高粱丝黑穗病菌种内分化的RAPD分析

应用随机引物对来自不同地理来源、不同寄主和经寄主致病力测定的高粱丝黑穗病菌2、3号生理小种的10个菌株的DNA进行分析,所产生的RAPD结果表明,丝黑穗病菌S.reilianum具有丰富的种内遗传多样性,存在明显的分化现象。经聚类分析可将供试菌株大致分成两组,辽宁清原H2和黑龙江绥化H9菌株为一组。辽宁沈阳(H3)、阜新(H1)、营口(H10),山西榆次(H4),吉林四平(H5),黑龙江哈尔滨(H6),河北张家口(H8)等高粱丝黑穗病菌株以及辽宁沈阳的玉米丝黑穗病菌株(H7)为另一组,并且同一组内的DNA多态性亦有差异。高粱丝黑穗病菌2号生理小种和3号小种间在分子水平上存在差异明显。     

高粱丝黑穗病菌种内分化的RAPD分析*

应用随机引物对来自不同地理来源、不同寄主和经寄主致病力测定的高粱丝黑穗病菌2、3号生理小种的10个菌株的DNA进行分析,所产生的RAPD结果表明,丝黑穗病菌S.reilianum具有丰富的种内遗传多样性,存在明显的分化现象。经聚类分析可将供试菌株大致分成两组,辽宁清原H2和黑龙江绥化H9菌株为一组。辽宁沈阳(H3)、阜新(H1)、营口(H10),山西榆次(H4),吉林四平(H5),黑龙江哈尔滨(H6),河北张家口(H8)等高粱丝黑穗病菌株以及辽宁沈阳的玉米丝黑穗病菌株(H7)为另一组,并且同一组内的DNA多态性亦有差异。高粱丝黑穗病菌2号生理小种和3号小种间在分子水平上存在差异明显。     

黑龙江省葫芦科白粉病菌RAPD分析

2010年采集黑龙江省不同生态区不同设施内的甜瓜、黄瓜、南瓜、西瓜等瓜类白粉病菌菌株17份,采用国际通用的瓜类白粉病菌生理小种鉴别寄主对17份白粉病菌进行了生理小种鉴定。根据13个鉴别寄主的抗感反应,初步确定黑龙江省葫芦科作物白粉病菌存在3个生理小种,即单囊壳白粉菌Podosphaera xanthii的生理小种1和生理小种N1号及一个新生理小种,其中生理小种1为优势小种。通过对13份白粉病菌的RAPD分析,从119个随机引物中筛选出10个条带清晰而且重复性好的引物,扩增得到157个位点,其中多态性位点为138个,多态性位点频率为97.89%,表明黑龙江省葫芦科作物白粉菌具有丰富的遗传多样性。利用NTSYS-PC软件进行数据分析,结果表明13个菌株之间遗传相似系数的变化幅度为0.52－0.75。根据遗传相似系数用类平均法（UPGMA）对其聚类,以遗传相似系数0.60为阈值,供试菌株可区分为4个类群。同是生理小种1的菌株部分聚到了同一类,新生理小种与部分生理小种1菌株聚到同一类,同是生理小种N1的两个菌株未聚到同一类;相同地理来源或相同寄主来源的白粉菌也未聚到一类。初步确定葫芦科白粉病菌致病性与DNA多态性不形成对应关系,菌株的遗传多样性与菌株地理来源、寄主来源及设施类型亦无明显的直接关系。     

基于多基因序列分析对尖孢镰孢菌古巴专化型（香蕉枯萎病菌）生理小种的鉴定

由尖孢镰孢菌古巴专化型Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc引起的香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害,自1996年以来已对我国华南地区香蕉生产造成了严重危害。传统上香蕉枯萎病菌生理小种的鉴定主要采用人工接种鉴别寄主尔后测定病菌致病性的方法,但实验周期长,且受季节影响。以来自澳大利亚的香蕉枯萎病菌生理小种1号（BW1）、2号（Race 2）、3号（Race 3）以及亚热带4号（BW4）为对照,对分离自我国华南地区主要香蕉产区（广东、广西、海南、福建等省区）的14株香蕉枯萎病菌的单孢菌株进行致病性测定,并结合热带4号小种（TR4）和亚热带4号小种（ST4）的分子特异检测方法,确定其生理小种类型;同时,利用ITS、TEF-1α、IGS、histone H3、β-tubulin等 5个主要用于镰孢菌系统发育学研究的基因,研究不同地区不同来源的Foc菌株之间的亲缘关系及其与非病原尖孢镰孢菌的关系,并评价这5个基因在香蕉枯萎病菌生理小种鉴定上的应用价值。研究结果表明：（1）来源于我国华南地区的4号小种主要为热带4号小种;（2）TEF-1α、IGS、histone H3等3个基因片段能够将Foc中不同生理小种的菌株划分成不同的系统发育谱系,与致病性测定的结果具有对应关系,也能较好地反映尖孢镰孢菌种内菌株的亲缘关系,可用于香蕉枯萎病菌生理小种鉴定;（3）我国Foc 1号生理小种的遗传多样性高于4号生理小种,Foc 1号生理小种的菌系与来自香蕉果实上的非病原尖孢镰孢菌的亲缘关系比其与Foc 4号生理小种的菌系的亲缘关系更近。     

河北省西瓜枯萎病菌致病性分化及其RAMS分析

本文对50个西瓜枯萎病菌株,(其中46个来自河北省石家庄、保定、唐山等12个西瓜种植区的代表菌株)进行了致病性测定、RAMS(Random amplified microsatellites)扩增和致病类型与RAMS类群的相关性分析。根据鉴别寄主对不同菌株的抗感反应,将50个菌株划分为3个不同的生理小种,即0号、1号和2号生理小种,分别占供试菌株的18%、64%和18%;21个RAMS引物对供试菌株扩增出188条带,其中多态性带134条,占总带数的71%。基于RAMS标记聚类分析,50个菌株被划分为3个类群(RAMSGroups,RGs)。RGI包含来自不同地区的41个菌株,以1号生理小种为主(32个),占该类群的78.1%;RGII包括来自保定、唐山和新疆的3个菌株,均为0号生理小种;RGIII包括张家口、石家庄、保定等地的6个2号生理小种菌株。RAMS类群与生理小种之间存在一定相关性,与菌株的地理来源关系不明显。     

高粱三系抗丝黑穗病鉴定与评价

采用土壤接种技术,对目前我国高粱育种上广泛应用的150份高粱种质资源(包括高粱不育系、保持系和恢复系)进行抗高粱丝黑穗病鉴定评价。经两年重复鉴定,在150份高粱种质中,筛选出对高粱丝黑穗病菌优势小种表现免疫(IM)的47份,占总数的31.3%;高抗(HR)和中抗(MR)的各6份,分别占鉴定材料总数4.0%;抗病(R)的4份,占2.7%;感病(S)的13份,占8.7%;高感(HS)的74份,占49.3%。上述结果表明,目前高粱育种中广泛应用的育种种质中抗丝黑穗病材料较为丰富。     

海南省香蕉枯萎菌生理小种的RAPD分析

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)分子标记方法对海南省香蕉枯萎病菌2个生理小种(小种1和小种4)进行遗传多样性分析,以筛选出的15个随机引物对采自海南省各市县发病蕉区的分别属于1号生理小种和4号生理小种的16个代表菌株及广东省2个1号和4号生理小种对照菌株进行RAPD-PCR扩增,结果产生97个RAPD分子标记,其中多态性的条带有76条,通过聚类分析探讨了供试小种间的亲缘关系,并寻找到了1、4号生理小种的特异性条带,为在分子水平上进行香蕉枯萎病菌生理小种鉴定提供更为便利的手段。     

高粱抗丝黑穗病SSR-PCR反应体系的优化

目的:找到一种可用于高粱抗丝黑穗病SSR-PCR扩增最适宜的反应体系。方法:利用单因素体系优化的方法,对SSR-PCR反应体系中Taq酶、dNTPs、MgCl2、模板DNA以及引物用量进行了优化,并且用不同引物、不同模板DNA对该优化结果进行验证。结果:实验表明,Taq酶、dNTPs、MgCl2、模板DNA以及引物的不同用量均对PCR反应结果有显著的影响。最适宜高粱抗丝黑穗病20μl SSR-PCR的反应体系为1U/μl Taq酶2.5μl,10mmol/L dNTPs 1.0μl,25mmol/L MgCl21.5μl,模版DNA2.0μl(50ng),10μmol/L引物1.5μl,10×Buffer 2.0μl。验证结果表明,该体系扩增出的条带清晰且稳定。结论:该结果为今后利用SSR-PCR标记技术研究分析高粱抗丝黑穗病奠定了基础。     

江西稻瘟病菌稻巨座壳致病性分化年度动态变化

为明确江西水稻种植区稻巨座壳菌（稻瘟病病菌）的年际变化规律,本研究采用7个中国鉴别寄主与30个单基因鉴别品系两套鉴别寄主分别鉴定分析了2006-2018年间从江西37个水稻主要种植县市分离的1 161个稻瘟病单孢菌的生理小种、致病力、致病类型与无毒基因型等。研究结果表明,江西稻瘟病菌可以分成7群49个生理小种,其中ZA、ZB、ZC群为优势种群,ZB13为优势小种,出现频率为18.00%,以毒性较强的强致病力菌株为主;江西稻瘟病菌在生理小种构成、优势小种、致病力年际变化方面均具有3-5年的周期性;江西历年稻瘟病菌的致病类型较为丰富且存在年度差异,菌株致病类型占各年度总菌株数的82.79%-98.21%,优势致病型菌株占当年总菌株的3.57%-5.77%;历年稻瘟病菌的无毒基因个数为24-29个,其中Avr-Pizt、Avr-Piz5、Avr-Pik、Avr-Pik(C)在历年供试菌株中出现频率较高,说明与之相对应的抗瘟基因在江西抗病育种与抗性品种布局中具有较好的应用价值。     

香蕉上的镰孢菌种类及其系统发育关系(英文)

镰孢菌属真菌是香蕉上的重要病原菌,主要引起香蕉枯萎病以及香蕉冠腐病,在我国已明确引起香蕉枯萎病的病原为尖孢镰孢古巴专化型 Fusarium oxysporum f. sp. cubense(FOC)1号和4号生理小种,但是引起香蕉冠腐病的镰孢菌种类还未明确。为了解香蕉上镰孢菌在种间及种内水平上的多样性,2008–2011 年间作者从华南地区不同的水果市场及香蕉果园采集香蕉样品90份,分离得到143株镰孢菌。通过形态学观察及基于 EF-1α基因的系统进化分析鉴定出10种镰孢菌,即F. oxysporum、F. solani、F. camptoceras、F. pallidoroseum、F. stiloides、F. chlamydosporum、F.verticillioides、F. proliferatum、F. concentricum、F. sacchari,以及藤仓赤霉复合种(Gibberella fujikuroi species complex,GFC)中 3 个未定名的类群。轮纹镰孢 F. concentricum 及甘蔗镰孢 F.sacchari 是香蕉果实中最常见种,前菌为我国首次报道,后菌是首次报道与香蕉有关。对从香蕉上分离的藤仓赤霉复合种(GFC)及尖孢镰孢复合种(FOSC)的EF-1α序列进行了系统发育分析,其GFC中的27个菌株组成的单系群可分为7个不同的亚群,分别为 F.verticillioides、F. proliferatum、F. concentricum、F. sacchari 以及3个没有描述过的菌系 Fusarium sp. 1、Fusarium sp.2和 Fusarium sp.3;FOSC中的50个菌株形成2大分枝共12个谱系,分离自我国华南地区的21株尖孢镰孢形成7个谱系,其中 13株已知的香蕉枯萎病病原菌分布在3个谱系中,我国大陆的香蕉枯萎病病原菌菌株与来源于台湾地区及东南亚的菌株亲缘关系较近,FOC1号生理小种的遗传分化大于4号生理小种,FOC 1号生理小种与分离自香蕉果实上的尖孢镰孢菌的亲缘关系比与FOC 4号生理小种的亲缘关系更近。研究结果表明,我国香蕉上存在着丰富的镰孢菌种类,而且种内遗传多样性丰富。     

几种尖孢镰刀菌专化型中SIX1、SIX4、SIX6、SIX8同源基因分析

尖孢镰刀菌在与寄主的相互作用中分泌几个特定的富含半胱氨酸的小分子量蛋白进入木质部中启动致病力,被称为SIX(secreted in xylem)蛋白,为明确其在不同寄主中的作用,本研究比较分析了几种尖孢镰刀菌专化型中SIX1、SIX4、SIX6、SIX8同源基因序列。根据已完成的尖孢镰刀菌古巴专化型1号(Foc1)与4号生理小种(Foc4)全基因组测序序列信息及相关SIX基因序列设计引物,应用PCR方法扩增分析56株尖孢镰刀菌古巴专化型与18株其它专化型及非致病型尖孢镰刀菌菌与其它种或属共21株菌株中的SIX1、SIX4、SIX6、SIX8基因。结果表明:设计的SIX1、SIX4、SIX6、SIX8基因引物均不能从非致病性尖孢镰刀菌与其它镰刀属种或其它属的菌株DNA中扩增出目的条带;SIX1基因的2个引物均能从供试的Foc菌株DNA中扩增出目的条带,同时可从部分其它专化型菌株DNA中扩增出目的条带;SIX4基因引物仅能从供试的尖孢镰刀菌番茄专化型与部分甘蓝专化型菌株DNA中扩增出目的条带;SIX6引物仅能从供试Foc1、Foc2、Foc4菌株DNA中扩增出目的条带;SIX8基因引物能从所有供试的致病尖孢镰刀菌中DNA扩增出目的条带。研究发现的SIX6基因序列提供了快速鉴定尖孢镰刀菌古巴专化型的检测方法,同时为深入研究尖孢镰刀菌各个专化型中SIX基因的功能奠定基础。     

组蛋白修饰对酿酒酵母复制起始相关蛋白基因表达的调控

真核生物的DNA复制是一个复杂且有序的过程,其中DNA复制起始参与调控众多生物学活动,对生物正常的生长发育具有重要作用。组蛋白修饰在调节DNA复制过程中具有重要作用。为了检测组蛋白特定位点的修饰对DNA复制起始的影响,本研究以酿酒酵母组蛋白H3/H4定点突变菌株为研究对象,采用倍比稀释表型分析法检测了组蛋白11种H3/H4甲基化、乙酰化突变菌株的生长情况,显示,以野生型菌株BY4741为对照,组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株H3K64A、H3K56A、H3K14Q、H4K5R、H4K16Q以及组蛋白H4甲基化突变菌株H4K20Q表现为生长缺陷,其他菌株与BY4741生长情况基本一致;通过GeNorm和NormFinder软件分析得出本实验最适内参基因为β-actin;采用Real-time PCR检测了菌株细胞内复制起始相关蛋白基因mcm2、mcm10、cdc45的表达情况,表明,组蛋白H3/H4甲基化突变菌株H3K9A、H3R72K、H4K59A、H4K20Q胞内mcm2、mcm10、cdc45基因表达均显著下调(p0.01),而H4R3A胞内mcm2、mcm10表达显著上调(p0.05)、cdc45显著下调(p0.01),组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株H3K14Q、H4K5R、H4K8A、H4K16Q胞内mcm2表达显著下调(p0.01),而在H3K64A、H3K56A胞内无显著变化,mcm10在6种组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株内表达均下调(p0.01),cdc45基因在H4K5R胞内表达无显著变化,在其余5种乙酰化突变菌株中表达均显著下调(p0.01),为进一步阐明组蛋白特定位点修饰调控DNA复制起始的深入研究提供理论帮助。     

3个小麦条锈菌鉴别寄主的抗性遗传分析

根据对鉴别寄主的毒性谱,选用小麦条锈病菌生理小种2E16单孢菌系为接种病菌,鉴定了小麦务锈病菌鉴别寄主Chinese166、HeinesⅦ和Vilmorin23的抗性基因构成及其遗传特征。通过对3个鉴别寄主与感病品种铭贤169杂交,分别在苗期鉴定了亲代、F1、F2、BC1及正反交后代对小种2E16的抗性反应。结果表明：供试品种Chinese166对生理小种2E16的抗性由二对显性基因,即显性基因Yr1和另一对显性基因独立或重叠控制;HeinesⅦ对生理小种2E16的抗性由一对显性基因Yr2和一对隐性基因控制;Vilmorin23对生理小种2E16的抗性则由显性基因Yr3和一对隐性基因控制。     

松杨栅锈菌遗传多样性初步分析

采用ITS-nrDNA-RELP、测序技术、RAPD(随机扩增多态性DNA)分子标记技术,对我国松杨栅锈菌不同地域的5个生理小种11个菌系进行了遗传多样性分化研究.结果表明,该菌在我国的遗传分化与地理来源相关,可分为西部地理群和北方地理群.西部地理群又可分为高山森林生态型(HMF)和平原生态型(WPL).小种遗传分化不一定与致病性分化一致.t检验表明,各生理小种RAPD遗传多样性指数无明显差异,高山森林小种遗传多样性指数(0.5172)略高于平原小种遗传多样性指数(0.5089).核糖体基因转录间隔区高度保守,不适合该菌种内群体遗传多样性分化研究.     

2012–2013年中国禾柄锈菌小麦专化型小种动态及新毒力谱分析

监测具有潜在威胁的小麦秆锈病病原菌小种动态并分析其毒力谱变化,是培育抗病品种不可或缺的基础工作。在小麦秆锈病鲜有发生的情况下,于2012–2013年获得小麦田间秆锈病标样11份和经有性生殖过程的禾柄锈菌小麦专化型菌样22份。上述菌样经过分离、纯化,得到了53个单孢子堆菌株。利用国内最新采用的禾柄锈菌小麦专化型小种与毒力鉴别寄主体系进行分析,鉴定出13个生理小种,其中34C3RTGQM和34Oro II-MRGQM为优势小种,出现频率均为13.2%,首次发现了对Sr5+Sr11具有联合毒力的6个新小种,其出现频率处在1.9%–13.2%范围内。同时测定出Sr9e、Sr26、Sr31、Sr33、Sr37、Sr38、Sr47和Sr Tt3等8个抗秆锈病单基因对全部供试菌株表现抗病,余下40个单基因系则分别表现对1个以上至全部菌株感病。结论:(1)首次报道了6个对Sr5+Sr11具有危险性的联合毒力谱的新小种类型,这类毒力类型应当被密切关注;(2)明确了当前完全有效的8个抗秆锈病基因和其他部分有效的抗病基因;(3)初步说明了有性循环菌株与无性循环菌株在毒力结构上存在差异。     

卡介苗菌基因组DNA对小鼠腹腔巨噬细胞激活效应的初步研究

为了比较研究卡介苗菌基因组DNA和卡介苗菌激活小鼠腹腔巨噬细胞的抗结核免疫应答过程及免疫作用,用卡介苗菌基因组DNA、卡介苗菌和生理盐水分别皮内注射小鼠第30、60 d后,分别采用Griess法、化学法、ELISA法检测小鼠腹腔巨噬细胞产生的NO、H2O2以及IL-12、TNF-α的表达.研究结果,卡介苗菌基因组DNA和卡介苗菌皮内接种小鼠后能显著诱导小鼠腹腔巨噬细胞分泌表达IL-12和TNF-α.卡介苗菌基因组DNA组和卡介苗菌组相比较,无明显差异,与生理盐水组比较,其差异均有统计学意义(P<0,05);卡介苗菌基因组DNA和卡介苗菌皮内接种小鼠后也能诱导小鼠腹腔巨噬细胞产生NO、H2O2,卡介苗菌基因组DNA组和卡介苗菌组相比较,无明显差异,与未免疫组比较均具有统计学意义(P<0.05).研究结果表明,卡介苗菌基因组DNA皮内接种小鼠后能诱导小鼠腹腔巨噬细胞活化并产生较强的激活效应,且该效应于卡介苗菌无明显差异.     

致病疫霉超级生理小种遗传多样性分析

通过交配型和甲霜灵抗性以及线粒体DNA单倍型、SSR和AFLP基因型分析对40个超级生理小种菌株进行了遗传多样性分析。在被测菌株中发现了A1、A2和自育3种不同类型的交配型。其中,A1和自育型菌株数量多,分别为21株和14株,而A2交配型仅5株。甲霜灵抗性测定检测出高抗菌株26株,敏感菌株14株。线粒体DNA单倍型测定出Ia型和IIa型两种,比例接近1:1。基于5个基因座被测40个超级生理小种菌株共鉴定出了7种SSR基因型。利用6对荧光引物共检测到258条AFLP谱带,其中多态性谱带204条,多态性为79.1%。将供试的40个菌株划分为38个基因型,几乎每个菌株都为1个特有基因型。而且,我国南方和北方超级生理小种群体存在着明显的遗传差异。结果表明我国致病疫霉超级生理小种具有丰富的遗传多样性,可以推断致病疫霉中的任何小种都可在多个抗病基因的强大选择压力下,在短时间内通过与之对应的无毒基因快速突变而成为超级生理小种。当前对致病疫霉生理小种的鉴定及监测对生产上利用抗病品种防控晚疫病的指导意义不大。     

基于染色体片段导入系发掘抗玉米丝黑穗病主效QTL

选用抗玉米丝黑穗病自交系Mo17和SH15为供体,与受体感病自交系黄早四和昌7-2构建回交群体(BC3F1\BC4F2),通过田间人工接种玉米丝黑穗病原菌鉴定抗病性表现,评价群体抗病性。研究结果显示黄早四×(黄早四×Mo17)BC4F2群体发病率明显高于BC3F1群体;两个BC4F2黄早四×(黄早四×Mo17)和昌7-2×(昌7-2×SH15)群体的发病率差异较大。采用SSR标记分析抗病株的供体染色体导入片段,发现随着回交次数的增多,导入片段数量减少,但不同回交群体中供体导入片段数目明显不同。通过连锁不平衡分析,在染色体2.09和3.04区段发掘和验证2个抗玉米丝黑穗病主效QTL,连锁标记分别为umc2077和phio53或bnlg1965。本文研究结果为抗丝黑穗病基因精细定位和分子聚合育种提供了信息和材料。     

香蕉枯萎病菌Fow1基因的克隆及序列分析

为了解Fow1基因在尖镰刀菌古巴专化型侵染香蕉过程中的作用,及其与尖镰刀菌古巴专化型生理小种1号和生理小种4号之间的致病力差异的关系,采用PCR和RT-PCR方法扩增了2个生理小种的Fow1基因,并对扩增产物进行了克隆测序及相似序列搜索和比对,还对基因编码的蛋白进行了结构预测和功能分析。研究结果表明2个生理小种Fow1基因开放阅读框均为957bp,编码318个氨基酸,基因序列和氨基酸序列差异小,而且两个生理小种Fow1基因所编码的蛋白均具有酵母线粒体载体蛋白典型的结构特征,推测Fow1基因可能为香蕉枯萎病菌在香蕉组织中定殖所必需。从Fow1基因序列及其编码蛋白的氨基酸序列看,2个生理小种致病力的差异与Fow1基因并无明显对应关系,这为进一步研究Fow1基因功能奠定了基础。     

小碎斑鱼蛉幼虫肠道细菌分离及鉴定研究

目的从微生态学角度研究小碎斑鱼蛉幼虫的营养生理活动。方法从小碎斑鱼蛉幼虫肠道环境中进行分离、纯化和培养,获得3个细菌菌株,对其菌体形态、染色反应、培养性状和生理生化反应进行系统研究。结果上述3个菌株均属于芽胞杆菌属(Bacillus),1号菌株为巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium),2号菌株为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis),3号菌株为地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)。结论小碎斑鱼蛉幼虫肠道环境中的不同细菌,其数量存在明显差异。