【目的】柑橘黄龙病(Huanglongbing,HLB)是制约柑橘产业发展的重大病害,我国发生的黄龙病由韧皮部杆菌亚洲种(‘Candidatus Liberibacter asiaticus’,CLas)引起。本研究通过分析潜在耐黄龙病柑橘品种马蜂柑(Citrus hystrix)在感染黄龙病后不同时期的生物学症状、显微结构和转录组学差异,揭示马蜂柑不同时期对黄龙病菌具有耐性的分子机理,为进一步深入挖掘抗性基因及开展抗病育种打下基础。【方法】以嫁接在两年生卡里佐枳橙砧木上的马蜂柑作为供试材料,使用只感染CLas、其他常见柑橘病毒类病原均呈阴性的毒源为接毒材料对马蜂柑进行接种,并在接种毒源后每隔15 d进行定期的荧光定量PCR检测。将马蜂柑接种毒源4个月(最早检测到CLas阳性)作为感病前期处理,接种毒源14个月作为感病后期处理,以健康植株为对照,进行生物学症状和显微结构观察,分析其感病后不同时期的结构变化。结合比较转录组学分析与荧光定量PCR验证,解析其耐病相关机制。【结果】症状观察发现,马蜂柑在感病前期和感病后期,植株叶片几乎不显症;显微结构观察表明,马蜂柑在感病前期中脉组织结构清晰,细胞形态正常,无淀粉粒积累的现象,仅在后期出现韧皮部极少数的筛管被堵塞;对转录组测序结果进行筛选鉴定,马蜂柑感病前期共筛选鉴定到181个差异表达基因,感病后期共筛选鉴定到1 384个差异表达基因;比较转录组分析表明,马蜂柑感病前期和后期的差异表达基因主要涉及细胞壁代谢、防御反应、淀粉与蔗糖代谢、胼胝质合成以及信号转导等方面,其中在感病前期,淀粉与蔗糖代谢、细胞壁代谢相关的调控基因下调表达,在感病后期,水杨酸代谢及其信号转导途径、病程相关蛋白和谷胱甘肽转移酶相关的调控基因上调表达。【结论】马蜂柑响应CLas早期侵染主要表现为物理结构稳定、淀粉合成和光合作用等途径不受干扰;而水杨酸介导的抗性信号转导、效应蛋白触发免疫反应(effector-triggered immunity,ETI)激活的病程相关蛋白和谷胱甘肽转移酶参与的解毒作用是感病后期的主要耐病机制。

[目的]基于RNA-Seq测序技术，初步探究了杨树-腐皮镰刀菌互作过程中相关基因的表达、主要信号通路和代谢途径，筛选了杨树防御腐皮镰刀菌侵染的关键基因，为进一步揭示此类病害的分子机制奠定基础。[方法]以生长2个月的银腺杨84K为材料，用1×10~7个·mL~(-1)的腐皮镰刀菌孢子液侵染根系，于侵染0h（对照组）、48 h和72 h（接菌组）后取根组织进行转录组测序，挖掘杨树响应腐皮镰刀菌侵染的相关基因。[结果]（1）与对照组0 h相比，侵染48 h和72 h分别检测到8 939个和8 246个DEGs(Differentially Expressed Genes)。（2）GO分析发现，差异表达基因主要富集在单一生物体过程、对刺激反应、碳水化合物代谢、生物调节和对激素响应等过程。（3）KEGG分析表明，糖酵解/糖异生、碳代谢、植物激素信号转导和苯丙烷生物合成等途径在病原菌侵染后发生显著变化。（4）杨树糖转运蛋白SWEETs家族中21个成员的表达受腐皮镰刀菌侵染诱导。乙烯受体ETR、乙烯信号通路主要基因EIN3、ERF1、ERF2上调表达，木质素合成关键酶基因CCR、4CL、C3'H、COMT表达量显著升高。[结论]杨树可能通过调节体内糖代谢和转运，激活乙烯信号通路，促进木质素积累、细胞壁增厚等策略，响应腐皮镰刀菌的侵染。

【目的】通过生理指标和高通量转录组数据解析杨树响应病原菌侵染的分子机制，为探究杨树叶片在胶孢炭疽菌侵染下生理及分子响应模式奠定重要的理论基础。【方法】以毛白杨无性系LM50为试验材料，对胶孢炭疽菌侵染后3种抗氧化酶活性（多酚氧化酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶）变化模式进行分析；基于RNA高通量测序技术分析关键基因及其表达模式。【结果】病原菌侵染叶片6 d后，丙二醛含量和3种抗氧化酶的活性显著提高。共检测到4 547个杨树差异表达基因，其中2 262个基因上调，2 285个基因下调，差异基因主要富集到糖类、脂类、次生代谢产物、苯丙烷、谷胱甘肽、多种氨基酸、不饱和脂肪酸合成及代谢等生物学通路。WRKY、ERF等转录因子家族表达量明显改变，可能在杨树响应病原菌胁迫过程中发挥了重要作用，其中27个WRKY和23个ERF转录因子表达明显受到激活。MapMan分析结果表明病原菌侵染导致氧化胁迫的产生，植物激素含量也增加，这些激素作为信号激活防御反应，最终诱导大量抗病通路相关基因表达。【结论】27个WRKY和23个ERF转录因子可能在杨树响应病原菌胁迫的过程中起到重要的调控作用，谷胱甘肽、苯丙烷和类黄酮次生代谢通路可能参与杨树响应胶孢炭疽菌侵染过程。

为探讨病原菌胁迫刺参(Apostichopus japonicus)基因组DNA甲基化水平和转录组表达的差异，本研究采用人工攻毒侵染胁迫，获得刺参化皮体壁组织，并以未攻毒组的健康体壁组织为对照，对刺参2种体壁组织进行全基因组甲基化测序(WGBS)和转录组高通量测序，解析刺参体壁基因组DNA甲基化差异，筛选响应病原胁迫的差异甲基化区域和差异表达基因。同时，通过基因组甲基化和转录组联合分析，筛选负相关关联基因，为解析刺参响应灿烂弧菌(Vibrio splendidus)侵染的分子机理提供基础数据。结果显示，刺参对照组和侵染组基因组总甲基化水平分别为(3.59±0.04)%和(3.87±0.27)%，侵染组甲基化水平显著升高；在发生甲基化的位点中，攻毒组和对照组的mCpG占比分别为83.06%和81.91%，mCpG为最主要的甲基化形式。本研究共筛选出DMRs 626，677个，注释到23，706个功能基因。转录组测序共检测到29，290个基因，筛选到差异表达基因496个，其中，上调基因214个，下调基因282个。在基因组甲基化与转录组的关联分析中，筛选到180个负相关关联基因，其中，差异甲基化区域位于启动子区域的负相关基因为60个。对负相关关联基因的GO和KEGG富集分析，筛选到相关通路和LRR、hsp20和CARD等关键基因。本研究将为解析刺参抗病的表观遗传调控机制提供基础数据，也有助于为刺参抗病性状选育提供科学参考。

为研究甘蓝根肿病菌的生物学特性和在寄主根部的侵染过程，以湖北长阳火烧坪根肿病菌为试验材料，研究不同温度、ｐＨ及培养基质对甘蓝根肿病菌休眠孢子萌发的影响，并利用光学显微镜初步观察该病原菌在寄主根部的侵染情况。结果显示，在温度２４℃、ｐＨ ６．５以及过滤除菌的根分泌液条件下，休眠孢子的萌发率最高。通过观察根肿病菌不同时间段的侵染情况发现，第３天时游动孢子开始侵染根毛；第５天时形成大量原质团，且根毛顶端开始膨大；第８天时大量的原质团开始分化；第１１～１３天时形成游动孢子囊，且部分游动孢子成熟释放；第２５天时观察到根部肿大，且镜检发现根皮层细胞内充满大量的休眠孢子囊。说明甘蓝根肿病菌与温度、ｐＨ以及培．．．

【目的】芍药在生长发育过程中容易遭受病原菌侵染，感染病害，由细极链格孢（Alternaria tenuissima）引起的红斑病是其主要叶部病害，严重影响品质和产量，目前对芍药红斑病的抗病机理尚未清晰。本研究运用生理学和转录组学手段，探究芍药响应细极链格孢侵染的生理变化及分子途径。【方法】以芍药‘大富贵’为试验材料，取A. tenuissima接种后12、24和96 h的芍药叶片，测定其相关生理指标并进行转录组测序分析，以未接种叶片为对照。【结果】病原菌接种后，芍药叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性增强，可溶性糖与可溶性蛋白以及丙二醛（MDA）含量升高，脯氨酸含量降低。在A. tenuissima侵染芍药12、24和96 h后，芍药分别有5 045、5 961和2 748个差异表达基因上调，有4 284、5 665和3 536个差异表达基因下调。GO富集分析发现差异基因主要富集到部分生物合成和代谢过程、光合作用、信号转导和节律相关条目中。KEGG富集分析显示差异基因主要富集到碳代谢、氨基酸的生物合成、植物-病原菌互作、植物激素信号转导、MAPK信号等通路中。3条抗病通路（植物-病原菌互作、MAPK信号和植物激素信号转导）中共同富集到53个差异基因，这些差异基因中包括1个MPK6、2个PR1、4个MKK4/5和46个BAK1。随机选取9个芍药响应细极链格孢侵染的差异表达基因进行qRT-PCR分析，基因表达规律与转录组测序结果一致，证实RNA-seq的准确性。AP2/ERF-ERF、WRKY、bHLH和MYB-related转录因子家族是芍药响应A. tenuissima侵染的关键转录因子家族。【结论】A. tenuissima侵染芍药后，芍药通过提高SOD、POD、CAT和PAL的活性提升抗氧化能力，清除病害胁迫所产生的大量活性氧，通过增加可溶性糖与可溶性蛋白的含量、降低脯氨酸的含量进行渗透调节保持细胞水分。BAK1、PR1、MKK4/5和MPK6在芍药响应A. tenuissima侵染过程中起到重要作用，推测PlERF20、PlERF1b、PlWRKY41、PlMYC4和PlMYB62是芍药响应A. tenuissima侵染的抗病相关转录因子。

【目的】揭示水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)在侵染水稻叶组织早期的基因表达谱差异。【方法】采用GDPs-Finder计算法,设计了能够覆盖KACC10331基因组全部ORFs的定向引物(GDPs),对Xoo与水稻互作1、3和7d的总RNA进行反转录,对病菌cDNA探针进行Cy3/Cy5选择性标记,与含有371个Xoo致病相关基因的芯片进行杂交。【结果】在水稻侵染的不同时期,Xoo致病相关基因表达谱存在差异。与在NBY中生长相比,Xoo在侵染1、3和7d时分别有42个(18个上调和23个下调)、51个(29个上调和22个下调)和33个(16个上调...

为分析黄龙病(Citrus Huanglongbing,HLB)病菌侵染对茶枝柑(Citrus reticulata cv. chachiensis)果实品质的影响,采用高效液相色谱法和气相色谱-质谱联用技术,分析了花后180 d感病与正常茶枝柑果实中类黄酮物质和挥发性物质的差异。结果表明:茶枝柑感染黄龙病病菌后,果皮中橘皮素等4种聚甲氧基黄酮以及α-蒎烯、辛醛等39种挥发性物质含量显著升高,而氮甲基邻氨基苯甲酸甲酯、胡椒烯等16种挥发性物质显著降低;果肉中川陈皮素等2种聚甲氧基黄酮及D-柠檬烯、β-芳樟醇等27种挥发性物质含量显著降低。因此,黄龙病病菌侵染可能会显著影响茶枝柑果皮和果肉中的次生代谢,进而改变其苦味和香味品质,其改变可能与其感病防御应答机制有关。

【目的】探明尖孢镰刀菌胁迫下非洲菊根系基因表达的变化，挖掘非洲菊根系抗病菌胁迫的相关基因及信号通路等分子机制，为非洲菊根腐病防治提供理论参考。【方法】以健康非洲菊根系和被尖孢镰刀菌侵染96 h感病的非洲菊根系为材料，采用转录组测序技术对其进行转录组测序，筛选差异表达基因（DEGs），并进行GO功能注释和KEGG代谢通路富集分析，再通过实时荧光定量PCR验证转录组测序结果的可靠性。【结果】从尖孢镰刀菌侵染非洲菊根系获得10 218个DEGs，其中上调基因7 273个，下调基因2 945个。有3 401个DEGs隶属于72个转录因子家族，其中，数量最多的转录因子为MYB和AP2/EFR家族，其次为C2H2、bHLH、NAC和C3H等家族。GO富集结果显示，DEGs共注释到53个功能组，其中氧化还原过程、胞质溶胶、细胞分裂位点、膜组成成分、金属离子结合等的DEGs较多。KEGG代谢通路富集结果表明，DEGs显著富集在碳水化合物代谢、能量代谢、脂质代谢、氨基酸代谢等生物合成途径。3条碳水化合物代谢途径多数DEGs上调。光合作用途径和光合作用-天线蛋白途径中多数DEGs表现下调。在α-亚麻酸代谢途径中，共有49个差异表达基因被富集，其中4个脂氧合酶（LOX2S）基因和2个氢过氧化物脱水酶（AOS）基因，均下调表达。【结论】MYB、AP2/EFR、C2H2、bHLH、NAC和C3H等转录因子家族成员以及调控光合作用、碳水化合物代谢、脂质代谢等相关差异表达基因，可能在参与响应非洲菊抗根腐病胁迫应答中发挥了重要作用。

[目的]在全基因组水平鉴定番木瓜(Carica papaya L.) WRKY(CpWRKY)转录因子家族基因,并对其在短孢炭疽菌侵染下的表达量进行分析,为CpWRKYs家族的功能研究和利用奠定基础。[方法]采用生物信息学方法,鉴定和筛选CpWRKYs转录因子家族基因成员,并对其进行系统进化分析、基因结构分析、蛋白保守基序预测和启动子顺式作用元件分析;同时以番木瓜炭疽病耐性品种和敏感性品种为材料,利用短孢炭疽菌侵染采后果实,于0,24,48 h取样,对其转录组学数据进行分析,筛选2个品种中差异表达的CpWRKY基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)试验对筛选结果进行验证。[结果]经系统分析从番木瓜中共鉴定出48个CpWRKYs成员,分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3类;其中第Ⅱ类成员最多,可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe5个亚类。CpWRKYs家族成员的氨基酸残基数目为97～747个,等电点为4.83～9.71,为亲水性蛋白,大部分CpWRKYs的结构域高度保守,但有个别蛋白保守域缺失。在CpWRKYs家族中共预测到10个保守基序,其中包括含有WRKY七肽结构域的基序1、含锌指结构的基序2和同时含有七肽序列和锌指结构的基序3,其中基序3为大多数I类CpWRKY转录因子N端WRKY结构域所特有。Cp WRKYs含有1～6个外显子,同一家族或亚家族成员在基因结构上表现出一定的相似性,同时在Cp WRKYs启动子中检测到大量与生物胁迫和非生物胁迫相关的元件。对短孢炭疽菌侵染番木瓜的转录组数据进行分析,在番木瓜耐性品种中筛选出了特异表达的CpWRKY22、CpWRKY11、Cp WRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25,RT-qPCR检测结果显示,这些基因在耐性品种中特异上调表达,在敏感性品种中的表达量无明显变化。[结论]番木瓜WRKY家族共包括48个成员,该家族基因结构和蛋白基序具有组间差异性和组内保守性。CpWRKYs家族成员强烈响应炭疽菌侵染,其中CpWRKY22、CpWRKY11、CpWRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25是有潜力的抗炭疽病候选基因。

【目的】研究甜橙(Citrus sinensis)在柑橘黄龙病菌(Candidatus Liberibacter asiaticus)侵染下不同时期糖代谢的变化,以探讨其与柑橘叶片中淀粉积累间的关系,为进一步阐明柑橘黄龙病的发病机理提供理论依据。【方法】以甜橙为供试材料,采用腹接接种病原的方法,试验组植株用感染黄龙病菌的芽条进行嫁接,对照组植株用健康芽条进行接种,每个植株均嫁接3个芽条。在检测到感病的植株中选取生长状况良好且接近的3株作为后续试验材料,每月采集1次成熟叶片,至10月份结束。采集的叶片立即抽提DNA和RNA,并进行可溶性糖及淀粉含量的测定,其余叶片用液氮速冻后保存于-80℃用于测...

[目的]构建禽致病性大肠杆菌(APEC)Ⅲ型分泌系统2(ETT2)转录因子eivF缺失株,并对其进行生物学特性及转录组学分析,探究转录因子eivF基因在APEC致病过程中的作用,为后期深入研究ETT2致病机制奠定基础。[方法]利用Red同源重组技术构建APEC ETT2转录因子eivF基因缺失的APEC AE81△eivF株及其回复株AE81 C-eivF,通过运动性、生物被膜形成等试验分析eivF对APEC生物学功能的影响;并利用转录组学方法分析eivF在转录调控网络中对细菌鞭毛和生物被膜等相关因子的转录调控作用。[结果]成功构建了APEC eivF基因缺失株AE81△eivF和回复株AE81 C-eivF;生物学结果表明,与野生株AE81相比,缺失株AE81△eivF运动能力降低,生物被膜形成褶皱堆砌且厚度增大,空间结构呈立体、多层次状,并形成类似于三维塔状结构的突起,回复株AE81 C-eivF运动能力和生物被膜形成能力基本恢复;与野生株AE81相比,缺失株AE81△eivF有576个基因差异表达,且鞭毛和生物被膜等相关基因在转录水平上均发生显著变化。[结论] ETT2的转录因子eivF参与调控APEC的生物表型变化,其可能通过调控鞭毛、生物被膜相关基因而调控APEC致病过程。

为了探索植物响应黄萎病病原菌侵染的作用机制，以黄萎病高感野茄材料大理野茄(M239)为研究对象，通过人工接种黄萎病病原菌大丽轮枝菌的方法，首先测定M239在接种大丽轮枝菌后0,6,12,24,48 h的根部4个关键生理指标，即过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性和可溶性蛋白(SP)含量的变化。结果确定接种大丽轮枝菌后12,24 h为蛋白组分析取样的关键时间点；在此基础上，利用iTRAQ技术分析M239在接种大丽轮枝菌后根部蛋白的变化。结果发现，与清水接种(CK)相比，M239接种大丽轮枝菌后12 h有463个差异表达蛋白(DEPs),其中305个下调，158个上调；接种后24 h,有456个DEPs被病原菌诱导表达，包括296个下调，160个上调。这些蛋白主要富集在碳代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、次生代谢物的生物合成、丙酮酸代谢、新陈代谢等途径。通过与已报道的黄萎病抗性材料的研究结果进行对比分析发现，M239在响应大丽轮枝菌的侵染过程中，参与防御响应的蛋白数量和代谢通路较少，未能形成有效的防御网络，最终表现为感病。

[目的]花生褐斑病和网斑病是花生生产上主要病害,两种病害田间混发现象普遍,造成了严重的产量损失。论文旨在研究花生褐斑病菌(Cercospora arachidicola)和网斑病菌(Phoma arachidicola)混合侵染过程中,不同因子对侵染概率和潜育期的影响,探讨病害间的相互关系,为制定多病虫害综合治理体系方案提供理论依据。[方法]在不同生育期、接种浓度和叶面保湿时间处理下,对白沙1016混合接种褐斑病菌和网斑病菌,分析不同因子对花生褐斑病菌和网斑病菌侵染概率的影响,探索病菌混合侵染与其侵染概率和潜育期的关系。[结果]单独接种2种病菌,其侵染概率均随花生生育期的延长而增加,即始花期<...

通过在不同抗性甘薯品种上接种不同基因型腐烂茎线虫来研究线虫群体繁殖量、性比的生物学特性。结果表明,基因型B群体De YL随着接种数量的增加,线虫在不同甘薯品种下繁殖数量均显著增加,其中在栗子香品种上的繁殖量增加最高,与其它2个甘薯品种相比,线虫繁殖量在(P<0.05)上差异显著;随着接种量的增加,在栗子香上线虫性比从0.77增加到1.44,表现线虫向雌虫方向分化;在徐薯18上同样表现为线虫向雌虫分化,相关性分析发现,在胜利百号、栗子香、徐薯18甘薯品种上,线虫群体繁殖量与性比均呈正相关,相关系数分别为0.