尖孢镰刀菌古巴专化型MAPK FoSlt2敲除突变体的转录组分析

尖孢镰刀菌古巴专化型Fusarium oxysporum f. sp. cubense（FOC）是威胁香蕉生产的重要土传病原真菌。丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）FoSlt2信号通路在调控尖孢镰刀菌古巴专化型的生长发育、细胞壁完整性和致病性方面发挥着重要作用。为了揭示FoSlt2信号通路的致病机理和寻找农药靶标,本研究利用高通量RNA-seq技术对该病菌野生型菌株和FoSlt2敲除突变体菌株的转录组进行了比较分析,结果表明差异表达基因共有2 164个,其中上调表达基因有1 184个,下调表达基因有980个。Gene Ontology（GO）功能分析结果表明,差异表达基因主要参与在结合、催化分子功能组和代谢过程、细胞过程生物学通路中。KEGG 功能富集分析结果表明,差异基因主要参与戊糖和葡糖醛酸盐转换、氨基糖和核苷酸糖、氨基葡聚糖降解、磷酸肌醇和碳类物质代谢通路,说明这些通路与尖孢镰刀菌古巴专化型的生长发育和致病性相关。该研究为尖孢镰刀菌古巴专化型致病机制的阐明奠定了理论基础。     

尖孢镰刀菌古巴专化型胱硫醚γ-合成酶的功能分析

甲硫氨酸在真菌、细菌和植物的生物学过程中起着重要作用。禾谷镰刀菌Fusarium graminearum的FgMETB基因编码一个胱硫醚γ-合成酶,是甲硫氨酸合成所必需的。本研究利用同源重组的方法,在尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种Fusariumoxysporumf.sp.cubenserace4(Foc4)获得了FgMETB同源基因FoMETB的敲除突变体菌株;与野生型菌株相比,突变体菌株ΔFoMETB在以SO42-为唯一硫源的基本培养基(minimal medium)上不能生长。1 mmol/L甲硫氨酸的添加恢复了突变体菌株ΔFoMETB的生长,但半胱氨酸的添加不能恢复该缺失突变体的生长,说明FoMETB的敲除阻遏了Foc4半胱氨酸转化甲硫氨酸的通路。此外,ΔFoMETB的气生菌丝和菌丝干重明显减少、分枝增多、产孢量显著降低、疏水性缺失和对巴西蕉组培苗的致病性显著减弱。由此表明,FoMETB参与调控尖孢镰刀菌古巴专化型的生理特性和致病性,甲硫氨酸合成途径的关键合酶FoMETB有望成为新的抗真菌药物靶标。     

基于RAPD、ISSR和AFLP对西瓜枯萎病菌遗传多样性的评价

利用RAPD、ISSR和AFLP分子标记技术对50个西瓜枯萎病菌株进行了分析。结果表明,21个RAPD引物、21个ISSR引物和21对AFLP引物分别对供试菌株扩增出113、134和389条带,三种分子标记的遗传相似系数比较一致,均可揭示西瓜枯萎病菌的遗传变异特点。三种分子标记产生的聚类分析结果存在一定差异,其中RAPD类群与生理小种和地理来源之间均不存在明显关系;而AFLP和ISSR类群与生理小种之间存在一定相关性,与菌株的地理来源关系不明显。     

基于RAPD、ISSR和AFLP对西瓜枯萎病菌遗传多样性的评价

利用RAPD、ISSR和AFLP分子标记技术对50个西瓜枯萎病菌株进行了分析。结果表明,21个RAPD引物、21个ISSR引物和21对AFLP引物分别对供试菌株扩增出113、134和389条带,三种分子标记的遗传相似系数比较一致,均可揭示西瓜枯萎病菌的遗传变异特点。三种分子标记产生的聚类分析结果存在一定差异,其中RAPD类群与生理小种和地理来源之间均不存在明显关系;而AFLP和ISSR类群与生理小种之间存在一定相关性,与菌株的地理来源关系不明显。     

基于RAPD、ISSR和AFLP对西瓜枯萎病菌遗传多样性的评价

利用RAPD、ISSR和AFLP分子标记技术对50个西瓜枯萎病菌株进行了分析。结果表明,21个RAPD引物、21个ISSR引物和21对AFLP引物分别对供试菌株扩增出113、134和389条带,三种分子标记的遗传相似系数比较一致,均可揭示西瓜枯萎病菌的遗传变异特点。三种分子标记产生的聚类分析结果存在一定差异,其中RAPD类群与生理小种和地理来源之间均不存在明显关系;而AFLP和ISSR类群与生理小种之间存在一定相关性,与菌株的地理来源关系不明显.     

Folpcs1基因对尖孢镰刀菌亚麻专化型的无性繁殖和营养生长的调控

背景:尖孢镰刀菌亚麻专化型[Fusarium oxysporum Schl.f.sp.Lini(Bolley)Snyder&Hansen]是一种引起亚麻枯萎病的土传真菌,对亚麻的产量及质量有严重的危害.研究表明,在小麦赤霉菌中C2H2型锌指转录因子Pcs1调控中间瓶梗(intercalary phialides)产生分...     

一株西瓜枯萎病生防菌Bacillus methylotrophicus的筛选、鉴定及抑菌物质分析

【背景】西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum, Fon)是西瓜枯萎病的致病菌,严重威胁连作西瓜的生产。【目的】筛选拮抗西瓜枯萎病菌的菌株并推测其无菌上清液(cell-free supernatant, CFS)的抑菌成分,为其在农业生产中的应用提供理论依据。【方法】利用平板对峙法筛选拮抗Fon的菌株,通过盆栽试验验证其抑制西瓜枯萎病的能力,并通过扫描电镜、共聚焦显微镜观察和抗氧化酶活性测定等方法研究Fon暴露在拮抗菌株次级代谢物下孢子形态的变化、膜的完整性和造成的氧化损伤,通过二代Illumina HiSeq联合三代PacBio Sequel测序平台进行全基因组测序、LC-MS非靶代谢组学、超高液相色谱系统和高分辨率质谱(UHPLC-ESI-MS/MS),明确拮抗菌株次级代谢物中的抑菌功能物质。【结果】从健康西瓜根际土筛选到拮抗Fon的一株优良菌株J4,盆栽试验表明其对西瓜枯萎病的防治效果为72.6%。经全基因组学鉴定为Bacillus methylotrophicus J4,该菌株可产蛋白酶、淀粉酶、葡聚糖酶和纤维素酶并有分泌铁载体的...     

尖孢镰刀菌致病机理和化感作用研究进展

尖孢镰刀菌引起的枯萎病在生产中的防控相当困难。通过总结国内外相关文献,综述近年来有关尖孢镰刀菌致病机理和化感作用的研究进展。尖孢镰刀菌通过分泌毒素和细胞壁降解酶共同致病,谱系特异性区域的存在是其致病性强和宿主范围广的主要原因;在尖孢镰刀菌各专化型中已分离出大量致病相关基因;其他植物和拮抗微生物(木霉菌、丛枝菌根真菌、非致病性尖孢镰刀菌以及植物生长促生菌)可以分泌化感物质,作用于宿主植物和尖孢镰刀菌,直接抑制尖孢镰刀菌的生长或激活宿主植物的防御反应。未来有关尖孢镰刀菌致病机理研究应该在基因组测序基础上构建精细的遗传图谱;对化感作用的研究应当深入探讨分子机理,利用高通量测序等技术在转录组或蛋白组水平上明确宿主植物抗枯萎病相关基因,同时利用分子标记辅助育种来筛选新的抗枯萎病品种。     

瓜类枯萎病菌遗传多样性和亲缘关系的SRAP分析

尖孢镰刀菌可造成不同瓜类的枯萎病.为明确不同寄主、不同地区的瓜类枯萎病菌菌株间的遗传多样性及亲缘关系,采用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术,对来源于不同地区、不同寄主的95株尖孢镰刀菌的基因组DNA进行多态性扩增.以筛选出的19对引物共扩增出238条带,多态性比率为100%,平均每对引物扩增出12.5个位点和12.5个多态性位点;尖孢镰刀菌苦瓜专化型共扩增出166条带,其中145条为多态性条带,多态性比率为87.4%,平均每对引物扩增出8.7个位点和7.7个多态性位点,说明尖孢镰刀菌的遗传变异较为广泛.瓜类枯萎病菌株间的遗传相似系数范围为0.68～0.99,样品间的平均Nei遗传多样性指数和Shannon指数分别为0.2390和0.3718.在遗传相似系数为0.74时,可将供试的95株尖孢镰刀菌划分为苦瓜、黄瓜、西瓜、甜瓜4个专化群.在SRAP聚类树中,同一寄主的尖孢镰刀菌聚在一个分支上,其中尖孢镰刀菌苦瓜专化型菌株间的遗传相似系数范围为0.78～0.99,Nei遗传多样性指数为0.1811,平均Shannon指数为0.2750,表明尖孢镰刀菌苦瓜专化型的遗传变异较大,且菌株的聚群与地理来源存在相关性.     

Identification of resistance against Fusarium oxysporum f.sp. lini in linseed germplasm

Screening of germplasm/varieties was made to find out the sources of resistance against F. oxysporum f. sp. lini. Screening was conducted on 78 available germplasm/varieties during 2003–2004 and 2004–2005 in rabi season of linseed under natural conditions. Out of total 78 entries, 27 cultures were found to be resistant to disease as the disease incidence in these cultivars were between 0 and 10%. Twenty-three cultivars fell in moderately resistant category with 10.1–25% wilt incidence. Nine genotypes were found moderately susceptible sho'wing 25.1–50% disease incidence, 14 genotypes were found susceptible showing 50.1–75% and 6 genotypes were found highly susceptible to disease (above 75%).     

Control of chickpea wilt (Fusarium oxysporum f.sp. ciceris) using Trichoderma spp. in Ethiopia

Thirty-two Trichoderma isolates were collected from soils grown with chickpea in central highlands of Ethiopia. The eight isolates were identified by CAB-International as Trichoderma harzianum, T. koningii and T. pseudokoningii. In in vitro tests, all Trichoderma isolates showed significant (P < 0.05) differences in their colony growth and in inhibiting the colony growth of Fusarium oxysporum f.sp. ciceris, race 3. In potted experiment, four Trichoderma isolates were tested as seed treatment on three chickpea cultivars (JG-62 susceptible, Shasho moderately susceptible and JG-74 resistant) against F. oxysporum f.sp. ciceris, race 3. The result showed that T. harzianum and unidentified Trichoderma isolate T23 significantly reduced wilt severity and delayed disease onset. The degree of wilt severity and delay of disease onset varied with chickpea cultivars. Our study revealed that biological control agents such as Trichoderma can be a useful component of integrated chickpea Fusarium wilt management.