河北省番茄上致病疫霉Phytophthora infestans群体结构的分析

番茄晚疫病是河北省番茄生产上最具毁灭性的病害之一,对引起该病害的致病疫霉群体结构进行分析有利于病害的防治。利用对峙培养法和菌落直径法对2007-2008年采自河北省保定、沧州和唐山分离自番茄的49个致病疫霉菌株进行了交配型和甲霜灵抗性的表型测定,结果表明该群体所有菌株均为A1交配型,以甲霜灵敏感菌株为主,抗性菌株仅7株。利用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)、简单序列重复(SSR)和扩增片段长度多态性(AFLP)等分子技术对该群体的基因型进行了分析,结果表明供试菌株线粒体基因型均为Ia型,共鉴定出了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3种SSR基因型,AFLP聚类分析在相似系数0.87时可以形成α、β和γ等3个不同的分支。河北省所有番茄上致病疫霉菌株均分布在α分支上,该分支又可进一步分为7个亚分支。AFLP亚分支与甲霜灵抗性和地理来源均无明显相关性,但Ⅱ型SSR与甲霜灵抗性和地理来源有明显的相关性。综合表型和基因型数据说明河北省番茄上致病疫霉群体结构比较单一,遗传多样性程度较低。     

一个马铃薯种质资源圃致病疫霉群体的分析

由致病疫霉Phytophthora infestans引起的晚疫病是马铃薯生产上最严重的病害之一,认识其群体结构特征,可为晚疫病防控策略的制定以及抗病品种的合理布局提供指导。对2009年采自宁夏一个种植有93个品种(品系)的马铃薯种质资源圃的致病疫霉进行了交配型、致病型和线粒体DNA单倍型分析,结果表明,116个致病疫霉菌株中存在A1、A2和自育型3种交配型,发生频率分别为24.1%、57.8%和18.1%,A2交配型为优势类型;对其中43个菌株的致病型进行测试,检测到两种致病类型:1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11和3.4.10,发生频率分别为95.3%和4.7%,可克服所有11个抗病基因的1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11类型占绝对优势;对62个菌株的线粒体DNA单倍型进行分析,检测到Ia和IIa两种类型,发生频率分别为74.2%和25.8%。综合表型和基因型数据分析发现,该马铃薯种质资源圃中致病疫霉群体致病型单一,但致病型毒力因子高度复合;线粒体DNA分析表明,该马铃薯种质资源圃引入了遗传背景较为复杂的致病疫霉"新"群体。     

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。     

致病疫霉在中国云南的马铃薯田间形成卵孢子*

由致病疫霉Phytophthora infestans (Mont.)de Bary引起的马铃薯和番茄晚疫病是世界性的作物病害,每年均造成巨大的经济损失和社会影响。致病疫霉是异宗配合的卵菌,有两个已知交配型A1和A2,两个相对交配型互作时可进行有性生殖产生卵孢子( Gallegly & Galindo,1958)。过去许多年一直认为致病疫霉在除墨西哥以外的国家中只存在A1交配型,通过产生孢子囊进行无性繁殖。近年来,由于致病疫霉新致病群体的产生以及全球范围的迁移和替代,A2交配型菌株先后在欧洲、美洲、亚洲和非洲的许多国家被发现。A1、A2两种交配型菌株的同时存在,增…     

云南番茄致病疫霉的交配型、甲霜灵敏感性及毒力类型

对2003~2004年云南省番茄致病疫霉的交配型、甲霜灵敏感型、毒性因子及毒力类型进行了系统的测定和分析。结果表明:云南番茄致病疫霉只存在A1交配型,未发现A2交配型或自育型。甲霜灵抗性和中抗菌株是主要菌系,抗性、中抗、敏感菌株分别占测定菌株的51.2%、31.7%、17.1%。云南番茄致病疫霉居群对已知的抗性基因R1、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9、R10、R11有毒性,其毒性频率在9.8%~95.1%之间。测定的61个菌株中检测到26种不同的毒力类型,每种类型平均含有5.2个毒性因子,其中毒力类型1.3.4.7.9出现频率最高,为优势的毒力类型,出现频率为44.3%,其次为1.3.4.6.7.9、1.3.7.9,出现频率均为4.9%,其它23种毒力类型出现频率仅在1.6%~3.3%之间。云南番茄致病疫霉居群显示了复杂的表型特征。     

掘氏疫霉同宗配合、异宗配合特性的研究

本文对掘氏疫霉的同宗配合、异宗配合特性进行了研究,发现新分离的掘氏疫霉A~2交配型菌株,不经过配对培养可以产生卵孢子;菌种在15℃下保存,自身可孕性能力逐渐减退。菌株通过接种黄瓜后,异宗配合特性可以恢复,同宗配合特性不能恢复。经过营养生长,无性繁殖,菌株后代的交配型不引起改变。通过对疫霉属有关种不同交配型与掘氏疫霉各菌株不同交配型配对培养,以及菌种不同保存时间、不同培养基、疫霉属有关种的种间和种内配对,讨论了掘氏疫霉同宗配合、异宗配合特性的影响因素。     

致病疫霉有性生殖诱导及F1代遗传多样性

致病疫霉Phytophthora infestans为马铃薯晚疫病的重要病原菌。通过从昆明市寻甸县采集110P和H-6两株致病疫霉,明确其染色体倍性、交配型、线粒体单倍型、毒性和甲霜灵敏感性,经对峙培养,利用改良的卵孢子萌发方法获得有性生殖F1代群体POP1（60株）,并对POP1进行表型和基因型测定。结果表明：冷冻处理24h为最佳条件,卵孢子萌发率达5.09%±0.15%;POP1的交配型、毒性和甲霜灵敏感性均发生了分离,其中交配型分离比为A1:A2:A1A2:自育型（SF）=16:5:17:22,毒性分离比为抗性（R）:敏感性（S）=11:49,甲霜灵敏感性分离比为抗性（R）:敏感性（S）=2:58;3个表型的分离均偏离孟德尔单基因显性遗传特点。基于8对SSR多态性引物对POP1基因型分析表明,遗传相似系数为0.98时,可将所有菌株分为14个基因型;遗传相似系数为0.95时,可将POP1分为6个分支,其中优势群体为S1,占分离群体的61.67%。关联分析进一步表明,8对SSR所代表的基因型和几个重要表型有显著相关性（R2=0.6667）。本研究建立了高效的致病疫霉卵孢子萌发体系,解析了有性生殖后代群体遗传结构特点,为深入探索致病疫霉的变异规律及病害流行趋势提供了理论基础。     

中国橡胶树疫霉种的研究*

疫病是我国植胶区的主要病害。近年来,作者从云南西双版纳和广东海南岛的橡胶树和胶园土共分离出57株疫霉菌种。通过分类研究,共鉴定出4个种:恶疫霉 Phytophthoracactorum(Leb.＆ Cohn)Schroeter,辣椒疫霉 P.capsici Leoman,柑桔褐腐疫霉 P.citrophthora(Sm.＆ Sm.)Leonian,和棕榈疫霉 P.palmivora(Butl.)Butler。其中辣椒疫霉是首次在橡胶树上发现。我国橡胶树疫霉的种群结构与东南亚和南亚的有所不同,除棕榈疫霉外,其余3种在东南亚和南亚均未发现。而东南亚常见种:簇囊疫霉(P.botryosa)、橡胶疫霉(P.heveae)和蜜色疫霉(P.meadii),在我国却迄今尚未发现或有待证实。以前报道分离自胶园土壤中的芋疫霉(P.colocasiae),可能系柑桔褐腐疫霉之误。绝大多数分离物经配对培养均可产生性器官:辣椒疫霉的A~1交配型和A~2交配型大致相等;柑桔褐腐疫霉和棕榈疫霉的A~2交配型则明显多于A~1交配型。     

中国橡胶树疫霉种的研究

疫病是我国植胶区的主要病害。近年来,作者从云南西双版纳和广东海南岛的橡胶树和胶园土共分离出57株疫霉菌种。通过分类研究,共鉴定出4个种:恶疫霉 Phytophthoracactorum(Leb.＆ Cohn)Schroeter,辣椒疫霉 P.capsici Leoman,柑桔褐腐疫霉 P.citrophthora(Sm.＆ Sm.)Leonian,和棕榈疫霉 P.palmivora(Butl.)Butler。其中辣椒疫霉是首次在橡胶树上发现。我国橡胶树疫霉的种群结构与东南亚和南亚的有所不同,除棕榈疫霉外,其余3种在东南亚和南亚均未发现。而东南亚常见种:簇囊疫霉(P.botryosa)、橡胶疫霉(P.heveae)和蜜色疫霉(P.meadii),在我国却迄今尚未发现或有待证实。以前报道分离自胶园土壤中的芋疫霉(P.colocasiae),可能系柑桔褐腐疫霉之误。绝大多数分离物经配对培养均可产生性器官:辣椒疫霉的A~1交配型和A~2交配型大致相等;柑桔褐腐疫霉和棕榈疫霉的A~2交配型则明显多于A~1交配型。     

四川省马铃薯晚疫病菌群体表型和遗传变异的分析

致病疫霉Phytophthora infestans引起的晚疫病是马铃薯的一种毁灭性病害。为了对四川省近年马铃薯晚疫病菌进行系统多样性分析,本研究从表现型和基因型两个方面鉴定了四川省马铃薯晚疫病菌的群体多态性。交配型、甲霜灵敏感性和生理小种的鉴定结果发现A1交配型菌株只有2份,A2型有29份,自育型12份;甲霜灵敏感菌株3株,中抗菌株22株,高抗菌株18株;共测定出11个生理小种,其中全毒力小种发生频率最高,占供试菌株的25.58%。基因型鉴定结果表明,43份材料共发现了10种SSR基因型,5个SSR标记在该种群上共产生了16个SSR位点,每个标记平均有3.2个位点,多态性信息含量平均值为0.46,SSR4是多态性最丰富的标记。本试验中A2菌株和自育型的基因型SSR相同,其中全毒力小种是当地的优势致病菌,该研究为今后四川马铃薯晚疫病的有效防控提供理论依据。     

The lncRNA39896–miR166b–HDZs module affects tomato resistance to Phytophthora infestans

The yield and quality of tomatoes(Solanum lycopersicum) is seriously affected by Phytophthora infestans. The long non-coding RNA(lnc RNA)Sl-lnc RNA39896 is induced after P. infestans infection and was previously predicted to act as an endogenous target mimic(eTM) for the micro RNA Sl-miR166b, which function in stress responses. Here, we further examined the role of Sl-lncRNA39896 and Sl-mi R166b in tomato resistance to P. infestans. Sl-miR166b levels were higher in Sl-lnc RNA39896-knockout mutan...     

温室条件下条形柄锈菌体细胞重组的分子确证

为了获得温室条件下条形柄锈菌发生体细胞重组而导致毒性变异的直接证据,本研究选取7个美国条形柄锈菌小麦专化型菌系和2个美国条形柄锈菌大麦专化型菌系按照夏孢子颜色和专化型与毒性差异组成9对菌系组合,对于室内混合接种产生的子代菌系用具有不同抗性的小麦或大麦品种进行筛选,采用毒性分析及SSR分子标记技术对条形柄锈菌体细胞重组现象进行了研究。对获取的413个单孢子代菌系进行的毒性分析结果显示,有84个单孢子代菌系的毒性谱表现与亲本菌系不同,初步证明体细胞重组过程的存在。SSR标记分析结果显示,11对SSR引物中有6对引物在5对菌系组合的28个毒性谱不同的单孢子代菌系中,检测发现3个单孢菌系的扩增条带与其亲本菌系不同,且表现为亲本菌系扩增条带的重组,为体细胞重组菌系。这一结果从分子水平上证明了条形柄锈菌在室内接种条件下可以通过体细胞重组产生新小种而导致毒性变异。     

基因组数据揭示肺形侧耳X1野生菌株后代单孢的特异交配型位点

肺形侧耳味道鲜美,营养丰富,深受广大消费者喜爱。它属于四极性异宗结合担子菌,但其交配型位点结构仍未被解析。本研究利用二代测序技术对肺形侧耳的基因组进行测序,通过生物信息学方法找到了肺形侧耳野生菌株X1菌株后代单核菌株的交配型位点。结果显示肺形侧耳的A交配型位点较为特异,2株原生质体单核化菌株（X1-1和X1-15）的A交配型位点结构差异较大,X1-1含一对保守的HD1和HD2基因,而X1-15除了一对HD1和HD2基因外,还含有额外的2个HD2基因和1个HD1基因。肺形侧耳的B交配型位点与其他担子菌的交配型位点相似,含有8个信息素受体基因和1个信息素前体基因。本研究揭示的肺形侧耳特异的交配型位点结构为后期的遗传育种提供了理论依据。     

花群珊瑚对两种微藻的摄食

以花群珊瑚为材料,采用碳清除率测定、PCR分子营养标记和组织学观察的方法,研究花群珊瑚是否摄食亚心形扁藻和球等鞭金藻。结果表明: 花群珊瑚对球等鞭金藻的碳清除率显著高于亚心形扁藻,分别为0.44和0.11 pg·mL^-1·polyp^-1·h^-1。球等鞭金藻烯酰基载体蛋白还原酶基因片段作为分子标记在投喂组珊瑚组织中可扩增出目的片段。亚心形扁藻18S rRNA基因的引物在相应投喂组珊瑚组织中也可扩增出目的片段。组织学观察发现: 投喂组珊瑚水螅体内部隔膜较宽,隔膜与体壁的胃层都存在大量食物泡。亚心形扁藻投喂组在体壁胃层的食物泡中和口道沟处均发现未消化完全的亚心形扁藻。球等鞭金藻投喂组则在隔膜胃层和体壁胃层内的食物泡中发现所摄食金藻。因此,碳清除率、分子营养标记以及组织学观察均表明花群珊瑚对亚心形扁藻与球等鞭金藻存在摄食现象。     

Reproductive Biology of Phrynichus dhofarensis Weygoldt, Pohl & Polak, 2002 (Chelicerata, Amblypygi, Phrynichidae)

The Phrynichus deflersi species group is a well-defined group inhabiting the Arabian deserts and adjacent areas. The relationship of this group to other species of Phrynichus (the P. ceylonicus group) is obscure. The study of mating behaviour and spermatophore morphology of a member of the Phrynichus deflersi species group allows comparison with other species of Phrynichus and with Euphrynichus and evidence concerning the interrelationships of these three groups. Features of morphology, mating behaviour and spermatophore morphology of Phrynichus dhofarensis suggest that the P. deflersi species group and the P. ceylonicus species group are sister groups and that both (the genus Phrynichus) comprise the sister group of Euphrynichus. This conclusion remains tentative given that only two members of the P. ceylonicus species group and one of the P. deflersi species group have been studied. Mating success is quite variable, suggesting sexual selection.     

Phenotypic and Genotypic Characterization of Phytophthora infestans Isolates from China

A total of 288 (202 from potato and 86 from tomato) isolates of Phytophthora infestans were collected from 1998 to 2007 in China. The isolates were characterized based on mating type, in vitro metalaxyl sensitivity, virulence on potato differentials, allozymes of glucose-6-phosphate isomerase ( Gpi ), peptidase ( Pep ), and mitochondrial DNA (mtDNA) haplotype and examined by DNA-based simple sequence repeat (SSR) and random amplified polymorphic DNA (RAPD) fingerprinting. The majority (283 of 288) of the isolates were of the A1 mating type, the other three were the A2 mating type and two were the A1A2 mating type. Resistance to metalaxyl was frequently observed, with 248 (86.1%) resistant, 21 (7.3%) intermediate and 19 (6.6%) sensitive isolates identified. Virulence was assessed for 125 isolates on a set of 11 potato differentials and 61 races were detected. Most isolates were virulent on the differential genotype with gene R3, and all known virulence genes were found, with race 3.4.7.11 being the most common. This pattern did not appear to be associated with geographic origin, sample type, mating type or metalaxyl sensitivity. The dominant banding patterns for Gpi were 100/100/111 (176 isolates) and 100/100 (109 isolates), but genotypes 86/100 and 100/111 were also identified. All isolates tested were homozygous (100/100) at the Pep locus. The majority (205 of 288) of isolates tested was of mtDNA haplotype IIb, 76 were haplotype IIa and seven were the rare Ib haplotype. The genetic diversity of 60 representative isolates from China was assayed by two types of molecular markers, RAPD and SSR. A high level of polymorphism was found. The results demonstrated the diverse phenotypic and genotypic structure of the current populations of P. infestans in China.     

互补交配型配对诱导蛹虫草有性子实体形成

前期我们获得了优良性状蛹虫草Cordyceps militaris野生菌株W141436,其子实体虫草素含量高达3.72 mg/kg干重,子实体多糖高达6.7 g/100 g干重,但在大规模应用中发现它发生退化。针对蛹虫草人工栽培退化问题,我们提出蛹虫草子实体形成是有性生殖过程,其两种交配型发生交配是蛹虫草子实体形成的必要条件。本文基于交配型基因分子标记研究了优良性状蛹虫草野生菌株W141436的退化机制。具体地,采用单孢子分离的方法对蛹虫草野生分离株W141436的子囊孢子进行分离,得到了72个单孢菌株。进一步采用PCR方法对单孢菌株及亲本菌株进行了交配型基因类型鉴定。在72个单孢菌株中,28株为Mat1-1类型交配基因型,31株为Mat1-2类型交配基因型,13株含有与亲本相同的交配型基因。根据鉴定结果,对2株Mat1-1型(SP28、SP33)和2株Mat1-2型(SP15、SP32)菌株进行了栽培实验。结果表明,形成子实体的栽培用亲本菌株同时含有Mat1-1和Mat1-2两种交配类型基因,即只有含不同交配型基因的菌株具有发育为子实体的能力,而含同种交配型基因的菌株则不能发育为子实体。本研究为防止蛹虫草在大规模种植中退化提供了理论依据。     

担子菌类食用菌交配型位点结构的研究进展

大多数可栽培的食用菌是属于担子菌的大型真菌,具有复杂的交配型系统,通常涉及到两类交配型基因,即编码同源域转录因子的A交配型基因以及编码脂肽信息素和信息素受体的B交配型基因。对担子菌交配型系统的研究已经有上百年的历史,近年来随着高通量测序技术的发展,很多常见食用菌的基因组获得测序,使得我们对不同类型交配型位点的分子遗传学结构能够进行更加细致的解析。本文在概述了担子菌有性生殖系统和交配型基因分子特点的基础上,对常见食用菌中的香菇、金针菇、灵芝、糙皮侧耳、刺芹侧耳、白灵侧耳、裂褶菌、双孢蘑菇、草菇和虎皮香菇以及模式生物灰盖鬼伞等物种的交配型位点的结构进行了总结和分析。从已有的研究结果来看,常见食用菌的交配型位点的分子遗传学结构存在多样性,不同物种的交配型位点具有不同的结构特点。从物种内不同菌株之间的交配型结构比较来看,交配型基因的位置和数量也具有丰富的多样性。在分子遗传学层面对常见食用菌交配型位点结构的认识将有助于深入阐明交配型基因对子实体发育的调控以及解决食用菌生产实际中的科学问题,但是目前对食用菌交配型位点和基因的研究仍旧存在很多空白,有待于进一步深入和拓展。