大豆疫霉和苜蓿疫霉rDNA ITS序列分析

采用真菌核糖体基因转录间隔区(ITS)通用引物,PCR分别扩增了Phytophthora sojae的5个菌株(Pg1、Pg2、Pg3、CN1和S317)和1个P. medicaginis (菌株44390)的ITS1与ITS2,并对PCR产物进行了序列测定。根据Bioedit软件中的neighbour-joining methods分析法将上述序列和Genbank中已登录的P. sojae、P. medicaginis、P. megasperma和P.trifolii等4个形态学种10个登录菌株的ITS1与ITS2碱基序列进行聚类分析。结果是聚类组与形态学种有一定差别,4个种16个菌株分成7个聚类组。结果表明,分别属于同一形态学种且可聚为一组的不同个体之间的ITS碱基序列遗传相似性最高,但是也具有一定的多样性;形态学上属于不同种的个体的ITS可以聚为一组。上述结果提示L41385可能不属于P. sojae, L41380可能属于是P. trifolii,P. megasperma仍是一个复合种。同时提示ITS DNA碱基序列可以区分形态学种。     

大豆疫霉和苜蓿疫霉rDNA ITS序列分析

采用真菌核糖体基因转录间隔区(ITS)通用引物,PCR分别扩增了Phytophthora sojae的5个菌株(Pg1、Pg2、Pg3、CN1和S317)和1个P.medicaginis(菌株44390)的ITS1与ITS2,并对PCR产物进行了序列测定。根据Bioedit软件中的neighbour-joining methods分析法将上述序列和Genbank中已登录的P.sojae、P.medicaginis、P.megasperma和P．trifolii等4个形态学种10个登录菌株的ITS1与ITS2碱基序列进行聚类分析。结果是聚类组与形态学种有一定差别,4个种16个菌株分成7个聚类组。结果表明,分别属于同一形态学种且可聚为一组的不同个体之间的ITS碱基序列遗传相似性最高,但是也具有一定的多样性;形态学上属于不同种的个体的ITS可以聚为一组。上述结果提示L41385可能不属于P.sojae,L41380可能属于是P.trifolii,P.megasperma仍是一个复合种。同时提示ITS DNA碱基序列可以区分形态学种。     

核糖体基因ITS作为苎麻疫霉、恶疫霉分类辅助性状的研究

以2个雄器大多围生、少数侧生的苎麻疫霉菌株与1个雄器侧生、偶有围生的恶疫霉菌株为材料,采用真菌核糖体基因转录间隔区（ITS）通用引物,PCR扩增3个供试菌株核糖体基因的ITS1和ITS2,并对PCR产物进行了克隆和序列分析。结果是苎麻疫霉的ITS1和ITS2分别由206和453个碱基组成,而恶疫霉则分别由218和415个碱基组成。2个供试苎麻疫霉菌株的ITS1和ITS2的碱基序列同源性均分别为100%。苎麻疫霉和恶疫霉ITS1同源性为74.9%,其中中间区域40bp-164bp之间在两种间变异丰富,同源性只有59.4%,而1bp-39bp和165bp-239bp两区域的同源性分别为92.3%和92.1%;ITS2在两种疫霉菌间的同源性为71.0%。结果表明苎麻疫霉和恶疫霉ITS的碱基序列有明显差异。上述结果提示,ITS区域碱基序列可区分苎麻疫霉和恶疫霉。     

核糖体基因ITS作为苎麻疫霉、恶疫霉分类辅助性状的研究*

以2个雄器大多围生、少数侧生的苎麻疫霉菌株与1个雄器侧生、偶有围生的恶疫霉菌株为材料,采用真菌核糖体基因转录间隔区（ITS）通用引物,PCR扩增3个供试菌株核糖体基因的ITS1和ITS2,并对PCR产物进行了克隆和序列分析。结果是苎麻疫霉的ITS1和ITS2分别由206和453个碱基组成, 而恶疫霉则分别由218和415个碱基组成。2个供试苎麻疫霉菌株的ITS1和ITS2的碱基序列同源性均分别为100%。苎麻疫霉和恶疫霉ITS1同源性为74.9%,其中中间区域40bp-164bp之间在两种间变异丰富,同源性只有59.4%,而1bp-39bp和165bp-239bp两区域的同源性分别为92.3%和92.1%; ITS2在两种疫霉菌间的同源性为71.0%。结果表明苎麻疫霉和恶疫霉ITS的碱基序列有明显差异。上述结果提示,ITS区域碱基序列可区分苎麻疫霉和恶疫霉。     

大豆疫霉根腐病菌的rDNA ITS序列分析

采用真菌核糖体基因转录间隔区(ITS)通用引物,PCR扩增了大豆疫霉根腐病菌具有差异的17个菌株的ITSI与ITS2,经过与DL2000的标准分子量DNA进行比较,得到了大约800~1000bp左右的片段,并对PCR产物进行了序列测定。以USA为外类群利用最大简约法构建了大豆疫霉根腐病菌的系统发生树,并分析了菌株之间的遗传进化关系。结果表明:不同菌株ITS1和ITS2在碱基构成上有很大差异,17个菌株大致分为4个谱系中,且来自于同一地区的菌株大都分布在同一谱系中,显示出地理上的差异。     

基于β-微管蛋白基因部分序列探讨灵芝属菌株的亲缘关系

PCR分别扩增了38个灵芝属菌株的β-微管蛋白基因片段,并对PCR产物进行序列测定,得到419bp的一段核苷酸系列.根据MEGA 2.1软件中的neighbour-joining methods对上述序列进行聚类分析,结果所有供试菌株被分成9个聚类组.中国栽培灵芝菌株分布于6个聚类组,其中树舌亚属、紫芝组的菌株各自聚成一组,灵芝组的菌株分成四组,但大部分灵芝组菌株均聚于同一组, 这表明树舌亚属、紫芝组和灵芝组间的遗传差异较大,灵芝组内虽然存在着一定的遗传差异,但总体上亲缘关系比较近,遗传多样性并不丰富.同时,序列分析的结果显示,β-tubulin基因序列在第三位密码子和内含子部位有高的碱基替换率,这些变异提供了丰富的系统发育信息,提示β-tubulin基因适合于灵芝属菌株的亲缘关系研究.     

RAPD分析与ITS序列分析在拟茎点霉分类鉴定上的应用

采用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术和核糖体RNA基因（rDNA)转录间隔区（ITS）序列分析对22种拟茎点霉共34个菌株进行了系统发育研究,RAPD分析构建的UPGMA聚类图所反映的种间,种内关系与形态学分类结果基本一致。可以清楚地将分自7科寄主植物上的不同的种分别区分开来,但分自同科或同属寄主植物上的不同的种并不具有相近的亲缘关系,ITS序列分析结果不支持将Phomopsis mangiferae Ahmad和P.cytosporella Penz.et Sacc.合并为同一个种的观点,同时还.mangiferae与P.sidii de Camara的亲缘关系非常近,可能是异名同物;而为害木棉叶的拟茎点霉与杨梅枝枯病菌,P.myricaeY.J.Huang et P.K.Chi之间的碱基差异亦属于种下不同菌株间的正常差别范围,很可能就是同一个种,对相同的供试菌株两技术所反映的亲缘关系趋势相同,表明两技术用于拟茎点霉的亲缘关系分析和种类鉴定均是可行的。     

RAPD分析与ITS序列分析在拟茎点霉分类鉴定上的应用

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术和核糖体RNA基因(rDNA)转录间隔区(ITS)序列分析对22种拟茎点霉共34个菌株进行了系统发育研究。RAPD分析构建的UPGMA聚类图所反映的种间、种内关系与形态学分类结果基本一致,可以清楚地将分自7科寄主植物上的不同的种分别区分开来,但分自同科或同属寄主植物上的不同的种并不具有相近的亲缘关系。ITS序列分析结果不支持将Phomopsis mangiferae Ahmad和P. cytosporella Penz. et Sacc. 合并为同一个种的观点,同时还显示出P. mangiferae与P. psidii de Camara的亲缘关系非常近, 可能是异名同物;而为害木棉叶的拟茎点霉与杨梅枝枯病菌P. myricae Y.J.Huang et P.K.Chi之间的碱基差异亦属于种下不同菌株间的正常差别范围,很可能就是同一个种。对相同的供试菌株两技术所反映的亲缘关系趋势相同,表明两技术用于拟茎点霉的亲缘关系分析和种类鉴定均是可行的。     

白菜种传黑斑病菌rDNA ITS区序列分析

本文以来自国内外的20株白菜黑斑病菌及近源种为研究材料,进行了5.8SrDNA及其侧翼ITS区的克隆、测序、序列变异及遗传进化关系分析。黑斑病菌及其近源种真菌核糖体5.8SrDNA及其侧翼ITS区序列比对结果显示,不同种菌株ITS1比ITS2在碱基构成上有更大变异,而且ITS1的序列长度变异比ITS2的大;而种内虽然各菌株的寄主和地理来源不同,但ITS1和ITS2在长度上均没有变异,碱基构成上存在微小的变异。对该区序列的聚类分析表明,白菜黑斑病菌3个种芸薹链格孢Alternariabrassicae、甘蓝链格孢A.brassicicola和萝卜链格孢A.japonica虽然地理来源和寄主不同,但种内的不同菌株均在一个独立的聚类组中,种之间以及其和链格孢属内其它种在聚类关系上能明显分开,可基于该区进行黑斑病菌的分类鉴定。     

进境美国加州脐橙中丁香疫霉Phytophthora syringae的截获

从产自美国加利福尼亚州的新鲜脐橙样品中发现多个腐烂病果,通过分离培养得到3个疑似丁香疫霉Phytophthora syringae菌株,对3个菌株进行形态学研究、致病性测定和分子序列比对分析。结果表明病菌在V8A培养基上菌落稀疏、平铺,呈星状,菌丝紧贴培养基生长或埋于基质内生长;在PDA培养基上菌落呈菊花花瓣状,菌丝致密,乳白色;游动孢子囊和菌丝膨大体在无菌水和土壤浸出液中黑暗条件下48h后产生;菌株为同宗配合,卵孢子在带有新鲜脐橙果实组织或杜鹃叶片的V8A培养基中大量产生;创伤接种脐橙果实,7d后接种脐橙出现典型的褐腐症状;通用引物ITS1/ITS4扩增测序,Blastn分析表明序列与GenBank中P. syringae序列相似性为99%。依据上述研究结果,将分离获得的3株菌鉴定为丁香疫霉Phytophthora syringae,系国内首次截获的一种植物检疫性真菌病害。     

大豆疫霉菌ITS分子检测程序的建立及其应用

依据GenBank中登录的大豆疫霉菌(Phytophthora sojae)、近缘种及相似种rDNA的ITS区序列差异,进行多重比较后设计合成一对大豆疫霉菌特异引物,并在PCR反应体系和扩增条件优化的基础上,对包括大豆疫霉菌在内的共140个菌株进行PCR检测。结果表明,电泳后只有大豆疫霉菌扩增出一条288bp的特异性条带。运用设计的大豆疫霉菌专用引物(专利申请号200610089105.4)及建立的检测程序对大豆疫霉菌纯培养游动孢子、接种于土壤中的游动孢子和卵孢子以及接种发病的大豆染病组织进行了检测应用,结果显示该检测程序对接种于土壤中的大豆疫霉菌游动孢子和卵孢子的检测理论精度分别达0.3和0.06个孢子,对染病组织检测也表现出了较高的灵敏度。     

大豆疫霉菌抗甲霜灵特性研究

大豆疫霉Phytophthorasojae易对甲霜灵产生抗性,从大豆疫霉野生型菌株可诱变筛选到对甲霜灵有抗性的菌株Mtr。Mtr抗性菌株的抗性水平可达野生型单游动孢子菌株的870倍以上。Mtr性状在无性后代稳定遗传,在游动孢子后代连续三代未发生抗药性分离。大豆疫霉Mtr性状的保持对甲霜灵没有表现依赖性。Mtr单游动孢子菌株在不含甲霜灵的胡萝卜培养基(CA)平板上培养30d后对甲霜灵的抗性没有下降,其单游动孢子后代也未出现抗药性分离。     

一种土壤中大豆疫霉菌分离新方法*

由于腐霉菌的干扰,土壤中大豆疫霉菌的分离十分困难。利用大豆疫霉菌的致病性和大豆对病原菌的选择作用排除腐霉菌,我们建立了一种简单、有效的土壤中大豆疫霉菌的分离方法。该方法用不含抗大豆疫霉根腐病基因的大豆叶碟诱钓大豆疫霉菌的游动孢子,将诱钓叶碟直接接种不含抗大豆疫霉菌基因的大豆植株,再对病株进行选择性或非选择性分离获得大豆疫霉菌。此方法能十分有效地排除腐霉菌干扰和细菌的污染,直接获得纯化菌株。应用该方法我们在以前未报道有大豆疫霉根腐病发生的山东、河南、安徽、江苏和浙江分离到大豆疫霉菌。     

中国大豆疫霉菌遗传多样性的RAPD分析*

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,利用13个引物对75个中国大豆疫霉菌分离物和11个美国分离物进行PCR扩增。在78个RAPD标记中,多态性标记为68个,占87.2%。RAPD指纹聚类分析表明,当以相异距离0.3为阈值,86个分离物被划为12个RAPD遗传组,其中J组有54个分离物,占总数的62.8%,包括44个中国分离物和10个美国分离物。在中国大豆疫霉菌群体内,多数分离物之间遗传相似性较低,在DNA水平上存在显著的遗传变异,具有较丰富的遗传多样性。RAPD分组结果未表明大豆疫霉菌DNA多态性特征与病原菌毒力基因构成之间和分离物地理来源之间存在相关性,证明中国不同地区的大豆疫霉菌群体在与大豆品种的互作中发生了广泛的遗传变异,具有DNA遗传进化方向和毒力基因演变的多样性。美国大豆疫霉菌分离物间遗传距离较近,而中国分离物在总体上与美国分离物的遗传距离较远,表明中国大豆疫霉菌具有比较独特的遗传背景。     

中国大豆疫霉菌遗传多样性的RAPD分析

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,利用13个引物对75个中国大豆疫霉菌分离物和11个美国分离物进行PCR扩增。在78个RAPD标记中,多态性标记为68个,占87.2%。RAPD指纹聚类分析表明,当以相异距离0.3为阈值,86个分离物被划为12个RAPD遗传组,其中J组有54个分离物,占总数的62.8%,包括44个中国分离物和10个美国分离物。在中国大豆疫霉菌群体内,多数分离物之间遗传相似性较低,在DNA水平上存在显著的遗传变异,具有较丰富的遗传多样性。RAPD分组结果未表明大豆疫霉菌DNA多态性特征与病原菌毒力基因构成之间和分离物地理来源之间存在相关性,证明中国不同地区的大豆疫霉菌群体在与大豆品种的互作中发生了广泛的遗传变异,具有DNA遗传进化方向和毒力基因演变的多样性。美国大豆疫霉菌分离物间遗传距离较近,而中国分离物在总体上与美国分离物的遗传距离较远,表明中国大豆疫霉菌具有比较独特的遗传背景。     

大豆疫霉菌的分离与鉴定

采用叶碟诱捕法从2007年进口的美国大豆携带的土壤和2006年从黑龙江感病大豆田采集的土壤中分离出2株疫霉菌菌株,并对病原菌进行了形态特征、致病性、分子检测。结果表明:形态观察为疫霉属真菌;接种大豆后出现典型的大豆疫病症状;采用大豆疫霉的特异性引物PCR检测,2个菌株均能扩增出分子量为330 bp的特异性条带。结合形态、致病性测定和分子检测,2株病菌鉴定为大豆疫霉菌(Phytophthora sojaeKauf-mann et Gerdemann)。     

Targeted gene mutation in Phytophthora spp

The genus Phytophthora belongs to the oomycetes and is composed of plant pathogens. Currently, there are no strategies to mutate specific genes for members of this genus. Whole genome sequences are available or being prepared for Phytophthora sojae, P. ramorum, P. infestans, and P. capsici and the development of molecular biological techniques for functional genomics is encouraged. This article describes the adaptation of the reverse-genetic strategy of targeting induced local lesions in genomes (TILLING) to isolate gene-specific mutants in Phytophthora spp. A genomic library of 2,400 ethylnitrosourea (ENU) mutants of P. sojae was created and screened for induced point mutations in the genes encoding a necrosisinducing protein (PsojNIP) and a Phytophthora-specific phospholipase D (PsPXTM-PLD). Mutations were detected in single individuals and included silent, missense, and nonsense changes. Homozygous mutant isolates carrying a potentially deleterious missense mutation in PsojNIP and a premature stop codon in PsPXTM-PLD were identified. No phenotypic effect has yet been found for the homozygous mutant of PsojNIP. For those of PsPXTM-PLD, a reduction in growth rate and an appressed mycelial growth was observed. This demonstrates the feasibility of target-selected gene disruption for Phytophthora spp. and adds an important tool for functional genomic investigation.