核盘菌属一新种——人参核盘菌

本文报道了采自人参(Panax ginseng C. A．Mey (保留名nom. Coiiscry))的核盘菌属一新种——人参核盘菌(Sclerotinla．Ginseng Wang C. R.,C. F. Chen et J. Chen)。该种在形态学以及可溶性蛋白、果胶(甲)酯酶和多聚半乳糖醛酸酶谱带等方面,均不同于已知种核盘菌(S. sclerotiorum (Lib．)de Bary),小核盘菌(S. minor Jagger)车轴草核盘菌(S．Trifoliorum Erikss．)和细辛核盘菌(S．Asari Wu et C．R. Wang)。模式标本(800719)保存于沈阳农业大学植物免疫研究室。     

核盘菌可溶性蛋白质及同工酶电泳研究

为了研究核盘菌的分类和生理分化问题,对供试的28个核盘菌株进行了可溶性蛋白质,芳香基酯酶和酸性磷酸酯酶同工酶电泳谱带以及紫外光吸收峰图形的试验研究,其结果,可分为五种类型。其中属于核盘菌属有四个种,即核盘菌Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary(=Whetzelinia sclerotiorum(Lib.)Korf & Dumont),三叶草核盘菌S.trifoliorum Erikss.,细辛核盘菌(S.asari Wu et C.R.Wang和人参菌核病菌Sclerotinia sp。人参菌核病的另一分离菌和油菜菌核病的一个分离菌其谱带与灰葡萄孢(Botrytis cinerea)谱带相似,应归属于与葡萄孢属(Botrytis)相应的核盘菌。在核盘菌S.sclerotiorum种群中,南方菌系与北方菌系的可溶性蛋白质稍有差异,芳香基酯酶和酸性磷酸酯酶活性强度也稍有不同,可能存在生理分化现象。     

核盘菌可溶性蛋白质及同工酶电泳研究*

为了研究核盘菌的分类和生理分化问题,对供试的28个核盘菌株进行了可溶性蛋白质,芳香基酯酶和酸性磷酸酯酶同工酶电泳谱带以及紫外光吸收峰图形的试验研究,其结果,可分为五种类型。其中属于核盘菌属有四个种,即核盘菌Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary(=Whetzelinia sclerotiorum(Lib.)Korf & Dumont),三叶草核盘菌S.trifoliorum Erikss.,细辛核盘菌(S.asari Wu et C.R.Wang和人参菌核病菌Sclerotinia sp。人参菌核病的另一分离菌和油菜菌核病的一个分离菌其谱带与灰葡萄孢(Botrytis cinerea)谱带相似,应归属于与葡萄孢属(Botrytis)相应的核盘菌。在核盘菌S.sclerotiorum种群中,南方菌系与北方菌系的可溶性蛋白质稍有差异,芳香基酯酶和酸性磷酸酯酶活性强度也稍有不同,可能存在生理分化现象。     

Endomelanconiopsis microspora发酵产物乙酸乙酯提取物对人参核盘菌的抑制机理

【背景】人参菌核病是人参的主要病害之一,严重影响人参的产量。【目的】探索白花蒲公英内生菌(Endomelanconiopsis microspora)发酵产物乙酸乙酯提取物对人参核盘菌的抑制机理。【方法】采用人参核盘菌菌丝生长和孢子萌发试验测定抑制效果;采用显微镜观察菌丝形态变化,通过电导率和核酸含量的变化测定细胞膜通透性,通过丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活力的变化测定膜脂过氧化程度。【结果】内生菌E. microspora发酵产物乙酸乙酯提取物能显著抑制人参核盘菌菌丝生长,最小抑菌浓度为3.75 mg/mL,培养6 d后抑制率为76.22%。该提取物能显著抑制人参核盘菌孢子萌发,15.00 mg/mL时抑制效果最好,抑制率达90.69%。提取物影响菌丝形态,增加人参核盘菌细胞膜通透性,造成菌丝内含物外渗,7.50 mg/mL处理10 h后电导率和核酸含量分别比对照组增加30.11%和62.85%。同时提取物显著增加人参核盘菌MDA含量和SOD、POD、CAT活力,7.50 mg/mL处理组呈现先上升后下降的变化趋势,并在12 h时达到最高值。【结论】内生菌E. microspora发酵产物乙酸乙酯提取物通过改变人参核盘菌细胞膜通透性,加剧膜脂过氧化,破坏细胞膜完整性,导致细胞内含物流失,显著抑制孢子萌发和菌丝生长。     

中国核盘菌科分类研究概况

本文简要回顾我国核盘菌科真菌的研究历史,尤其是最近十年的进展,更正了过去此科分类和命名中的一些问题,列出我国目前已知核盘菌科１２属４２种,并提供属的检索表;其中美洲杯盘菌为我国新记录。同时,指出对此科进一步深入探讨的方向。描述新种贵州杯盘菌,模式保存在中国科学院微生物研究所真菌标本室。     

AtWRKY63基因过表达拟南芥对核盘菌抗性的研究

为研究草酸在核盘菌致病过程中可能的作用,以模式植物拟南芥为材料,采用30mmol/L草酸喷施3周龄拟南芥,发现草酸显著诱导拟南芥AtWRKY63的表达。通过构建AtWRKY63过表达载体转化拟南芥,获得过表达AtWRKY63的纯系转基因植株,再用核盘菌活体接种拟南芥,结果表明过表达AtWRKY63植株对核盘菌的抗性显著增强。组织化学染色结果表明,AtWRKY63是通过诱导植物的氧爆发,抑制核盘菌菌丝的生长来抵御核盘菌的侵染;qRT-PCR对拟南芥转录水平分析表明,AtWRKY63可能激活了过表达植株的水杨酸与茉莉酸依赖的抗病信号途径,从而增强对核盘菌的抗性。     

核盘菌多糖的理化性质

核盘菌多糖(SSG)是由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)通过深层发酵产生的一种胞外多糖,具有潜在的免疫调节活力和明显的抑瘤作用。研究表明,SSG是一种由β-配糖键连接的葡聚糖。在水中溶解缓慢,但粘度较高,并具有良好的流变学性质。其特性粘度几乎不随离子强度的变化而改变,在pH1.88—12.26之间,[η]值变化不显著,但当pH值为13.32时,由于分子构象的变化导致[η]值急骤下降。温度≤90℃和热处理对SSG溶液的表观粘度影响不大。     

组学技术在核盘菌研究中的应用

核盘菌Sclerotinia sclerotiorum是一种典型的死体营养型植物病原真菌,全球分布且寄主范围广泛,严重危害多种植物,对农业生产造成严重损失。核盘菌研究主要集中在真菌生物学及病理学等方面。近年来,随着高通量分析技术的不断改进,多种组学技术为系统生物学研究提供了平台。文中主要综述利用多种组学研究方法在植物病原真菌核盘菌研究中的应用及研究进展,探讨开展植物病原物及病害发展的系统性研究思路,以期为核盘菌的分子生物学及致病机理等研究提供参考,同时也为其他植物病原物及病害系统研究提供理论依据。     

中国核盘菌科分类研究概况

本文简要回顾我国核盘菌科真菌的研究历史,尤其是最近十年的进展,更正了过去此科分类和命名中的一些问题,列出我国目前已知核盘菌科12属42种,并提供属的检索表;其中美洲杯盘菌(Ciboria americana Durand)为我国新记录。同时,指出对此科进一步深入探讨的方向。描述了新种贵州杯盘菌(Ciboria guizhouensis w.-y.Zhuang),模式保存在中国科学院微生物研究所真菌标本室。     

核盘菌侵染对拟南芥表皮蜡质结构及化学组成的影响

以野生型拟南芥与蜡质突变体cer1、cer4为试验材料,通过研究核盘菌胁迫对拟南芥茎表皮蜡质结构及组分含量的影响,揭示核盘菌侵染与表皮蜡质的关系。扫描电镜结果显示,野生型拟南芥蜡质晶体以垂直于表面的杆状、块状结构为主;突变体cer1晶体类型以水平的松针状、块状结构为主;突变体cer4蜡质晶体以垂直片层结构为主。核盘菌胁迫下,拟南芥蜡质晶体结构及分布形态发生变化。蜡质层结构在核盘菌胁迫下表现为:杆状、松针状蜡质晶体减少—蜡质晶体熔融—表皮"囊状凸起"—表皮膜层破裂。这些结构变化有利于病菌突破角质层屏障而侵入到植株体内。色质谱分析结果显示:与野生型相比,cer1突变体烷、次级醇、酮类显著减少;cer4突变体表现为一级醇含量减少。接种核盘菌后,野生型拟南芥与蜡质突变体一级醇类显著增加(cer1增加不显著);烷类、次级醇类、酮类含量与蜡质总量均显著减少,表明蜡质前体物质在受到核盘菌胁迫后更多地通过酰基还原途径生成一级醇,从而减少了由脱羰基途径所生成的蜡质组分。核盘菌通过改变表皮蜡质晶体结构与化学组分分泌量来促进侵染。     

核盘菌AROM蛋白的三级结构分析

核盘菌编码AROM蛋白的arom基因已经被克隆测序,本文根据该基因翻译的氨基酸序列用同源模建方法和从头模建方法分析了AROM蛋白各结构域的三级结构和功能位点,以及该蛋白二聚体可能的组装方式。结果表明,核盘菌AROM蛋白的脱氢奎尼酸合酶结构域进一步由N-端含有一个Rossmann折叠的α/β结构域和C-端的α螺旋结构域组成;5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶结构域则由两个相似结构域组成,每个结构域含有不同拷贝数的β折叠和α螺旋;莽草酸激酶结构域的N-端由三个β折叠组成;脱氢奎尼酸酶结构域为(α2β2)3多肽,在N-端有一对反平行的β链,在C-端有loop环;莽草酸脱氢酶结构域含有一个由α/β组成的催化结构域和一个含有Rossmann折叠的NADPH结合结构域。     

核盘菌arom基因的克隆及其在酿酒酵母中的表达

核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)arom基因已经被克隆、测序。该基因编码的AROM蛋白是芳香族氨基酸合成途径中催化第二步到第六步的五功能多肽。为了对扩增的核盘菌arom基因进行功能验证和探索大量获得AROM蛋白的成熟方法,克隆了arom基因的编码框序列,并将其与载体pYES2连接,构建了酵母表达载体pYES2-arom。用LiAc/SSDNA/PEG方法将该表达载体转入酿酒酵母H158(Saccharomyces cerevisiaeH158)中。酶活测定、RT-PCR和Northern杂交结果显示,核盘菌arom基因在酿酒酵母胞内获得了表达,转化子具有AROM蛋白结构域之一5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶的催化活性。不同培养时间取样样品的酶活检测结果表明,当转化子在30℃的条件下,在SC-U酵母尿嘧啶营养缺陷型选择培养基中以180r/min被振荡培养时,其外源AROM蛋白的5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶酶活在培养72h达到最高。     

核盘菌弱毒株Ep-1PN培养性状的有性遗传特性

观察和测定了核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary)弱毒株Ep-1PN单孢分离物的生长、菌落扩展和菌落形态等培养性状.结果发现来自7个子囊盘的1574个单孢分离物中有1560个分离物的培养性状与正常菌株的没有显著差异,与亲本相似的分离物只有6个,其它8个分离物介于弱毒株Ep-1PN与正常菌株之间.弱毒株Ep-IPN培养性状的有性遗传不遵循孟德尔核遗传规律.     

黑龙江省大豆菌核病菌核盘菌遗传多样性分析

了解黑龙江省不同地区侵染大豆核盘菌菌株分离物间的主要特性差异,利用PDA培养基对核盘菌进行分离和纯化,同时利用RAPD和rDNA-ITS标记方法对核盘菌进行遗传多样性分析,获得了50株纯化的核盘菌,用RAPD标记确定的遗传相似系数范围为0.54-0.98,平均相似系数为0.76,说明供试的核盘菌菌株的基因型具有一定的差异。对50个测定序列有差异的32个核盘菌ITS和5.8S rDNA片段的多序列对位分析,在ITS1区域的1-40bp种间变化较大,主要以碱基颠换和转换为进化形式。ITS2区域非常保守没有变异位点。黑龙江省核盘菌菌株在DNA水平上和ITS间隔区上具有较显著的遗传变异,显示出丰富的遗传多样性。     

核盘菌和灰葡萄孢基因组中的简单重复序列分析

利用公共的真菌基因组数据库资源, 对核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）和灰葡萄孢（Botrytis cinerea）基因组中SSRs的结构类型、分布、丰度及最长序列等进行了系统分析, 并与已经研究过的禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）, 稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）和黑粉菌（Ustilago maydis）等几种植物病原真菌基因组中的SSRs进行了比较。结果表明: 核盘菌和灰葡萄孢基因组中的SSRs非常丰富, 分别为6 539和8 627个, 并且在结构类型和分布规律上具有一定的相似性; 与其他几种病原真菌相比, 核盘菌和灰葡萄孢基因组中长重复的四、五、六核苷酸基序更为丰富, 从而使得这两种真菌具有更高的变异性。同时, 我们发现真菌基因组中SSRs的丰度与基因组的大小及GC含量没有必然的关系。文章对核盘菌和灰葡萄孢基因组中SSRs的丰度、出现频率及最长基序的分析为快速、便捷地设计多态性丰富的SSRs引物提供了有益的信息。     

两株致病力不同的核盘菌形态变化研究

比较了强弱致病型不同的核盘菌Ep-1PNA5和Ep-1PN的菌落、菌丝、细胞的形态变化。结果发现强致病型的Ep-1PNA5在平板上的菌落呈圆形均匀扩展,气生菌丝少,形成的菌核多,细胞的原生质均匀浓密,内部结构完整。弱致病型的Ep-1PN菌落呈扇形扩展,不均匀,气生菌丝发达,形成的菌核少,菌丝顶端分枝异常,有原生质外渗,且原生质不均匀,内部结构不完整。Ep-1PN致病力减弱和生长抑制可能与其菌丝结构和细胞形态变异有关。     

核盘菌弱毒株Ep-1PN培养性状的有性遗传特性*

观察和测定了核盘菌（Sclerotiniasclerotiorum（Lib．）deBary）弱毒株Ep-1PN单孢分离物的生长、菌落扩展和菌落形态等培养性状。结果发现：来自7个子囊盘的1574个单孢分离物中有1560个分离物的培养性状与正常菌株的没有显著差异,与亲本相似的分离物只有6个,其它8个分离物介于弱毒株Ep-1PN与正常菌株之间。弱毒株Ep-1PN培养性状的有性遗传不遵循孟德尔核遗传规律。     

中国的几个叶柄生盘菌

本文报道了4个叶柄上生的核盘科分类单元,其中黄山兰斯盘菌为新种,赛氏蜡盘菌为我国新记录。     

中国的兰伯特盘菌属和兰斯盘菌属

本文报道中国兰伯特盘菌属15种和兰斯盘菌属6个分类单元,其中小晚兰斯盘菌为新种.同时,提供了上述两个属的分种检索表.     

核盘菌致病机理研究进展

菌核病(Sclerotinia stem rot,SSR)是我国油料作物生产中主要病害之一,严重制约长江中下游地区油菜主产区的产业发展。菌核病的病原是子囊菌门的核盘菌,是一种世界性分布的重要植物病原真菌。其寄主范围广泛,引起的菌核病对多种作物的产量和品质造成重要影响。核盘菌作为典型的死体营养型病原真菌,侵染寄主植物时通过直接杀死细胞和破坏组织攫取生长所需的营养物质。核盘菌的致病机理相对复杂,前期研究主要集中在其分泌的水解酶类(角质酶、细胞壁降解酶和蛋白酶等)和草酸在核盘菌侵染寄主植物中的作用。近些年来,越来越多的研究证实了分泌蛋白在核盘菌的致病过程中同样发挥着重要作用。分泌蛋白(效应蛋白)主要通过诱导植物细胞死亡或抑制寄主细胞的免疫反应,促进核盘菌的侵染和定殖。综述了水解酶类、草酸和分泌蛋白等在核盘菌致病机制中的作用,并对核盘菌致病机理研究进行了展望,以期为菌核病的安全防控提供理论参考。