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。     

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。     

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。     

两株毒力不同的核盘菌产草酸、果胶酶的比较

对强弱毒力不同的核盘菌Ep-1PNA5和Ep-1PN的主要致病因子草酸和果胶酶的产生进行了比较研究。结果发现强毒力的Ep-1PNA5和弱毒力Ep-1PN都可产生草酸,并且在发病油菜活体组织上,弱毒力Ep-1PN的病组织中的草酸含量高于Ep-1PNA5病组织;两个菌株在发病油菜活体组织上的果胶酶产量没有差异,但在诱导培养基中Ep-1PN菌株比Ep-1PNA5的果胶酶产量高。这一结果表明弱毒力Ep-1PN菌株毒力的衰退并不是因为其所携带的dsRNA因子抑制了草酸和果胶酶所产生的。     

微阵列技术在糖组学研究中的应用

糖组学是研究糖链组成及其功能的一门新学科,近年来备受关注.目前糖组学的研究还处于起步阶段,阻碍糖组学迅速发展的主要原因是糖链本身结构的复杂性和研究技术的限制.微阵列技术作为一种快速、高效、高通量、微型化和自动化的分析技术,已经在基因组学和蛋白质组学的研究中发挥了重要的作用,将其应用于糖组学研究必将推动糖组学的发展.     

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。     

核基因在鸟类分子系统发育学研究中的应用

核基因作为一种新的遗传标记,近年来被广泛应用于鸟类分子系统发育研究中.核基因与线粒体基因位于不同的遗传载体上,因此被引入到系统发育学研究中为物种树的重建提供独立的证据.常用的外显子标记为重组激活基因1(RAG-1),重组激活基因2(RAG-2),癌基因c-myc,原癌基因c-mos,它们由于缓慢的进化速率而被用于鸟类高级分类阶元的系统学研究中.常用的内含子标记是β纤维蛋白原基因内含子7(β-fibrinogen intron7,β-fibint7),肌红蛋白基因内含子Ⅱ(myoglobin intionⅡ).内含子标记通常与线粒体序列联合使用,形成具有互补系统发育信号的数据集,应用于各种分类阶元的系统学研究中.     

代谢组学技术发展及其在农业动植物研究中的应用

代谢组学是依赖灵敏、稳定的分析流程和数据库,利用色谱–质谱联用、核磁共振技术对生物体内以及生物样品所有的小分子代谢物进行鉴定和定量分析的学科,在医学、食品科学、畜牧学、植物学等领域得到广泛应用.代谢组学方法可将代谢物种类和含量的变化与生物表型变化建立更直接的联系,因此代谢组学逐渐成为继基因组学、转录组学、蛋白组学后对复...     

辣椒雄性核不育基因的遗传研究及其在杂交育种中的应用

辣椒(Capsicum annuum L.)雄性核不育和核-质互作型不育类型已在杂交种的选配中得到应用。核不育类型由细胞核内的基因控制,而核-质互作型雄性不育则由细胞核和细胞质内的基因共同控制。综述了辣椒雄性不育的遗传及其杂交育种的研究进展,包括辣椒连锁遗传图谱的构建、核基因的定位、连锁分子标记的发展,为深入研究辣椒雄性不育的遗传机理及基因克隆提供参考。     

Oxalic acid production and its role in pathogenesis of Sclerotinia sclerotiorum

Abstract Sunflower plants were inoculated with a virulent isolate of Sclerotinia sclerotiorum and with the same isolate nutritionally conditioned to produce small amounts of oxalic acid. The preconditioned isolate behaved as hypovirulent. Tomato plants were inoculated with four S. sclerotiorum isolates of increasing virulence. A close correlation among disease severity, accumulation of oxalic acid, decrease in pH and inhibition of polyphenoloxidase in both infected host tissues was demonstrated. Oxalic acid production as an important factor of virulence in S. sclerotiorum is emphasized and its effect on the phenolic metabolism of the host via inhibition of polyphenoloxidase is suggested.     

Sclerotinia sclerotiorum growth and oxalic acid production on selected culture media

Abstract Two isolates of Sclerotinia sclerotiorum , the highly aggressive (B24) and the weakly aggressive (SS41), were grown on liquid media containing one of the following carbon sources: purified cell walls obtained from onion or sunflower, pectin, polygalacturonic acid, carboxymethylcellulose, xylan or arabinogalactan. Isolates were equally able to utilize these substrates for mycelial growth but differed in their ability to utilize them for oxalate production. B24 produces oxalic acid always to a substantial extent, SS41 only in traces. The poor ability to produce oxalic acid by SS41 seems to be due to a lower efficiency in the synthetic pathway.     

利用SRAP分析核盘菌遗传多样性

核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)是危害油菜等多种经济作物的重要病原真菌.研究不同地区、相同或不同寄主核盘菌的遗传多样性对了解核盘菌的遗传演化过程和指导病害防控具有重要意义.我们采用序列相关扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)标记对不同地理来源、不同寄主来源的76个核盘菌菌株的遗传多样性进行了分析.7对SRAP引物共获得260个位点,其中114个为多态位点,占43.85%.UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.64时,76个核盘菌菌株分为4个组,每组包含的菌株数分别为54、18、2和2.聚类及主成分分析结果显示,来源于春油菜生态区和冬油菜生态区油菜上的核盘菌菌株可以明显分为两簇,而油菜、大豆、莴苣等不同寄主植物上的核盘菌菌株没有明显的遗传分化.分子变异分析(AMOVA)结果显示.不同地理来源、不同油菜生态区和不同寄主来源的核盘菌群体内的变异率分别为75.2%、81.2%和97.6%,均达到极显著水平(P<0.001);不同地理来源和不同油菜生态区的核盘菌群体间的变异率分别为24.8%和18.8%,也达到极显著水平(P<0.001);不同寄主来源的核盘菌群体间的变异率仅为2.4%,变异不显著(P=0.8673).研究结果表明,来源于春油菜生态区的核盘菌的遗传多样性高于冬油菜生态区.