新疆石河子地区棉花黄萎病菌分离鉴定及其致病力分析

旨在探究新疆石河子地区棉花黄萎病菌遗传变异及致病力分化情况。通过对分离菌株显微观察、ITS序列克隆及分子进化树的构建,对来源不同的棉花黄萎病菌分离鉴定以及致病力进行分析研究。结果表明:分离得到的24株棉花黄萎菌均属大丽轮枝菌(Verticillium dahliae),其中11株菌株为落叶型棉花黄萎菌,其余为非落叶型棉花黄萎菌;分子进化树结果显示24株菌在系统进化方式上属于2个不同的分支;相同寄主的致病力结果显示24株菌的致病力分为强中弱3个类型,其中强致病力比例为75%,相比2010年的51.7%提高了23.3%,表明石河子地区棉花黄萎菌群体致病力类型发生较大变化,强致病力菌系的比例增加,这或许与石河子地区常年种植棉花有一定的关系;其中SHZ-9为致病力最强的菌系,而SHZ-4为致病力最弱菌系,表明石河子地区黄萎菌存在着明显的致病力分化现象;不同致病力菌株按照营养亲和性可分为3个营养亲和群(VCGs)。本研究结果表明新疆石河子地区棉花黄萎病的致病菌基本是大丽轮枝菌,强致病力菌系占的比例在增加,且菌株在遗传分化上存在明显差异。     

棉花与番茄抗棉花黄萎病不依赖于Ve1

黄萎病是我国棉花的主要病害之一,发掘抗病基因和阐明抗病机制是开展棉花抗病分子育种的基础.本研究将目前唯一的植物抗黄萎病主效基因Ve1分别在本氏烟和陆地棉中超量表达,以探讨其在防控棉花黄萎病中的价值.研究发现,Ve1基因在本氏烟中超量表达后并未对番茄大丽轮枝菌2个生理小种和棉花黄萎病菌产生明显抗性.RT-PCR分析表明,Ve1并不能激活烟草抗病相关基因的表达,推测本氏烟中可能不存在完整的Ve1介导的抗黄萎病信号路径.Ve1超量表达的转基因棉花接种棉花黄萎病菌"V991"后表现出与本氏烟类似的结果,同时发现,陆地棉对番茄大丽轮枝菌1号生理小种表现出高抗性.利用番茄抗/感黄萎病近等基因系"Craigella GCR218"/"Craigella GCR26"进一步研究发现,2个番茄材料均对棉花落叶型强致病力黄萎病菌"V991"免疫,这暗示番茄对棉花黄萎病菌的抗性不依赖于Ve1.分子鉴定表明,棉花黄萎病菌与番茄大丽轮枝菌1号和2号生理小种存在明显区别,番茄大丽轮枝菌1号和2号生理小种均属于非落叶型黄萎病菌.本研究中鉴定的棉花黄萎病菌均不含有ave1基因,这可能是在棉花中超量表达Ve1并不能增强其棉花黄萎病菌抗性的直接原因.通过病毒介导的基因沉默,在抑制GbSERK1的表达后能显著削弱海岛棉对黄萎病菌的抗性,证实"海7124"中存在类似于Ve1的下游抗病信号路径.本研究还对棉花类受体蛋白的进化以及Ve1抗病信号路径在棉花抗黄萎病机制研究中的价值进行了探讨.     

青枯菌Rsc1285参与III型分泌系统及致病力的调控

摘要:【目的】研究青枯菌Rsc1285参与调控其III型分泌系统(Type III secretion system,T3SS)及致病力的途径。【方法】通过基因敲除、基因互补等研究Rsc1285对T3SS基因表达和致病力的影响。【结果】青枯菌rsc1285基因缺失突变体对寄主西红柿植株的致病力明显减弱,其hrpB、T3SS等基因表达水平较野生型明显降低,但hrpG、prhG的表达不受影响。【结论】青枯菌通过一个全新的途径利用Rsc1285调控hrpB及T3SS的转录表达并决定其致病力。     

棉花内生细菌数量动态及其对棉花黄、枯萎病菌的拮抗作用

摘要：【目的】了解棉花内生细菌数量动态,从棉花中获得拮抗黄、枯萎病菌的内生细菌资源【方法】对棉花根、茎、叶表面灭菌,采用稀释平板法分离棉花内生细菌;通过对峙培养法体外鉴定分离的棉花内生细菌对棉花黄、枯萎病菌的拮抗作用,并对拮抗棉花黄、枯萎病菌的内生细菌16S rDNA序列进行了分析【结果】棉花根中内生细菌的数量显著高于茎、叶;根的苗期总体内生细菌数量低于开花期、吐絮期,茎、叶中的内生细菌数量在不同生育期呈现一定的波动性,但趋势性不明显;6个棉花品种根中内生细菌平均数量差异并不显著,但茎、叶中内生细菌数量不同品种间呈现一定程度差异。平板对峙鉴定显示:棉花根中具有较高比例的拮抗棉花黄、枯萎病菌的内生细菌,拮抗强致病落叶型黄萎病菌（V107）的内生细菌比例不仅低于枯萎病菌（F108）,而且低于非落叶型黄萎病菌（V396）。同时拮抗棉花黄、枯萎病菌的内生细菌有44株,16S rDNA分子序列分析表明：这些拮抗内生细菌的类群包括了两个门(变形杆菌门、拟杆菌门)8个属,其中10个菌株与已报道菌株相似性<97%,可能是新的种（属）,优势种群为肠杆菌属（18株）、泛菌属（15株）。【结论】棉花的品种、生育期与器官影响棉花内生细菌数量;棉花拮抗黄、枯萎病菌的内生细菌具有优势种群,且具多样性。     

大丽轮枝菌（Verticillim dahliae）突变体库的构建与分析

为了更加快捷地筛选大丽轮枝菌致病关键基因,利用聚乙二醇介导的原生质体转化法构建病原菌随机插入突变体库,对部分阳性转化子的生长表型指标和致病力进行分析,筛选生长发育与致病缺陷突变体并进行靶标基因定位。结果表明,本研究共获得13 030多个阳性转化子,随机挑选5个转化子与V991野生型菌株进行比较分析,发现其中一个突变体在PDA和不同碳源培养基上的菌落直径、产孢量以及致病力均显著降低。侧翼序列测序结果结合Blast比对分析表明,该缺陷突变体中的潮霉素抗性基因表达盒定位于大丽轮枝菌3号染色体1 528 782 bp处,属于内切葡聚糖酶1基因（VDAG＿04017）。综上所述,本研究通过大丽轮枝菌插入突变体库构建、突变体生长表型指标和致病力鉴定及靶标基因定位等一系列分子生物学手段,可初步鉴定病原菌致病相关基因,为从全基因组层面深入研究大丽轮枝菌致病机制奠定了一定基础。     

大丽轮枝菌寡糖素诱导的棉花组培细胞的过氧化物酶表达分析

将已在察氏液体培养基中培养3d的强毒性（V44)或弱毒性（V64）大丽轮枝菌接种到新鲜的相同培养基中,加入棉花黄萎病感病品种（S）或抗病品种（R）的悬浮培养细胞（或其细胞匀浆）。培养4d后收获真菌孢子,用于致萎力测定,收获菌丝体细胞壁用于制备真菌寡糖素（H,来自V44或L,来自V64）,然后用该寡糖素诱导悬浮培养的棉花细胞（S或R）,棉花细胞的过氧化物酶（POD）同工酶结果表明;（1）所有寡糖素均诱导棉花细胞产生新的过氧化物酶;（2）感病品种豫棉6号的活组培细胞S（或其细胞匀浆）显著影响真菌,用生长过程中接触该活细胞（或其细胞匀浆）的真菌所制备的寡糖素再诱导该活细胞（即S→L（H）→S）时,棉花细胞在36h的POD同工酶谱与其对照,即L（H）→S比较,酶带增减变化显著,致萎力测定结果表明感病品种的活细胞提高了病原毒性和致病力;（3）耐病（豫棉8号）或抗病品种（中棉12号）的活组培细胞R（或其细胞匀浆）对真菌的影响不同于感病品种,R→L（H）→R在36h的POD同工酶谱与L（H）→R比。酶带没有增减变化。但是在H→R或H→S中于9h和24h出现的酶带在R→H→R或R→H→S中分别提前到6h和9h,致萎力测定结果表明抗病品种细胞对病原毒性影响很小。     

大丽轮枝菌毒素的脂肪组分对棉花致萎活性研究

用脂肪酶(37℃,6小时)水解不同致病力类型的5个大丽轮枝菌(Verticillium dahliaeKleb.)毒素中的脂肪组分。试验结果表明经过水解后的5个菌株的毒素都不影响对棉花的致萎活性,说明毒素中的脂肪组分在对棉花的致萎作用中不占重要地位。     

大丽轮枝菌异核体及其后代的形态与致病力变异

以硝酸盐利用缺陷型突变（nit突变）和抗杀菌剂突变两种遗传标记,对大丽轮枝菌（Verticilliumdahliae）异核体后代的形态和致病力进行研究,结果表明,菌核型菌株与菌丝型菌株经菌丝融合形成异核体后,菌丝型菌株能恢复形成微菌核,其后代单孢菌落形成微菌核的数量明显低于菌核型亲本,且遗传性状不稳定;随着转代次数的增多,微菌核形成能力的丧失较菌核型亲本菌株快。异核体后代对棉苗的致病力变化较大,一般均低于致病力强的亲本菌株,或介于两个亲本致病力之间,或与亲本致病力相近。     

大丽轮枝菌异核体及其后代的形态与致病力变异*

以硝酸盐利用缺陷型突变（nit突变）和抗杀菌剂突变两种遗传标记,对大丽轮枝菌（Verticilliumdahliae）异核体后代的形态和致病力进行研究,结果表明,菌核型菌株与菌丝型菌株经菌丝融合形成异核体后,菌丝型菌株能恢复形成微菌核,其后代单孢菌落形成微菌核的数量明显低于菌核型亲本,且遗传性状不稳定;随着转代次数的增多,微菌核形成能力的丧失较菌核型亲本菌株快。异核体后代对棉苗的致病力变化较大,一般均低于致病力强的亲本菌株,或介于两个亲本致病力之间,或与亲本致病力相近。     

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。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism