食线虫真菌致病相关丝氨酸蛋白酶的研究进展

食线虫真菌是一类土壤微生物,作为线虫的天敌,它们对于维持线虫在土壤生态环境中的种群动态平衡发挥着十分重要的作用。食线虫真菌通过形成特殊的捕食器官或产生毒素等方式来捕捉和杀死线虫。丝氨酸蛋白酶是食线虫真菌侵染线虫的重要毒力因子,近年来,研究人员对不同食线虫真菌来源的致病相关丝氨酸蛋白酶进行了大量的研究,尤其在丝氨酸蛋白酶的晶体结构和分子进化方面的研究取得了较大的进展。本文对食线虫真菌致病相关丝氨酸蛋白酶的生物化学性质和功能进行了系统的总结,对丝氨酸蛋白酶的晶体结构、催化机制及分子进化等最新的进展进行了评述。     

中国食线虫真菌的种类

对我国24个省市,涉及40余种植物的300多个土样的调查,分离出食线虫真菌近千个分离物,共鉴定出食线虫真菌29属57种,包括捕食线虫真菌4属25种,其中Arthrobotrys arthrobotryoides, A. brochopaga, A. cladodes var. macroides, A. microspora,A. musiformis, A. straminicola, Monacrosporium ellipsosporinm, M. thaumasium, M. pravicollis,Stylopage grandis, Dactylella ramiformis, Monacrosporium qiuanum, Monacrosporium sinense等10种为国内新记录。内寄生真菌4属4个种、其中Catenaria angullulae, Harposporiumarcuatum, Nematoctonus leiosporus为国内新记录。定殖于大豆孢囊线虫真菌22属25种,其中Catenaria auxiliaris, Cylindrocarpon heteronema, C. willkommii, Fusariella bizzozeriana,Nematophthora sp., Phoma eupyrena, Phoma leveilei,Pithomyces sp,Trichocladium opacum.Verticillium chlamydosporium等10属种为国内新记录,其中Nematophthora, Fusariella,Trichocladium三属为国内新记录属,Rhizoctonia sp., Stachybotrys elegans, F.bizzozeriana,C.heteronema, C.willkommii等为首次发现定殖于大豆孢囊线虫孢囊上。对所鉴定的真菌进行了描述和讨论并制作了检索表。     

食真菌线虫与真菌的相互作用及其对土壤氮素矿化的影响

采用悉生培养微缩体系,探讨了食真菌线虫(燕麦真滑刃线虫)与两种真菌(真菌Ⅰ：外皮毛霉和真菌Ⅱ：丛梗孢科的一种)间的相互作用及其对土壤氮素矿化的影响．结果表明,燕麦真滑刃线虫在取食两种真菌时表现为在真菌Ⅱ上的生长优于真菌Ⅰ,两个处理的线虫数达到显著差异．食真菌线虫对真菌的取食活动促进了真菌的增殖：接种真菌Ⅱ加线虫处理中真菌Ⅱ的数量是仅接种真菌Ⅱ处理的2．5～3．5倍,增幅在整个培养期基本稳定;而接种真菌Ⅰ加线虫处理中真菌Ⅰ的数量在培养前期(10d)是仅接种真菌Ⅰ处理的1．1～2．0倍。之后增幅达5．0～5．7倍．线虫和真菌的生长及增殖基本保持同步．食真菌线虫与真菌的相互作用显著提高了土壤铵态氮和矿质态氮含量,促进了土壤氮的矿化,其中线虫与真菌Ⅰ的相互作用对提高矿质态氮含量的贡献显著大于线虫与真菌Ⅱ的相互作用。     

土壤抑菌作用对食线虫真菌及其制剂的影响

通过我国东北及黄淮海地区主要大豆种植区１１种土壤对４株定殖于大豆胞囊线虫真菌淡紫拟青霉（ＰａｅｃｉｌｏｍｙｃｅｓＬｉｌａｃｉｎｕｓ）Ｍ－１４,厚垣孢子轮枝菌（Ｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍｃｈｌａｍｙｄｏｓｐｏｒｉｕｍ）ＪＮ－１１,ＳＨ－２６和ＢＱＬ－１孢子的抑制作用及其影响因子的研究,表明土壤元菌作用普遍存在,但依土壤条件,菌种类型而异,其中以安徽宿到,济南农科院,北京,黑龙江宝泉岭农场的土壤抑菌作用     

食线虫真菌侵染性胞外酶和生防应用

食线虫真菌作为重要的植物寄生线虫的生物防治资源,深入了解它们的侵染方式、毒力因子是了解食线虫真菌侵染的分子机理和开发高效、稳定的生物杀线虫制剂的关键。目前的研究表明,食线虫真菌能分泌具有降解线虫体壁或线虫卵壳的胞外酶,它们在食线虫真菌侵染线虫的过程中起着非常重要的作用。对这些侵染性胞外水解酶的深入研究将促进人们对食线虫真菌的侵染过程和侵染机制的了解以及高效生防制剂的开发。综述了近年来食线虫真菌侵染性胞外酶的研究概况,对食线虫真菌胞外丝氨酸蛋白酶进行同源性分析,对以后食线虫真菌侵染性胞外酶的研究和高效生防制剂开发进行了评述。     

食线虫真菌28S rDNA PCR扩增片段的RFLPs分析

本文对16个食线虫真菌(节丛孢属、隔指孢属和单顶孢属)菌株和3个其他相关丝孢菌(顶辐孢属和单端孢属)菌株的28S rDNA 片段进行了扩增, 并用限制性内切酶Sau3A I, Msp I, Rsa I and Hae III对PCR产物进行了消化。采用UPGMA法对 PCR 产物的限制性图谱特征进行了聚类分析。结果表明,捕食性真菌的聚类群与捕食器官类型相对应,顶辐孢属和单端孢属与捕食性真菌的遗传距离较远。该结果与rDNA 的ITS区间、5.8S和18S的序列分析结果一致。     

根结线虫天敌真菌及其高效菌株筛选

本文报道捕食和寄生南方根结线虫(Meloidogyne incognita)和爪哇根结线虫(M.javanica)的天敌真菌6属14种。其中Arthrobotrys candida A.cladodes var.macroides,A.musiformis,Monacrosporium cionopagum,M.doedycoides,Drechmeria coniospora,Harposporium crassum,H.lilliputanum,Myzocytium humicola和Verticillum coccospora为我国新纪录种。室内测定结果表明:GACA 1B(Arthrobotrys oligospora)、GACM 102(Monacrosporium doedycoides)菌株对南方根结线虫和爪哇根结线虫均具极高的捕食率,接种线虫7天后,捕食率达98%以上,接种20天后,捕食率均达100%。     

食线虫菌物胞外蛋白酶基因工程研究进展

在病原线虫的生物防治中 ,利用食线虫菌物在侵染过程中分泌的胞外蛋白酶 (重要毒力因子 )固定线虫并降解线虫体壁显示出巨大的潜力。综述了近年来食线虫菌物胞外蛋白酶的研究概况、目前开展蛋白酶基因工程研究存在的问题及解决策略;对真菌胞外蛋白酶应用于线虫生防和生物医药领域中的前景也进行了评述。     

捕食线虫真菌rDNA ITS区间RFLPs分析

利用PCR-RFLP方法对捕食线虫真菌进行了系统发育研究。以ITS1和ITS4为引物对3属14种16个菌株的核糖体DNA转录间区（ITS）进行了PCR扩增,4种内切酶（AluI、HaeIII、HpaII、TaqI）酶切,结果表明不同属的ITS区长度没有明显差异,其长度范围在585～695之间。酶切图谱种间差别明显,种内基本一致,同属菌株图谱没有特异性,暗示传统的分属可能过细,某些属的成立还有待商榷,PCR-RFLP对确定疑难种的地位有重要意义,但不适用于种下水平的系统学研究。     

DNA turnover and the molecular clock

Summary Many detailed studies on the mechanisms by which different components of eukaryotic nuclear genomes have diverged reveal that the majority of sequences are seemingly not passively accumulating base substitutions in a clocklike manner solely determined by laws of diffusion at the population level. It appears that variation in the rates, units, biases, and gradients of several DNA turnover mechanisms are contributing to the course of DNA divergence. Turnover mechanisms have the potential to retard, maintain, or accelerate the rate of DNA differentiation between populations. Furthermore, examples are known of coding and noncoding DNA subject to the simultaneous operation of several turnover mechanisms leading to complex patterns of fine-scale restructuring and divergence, generally uninterpretable using selection and/or neutral drift arguments in isolation. Constancy in the rate of divergence, where observed over defined periods of time, could be a reflection of constancy in the rates and units of turnover. However, a consideration of the generally large disparity between rates of turnover and mutation reveals that DNA clocks, which would be independently driven by turnover in separate genomic components, would tend to be episodic. The utility of any given DNA sequence for measuring time and species relationships, like individual proteins, is proportional to the extent to which all contributing forces to the evolution of the sequence, internal and external, are understood.     

Direct observation of trapping activities of nematode-destroying fungi in the soil using fluorescence microscopy

Abstract The nematophagous fungi ( Arthrobotrys oligospora and Monacrosporium cionopagum ) were observed under semi-natural conditions by fluorescence microscopy after fluochroming, using fluorescein-diacetate. The formation of 3-dimensional sticky networks and the capture of nematodes inside the soil could be demonstrated.     

楤木属FAD2基因家族的鉴定及生物信息学分析

聚炔类化合物（PAs）是一类主要由桔梗类植物产生、具生物活性的植物特异性防御物质。其上游合成步骤由脂肪酸去饱和酶2（FAD2）催化。本文以PA的主要来源植物之一,桔梗类的五加科楤木属（Aralia）为研究对象,对楤木（A. elata(Miq.) Seem.）和龙眼独活（A. fargesiiFranch.）的FAD2基因家族进行鉴定,并对其保守基序、结构域、染色体分布、基因共线性、进化关系、分子演化速率以及表达情况进行分析。结果显示,楤木属的FAD2基因家族经历了广泛扩张,这可能是通过全基因组加倍/片段重复实现的;不同功能的FAD2保守基序完全一致,但楤木属不同生活型（草本vs.木本）代表物种FAD2的保守基序却产生了分化;楤木中可能有4个不同功能的FAD2基因,其在不同组织中的表达情况不同。本研究可为后续楤木属的物种鉴定、聚炔类物质合成新基因的挖掘以及桔梗类植物具高度多样化PAs分子机制的揭示提供参考。     

八种纤毛虫减数分裂基因的分子进化研究

减数分裂是真核生物适应性进化的重要机制,以8种纤毛虫作为实验对象,通过生物信息学方法对其14个减数分裂基因进行了鉴定及分子进化研究。结果表明:(1)不同的纤毛虫种类存在一些特异性的减数分裂基因的丢失与复制现象;(2)减数分裂相关基因在纤毛虫中很保守;(3)纤毛虫减数分裂重要的同源重组过程是在真核生物中不常见的Ⅱ型。本研究表明,纤毛虫减数分裂可能代表了真核生物较原始的减数分裂方式,在进化的过程中很保守,为研究真核生物减数分裂起源与进化提供了重要线索。