围小丛壳Glomerella cingulata子囊孢子交配繁殖、生物学特性及致病性

炭疽叶枯病（Glomerella leaf spot）是我国苹果上新发现的一种病害。为了解围小丛壳Glomerella cingulata子囊孢子的交配方式、生物学特性和致病性,从安徽砀山、山东牟平等地采集病害样品,经分离培养和纯化获得单孢菌株。在适宜条件下单孢菌株可产生子囊和子囊孢子,经过毛细管破子囊壁后单孢分离,获得12个子囊,每个子囊有8个子囊孢子。其中10个子囊中有4个“正”孢子（+）和4个“负”孢子（-）,2个子囊中只有“负”孢子。子囊孢子单孢菌株培养72h,“正”菌株菌落白色,以营养生长为主;“负”菌株菌落灰白色,直径略小于正菌株,菌丝稀疏,边缘菌丝白色,中部有大量橙色的分生孢子堆。“正”、“负”菌株异宗配合后,可产生大量可育子囊壳;单独的“正”菌株有性生殖产生稀疏丛簇状的可育子囊壳;单个的“负”菌株只能产生分散且不育的子囊壳。“正”、“负”菌株菌落的生长速度没有差异,对温度、营养、光照和pH值的敏感性也没有差异,但“正”、“负”菌株的致病性存在差异。正菌株的有性生殖没有导致rDNA-ITS、β-tubulin基因碱基序列变异。     

液泡分选蛋白CfVps17参与调控果生刺盘孢的生长发育和致病力

果生刺盘孢是油茶炭疽病的主要流行致病菌。本文研究果生刺盘孢中液泡分选蛋白CfVps17的生物学功能,为阐明该蛋白调控致病分子机制提供依据。采用over-lap方法构建CfVPS17基因敲除载体片段,使用PEG介导法将敲除载体片段转化至果生刺盘孢原生质体中,通过验证筛选获得突变体菌株ΔCfvps17。构建目的基因CfVPS17回补载体pYF11::CfVPS17,经转化获得ΔCfvps17-C回补菌株。测定野生型、突变体ΔCfvps17及回补菌株ΔCfvps17-C的生物学表型,结果表明,与野生型和回补菌株相比,突变体ΔCfvps17菌丝生长速率、产孢量和附着胞形成率显著降低,突变体菌丝中糖原积累减少,对氯化钠和刚果红胁迫耐受性增强;致病力测定结果表明,突变体ΔCfvps17丧失了对油茶叶片的致病力。液泡分选蛋白CfVps17参与调控果生刺盘孢糖原积累、生长发育、外界胁迫应答和致病力。     

CfAtg8在调控果生刺盘孢正负菌株分化中的功能

由果生刺盘孢Colletotrichum fructicola引起的炭疽叶枯病严重危害苹果果实和叶片。刺盘孢属真菌可以产生具有形态和遗传差异的正型(+)和负型(-)菌株,但其分化的分子机制目前尚不清楚。本研究通过同源重组对CfAtg8功能进行分析,结果显示,CfAtg8显著影响果生刺盘孢正菌株(1104-7)菌落颜色和气生菌丝茂密程度,但不影响负菌株(1104-6);正菌株突变体不产生子囊壳,负菌株突变体子囊壳变小、数量增多;正菌株突变体与负菌株野生型1104-6杂交不形成交配线,负菌株突变体与正菌株野生型1104-7杂交形成正常交配线;此外,CfAtg8还影响正、负菌株分生孢子萌发、附着胞形成及致病性等。这些结果表明自噬基因CfAtg8是影响果生刺盘孢正负菌株分化、形态发育和致病的重要基因。     

灰葡萄孢菌过氧化物酶体及细胞核的荧光蛋白标记

【目的】对灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)的细胞核和过氧化物酶体进行荧光蛋白标记,为研究其生长发育和侵染过程中细胞结构和细胞器动态提供基础。【方法】以绿色荧光蛋白(GFP)和红色荧光蛋白(DsRED、mCherry)为报告基因,利用根癌农杆菌介导转化(Agrobacterium tumefaciens mediated transformation,AtMT)将3种荧光蛋白标记载体分别导入灰葡萄孢菌标准菌株B05.10;通过PCR检测及荧光观察筛选和验证转化子,并进行单孢纯化;利用共聚焦显微镜记录细胞器荧光定位情况。【结果】获得了过氧化物酶体或细胞核稳定表达红、绿色荧光的重组单孢菌株,PCR验证表明标记基因成功整合入转化子基因组。在标记细胞核的菌株中,菌丝和孢子中可见多个明亮、圆形的荧光点,与DAPI染色共定位。标记过氧化物酶体的菌株中,菌丝和孢子中可见小点状绿色或红色荧光,在脂类物质诱导下荧光点数量明显增加,符合过氧化物酶体分布及动态特征。细胞壁染色结果显示,细胞壁染色产生的蓝色荧光与红、绿荧光蛋白的荧光互不干扰,标记效果良好。【结论】获得了理想的过氧化物酶体或细胞核荧光标记的灰葡萄孢菌菌株,为研究其细胞器动态以及生长发育与致病分子机制提供了参考和材料。     

金针菇单孢菌株菌丝生长速度QTL定位分析

本研究以已经完成基因组测序的单核菌株“6-3”与“6-21”为出发菌株,配对后获得有锁状联合的异核菌株并进行出菇,收集担孢子,单孢分离获得90个菌株构成作图群体,对作图群体的每个菌株进行二代测序并测定菌丝在PDA培养基的生长速度。分析“6-3”与“6-21”两单核菌株的SNP,获得68 914个高质量SNP标记用于遗传连锁群分析,构建了14个遗传连锁群,总长度744.32cM,平均长度为53.17cM,标记间平均遗传距离为1.88cM。QTL分析获得一个控制菌丝生长速度的基因座qMGRP1-LG7,该基因座包含134个基因,富集了与物质代谢有关的通路和基因。     

白灵侧耳栽培种质对高温胁迫的反应研究

本文以“中农一号”、“华杂13”、“中农翅鲍”和“CCMSSC 00488”4个白灵侧耳菌株为材料,通过测定高温胁迫下菌丝体内硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid-reactive substances,TBARS）和蛋白质羰基（protein carbonyl,PCO）含量,观察适温培养和高温胁迫后恢复培养时菌落的生长速率、生长势和菌丝形态特征,研究不同白灵侧耳栽培种质对高温胁迫的反应。研究表明,白灵侧耳不同栽培种质对高温胁迫的反应在氧化损伤程度、菌落形态和菌丝形态特征上都有变化,不同材料的高温伤害程度有着较显著的差异。4个材料高温胁迫条件下TBARS和PCO含量均显著升高,但是升高程度不同,按照TBARS和PCO含量多少排序,依次为CCMSSC 00488>华杂13>中农翅鲍>中农一号。高温胁迫处理后恢复生长需要的时间依次为：CCMSSC 00488>华杂13>中农翅鲍、中农一号;菌落生长势：中农一号>中农翅鲍=华杂13>CCMSSC 00488;菌丝形态特征：菌丝表面增长率、菌丝顶端细胞表面积、菌丝直径和菌丝体分支频率均显著降低,但降低程度以中农一号为最大。菌丝体分支频率与菌落生长势相对应。     

果生刺盘孢效应蛋白CfEC92靶向Mal d 1j抑制苹果免疫

由果生刺盘孢引起的炭疽叶枯病是我国苹果产区的重要病害。果生刺盘孢在侵染苹果过程中分泌效应蛋白CfEC92促进其侵染,但其作用机制仍不清楚。本研究从苹果cDNA中克隆出Mal d 1j蛋白,结构域及氨基酸序列分析显示,Mal d 1j为PR10家族成员。Mal d 1j基因过表达能显著增强苹果对炭疽叶枯病抗性,而沉默Mal d 1j显著降低其抗性。在烟草中过表达Mal d 1j提高烟草抗性,共表达CfEC92和Mal d 1j蛋白,降低Mal d 1j对疫霉菌抗性。通过酵母双杂交、BIFC和Co-IP分析证明CfEC92与Mal d 1j可以发生直接互作,且其互作定位于细胞膜和细胞核,表明CfEC92 通过与Mal d 1j互作影响植物免疫。本研究揭示了果生刺盘孢效应蛋白CfEC92通过靶向Mal d 1j抑制植物免疫促进其侵染的分子机制,为苹果炭疽叶枯病防控提供了新的思路。     

bZIP转录因子CfHac1参与调控果生刺盘孢菌的生长发育和致病力

油茶炭疽病是油茶Camellia oleifera上最重要病害之一,引起该病害的主要致病菌为果生刺盘孢菌Colletotrichum fructicola。本研究以果生刺盘孢菌bZIP类转录因子CfHac1为研究对象,研究其在果生刺盘孢菌的营养生长、产孢量、附着胞形成、致病力及耐受性等方面的生物学功能,为油茶炭疽病的防控提供理论依据。研究结果表明,果生刺盘孢菌中具有一个与灰色大角间座壳（稻瘟菌）bZIP转录因子MoHac1直系同源的基因,命名为CfHAC1。该基因全长1 627bp,编码526个氨基酸,该蛋白含有一个碱性亮氨酸链（bZIP）结构域和3个未知功能结构域。CfHAC1基因敲除突变体的菌丝生长速度显著变慢,分生孢子产量显著减少且不能正常形成附着胞,并对山梨糖醇和KCl渗透压胁迫敏感性增加;致病力测试结果表明,果生刺盘孢菌基因敲除突变体ΔCfhac1对油茶的致病力显著下降。转录因子CfHac1参与调控果生刺盘孢菌的生长、产孢、附着胞的形成、致病力以及响应外界渗透压胁迫过程。     

香菇沪香F2菌株重要农艺性状在F2和F3代中的遗传规律

以香菇菌株“沪香F2”及其自交优良F2代菌株“申香1504”为实验材料,收集孢子单核体,对其交配型进行鉴定,然后通过单孢自交的方法,构建F2和F3代群体,并对孢子单核体、F2、F3代群体各阶段培养、出菇情况以及重要农艺性状进行详细统计分析,研究各性状表型分化的情况及遗传规律。结果表明：2个亲本所获得的孢子单核体中A₂B₁交配型比例均为最高,根据孢子单核体交配型数量分别设计了1 028和972个F2和F3代自交配对组合。在2个群体中,配对阶段,分别有15.47%和23.56%的配对组合由于菌丝生长缓慢无法获得后代双核体菌株,且F3代显著高于F2代;生产种培养阶段,出现不良性状的菌株数量分别为7.78%和9.57%;菌棒培养阶段,出现不良性状的菌株数量分别为41.05%和49.28%,且F3代退化菌株比例显著高于F2代,不转色菌株比例显著低于F2代;出菇阶段,分别有3.11%和4.32%的菌株不现蕾,分别有13.04%和4.32%的菌株出畸形菇,分别有19.55%和8.95%的菌株能出正常菇,且F2代出正常菇的菌株比例显著高于F3代。“沪香F2”和“申香1504”分别有26个和8个孢子单核体,多次配对获得的杂交子,出正常菇的概率达50%以上。2个群体的平均单棒产量、平均单棒菇数、平均单菇重表现出明显的分化现象,且两个群体之间均存在极显著性差异。与F2代相比,F3代的产量分布、菇数分布表现出偏分离现象,平均单棒产量低于F2代43.84%,平均单棒菇数低于F2代56.77%。香菇“沪香F2”菌株在F3代中的培养、出菇情况以及农艺性状整体表现劣于F2代,且在F2代中获得表现优于亲本的高产品种,在F3代中获得大朵型品种,对香菇优良菌株选育具有重要的指导作用。     

桑黄菌株活力评价及优良菌株筛选

通过对菌株生长活力、菌株抗氧化能力等多种生理生化指标的测定分析,对7个“桑黄”菌株进行了菌株活力评价,筛选出1株优良菌株SH1,该菌株的菌丝生长活力、发酵生物量、抗氧化能力均优于其他6个菌株。并且通过相关性分析,建立了一种有效评价桑黄生物量高产菌株的快速筛选方法。     

组蛋白去乙酰化酶CfSnt2调控果生刺盘孢生长发育和致病力

炭疽病是油茶Camellia oleifera的重要病害,该病害的优势致病菌是刺盘孢属Colletotrichum的果生刺盘孢C. fructicola,在全国的油茶产区普遍发生。我们前期发现组蛋白乙酰转移酶CfGcn5调控油茶果生刺盘孢的生长发育和致病过程,但组蛋白去乙酰化酶在该病菌中的生物学功能尚不清楚。本研究以组蛋白去乙酰化酶CfSnt2为研究对象,利用反向遗传学的方法,通过对野生型、CfSNT2基因敲除突变体及互补菌株的生物学表型进行比较分析,发现CfSNT2基因敲除突变体的菌丝生长速率明显减缓、分生孢子的产量显著减少、附着胞形成率降低、对细胞壁胁迫剂的响应异常,同时对油茶致病力显著减弱。以上现象说明CfSnt2调控果生刺盘孢的生长、产孢、附着胞的形成、对细胞壁完整性胁迫剂的耐受性及致病力。     

The effect of caffeine on repair in Chlamydomonas reinhardtii: II. Interaction of repair systems

Survival following UV-irradiation of the two repair-deficient strains of Chlamydomonas reinhardtii, UVSE5 and UVSE6, was not affected by caffeine. Since caffeine causes increased survival in strains of this organism having normal recombination, these two mutant strains are considered to be recombination-deficient. The double-mutant strains UVSE1–UVSE4, UVSE1–UVSE5, UVSE1–UVSE6, UVSE4–UVSE5, UVSE4–UVSE6 and UVSE5–UVSE6 were isolated. These strains were exposed to UV-irradiation and in all but UVSE4–UVSE5, survival of the double-mutant strain was much lower than for any single-mutant strain. These results indicate that the altered gene products in UVSE1, UVSE5 and UVSE6 mutant strains are associated with different recombination-repair mechanisms.

All double-mutant strains were treated with caffeine following UV-irradiation. In all double-mutant strains containing a mutant USVE4 gene product, recombination repair was increased by caffeine.

On the basis of the data obtained, a scheme is proposed for the involvement of multiple repair systems in repair following UV-irradiation in C. reinhardtii.     

Selection and preliminary characterization of β-glycosidases producer Patagonian wild yeasts

Four pre-selected indigenous yeast strains belonging to Candida guilliermondii (V₂ and V₅), Candida pulcherrima (V₆) and Kloeckera apiculata (V₉), were used as β-glucosidase (βGL) and β-xylosidase (βXL) sources. The optimization of yeast culture conditions was carried out and the effects of oenological parameters on β-glycosidase activities were evaluated. C. guilliermondii V₂ and C. pulcherrima V₆ strains were selected. These strains showed intracellular (C. pulcherrima V₆) and parietal (C. guilliermondii V₂) constitutive βGL and βXL. The enzymatic activities were active at pH, glucose, ethanol and SO₂ concentrations usually found in winemaking and they were able to release monoterpenols and alcohols from grape juice glycoside extracts. Additionally, these yeast strains were not able to produce volatile acidity and off flavour. Regional ecological relevance of these species was also discussed. Our results evidence that the selected C. guilliermondii V₂ and C. pulcherrima V₆ strains have interesting oenological characteristics and allow us to think in their potential application in winemaking.     

香菇‘申香1644’的选育报告

香菇‘申香1644’是以传统优质栽培品种‘申香215’为亲本,采用多孢自交育种技术选育的新品种。其菌盖纵切面呈凸形,菌盖直径(6.15±0.38) cm,菌盖厚度(2.27±0.42) cm,菇型圆整,菇质紧实,产量高,生物学转化率95%以上。与亲本相比,‘申香1644’在分子标记和栽培性状上均具有明显差异性,其菌盖为浅黄褐色,颜色较亲本浅;菌龄100-105 d,较亲本缩短5-10 d。‘申香1644’菌丝生长适宜温度为22-26 ℃,原基发育适宜温度为16-22 ℃,可在全国范围内进行代料栽培。     

基于Cfku70基因失活策略构建果生刺盘孢的高效基因敲除底盘菌株

果生刺盘孢侵染危害多种植物,是重要的植物病原真菌。在一些丝状真菌中,敲除非同源末端连接修复通路的关键基因ku70或ku80可显著提高同源重组效率,进而提高靶基因置换频率。本研究从果生刺盘孢基因组鉴定到Cfku70和Cfku80两个基因,并明确了基因失活对菌株生物学表型和基因敲除效率的影响。敲除Cfku70或Cfku80不影响菌株的菌落形态、营养生长、产孢、分生孢子萌发、侵染结构发育和致病;Cfku70基因敲除还大幅提升3个测试基因的敲除效率。本研究证实Cfku70基因失活能显著提高果生刺盘孢的基因敲除效率,适宜作为高效基因敲除的底盘菌株,研究结果为通过批量敲除策略筛选新型致病因子奠定重要基础。     

桦纤孔菌有性生殖相关特征及交配型位点分析

对桦纤孔菌菌株MDJCBS88的显微形态、菌丝及担孢子核相进行了观察。采用棉籽壳培养基对担孢子萌发形成的菌株进行栽培试验,筛选出不形成子实体或子实体发育不完整的菌株,将这些菌株在平板上进行了亲和试验,分析桦纤孔菌的有性生殖方式;并基于基因组序列进行交配型基因克隆验证,分析桦纤孔菌的交配型位点结构。显微观察发现,桦纤孔菌菌丝没有锁状联合结构,菌丝细胞无核到多核;子实层担孢子可含0-4个不等的细胞核,不同时期弹射的担孢子含有的细胞核数量不同。桦纤孔菌担孢子萌发率极低,能萌发的担孢子多为早期弹射的担孢子;培养基也影响担孢子的萌发率,与PDA培养基和CYM培养基相比,桦木屑培养基最适合桦纤孔菌担孢子萌发,萌发率为4.55%。从担孢子萌发的96个菌株中获得了2个不结实菌株和9个结实不产孢菌株,占11.5%,这些菌株间亲和试验出现不同的表现特征,包括形成产孢子实体,产生菌丝纽结,相互融合和相互拮抗等现象,认为桦纤孔菌的有性生殖以次级同宗结合为主,并受交配型基因控制。交配型位点克隆测序后分析发现,桦纤孔菌交配型A位点共14 034 bp,含有一个MIP基因和两组HD1和HD2基因;交配型B位点包含3个疑似信息素受体基因和1个信息素前体编码基因。