灰葡萄孢病害的生物防治机理

一、生物防治的作用场所──叶面用拮抗物控制叶面病原菌，前人已有许多研究和尝试。一些叶面细菌、酵母菌和丝状真菌可以通过对营养物的竞争而抑制病原菌。真菌和某些细菌还可以直接寄生到病原菌中去。许多细菌菌株、真菌和酵母菌都具有抗生作用。叶面病害生物防治涉及到的生物有病原菌、寄主、生防制剂（ＢＣＡ）和叶面微生物。所有这些相互间都会产生影响，同时它们也受到栽培管理及施用化学农药的影响。腐生性病原物，如葡萄抱菌等，在侵入寄主植物体之前．其孢子的萌发和在植物体表面的生长主要是利用外源营养物质。营养物浓度的降低，…     

球孢白僵菌对小菜蛾的侵染相关基因分析

本文研究球孢白僵菌对小菜蛾的侵染相关基因,为提高球孢白僵菌的致病力提供基因靶点,从而提高球孢白僵菌对小菜蛾的防治效果。通过室内生物测定,筛选出球孢白僵菌对小菜蛾的高毒力菌株;采用新一代Solexa高通量测序技术对纯培养的球孢白僵菌和球孢白僵菌侵染小菜蛾48 h的虫菌混合样品分别进行转录组测序,筛选差异表达基因;结合生物信息学方法分析差异表达基因涉及的基因功能及细胞通路等;应用荧光定量PCR技术验证20个基因的差异表达。转录组测序结果显示,纯培养的球孢白僵菌与侵染小菜蛾幼虫48 h的球孢白僵菌转录组对比分析共得到8383个差异表达基因,其中显著差异表达基因716个,上调基因350个,下调基因366个。本研究筛选获得的差异表达基因,特别是上调表达的基因可能与球孢白僵菌对小菜蛾的侵染有关。GO二级分类表明,DEGs被注释到26个GO term中,包括11个生物学过程,8个细胞组分和7个分子功能;Pathway分析表明共有12个Pathway,93个上调基因和61个下调基因参与了这些途径。深入分析发现,胞外丝氨酸富集蛋白、细胞壁蛋白、胞外双加氧酶、铁转运蛋白、细胞壁半乳糖抗原蛋白等在侵染过程中与毒力相关的基因均具有显著性差异表达。研究结果为阐明球孢白僵菌对小菜蛾的侵染机制提供了基础。     

灰葡萄孢拮抗细菌的筛选

采集扬州、淮阴两地１６种常见植物根部土壤、根和叶片样本１８２份,分离纯化后得到细菌６３２株,抑菌圈法测定对灰葡萄孢有拮抗性的５８株,拮抗性稳定的１３株。其中拮抗性最强的Ｙ２－１１－１菌株为芽孢杆菌,抑菌圈直径达２９．７ｍｍ。接种试验表明,Ｙ２－１１－１以番茄叶片和果实灰霉病的防效分别达６８．７％和７５．０％。部分菌株对其他重要植物病原真菌也有一定的拮抗作用。     

灰葡萄孢BcPDR1基因与PKA编码基因的关系研究

 为明确灰葡萄孢BcPDR1基因与病菌cAMP信号途径中PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR之间的关系,利用Real-time PCR技术分析了BcPDR1基因突变对PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR表达的影响,以及PKA编码基因突变对BcPDR1基因表达的影响。结果发现,BcPDR1基因突变体中BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR的表达水平均显著高于野生型和回复菌株,BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR基因的RNAi突变体中BcPDR1基因表达水平显著低于野生型。我们分别构建了PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR在敲除突变体ΔBcpdr1中过表达的菌株ΔBcpdr1/BcPKA1-OE、ΔBcpdr1/BcPKA2-OE、ΔBcpdr1/BcPKAR-OE;对过表达菌株的表型和致病力进行分析发现,过表达菌株的菌落形态、菌核形成、菌丝形态、生长速率、产孢量和致病力均与突变体ΔBcpdr1表现显著的差异,而更接近野生型BC22的表型和致病力。结果表明,灰葡萄孢BcPDR1基因与PKA亚基基因BcPKA1、BcPKA2和BcPKAR的表达水平密切相关,BcPDR1基因负调控这3个基因的表达,而这3个基因对BcPDR1基因表达有正调控作用。本研究为进一步阐明灰葡萄孢BcPDR1基因调控病菌生长发育和致病力的分子机制奠定了基础。     

异辛醇对灰葡萄孢的抑菌作用及转录组分析

为探究异辛醇对灰葡萄孢Botrytis cinerea的抑制机理,采用双皿对扣法测定了异辛醇对灰葡萄孢的抑菌效果,利用扫描电镜技术观察了异辛醇处理后灰葡萄孢菌丝的形态变化,测定异辛醇对灰葡萄孢细胞膜胞外电导率和麦角甾醇合成的影响,并基于转录组测序技术（RNA sequencing,RNA-Seq）分析了异辛醇处理对灰葡萄孢的影响。结果表明：异辛醇对灰葡萄孢菌丝的抑菌率为67.92%。经异辛醇处理后,灰葡萄孢菌丝出现大量畸形、不规则变形扭曲,细胞膜通透性增加。异辛醇处理4、5和6 d后,细胞膜麦角甾醇的含量分别降低44.35%、38.82%和42.43%;蛋白质浓度分别降低65.70%、77.93%和58.57%。转录组测序共得到577个差异表达基因（DEGs）,其中312个基因表达量上调,265个基因表达量下调。通过同源蛋白簇（COG）、基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）功能分析,发现参与膜整体组分、麦角甾醇生物合成途径、氨基酸代谢和核糖体生物发生通路中的DEGs均显著下调,表明异辛醇可能通过影响灰葡萄孢的麦角甾醇含量、能量的产生和核糖体结构,从而起到对灰葡萄孢的...     

药剂诱导灰葡萄孢产生速克灵抗性菌株的研究

 灰霉病菌(Botrytis Cinerea Pers.ex Fr.)是果树、蔬菜、花卉上的重要为害真菌,常常引起果实蔬菜的腐烂,损失比较严重。     

灰葡萄孢毒素的组分分析和生物测定

 用PD培养液培养灰葡萄孢菌,过滤液中含活性成分,经氯仿提取后TLC分离获6种组分,Rf值分别为Ⅰ(0.36)、Ⅱ(0.48)、Ⅲ(0.54)、Ⅳ(0.65)、Ⅴ(0.11)、Ⅵ(0.77),经针刺果实生物测定发现,Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ具有毒性。BC-毒素具有一定的广谱性,对不同科属的番茄、茄子、黄瓜、白菜、油菜、小麦、玉米、棉花等都具有不同程度的毒害作用。     

丁香酚对灰葡萄孢的抑制作用研究

丁香酚是从植物中提取的天然化合物。采用菌丝生长速率法测定了其对多种植物病原真菌的抑制作用以及田间分离得到的7株灰葡萄孢Botrytis cinerea对丁香酚的敏感性,同时测定了丁香酚对B.cinerea 03 孢子和菌核的抑制活性。结果显示,丁香酚对多种植物病原真菌均有不同程度的抑制作用;灰葡萄孢不同菌株对丁香酚的敏感性不同,EC50值在29.97 ~83.62 μg/mL之间;丁香酚可抑制灰葡萄孢产孢,但对孢子萌发无影响,可抑制其菌核的产生和萌发。荧光染色结果表明丁香酚能破坏灰葡萄孢菌丝细胞膜。利用原子吸收光谱法和紫外分光光度法分别测定丁香酚处理前后菌丝培养液中K+浓度和OD260值变化,结果显示处理后K+浓度和OD260值均升高。综上所述,细胞膜可能是丁香酚对灰葡萄孢菌丝的作用位点。     

五种杀菌剂胁迫下灰葡萄孢产孢所需碳源种类分析

灰葡萄孢是引起作物灰霉病的病原菌,分生孢子是其传播的主要载体.本文采用代谢技术分析了灰葡萄孢对Biolog FF板碳源的利用及其产孢情况,并测定了在多菌灵、丙环唑、嘧霉胺、异菌脲和咪鲜胺5种杀菌剂胁迫下灰葡萄孢产孢所需碳源种类.结果表明:糖类、氨基酸类等92种碳源均能被灰葡萄孢代谢,其中,杏仁苷、L-阿拉伯糖等35种碳...     

武夷菌素对番茄灰霉菌的抑制作用及对番茄抗病性相关酶活性的影响

采用凹陷载玻片法测定了武夷菌素对番茄灰霉菌分生孢子萌发的抑制作用,在离体番茄叶片上测定了被武夷菌素处理后的番茄灰霉菌菌丝和分生孢子致病性的变化以及武夷菌素对番茄幼苗体内抗病性相关酶活性的影响。结果表明:武夷菌素对番茄灰霉菌的分生孢子有较强的抑制作用,其EC₅₀为14.1μg／mL。浓度为100μg／mL的武夷菌素可完全抑制孢子的萌发。武夷菌素能使灰霉菌菌丝和分生孢子的致病性明显下降,同时还能诱导番茄体内抗病性相关酶(SOD、POD、PPO、PAL)活性的增强,提高番茄幼苗的抗病性。     

草莓应答炭疽菌侵染的转录组分析

本研究以栽培草莓为材料,用炭疽菌对植株进行侵染,对健康草莓和患病草莓进行转录组分析(RNA-seq),共得到86 988个序列以及2 127个差异表达基因。利用GO数据库对差异表达基因进行了聚类分析,结果发现差异表达基因主要聚类在光合作用、氧化还原过程、氧化还原酶活性、碳固定过程以及糖代谢过程等方面。同时,利用KEGG数据库对差异表达基因影响的通路进行注释后发现,炭疽菌侵染主要影响了光合作用、倍半萜和三萜生物途径、类黄酮生物合成、谷胱甘肽代谢和植物激素信号转导等途径中关键基因的表达水平。挑选了20个差异表达基因进行qRT-PCR,结果有19个基因的表达趋势与转录测序结果一致。本研究获得的草莓应答炭疽菌侵染转录组数据信息,将有助于丰富草莓抗炭疽病的调控机制。     

饥饿及取食不同植物后莲草直胸跳甲消化酶差异表达基因筛选

为探究莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila体内与寄主专一性相关的消化酶基因,利用前期构建的转录组数据库筛选差异表达的消化酶基因,采用实时荧光定量PCR检测饥饿及取食喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides、莲子草Al. sessilis、甜菜Beta vulgaris、莙荙B. v. var. cicla后莲草直胸跳甲成虫体内差异表达消化酶基因的表达量。结果显示,转录组分析共搜索到221个与消化相关的基因,主要编码脂肪酶和蛋白酶;进一步筛选到编码蛋白酶、脂肪酶和糖酶3大类的26个差异表达的消化酶基因。与取食寄主植物喜旱莲子草相比,取食不同非寄主植物和饥饿处理后莲草直胸跳甲成虫体内消化酶基因表达量发生显著变化。除β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)基因外,取食不同植物及饥饿处理后莲草直胸跳甲成虫体内4个胰蛋白酶(trypsin,Try)、5个氨肽酶(aminopeptidase,Am)、8个脂肪酶(lipase,Lip)、5个β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,β-Glu)和1个α-葡萄糖苷酶(α-glucosida...     

橡胶树白粉菌侵染过程转录组学分析

为明确橡胶树白粉菌Erysiphe quercicola参与致病过程相关基因的表达情况,基于RNA-Seq测序技术对橡胶树白粉菌侵染过程进行转录调控研究,通过对病原菌孢子（0 h）及3个侵染时期（接种1、3和30 d）的转录组进行比较,筛选差异表达基因并对其进行功能注释分析,同时对不同侵染阶段的基因表达趋势进行聚类分析。结果表明,相比于病原菌孢子,3个侵染时期（接种后1、3和30 d）分别有198、458和27个差异表达基因。基因功能富集分析发现氧化还原酶相关基因在侵染1 d阶段显著富集,可能参与病原菌侵染前期对活性氧的防御。基因表达趋势聚类分析显示不同侵染阶段的基因共分为51种表达类型,其中编码候选效应蛋白基因集中分布在侵染1 d后上调表达的6个类型当中。表明橡胶树白粉菌侵染过程相关基因具有明显的功能倾向性和表达趋势特征。     

Identification of differentially expressed genes in tolerant and susceptible potato cultivars in response to Spongospora subterranea f. sp. subterranea tuber infection

Powdery scab caused by Spongospora subterranea f. sp. subterranea (Sss) has recently become one of the most devastating potato diseases of economic importance in South Africa. The use of resistant cultivars has long been considered the most effective and sustainable strategy to manage the pathogen. However, little is known about the molecular mechanisms underlying resistance of potato tubers to Sss. Using RNA-sequencing (RNA-seq), 2058 differentially expressed genes (DEGs) were identified from two potato cultivars (tolerant and susceptible) in response to Sss infection. Analysis of the expression patterns of 10 selected defence-response genes was carried out at two different stages of tuber growth using RT-qPCR to validate the RNA-seq data. Several defence-related genes showed contrasting expression patterns between the tolerant and susceptible cultivars, including marker genes involved in the salicylic acid hormonal response pathway (StMRNA, StUDP and StWRKY6). Induction of six defence-related genes (StWRKY6, StTOSB, StSN2, StLOX, StUDP and StSN1) persisted until harvest of the tubers, while three other genes (StNBS, StMRNA and StPRF) were highly up-regulated during the initial stages of disease development. The results of this preliminary study suggest that the tolerant potato cultivar employs quantitative resistance and salicylic acid pathway hormonal responses against tuber infection by Sss. The identified genes have the potential to be used in the development of molecular markers for selection of powdery scab resistant potato lines in marker-assisted breeding programmes.     

Genome-wide analysis and identification of TIR-NBS-LRR genes in Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis) reveal expression patterns to TuMV infection

TIR-NBS-LRR (TNL) genes greatly affect plant growth and development. Ninety TNL-type genes were identified and characterized in Chinese cabbage (Brassica rapa ssp. pekinensis). Tissue-expression profiling revealed different expression levels in different tissues. qRT-PCR analysis revealed the expression patterns of 69 genes challenged by Turnip mosaic virus (TuMV): 42 genes were up-regulated, and 11 genes down-regulated; genes were grouped according to their different expression patterns. Sixteen candidate genes were identified as responding to TuMV infection. This study supplies information on resistance genes involved in Chinese cabbage's response against TuMV, and furthers the understanding of resistance mechanisms in B. rapa crops.