掘氏疫霉遗传学研究 Ⅰ.自交后代(S_1)生物学性状的遗传与变异

测定了掘氏疫霉Phytophthora drechsleri Tucker生长速率、菌落形态、菌体形态、产孢能力、耐35℃高温生长、致病力等生物学性状在自交S_1代的遗传与变异。2个掘氏疫霉野生型菌株(A_1、A_2各1株)经聚碳膜间隔配对诱导自交产生的卵孢子(保存110天左右)在S+L培养基上萌发,分别获得30和35个单卵孢株(萌发率10%左右)。测定结果表明,上述生物学性状在2个亲本自交后代均发生变异,部分单卵孢株生长速度减慢、菌落形态明显改变、孢子囊和菌丝畸形、产孢能力增强、在35℃中弱生长或不生长,或致病力减弱直至无致病力。在亲本的单游动孢子无性系后代未观察到上述变异,说明上述生物学性状变异主要因亲本遗传因子的杂合性所致。从遗传学角度探讨了在自然条件下掘氏疫霉生物学性状的变异性以及某些分类依据不稳定的原因,指出有性生殖过程中的基因重组可能是引起掘氏疫霉生物学性状变异的主要原因之一。     

掘氏疫霉遗传学研究II．交配型遗传与变异的研究

本研究以掘氏疫霉P“yl口外埔o,o dr~cksleri丁ucke r野生型菌株的单游动孢子无性系为亲本,测定了自交、杂交后代交配型的遗传,经Kmno·处理引起的交配型变异以及Ft代可自孕单卵孢株有性生殖后代交配型的遗传与变异。聚碳膜间隔配对诱导A,和^,菌株自交产生的卵孢子经H zot处理索0激萌发(萌发率1 z～16％)获得单卵孢株。交配型测定结果表明,^t和A,亲本自交st代单卵孢株均保持与亲本一致的交配型。用KMnO．处理上述卵孢子导致A-和^z亲本的部分s一代单卵孢株出现自孕现象,少数A,亲本自交后代改变为A：交配型;从A。交配型亲本的s-代可自孕菌株产生的卵孢子萌发所建立的单卵孢株中,同时获得扎和^。交配型菌株。上述结果不支持San somc关于疫霉菌AhA,交配型分别由纯合、杂合基因控制的假说,进一步证明了Ko关于交配型抑制因子控制交配型表达的假说的合理性。 掘氏疫霉种内菌株直接配对产生的卵孢子用HtO,刺激萌发获得Ft代单卵孢拣。测定结果表明,在F。代出现A。A,、A,A;、A口4种交配型的单卵孢株,其比例因不同亲本组合而有较大差异oF。代出现的^。A,菌株自孕产生的卵孢子经HtO,处理刺激萌发建立自交系,观察到^。^：交配型在有性生殖后代发生分离,各交配型比例因亲本不同而异o A·At菌株的自孕能力在单游动孢子无性系后代可稳定遗传,认为F-代出现的AJAt个体来自亲本的杂交。AtA-单卵孢株保藏4～6个月后大多仍具自孕能力,少数改变为Az交配型。     

掘氏疫霉遗传学研究——Ⅱ.交配型遗传与变异的研究

本研究以掘氏疫霉Phytophthora drechsleri Tucker野生型菌株的单游动孢子无性系为亲本,测定了自交、杂交后代交配型的遗传,经KMnO_4处理引起的交配型变异以及F_1代可自孕单卵孢株有性生殖后代交配型的遗传与变异。聚碳膜间隔配对诱导A_1和A_2菌株自交产生的卵孢子经H_2O_2处理刺激萌发(萌发率12～16％)获得单卵孢株。交配型测定结果表明,A_1和A_2亲本自交S_1代单卵孢株均保持与亲本一致的交配型。用KMnO_4处理上述卵孢子导致A_1和A_2亲本的部分S_1代单卵孢株出现自孕现象,少数A_1亲本自交后代改变为A_2交配型;从A_1交配型亲本的S_1代可自孕菌株产生的卵孢子萌发所建立的单卵孢株中,同时获得A_1和A_2交配型菌株。上述结果不支持Sansome关于疫霉菌A_1、A_2交配型分别由纯合、杂合基因控制的假说,进一步证明了Ko关于交配型抑制因子控制交配型表达的假说的合理性。掘氏疫霉种内菌株直接配对产生的卵孢子用H_O_2刺激萌发获得F_1代单卵孢株。测定结果表明,在F_1代出现A_1、A_2、A_1A_2、A~04种交配型的单卵孢株,其比例因不同亲本组合而有较大差异。 F_1代出现的A_1A_2菌株自孕产生的卵孢子经H_2O_2处理刺激萌发建立自交系,观察到A_1A_2交配型在有性生殖后代发生分离,各交配型比例因亲本不同而异。A_1A_2菌株的自孕能力在单游动孢子无性系后代可稳定遗传,认为F_1代出现的A_1A_2个体来自亲本的杂交。A_1A_2单卵孢株保藏4～6个月后大多仍具自孕能力,少数改变为A_2交配型。     

苎麻疫霉生物学性状遗传与变异研究

在实验室条件下研究了不同地区和不同寄主来源的苎麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）的菌落形态、菌丝线性生长速率（以下简称为生长速率）及同宗配合性状的遗传与变异,结果指出苎麻疫霉菌落形态和生长速率的遗传存在3种类型：（1）在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;（2）在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;（3）在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。结果表明,该菌菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,上述两性状可以由细胞核杂合基因控制,也可以由细胞核纯合基因控制,还可能由细胞质因子控制。试验结果还指出,苎麻疫霉的同宗配合性状在单游动孢子和单卵孢后代均可稳定遗传,表明在供试的苎麻疫霉菌株中控制该性状的遗传因子是纯合的。     

苎麻疫霉生物学性状遗传与变异研究

在实验室条件下研究了不同地区和不同寄主来源的苎麻疫霉的菌落形态,菌丝线性生长速率（以下简称为生长速率）及同宗配合性状的遗传与变异,结果指出苎麻疫霉菌落形态和生长速率的遗传存在３种类型：（１）在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;（２）在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;（３）在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。结果表明,该菌菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,上述两性状可以由细胞核杂     

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。     

苎麻疫霉生物学性状遗传与变异研究*

在实验室条件下研究了不同地区和不同寄主来源的苎麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）的菌落形态、菌丝线性生长速率（以下简称为生长速率）及同宗配合性状的遗传与变异,结果指出苎麻疫霉菌落形态和生长速率的遗传存在3种类型：（1）在单游动孢子后代和自交后代均可稳定遗传;（2）在单游动孢子后代稳定遗传而在自交后代发生变异;（3）在单游动孢子后代和自交后代均发生变异。结果表明,该菌菌落形态和生长速率的遗传具有多样性,上述两性状可以由细胞核杂合基因控制,也可以由细胞核纯合基因控制,还可能由细胞质因子控制。试验结果还指出,苎麻疫霉的同宗配合性状在单游动孢子和单卵孢后代均可稳定遗传,表明在供试的苎麻疫霉菌株中控制该性状的遗传因子是纯合的。     

苎麻疫霉雄器侧生性状的遗传研究

在来自江苏、江西棉花、苎麻和构树的１２个苎麻疫霉菌株中均观察到侧生雄器,其比率为４．０－１６．５％,在以菌ＪＳ－５和ＰＭ－８（雄器侧生比率分别为１６．５％和９．５％）为亲本所建立的连续２－３代单游动孢子无性一代中,雄器侧生性状可以遗传,但单孢株间雄器侧手比率有一定差异,其分布范围分别为９．０－３４．０％和２．５－１５．５％,进一步诱导菌株ＪＳ－５的单游动孢子株的卵孢子萌发,分别对具侧生雄器和具围生     

苎麻疫霉雄器侧生性状的遗传研究

在来自江苏、江西棉花、芒麻和构树的12个些麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）菌株中均观察到侧生雄器,其比率为4．0％～16．5％。在以菌株JS－5和PM－8（雄器侧生比率分别为16．5％和9．5％）为亲本所建立的连续2～3代单游动孢子无性系后代中,雄器侧生性状可以遗传,但单孢株间雄器侧生比率有一定差异,其分布范围分别为9．0％～34．0％和2．5％～15．5％。进一步诱导菌株JS－5的单游动孢子株的卵孢子萌发,分别对具侧生雄器和具围生雄器的藏卵器（卵孢子）进行单孢分离,检测雄器位置性状在由上述不同来源卵孢子萌发所形成的单卵孢株后代的遗传与变异。结果表明,无论是由具侧生雄器的藏卵器中的卵孢子萌发形成的单卵孢株,还是由具围生雄器的藏卵器中卵孢子萌发形成的单卵孢株,其有性器官均具有雄器侧生与雄器围生两种类型,但侧生比率在各代菌株间有很大差异。S1代单卵孢株的雄器侧生比率分布范围为1．0％～79．0％,其中具侧生雄器的藏卵器中卵孢子萌发形成的单卵孢株雄器侧生比率较高（分布范围7．0％～79．0％,平均33．6％）,而来自具围生雄器的藏卵器中的卵孢子萌发形成的单卵孢株雄器侧生比率较低（分布范围1．0％～32．0％,平均11．52％）。S2代单卵孢株的雄器侧生比率为10％～9     

福建、浙江、江苏、上海疫霉种的研究

1985—1986年,从福建漳州,浙江杭州,上海,江苏南京,苏州,扬州,常州等地采集100多种植物进行分离,在雪松(Cedrus deodara),倒挂仙人鞭(Cereus flagelliformis),冬青卫茅(Euonymus japonieus),构树(Broussonetia papyrifera),蓖麻(Ricinus communis),柑桔(Citrus reticulata),带叶兜兰(Paphiopedilum hirsutissimum),芋(Colocasia esculenta),鳄梨(Persea americana),山茶(Camellia sp.),珊瑚樱(Solanum pseudo-capsicum),百合(Lilium brownii var.viridulum),蔓常春花(Vinca major),西瓜(Citrullus lanatus)等14种寄主植物上分离到51个疫霉菌株,鉴定为9个种:烟草疫霉(=寄生疫霉)Phytophthora nicotianae B.de Haan(=P.parasitica Dast.),掘氏疫霉P.drechsleri Tucker,樟疫霉 P.ciunamomi Rands,棕榈疫霉P.palmivora(Butl.)Butl.,柑桔褐腐疫霉P.citrophthora(R.et E.Smith) Leon.,苎麻疫霉P.bochmeriae Saw.,蜜色疫霉P.meadii McRae,簇囊疫霉P.botryosa Chee,隐地疫霉P.cryptogea Pethyb.et Laff.。其中,烟草疫霉,掘氏疫霉,樟疫霉出现频率较高,分布较广,初步认为是上述地区植物疫病的主要病原菌。簇囊疫霉、蜜色疫霉是国内新记录。     

致病疫霉PiSAK1的生物学功能分析

【背景】致病疫霉是引起世界范围内马铃薯晚疫病的重要病原菌。Stress-activated protein kinases (SAPKs)是一类胁迫激活的mitogen-activated protein kinases (MAPKs),研究表明真菌SAPKs在调控细胞应答外界胁迫等方面有重要作用。致病疫霉中存在一个SAPK,即PiSAK1,其生物学功能并不明确。【目的】探究PiSAK1在致病疫霉生长发育、抵抗外界胁迫及侵染马铃薯过程中发挥的生物学功能。【方法】利用生物信息学手段分析PiSAK1的特性,通过RT-qPCR分析明确致病疫霉PiSAK1在不同发育阶段及侵染马铃薯不同时期的表达量,最后构建PiSAK1沉默、过表达菌株并测定其各项生物学表型。【结果】PiSAK1具有丝裂原活化蛋白激酶典型的Ser/Thr蛋白激酶催化结构域,并且与其他卵菌的SAPKs同属一个进化分支。致病疫霉PiSAK1分别在休止孢阶段、侵染马铃薯48 h时表达量最高,且0.3 mol/L NaCl及3 mmol/L H2O2胁迫刺激0.5 h后PiSAK1的表达量均显著升高。构建PiSAK1沉默、过表达菌株并测...     

氯唑灵诱导恶疫霉发生异宗配合变异与变异株交配型遗传

以化学农药氯唑灵诱变天然同宗配合恶疫霉Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａｃａｃｔｏｒｕｍ（Ｌｅｂｅｒ＆Ｃｏｈｎ）Ｓｃｈｒｏｔ的５个野生型菌株,从其中４个菌株获得了异宗配合变异株．氯唑灵的有效诱变浓度为１０～４０μｇ／ｍｌ,以２０μｇ／ｍｌ处理４～８周效果最好。所获得的异宗配合变异株在１２℃、黑暗条件下保存,２个月内有４０％左右的菌株保持异宗配合特性,７个月后仍有少数变异株保持异宗配合特性。异宗配合变异株的交配型在单游动孢子后代中发生分离,出现了Ａ1、Ａ２、Ａ１,Ａ2、Ａ１Ａ２、Ａ０５种交配型的菌株。上述各交配型在单游动孢子后代中均持续分离,在其单孢后代中检测到３～５种交配型的个体。上述结果提示疫霉属卵菌性别的产生是由同宗配合演化为异宗配合并可能同时分化产生不同的交配型,从遗传学角度阐明了自然条件下和实验室条件下疫霉菌交配型互变现象的可能机理。     

食线虫真菌圆锥掘氏梅里霉的高效培养基研究

作为一种内寄生食线虫真菌,圆锥掘氏梅里霉（Drechmeria coniospora）在常规真菌培养基（如PDA、SDAY和CMA）中生长周期较长（最短为13 d）,不利于对其进行科学研究。应用LK-100固体培养基常温培养D. coniospora,通过显微镜观察其生长状态,确定生长周期。研究表明,D. coniospora在LK-100培养基中的生长周期仅8 d,远短于在常规培养基上的生长周期。此外,与常规培养基相比,该培养基获得的D. coniospora分生孢子具有更强的侵染宿主秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的能力。LK-100培养基为进行D. coniospora相关研究提供了快速、高效的培养方法。     

用SSR标记分析抗疫霉根腐病大豆品种(系)的遗传多样性

利用50对SSR引物对抗疫霉根腐病大豆品种(系)进行遗传多样性分析。在166份品种(系)中,50个SSR座位共产生265个等位变异,平均每个座位5.3个。采用NTSYS-pc2.10计算品种(系)间遗传相似系数,平均相似系数为0.3124,表明抗疫霉根腐病大豆品种(系)间的遗传差异较大。用UPMGA进行聚类分析,166个品种(系)在相似系数为0.33时被聚为6类,地理来源相同的品种(系)大多聚类在一起。一些具有相同或相近抗病反应型的品种(系)被聚类在同一个类群中,表明这些抗病品种(系)的遗传关系较近,应有选择地利用。W illiam s和C lark抗疫霉根腐病近等基因系构成明显不同于中国大豆的基因源,可以用于拓宽我国大豆品种的遗传基础。     

苎麻疫霉雄器侧生性状的遗传研究*

在来自江苏、江西棉花、芒麻和构树的12个些麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）菌株中均观察到侧生雄器,其比率为4．0％～16．5％。在以菌株JS－5和PM－8（雄器侧生比率分别为16．5％和9．5％）为亲本所建立的连续2～3代单游动孢子无性系后代中,雄器侧生性状可以遗传,但单孢株间雄器侧生比率有一定差异,其分布范围分别为9．0％～34．0％和2．5％～15．5％。进一步诱导菌株JS－5的单游动孢子株的卵孢子萌发,分别对具侧生雄器和具围生雄器的藏卵器（卵孢子）进行单孢分离,检测雄器位置性状在由上述不同来源卵孢子萌发所形成的单卵孢株后代的遗传与变异。结果表明,无论是由具侧生雄器的藏卵器中的卵孢子萌发形成的单卵孢株,还是由具围生雄器的藏卵器中卵孢子萌发形成的单卵孢株,其有性器官均具有雄器侧生与雄器围生两种类型,但侧生比率在各代菌株间有很大差异。S1代单卵孢株的雄器侧生比率分布范围为1．0％～79．0％,其中具侧生雄器的藏卵器中卵孢子萌发形成的单卵孢株雄器侧生比率较高（分布范围7．0％～79．0％,平均33．6％）,而来自具围生雄器的藏卵器中的卵孢子萌发形成的单卵孢株雄器侧生比率较低（分布范围1．0％～32．0％,平均11．52％）。S2代单卵孢株的雄器侧生比率为10％～9     

氯唑灵诱导恶疫霉发生异宗配合变异与变异株交配型遗传*

以化学农药氯唑灵诱变天然同宗配合恶疫霉Phytophthora cactorum (Leber ＆Cohn) Schrot. 的5个野生型菌株,从其中4个菌株获得了异宗配合变异株。氯唑灵的有效诱变浓度为10～40μg／ml,以20μg／ml处理4～8周效果最好。所获得的异宗配合变异株在12℃、黑暗条件下保存,2个月内有40％左右的菌株保持异宗配合特性,7个月后仍有少数变异株保持异宗配合特性。异宗配合变异株的交配型在单游动孢子后代中发生分离,出现了A₁、A₂、A₁,A₂、A₁．A₂,A₀5种交配型的菌株。上述各交配型在单游动孢子后代中均持续分离,在其单孢后代中检测到3～5种交配型的个体。上述结果提示疫霉属卵菌性别的产生是由同宗配合演化为异宗配合并可能同时分化产生不同的变配型,从遗传学角度阐明了自然条件下和实验室条件下疫霉菌交配型互变现象的可能机理。     

恶疫霉致病力和对甲霜灵敏感性的遗传与变异*

以分离自黑龙江腐烂苹果的恶疫霉Phytophthora cactorum Schroeter野生型菌株Ap14为亲本,采用菌丝块创伤接种法测定了恶疫霉对苹果的致病力在无性繁殖和有性生殖后代的遗传。结果是连续2代单游动孢子后代在苹果上所致病斑半径分别为22.4~24.1mm和21.8~23.4mm,与亲本所致病斑半径22.5mm无显著差异;而其20个自交后代个体所致病斑半径为21.4~25.8mm,与亲本有显著差异,其中2株致病力显著强于亲本,其余与亲本相似。表明恶疫霉对苹果的致病力在无性后代可稳定遗传,而在自交有性后代发生分离。同时在含甲霜灵0.05μg/ml的LBA平板上测定了恶疫霉菌丝生长对甲霜灵的敏感性在无性和有性后代的遗传。结果是恶疫霉对甲霜灵的敏感性在无性单孢后代无显著变异,而在50个自交有性后代中,上述浓度对其菌丝生长的抑制率分布范围为67.3~97.1%,与亲本78.3%有极显著差异,其中3株高于亲本,3株低于亲本,44株与亲本相似。表明恶疫霉对甲霜灵的敏感性同样在无性后代稳定遗传而在有性后代发生变异。上述结果提示,供试恶疫霉菌株中上述性状可能由细胞核杂合基因控制。     

苎麻疫霉有性生殖导致菌落形态和生长速率在无性后代持续变异的研究

研究了苎麻疫霉（PhytophthoraboehmeriaeSawada）菌株JS-5自交S1代单卵孢株的菌落形态和生长速率在其单游动孢子无性系后代的遗传与变异。结果表明,亲本菌株JS-5的菌落形态和生长速率在连续4代单游动孢子无性系后代稳定遗传,而该菌株的自交S1代的约2／3单卵孢株的上述性状在其单拘无性后代中发生分离,且上述性状的分离在无性单孢后代中至少可连续保持3～4代。本研究结果提示,苎麻疫霉有性生殖导致上述性状的变异,除有性生殖过程中的基因重组外,有性生殖还诱导产生了一种新的机制参与上述性状遗传与变异的调控。本研究还观察到供试菌株及其后代所产生的游动孢子绝大多数细胞内只含有1个细胞核,表明上述机制与异核现象无关。有性生殖导致生物学性状在随后的无性后代中发生持续变异可能是苎麻疫霉生物学性状遗传多样性的重要机制之一。