施氮对间作蚕豆根际微生物区系和枯萎病发生的影响

通过田间小区试验,研究了小麦、蚕豆间作条件下4个施氮水平(0,56.25,112.5kg.hm-2和168.75kg.hm-2)对蚕豆根际微生物区系和蚕豆枯萎病发生的影响。结果表明,单作和间作条件下,施氮显著增加了蚕豆根际的微生物数量,在N2(112.5kg.hm-2)水平下达到最高值;施氮对土壤微生物多样性无显著影响,但减轻了单、间作蚕豆枯萎病的发生,且在N2水平下发病最轻。与单作相比,间作显著增加了蚕豆根际的细菌、真菌、放线菌数量、微生物总数和微生物多样性,尤其在N0、N1(56.25kg.hm-2)和N2(112.5kg.hm-2)水平下间作对蚕豆根际微生物的促进效应明显,且以真菌和放线菌的增幅较大.N0、N1和N2水平下间作显著降低了蚕豆枯萎病的发病率和病情指数。小麦蚕豆间作下适量施氮能有效调节蚕豆根际微生物区系,是抑制蚕豆枯萎病发生的有效措施。     

香蕉几丁质酶基因家族的鉴定及在枯萎病侵染时的表达分析

几丁质酶(CHi,Chitinase)是一种能够催化真菌细胞壁中几丁质水解的病程相关蛋白,在植物与真菌互作中起着重要的作用。本研究以拟南芥几丁质酶基因的蛋白序列为查询序列,在香蕉A基因组数据库中进行BLASTp比对,鉴定出23个香蕉几丁质酶(MaCHi,Musa chitinase)基因家族成员。根据其染色体上的位置,分别命名为MaCHi01～MaCHi23。系统进化树分析表明23个MaCHis可分为糖苷水解酶18(GH18,glycosyl hydrolase 18)和糖苷水解酶19(GH19,glycosyl hydrolase 19)2个亚家族。转录组数据分析表明接种尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号生理小种(Foc TR4,Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4)后MaCHi05、MaCHi06、MaCHi07、MaCHi11、MaCHi19和MaCHi20基因在感病品种巴西蕉中显著下调或不表达,在抗病品种GCTCV-119中显著上调。利用RT-qPCR技术对MaCHi05、MaCHi06、MaCHi07、MaCHi11和M...     

一株香蕉枯萎病拮抗菌HQB-1的分离鉴定及其发酵条件优化

【背景】香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense,Foc)引起的一种真菌毁灭性土传病害,近年来施用生防菌被认为是一种有效的防治手段。【目的】从香蕉根际土壤中分离筛选具有良好防效的生防菌,并通过优化培养基及发酵条件,提高生防菌数量及抑菌效率。【方法】以福建省漳州蕉园中根际土壤为样品,以香蕉枯萎病致病菌(4号生理小种)为指示菌,通过稀释涂布、平板对峙法筛选得到一株具有较强抑菌活性的拮抗菌株HQB-1。通过形态观察、生理生化检测及16SrRNA基因序列分析,初步鉴定其种属,并采用单因素试验及正交设计优化菌株的发酵培养基及发酵条件。【结果】初步鉴定HQB-1菌株为Burkholderiastagnalis;最适培养基为:牛肉膏5.0 g/L,酵母浸粉10.0 g/L,NaCl 5.0 g/L;最佳发酵条件为:温度27°C,pH 7.0,转速200 r/min,接种量1%,培养时间36 h。【结论】使用该条件培养获得的有效活菌数及抑菌率较优化前明显提高,其中OD600由优化前的1.251提高至1.881,抑菌率由优化前的9.18%提高至34.60%。     

转GhB301基因烟草的防御酶活性及抗病相关基因表达分析

为了明确棉花ERF-B3亚族转录因子基因GhB301在烟草异位表达后(抗枯萎病中)的功能,该研究以过表达GhB301基因烟草和野生型烟草为材料,采用枯萎病菌孢子悬浮液接菌方法,分析病原菌侵染前后防御酶活性变化以及防卫相关基因的表达变化与抗病性的关系。结果显示:(1)棉花枯萎病菌处理15d后,2个转基因株系烟草叶片黄化程度与野生型相比较轻。(2)棉花枯萎病菌处理后,过表达GhB301转基因烟草和野生型烟草叶片过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)的活性较未接菌对照显著提高,并且酶活峰值出现均早于野生型材料;转基因材料叶片的POD、PAL、PPO活性均在处理3d后达到峰值,而野生型材料叶片的POD、PAL活性在处理5d后才达到峰值。(3)接种棉花枯萎病菌后活性氧相关基因、乙烯(ET)/茉莉酸(JA)途径相关基因、病程相关基因的表达量在转基因株系OE1和OE2中均受到明显影响。研究推测,GhB301在烟草中的异位表达激活了防卫相关基因的表达,提高了防御酶的活性,从而增强了烟草对枯萎病菌的抗性。     

一种适用于RT-PCR的石榴籽粒总RNA提取方法

为从石榴籽粒中提取高质量的RNA,以便进行后续分子生物学研究,针对石榴籽粒富含次生代谢物的特点,采用CTAB法并进行了改良,利用氯仿/异戊醇替代其他方法中的"异硫氰酸胍"和"Trizol试剂"进行反复抽提去除蛋白,无水乙醇去除多糖,LiCl消化DNA。结果显示:改良CTAB法提取的石榴籽粒总RNA的28S rRNA、18SrRNA条带清晰,完整性较好;OD260 nm/OD280 nm比值为1.9960,纯度较高。在此基础上通过反转录、PCR扩增出符合预期大小的Actin基因片段,表明该方法提取的RNA可满足后续RT-PCR等分子生物学试验研究。     

尖镰孢古巴专化型4号小种T-DNA插入突变体Focr4-1562及其基因敲除子的生物学表型研究

尖镰孢古巴专化型4号小种Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4（Focr4）是引起毁灭性土传病害香蕉枯萎病的危害性最大的小种,至今其致病机理尚不清楚。对已获得的野生型菌株Focr4-193-6经基因T-DNA插入引起致病性严重减弱的突变体Focr4-1562及其插入失活基因的敲除子△Focr4-1562的生物学表型进行了研究。玻璃纸穿透试验、活体叶片接种及根部接种致病性测定的结果表明,插入突变体和敲除子不能穿透玻璃纸生长,叶片接种和根部接种未见有明显病斑和球茎维管     

石榴PgUGT基因表达特性与重组表达分析北大核心CSCD

由糖基转移酶参与的糖基化反应是植物次生代谢产物合成中最广泛的一种修饰方式,也是次生代谢产物结构多样性的机制之一。该研究基于石榴(Punica granatum L.)转录组数据,以石榴果皮为材料,采用RT-PCR克隆得到石榴UDP-糖基转移酶(UDP-glycosyltransferase,UGT)基因(PgUGT);采用生物信息学技术对编码蛋白的基本特性进行分析,并构建系统发育树;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在果实发育期内的表达模式;结合果实发育期内的总类黄酮和总花色苷含量,分析了基因表达与总类黄酮和总花色苷合成的关系;构建PgUGT的原核表达载体,对其进行原核重组表达。结果表明:(1)成功克隆得到石榴PgUGT基因(GenBank登录号为MW414607);PgUGT基因具有一个1557 bp的开放阅读框(ORF),编码518个氨基酸,预测蛋白分子质量为55.9 kD,等电点为6.55,为不稳定的亲水蛋白;PgUGT具有糖基转移酶家族保守的PSPG基序,属于GT-B糖基转移酶基因家族。进化树分析表明,该编码蛋白属于拟南芥UGT的F类群,与葡萄和草莓的UGT亲缘关系较近。(2)qRT-PCR结果表明,石榴PgUGT基因的表达量在果实发育期内呈先升后降的模式,与总类黄酮含量的逐渐下降和总花色苷含量的逐渐上升趋势并不完全一致。(3)成功构建原核表达载体pCZN1-PgUGT;重组原核表达结果显示,重组质粒在大肠杆菌中为可溶性表达,表达的蛋白分子量约为58 kD。该研究结果为PgUGT基因在石榴类黄酮糖基化反应中的作用及功能奠定了基础。     

广州南沙番石榴枯萎病的病原菌

近年来,以枝条萎蔫、枝干干枯直至整株枯死为典型症状的番石榴枯萎病在广州南沙区严重发生。为明确该病害的病因,我们进行了病害调查、标本采集、病原菌分离和致病性测定;通过病原菌的显微形态比较和基于多基因系统发育分析,鉴定了病原菌种类;通过对寄主不同部位接种,测定了病原菌对寄主根、茎干和果的侵染能力。结果表明,引起广州南沙番石榴枯萎病的病原菌为番石榴纳氏霉Nalanthamala psidii,该菌不仅能从有伤的枝条侵染造成整株枯死,还能从根部侵染,使植株生长明显减缓,最终造成植株枯死,此外还可以侵染果实造成腐烂症状。本研究明确了广州南沙发生的番石榴枯萎病与中国台湾、马来西亚和南非报道的番石榴立枯病是一种病害,均是由番石榴纳氏霉侵染引起,为该病害的侵染特性及防控技术研究提供理论依据。     

香蕉枯萎病菌果胶甲基酯酶基因的克隆与生物信息学分析

旨在了解香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporumf.sp.cubense)4号生理小种(FOC4)PME基因序列特征,根据同源物种PME相关序列设计引物,利用PCR和RT-PCR技术,克隆FOC4序列基因和开放阅读框,命名为Foc4Pme。结果表明,所获得的PME基因均含有2个内含子和3个外显子,990 bp的片段,编码329个氨基酸。预测编码蛋白有信号肽,具有1个功能位点,其分子质量和等电点分为34.894 8 kD和9.17,该蛋白为稳定存在的蛋白。该蛋白疏水性最大值为2.022,最小值为-2.156,大部分区域为亲水区。该基因编码的蛋白具有一定保守性,进化上与镰刀菌亲缘关系最近。     

氨水熏蒸对高发枯萎病蕉园土壤微生物区系及发病率的影响

采用涂布计数及荧光定量PCR和PCR-DGGE技术,研究了氨水熏蒸对土壤微生物区系的影响,并研究氨水熏蒸对高发枯萎病香蕉园枯萎病的防控效果和对香蕉产量的影响。结果表明:与熏蒸前相比,高发枯萎病香蕉园土壤施用130 L/667 m²的氨水熏蒸后,尖孢镰刀菌的数量下降了1个log单位;与对照处理相比,下降了0.5个log单位。氨水熏蒸后土壤可培养细菌数量与对照相比没有显著差异,但显著低于熏蒸前,可培养真菌的数量显著低于熏蒸前和对照;可培养细菌真菌的比值与熏蒸前相比没有显著差异,但显著高于对照。与对照及熏蒸前相比,氨水熏蒸后土壤中总细菌及总真菌的数量显著下降;熏蒸前后及对照处理总细菌真菌的比值没有明显差异。各土壤样品总细菌及真菌群落结构的PCR-DGGE分析结果表明,氨水熏蒸后土壤微生物在聚类上和条带组成上均与熏蒸前及对照有显著性差异。与对照相比,氨水熏蒸处理使香蕉枯萎病的发病率降低了20%,每666.7m²增产1.25t。以上结果表明,利用合适浓度的氨水对高发枯萎病香蕉园的土壤熏蒸,能够有效改良土壤微生物区系和降低枯萎病的发生。