【目的】筛选大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)糖代谢相关基因,证实其与大丽轮枝菌的生长发育和致病性相关,为防治由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病提供理论基础。【方法】利用寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)技术对大丽轮枝菌糖代谢相关基因进行筛选。将单个或多个含靶标基因的病毒载体注射本氏烟草瞬时表达基因,7—10 d后八氢番茄红素脱氢酶PDS会出现明显的烟草白化症状,蘸根法接种大丽轮枝菌V.d991,对应的大丽轮枝菌靶标基因会被干扰,接菌14 d后,观察转基因烟草表型,统计烟草病情指数,同时利用荧光定量PCR技术检测转基因烟草中大丽...

【目的】明确大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫效果及作用机制,为探索棉花黄萎病生物防治新途径提供依据。【方法】以大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171为研究对象,温室苗期评估不同接种方法、接种时期、接种次数及接种体类型的诱导免疫效果;不同接种方法包括蘸根、灌根、茎部针刺、叶面喷雾和浸种,均采用Vd171分生孢子悬浮液(1×107个分生孢子/mL),蘸根、灌根和叶面喷雾为每钵10 mL,茎部针刺为每株0.2 mL,浸种时间为12 h;不同接种时期试验设

构建蔊菜的病毒诱导基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)体系,旨在建立蔊菜的快速基因功能验证的方法。通过RT-PCR扩增出棉花、大豆、拟南芥的1-脱氧木酮糖-5-磷酸合成酶(Cloroplasto alterados,CLA)基因片段,并将其分别构建到烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)介导的VIGS载体,通过农杆菌GV3101侵染蔊菜并观察蔊菜的表型变化。结果显示,3种不同的CLA基因所侵染的蔊菜均出现不同程度的白化现象,半定量RT-PCR检测显示CLA的mRNA被显著降解,表明成功构建了蔊菜的VIGS体系。

对病毒诱导的基因沉默(VIGS)的发现、载体的开发、作用机理和优势的研究,以及VIGS在植物基因功能鉴定上的应用和展望进行了综述.

为开展油棕油脂代谢调控相关基因鉴定研究，以油棕八氢番茄红素脱氢酶基因（phytoene desaturase gene,PDS）作为报告基因，探索以病毒载体TRV为载体在油棕胚状体上应用病毒诱导基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）的可能性，并对油棕胚状体VIGS体系的相关参数进行优化。结果显示：以EHA105为菌种、侵染菌液OD600=0.5、侵染时间5 min、乙酰丁香酮（AS）质量浓度20 mg/L、共培养48 h、侵染后培养时间为12 d能取得最佳的基因沉默效果。在此基础上，利用优化后的VIGS体系对油棕二酰甘油酰基转移酶基因（diacylglycerol acyltransferase gene,DGAT）进行沉默，取得了预期的基因沉默效果。

以油棕八氢番茄红素脱氢酶基因（phytoene desaturase gene,PDS）作为报告基因，探索以病毒载体TRV为载体在油棕胚状体上应用病毒诱导基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）的可能性，并对油棕胚状体VIGS体系的相关参数进行优化。结果显示：以EHA105为菌种、侵染菌液OD600=0.5、侵染时间5 min、乙酰丁香酮（AS）质量浓度20 mg/L、共培养48 h、侵染后培养时间为12 d能取得最佳的基因沉默效果。在此基础上，利用优化后的VIGS体系对油棕二酰甘油酰基转移酶基因（diacylglycerol acyltransferase gene,DGAT）进行沉默，取得了预期的基因沉默效果。

采用Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交技术，对小麦抗、感品系在接种褐斑病菌（ｐｔｒ）８６－１２４小种后８，１６，２４，３２，４０，４８，５６，６４，７２小时叶片病原相关蛋白（ＰＲ）基因在ｍＲＮＡ水平上的表达动态进行了研究。结果表明，小麦受到病原菌的侵染后，β－１，３－葡聚糖酶，几丁酶，苯丙氨酸解氨酶等病原相关蛋白基因在抗、感品系内均被诱导表达，表现了一种非特异性的抗性反应。并且，以上３个基因的诱导表达具有大体相似的动态规律。β－１，３－葡聚糖酶（ＰＲ－２）基因在接种病原菌ｐｔｒ后１６小时开始表达，４８小时后表达量达高峰，６４小时后表达减弱；几丁酶（ＰＲ－３）基因在接种后８小时开始表达，４８小时后达最大值，７...

利用30个抗稻瘟病单基因系对重庆市242个稻瘟病菌株进行致病型研究,242个菌株可分为58个致病类型,其中致病型25、11和22属于优势致病型,这3个致病型的菌株数占参试菌株的43.0%;以相似度70%为界,可将30个单基因系划分成9个不同的抗病型,并依据各单基因系对58个致病型菌株的抗性反应,筛选出F80-1(Pi-k)、IRBL9-W(Pi-9)、IRBLz5-CA(Pi-z5)、F128-1(Pi-ta2)、IRBLzt-T(Pi-zt)、IRBLkh-K3(Pi-kh)、IRBLkp-K60(Pi-kP)、IRBLz-Fu(Pi-z)、IRBL12-M(Pi-12)等9个对重庆市稻瘟病...

【目的】在中国大豆品种上建立以苹果潜隐球形病毒（apple latent spherical virus,ALSV）为载体的基因沉默体系，为中国大豆品种的基因功能和遗传育种提供一种简便、省时、易操作的技术体系。【方法】构建以农杆菌介导接种的ALSV病毒侵染性克隆载体。从大豆品种威廉姆斯82(Williams 82)中特异扩增327 bp的八氢番茄红素脱氢酶（GmPDS）基因cDNA片段，插入病毒载体pALSV2。通过农杆菌浸润法将病毒载体导入模式植物本氏烟（Nicotiana benthamiana）,17 d后富集病毒粒子，摩擦接种大豆第一轮真叶，以接种病毒空载作为对照组，持续观察测试大豆植株系统叶表型，并结合逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）或荧光定量PCR(qRT-PCR)检测ALSV衣壳蛋白基因（CP）和GmPDS的表达水平。【结果】ALSV﹕GmPDS接种大豆品种威廉姆斯82和南农1138-2,20 d后，前者系统叶未见白化表型，而后者系统叶出现明显的白化表型；qRT-PCR检测结果表明，发生白化的南农1138-2植株中GmPDS的表达水平显著降低，未出现白化表型的威廉姆斯82中GmPDS的表达水平没有出现显著变化。在此基础上，采用相同的方法，测试了ALSV在其他9种大豆品种中诱导GmPDS的沉默效率，发现在南农47、安豆203、祥斗4号、中黄13、山宁29、齐黄34等大豆品种上接种ALSV﹕GmPDS后植株系统叶均产生白化表型，而菏豆12、中黄311和山宁16等3个品种的GmPDS均不能诱导有效沉默。【结论】构建了农杆菌介导的ALSV病毒载体，利用本氏烟扩繁富集ALSV病毒，将提纯的病毒粒体摩擦接种大豆真叶，在多个中国大豆品种上成功建立了基因沉默体系。

【目的】从大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)中鉴定木糖苷酶基因,研究其与大丽轮枝菌致病力的关系,为解析大丽轮枝菌致病分子机制提供理论依据,同时为制定更好的棉花黄萎病防治策略提供科学依据。【方法】利用生物信息学方法从大丽轮枝菌基因组数据库中鉴定全部木糖苷酶基因,并对基因编码蛋白的结构域、基因的染色体定位及进化关系等进行分析。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测木糖苷酶基因在不同抗/感棉花品种根系分泌物培养0、6、12、24和48 h大丽轮枝菌中的表达量。利用寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)技术对木糖苷酶基因VdxyL3在大丽轮枝菌侵染过程中的功能进行初步分析。将VdxyL3的目标片段转化棉花,采用伤根法接种大丽轮枝菌Vd991,观察转化植株的表型,调查病情指数,同时利用qRT-PCR技术对植株中真菌生物量和VdxyL3的表达量进行检测。【结果】利用生物信息学方法从大丽轮枝菌中查找出13个木糖苷酶基因(VdxyL1—VdxyL13),其编码序列长度介于1 461—2 544 bp,蛋白质分子量介于38.78—90.97 kD,理论等电点介于4.67—5.89。结构域和进化树分析发现13个木糖苷酶基因中包括9个糖苷水解酶43家族成员、1个3家族成员和3个31家族成员。染色体定位分析发现13个基因分布在6条染色体上,未形成基因簇。qRT-PCR结果发现选取的6个基因均受到根系分泌物的诱导,在一种或多种根系分泌物中培养6 h或12 h后,表达量均明显升高,然后降低。其中VdxyL3受海岛棉根系分泌物诱导后表达量明显升高,表明该基因的表达明显受海岛棉根系分泌物的诱导。HIGS研究结果表明,接菌14 d和21 d后转化VdxyL3基因干扰片段的棉花发病明显较重,其病情指数(33.3和83.9)明显高于空载体对照(21.7和66.1)。qRT-PCR分析发现转化VdxyL3基因干扰片段的棉花植株茎中VdxyL3的表达量明显低于空载体对照,真菌生物量显著多于对照。【结论】利用HIGS技术将VdxyL3基因沉默后,棉株的抗病性明显降低,表明VdxyL3在大丽轮枝菌致病及宿主-病原体互作过程中可能发挥着重要的作用。

【目的】建立适合于大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)致病性相关突变体的快速筛选体系,为突变库中与致病性相关突变体的系统筛选和鉴定提供技术支撑。【方法】棉花幼苗接种于5.0×104、5.0×105、5.0×106、5.0×107和5.0×108孢子/m L的孢子悬浮液30 min,通过病情指数调查明确引起棉花黄萎病发生的病原菌浓度范围;对培养于培养瓶的大丽轮枝菌分别加入15、25、35和45 m L的灭菌水,利用血球计数板检测洗脱的孢子浓度,明确不同体积灭菌水对洗脱孢子悬浮液浓度的影响;以保存于96孔板的突变体为单位,在培养皿上进行单孢分离并挑取单个孢子于培养瓶中扩繁培养,培...

为了探究铁离子对向日葵大丽轮枝菌生物学特性及致病力的影响，在培养基中外源添加铁离子后，对大丽轮枝菌的生长速度、产孢量、微菌核数量、粗毒素分泌量、细胞壁降解酶活性以及致病力进行了测定。结果表明，外源添加不同浓度的铁离子后，菌丝的生长速度和产孢量均呈现出递增趋势，相比对照，添加80μmol/L的铁离子后大丽轮枝菌的生长速度最快，菌落直径为68.81 mm,增长率为21.40%;产孢量为2.58×10~7个/mL,增长率为21.13%;微菌核数量也随着外源添加铁离子浓度的增加而增多，在培养5 d后，相比对照，其涨幅为51.53%;粗毒素分泌量在添加80μmol/L的铁离子后，增幅近1倍；细胞壁裂解酶活性随着外源铁离子浓度的增加而增强，并在80μmol/L时达到最强。此外，随着培养基中铁离子浓度的增加，大丽轮枝菌的致病力也相应增强，表现在当外源添加的铁离子浓度由0μmol/L增加至80μmol/L时，病情指数由35.00提高至62.20,增长率为77.71%。综上所述，外源添加铁离子不仅能够加速大丽轮枝菌的生长，促进产孢和微菌核的形成，还能够增强大丽轮枝菌的致病力。

通过对玉米灰斑病菌侵染后的显症过程的系统观察,可在组织水平上说明该病菌与寄主互作反应存在分化或多样性:玉米灰斑病菌不同菌株侵染后显症过程表现出明显的差异;玉米灰斑病菌在侵袭力上存在多样性,菌株间对同一种品种的致病性表现多样化,或者同一菌株对不同品种侵染引起的寄主反应表现为多样性;病斑反应型的分化,玉米灰斑病菌侵染玉米品种或自交系后,主要有7种病斑反应类型,即RH型(长矩形具褪绿晕圈病斑)、RN型(长矩形无褪绿晕圈病斑)、IRH型(不规则形具褪绿晕圈病斑)、IRN型(不规则形无褪绿晕圈病斑)、SH型(斑点形具褪绿晕圈病斑)、RI型(长矩形与不规则形混合病斑)和RS型(长矩形与斑点形混合病斑),若...

【目的】由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)引起的菌核病是我国油菜种植上的主要问题,严重威胁着菜籽产量及品质。分泌性蛋白在病原菌致病过程中起着重要作用,核盘菌基因组中包含大量编码分泌性蛋白的基因,本研究旨在鉴定并筛选与致病性相关的分泌蛋白基因,揭示核盘菌的致病机理,为菌核病防控提供重要靶标。【方法】采用SMART软件对核盘菌在侵染抗病、感病甘蓝过程中差异表达明显的8个具有信号肽的候选基因进行蛋白质结构域的分析,随后将SMART分析得到的结构域分别于SCOP、Pfam、PDB数据库进行功能注释。利用基因特异性引物进行目的基因特异片段的PCR扩增,构建pTRV2-Gene和pTRV2-GFP载体。随后等量混合含有pTRV1及pTRV2-Gene,pTRV1及pTRV2-GFP载体的重悬菌液。室温静置3 h后,利用针筒浸润法将pTRV2-Gene载体及对照(TRV-GFP)侵染5—6周龄的本氏烟(Nicotiana benthamiana)。侵染植株于黑暗环境中培养48 h后,再置于正常光照条件的环境中生长7 d。将直径6 mm的核盘菌PDA菌丝块接种于侵染9 d后的烟草叶片叶腹的中央,其中带菌面紧贴叶片,随后将接种植株培养48 h后统计病斑面积。提取接种48 h后的病斑及病斑周围组织叶片(距腐烂组织边缘1 cm左右)的RNA,利用特异引物进行目的基因的qRT-PCR,计算目的基因在携带TRV-HIGS载体的烟草植株中的相对表达量。【结果】SMART及结构域注释预测这8个候选基因可能参与了蛋白、核酸或多糖的水解,影响植物的免疫反应,参与核盘菌对药物耐受性的调节及生物素合成。核盘菌接种携带这8个基因的TRV-HIGS载体及对照载体的烟草,48 h后对照植株的病斑面积平均为3.44 cm~2,除SS1G_07655外,其余7个候选基因的TRV-HIGS植株上的病斑面积相比对照植株均显著减小(P≤0.05),其病斑面积介于1.63—2.61 cm~2。qRT-PCR结果显示,这7个致病相关的候选基因在核盘菌侵染烟草过程中的基因表达水平均显著低于对照(P≤0.05)。【结论】利用TRV介导的HIGS技术成功地对核盘菌中8个未知功能的分泌蛋白基因进行了功能鉴定,筛选到7个可能与核盘菌致病性相关的基因,其中对核盘菌致病性影响最大的SS1G_03146预测可能参与核盘菌生物素合成,同时SS1G_04343及SS1G_11912预测可能参与影响植物的免疫反应。

玉米灰斑病现已严重威胁中国北方玉米生产的可持续发展。本研究采用苗期鉴定、成株期鉴定、温室鉴定和田间鉴定等方法,利用玉米自交系和品种对玉米灰斑病菌致病性分化鉴定方法进行了研究。结果表明:玉米苗期和成株期均可用于玉米灰斑病的抗性鉴定,两者鉴定结果有一定的相似性,但利用成株期进行鉴定比较好,因为接种比较容易;利用自交系或品种均可进行抗性鉴定,从效果上看,利用自交系较好,因为利用成株期自交系鉴定法,不同自交系-菌株组合间病级差异较明显,变异系数为47.32%,能有效地区分不同菌株间致病性分化的程度,但是由于成株期品种鉴定法与成株期自交系鉴定法比较,变异系数差异很小,所以成株期品种鉴定法可以作为抗性鉴定...