞组分和9个分子功能。KEGG通路分析显示共有171个差异表达基因(diffe...