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[期刊] 中国农业科学
[作者]
王建锋 成嘉欣 舒伟学 张艳茹 王晓杰 康振生 汤春蕾
【背景】条锈病是小麦上的重大病害，由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst）侵染引起。条锈菌是活体营养型寄生真菌，在侵染过程中形成吸器，通过吸器从寄主植物汲取营养。同时，吸器分泌效应蛋白调控寄主免疫，促进侵染过程。【目的】明确条锈菌效应蛋白的功能及其作用机理，为揭示条锈菌的致病机制打下基础。【方法】比较分析条锈菌夏孢子、芽管和吸器转录组，获得在吸器诱导表达的分泌蛋白基因Hasp83，在本氏烟叶片细胞中瞬时表达观察是否能抑制由BAX引起的细胞坏死；利用qRT-PCR分析该基因在条锈菌侵染小麦不同阶段的表达水平。借助荧光假单胞菌Ⅲ型分泌系统和寄主诱导的基因沉默（host-induced gene silencing,HIGS）分析Hasp83在条锈菌侵染过程中的功能。利用酵母双杂交系统筛选小麦中与Hasp83互作的蛋白，免疫共沉淀技术进一步在烟草细胞中共表达验证Hasp83及其候选靶标蛋白的互作。【结果】Hasp83开放阅读框全长522 bp，编码173个氨基酸，蛋白N端1—29位氨基酸为信号肽，无保守结构域，在本氏烟叶片细胞中瞬时表达能抑制由BAX引起的细胞坏死。qRT-PCR分析显示，Hasp83在条锈菌侵染时期上调表达；利用细菌Ⅲ型分泌系统在小麦水源11品种中瞬时表达Hasp83能够抑制荧光假单胞菌引起的胼胝质积累，在接种条锈菌无毒性小种CYR23后，瞬时表达Hasp83株系产生的活性氧积累面积和过敏性坏死面积相比对照减少19.35%—38.62%；利用HIGS技术在接种条锈菌毒性小种CYR31的小麦水源11中沉默Hasp83，发现条锈菌的产孢量、菌丝长度、菌丝扩展面积和吸器数目减少，致病力降低。酵母双杂交结果表明，效应蛋白Hasp83与其小麦中候选靶标过敏性坏死诱导蛋白Tahir1互作。免疫共沉淀进一步证明Hasp83及其候选靶标Tahir1存在互作。【结论】条锈菌效应蛋白Hasp83可抑制寄主由非致病细菌和无毒性条锈菌生理小种引起的小麦防卫反应，增强病原菌的致病力。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
康振生 王晓杰 赵杰 汤春蕾 黄丽丽
小麦条锈病(wheat stripe rust or yellow rust)是一种气传性的低温真菌病害,在所有小麦产区均可暴发流行,造成巨大的产量和经济损失,严重威胁着小麦的安全生产。其病原条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis West.f.sp.tritici Eriks.&Henn.,Pst)为严格专性寄生真菌,致病性变异频繁,常造成小麦品种抗条锈性"丧失",引发病害大流行。因而,从20世纪50年代起,条锈菌致病性变异的研究一直备受关注,并已开展了大量的研究工作。本文从小麦品种抗病性丧失、条锈菌致病性变异途径、条锈菌群体遗传、条锈菌基因组和功能基因组以及条锈菌效...
关键词：
小麦条锈菌 致病性 变异
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李曼 郑佩晶 怀宝玉 李丹 康振生 刘杰
【目的】研究小麦条锈菌果胶酶基因ＰｓＰＬ１的功能，确定其在小麦条锈菌侵染过程中的作用，为揭示小麦与病原菌互作的分子机理奠定理论基础。【方法】利用ＲＡＣＥ技术扩增ＰｓＰＬ１基因全长，通过ｑＲＴ－ＰＣＲ对ＰｓＰＬ１的表达特征进行分析，并在酵母系统中验证其编码蛋白信号肽的分泌功能，最后通过ＨＩＧｓ技术沉默ＰｓＰＬ１基因，确定其在条锈菌侵染小麦过程中的作用。【结果】克隆得到ＰｓＰＬ１基因全长，其ＯＲＦ长４７１ｂＰ，编码１５７个氨基酸；经预测ＰｓＰＬ１蛋白包含一个果胶酶保守结构域，Ｎ端含有一段由２１个氨基酸组成的信号肽序列；经酵母系统验证，确定ＰｓＰＬ１蛋白信号肽具有分泌功能；ｑＲＴ－ＰＣＲ分析发现，Ｐ．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张岗 李依民 张毅 董艳玲 王晓杰 魏国荣 黄丽丽 康振生
【目的】克隆条锈菌诱导的小麦病程相关蛋白PR10基因,研究其在小麦成株抗条锈病防御反应中的作用。【方法】采用电子克隆、RT-PCR技术,从条锈菌侵染的小麦兴资9104中,分离病程相关蛋白10基因;采用生物信息学技术预测分析该基因的DNA序列结构及其编码蛋白的保守域及基本特性;利用实时荧光定量RT-PCR技术,分析该基因在小麦成株期和苗期受条锈菌CYR32侵染后的表达情况。【结果】分离到病程相关蛋白10基因,命名为TaPR10,ORF长483bp,编码由160个氨基酸组成的蛋白质TaPR10;TaPR10不含跨膜区、无信号肽、定位在胞内,除具有典型的病程相关蛋白Bet_v_I家族保守结构域外,还...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
何付新 张阳 秦娟 马微 康振生 郭军
【目的】克隆小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)III型磷脂酰肌醇4-羟基激酶基因(Ps Pik1),分析其在小麦条锈菌生长发育与致病过程中的作用。【方法】利用RT-PCR技术克隆Ps Pik1的c DNA序列,采用生物信息学技术分析该基因编码蛋白分子特征并构建进化树;运用实时荧光定量PCR技术,选用小麦条锈菌的延伸因子(elongation factor,EF)作为内参,明确该基因在小麦条锈菌夏孢子阶段和侵染小麦后6、12、18、24、36、48 h以及3、5、7、9、11 d共12个发育时期的表达特征;利用病毒介导的基因沉默技术(BSMV-hos...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郝保军 张勃 王保通 李强 李高宝 王芳 康振生
【目的】明确近年来我国小麦条锈菌主要小种及流行菌系的分子遗传关系。【方法】利用AFLP技术,对我国近年来小麦条锈菌(Puccinia striiformisf.sp.tritici)的主要流行菌系,特别是水源11类群进行了DNA指纹分析,并与毒性分析结果进行了比较。【结果】(1)小麦条锈菌流行菌系之间,无论是毒性特征还是DNA指纹特征,均存在丰富的遗传变异,但二者并不相关;(2)AFLP聚类分析显示,水源11类群的不同类型之间并没有很近的亲缘关系,其在遗传上不属于同一个来源。【结论】新出现的致病类型很可能由较近的共同起源菌系进化而来;AFLP技术非常适合于小麦条锈菌的遗传分析,能客观揭示小种(...
关键词：
小麦条锈菌 毒性分析 AFLP 聚类分析
[期刊] 中国农业科学
[作者]
赵文祥 韩阳春 崔一平 赵梅勤 李玉蓉 邹丽芳 陈功友
【目的】水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)的hrp(hypersensitive response and pathogenicity)基因编码形成的Ⅲ型分泌系统(typeⅢsecretion system,T3SS),将致病性效应分子注入水稻细胞中,但Xooc的hrcJ基因在致病性中的作用以及其如何参与形成T3SS分泌装置,并不明确。【方法】本研究根据标记交换原理对Xooc的hrcJ基因进行了敲除。【结果】发现hrcJ突变体丧失在水稻上的致病性和在烟草上的HR激发能力。酵母双杂交显示,HrcJ蛋白N端脂蛋白结构域可与HrcC互作,HrcJ...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
杨家秀 李晓 李云鹤 何文凤 刘述英 涂建华 林永寿 罗怀海
本文论述了１９９０～１９９４年，四川小麦条锈菌生理小种组成及变异动态。５年来从全省小麦主产区和小麦条锈病常发区的９１个县（市），从７５个小麦品种（系）和２００余个杂交后代材料上收集２０１８份夏孢子标样，鉴定和重复鉴定了５０３份标样。鉴定出主要生理小种有条中１７号、１９号、２５号、２９号、３０号和３１号等１１个；生理类型有洛１０Ⅱ—Ⅴ、洛１３Ⅱ—Ⅻ、８８－１、８８—２等２０个；变异类型１０个。新发现的条中３０和３１号，将直接影响我省当前生产上推广的小麦品种的抗锈性变异
关键词：
小麦,条锈菌,生理小种,监测,四川
[期刊] 中国农业科学
[作者]
蔡高磊 王晓杰 刘丹 邓麟 刘新颖 汤春蕾 赵杰 魏国荣 黄丽丽 康振生
【目的】克隆受条锈菌诱导的小麦OZR,研究其在小麦抗条锈病防御反应及非生物胁迫过程中的作用。【方法】通过电子克隆及RT-PCR方法,从条锈菌侵染的小麦水源11中分离出1个编码OZR的cDNA序列。利用生物信息学对cDNA序列及其编码的蛋白序列进行分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在小麦与条锈菌互作、外源激素处理以及非生物胁迫下的诱导表达情况。【结果】获得小麦OZR,命名为TaOZR。其ORF长240 bp,编码79个氨基酸;蛋白序列理论分子量8.67 kD,等电点9.34;具有信号肽和跨膜区,可能为分泌蛋白;与水稻OZR相似性达76%;TaOZR受条锈菌诱导后在亲和互作中...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
喻修道 屈志鹏 郭军 于秀梅 黄雪玲 韩青梅 黄丽丽 康振生
【目的】构建小麦与条锈菌亲和互作的差减文库,分离条锈菌侵染小麦过程中的差异表达基因。【方法】以小麦品种水源11和条锈菌相应毒性小种CY31号为材料,构建条锈菌侵染阶段的SSH-cDNA文库,挑选250个阳性克隆测序并进行生物信息学分析。【结果】聚类后得到149条非冗余EST(unigene)。经BlastX比对和功能分类分析,其中50条unigene(33.6%)未找到同源性匹配,25条(16.8%)与未知功能蛋白同源性较高;其余74条功能已知的unigene中,与初级代谢、能量相关的基因分别有13条和10个,占8.7%和6.7%,感病及防御相关的基因有6个约占4.0%;此外,获得两个与病原菌...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
陈雪凤 魏楚丹 张庆 刘琼光
【目的】由Dickeya zeae引起的水稻基腐病是水稻上重要细菌病害之一,迄今对该病原细菌的致病性调控研究尚不完善。论文旨在分析水稻基腐病菌(Dickeya zeae)双组分调控系统HrpX/HrpY的序列特征,研究该系统在水稻基腐细菌中的功能作用以及与下游基因的调控关系。【方法】对HrpX/HrpY序列进行生物信息学分析,构建带有反向筛选标记基因scaB的自杀重组质粒pKNG-ΔhrpX和pKNG-ΔhrpY,通过三亲转化方法分别将重组质粒导入野生型菌株EC1中,通过2次等位基因同源重组筛选获得基因缺失突变体ΔhrpX和ΔhrpY;比较突变体与野生菌的生长速率、胞外酶活性、毒素活性、运动性...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
胡朝月 王凤涛 郎晓威 冯晶 李俊凯 蔺瑞明 姚小波
【目的】培育和广泛应用抗病小麦品种是防治条锈病最经济有效和环境友好的措施。由于条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst）群体中毒性变异频繁，发生新生理小种常导致主栽品种抗病性‘丧失’，引发条锈病大规模流行，严重威胁我国主粮安全供给。本研究通过监测和评价已知抗条锈病基因对我国目前主要条锈菌生理小种的抗性情况及变化，为抗条锈病基因的合理应用提供依据。【方法】在温室内，分别用小麦条锈菌强毒性流行生理小种CYR32、CYR33、CYR34和弱毒性生理小种CYR17对103份抗条锈病基因载体品系接种，鉴定苗期抗病性；在条锈病常发区域四川郫都区和甘肃清水县设置鉴定圃，田间人工接种条锈菌CYR32、CYR33和CYR34小种的混合菌株，在湖北襄阳鉴定圃自然接种气传菌源，鉴定抗病基因载体品系的成株抗病性。按照0—4级侵染型分级标准调查抗病基因载体品系苗期和成株期抗条锈病表型级别。【结果】在86份全生育期抗病基因载体品系中，仅含有Yr5、Yr15和Yr45的载体品系全生育期高抗生理小种CYR32、CYR33和CYR34，其他品系苗期均‘丧失’了对条锈菌3个高毒性小种的抗病性，但其中30个品系如CN19(Yr41)、AUS 28183(Yr47)和CH223(Yr50)保留了成株期对条锈病的抗性。在14份成株抗性类型的载体品系中，Yeoman(Yr13)、RL 6077(Yr46)、PI 183527(Yr52)、Louise(Qyrlo.Wpg-2BS)、RIL 65(Yr36)、PI 178759(Yr59)和PI 192252(Yr62)中抗至高抗条锈病；成株期具有2个（S112）或3个（S113）温敏微效基因载体品系中抗条锈病，而仅含一个微效基因的载体品系S111中感条锈病。【结论】在所鉴定的具有单个或多个全生育期抗条锈病基因的品系中，仅有Yr5、Yr15和Yr45对当前主要流行小种具有全生育期抗性，但其中34.9%全生育期抗性类型品系仍保留了成株期抗锈性；小麦成株抗条锈病基因和全生育期抗病基因组合能提供较稳定持久的抗锈性。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
陆宁海 郑文明 王建锋 詹刚明 黄丽丽 康振生
【目的】甘肃陇南地区是小麦条锈菌最主要和最大的越夏区,本研究的目的是分析该地区的小麦条锈菌自然群体的遗传结构,探索其分子遗传变异规律。【方法】采用TP-M13-SSR荧光标记技术,对甘肃省陇南地区8个种群409个小麦条锈菌分离株基因组DNA进行SSR标记分析。【结果】陇南地区小麦条锈菌的观察等位基因数(Na)为1.95,有效等位基因数目(Ne)为1.43,Nei's(1973)基因多样性指数(H)为0.27,Shannon信息指数(I)为0.41。武都、文县和秦城种群遗传多样性较高,徽县、成县和西和种群相对较低。AMOVA分析结果表明,小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗...
关键词：
小麦条锈菌 群体遗传多样性 SSR标记
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
刘芳园 胡瑞雪 余芳 侯家昊 于子润 顾泽茂
为探究外膜蛋白A(outer membrane protein A,OmpA)对米尔伊丽莎白菌致病作用的影响，以蛙源米尔伊丽莎白菌FL160902为研究对象，通过同源重组法构建OmpA缺失株△ompA，比较缺失株和野生株的生长特性、生物膜形成能力、抗血清杀伤能力、对细胞的黏附能力以及对蛙的致病性差异。结果显示：△ompA的生长能力和抗血清杀伤能力与野生株无显著差异；但与野生株相比，△ompA的生物膜形成能力增加了66%，△ompA对bEnd.3细胞的黏附能力降低了61%；黑斑蛙感染试验显示，△ompA在黑斑蛙血液、脾和脑组织中的载菌量分别为（3.15×10~8±0.09×10~8）、（2.11×10~8±0.07×10~8）和（6.61×10~8±0.16×10~8） copies/g，均显著低于野生株，且△ompA对黑斑蛙的致死率为37%，显著低于野生株的致死率（75%）。上述结果表明，ompA基因缺失不改变米尔伊丽莎白菌的抗血清杀伤能力，但增加了菌株的生物膜形成能力，减弱了菌株的黏附能力，从而降低了该菌对蛙的致病性。
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