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湿度调控设施黄瓜棒孢叶斑病菌产孢和释放规律及防治技术

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中国农业科学 2023年第15期56卷 2907-2918页

作者：柴阿丽杨红敏王少骅赵昆高苇石延霞谢学文李磊范腾飞李宝聚中国农业科学院蔬菜花卉研究所/蔬菜生物育种全国重点实验室沈阳农业大学植物保护学院天津市农业科学院植物保护研究所

【目的】由多主棒孢（Corynespora cassiicola）侵染引起的棒孢叶斑病给黄瓜产业带来了巨大的经济损失。产孢和释放是多主棒孢实现再侵染的关键环节。论文旨在探究设施栽培条件下多主棒孢产孢、释放规律，湿度对多主棒孢产孢、释放的影... 详细信息

【目的】由多主棒孢（Corynespora cassiicola）侵染引起的棒孢叶斑病给黄瓜产业带来了巨大的经济损失。产孢和释放是多主棒孢实现再侵染的关键环节。论文旨在探究设施栽培条件下多主棒孢产孢、释放规律，湿度对多主棒孢产孢、释放的影响，以及黄瓜棒孢叶斑病防治的最佳施药方式和施药时间。【方法】通过测定黄瓜发病叶片0:00、3:00、6:00、9:00、12:00、15:00、18:00和21:00产孢量，分析多主棒孢的产孢规律；在春、夏、秋、冬不同季节，分别测定一天之内0:00、3:00、6:00、9:00、12:00、15:00、18:00、21:00时棚室空气样本中多主棒孢浓度，分析多主棒孢释放的日变化规律；在人工气候暴露仓和塑料拱棚内，分别设置持续高湿（相对湿度>90%,24 h）、持续干燥（相对湿度孢产孢、释放的影响。比较60%多菌灵·乙霉威可湿性粉剂和5亿活菌/g荧光假单胞杆菌可湿性粉剂，喷雾法和弥粉法施药方式，不同施药时间对黄瓜棒孢叶斑病的防治效果和对空间病原菌的杀灭效果。【结果】多主棒孢产孢、释放数据显示，一天内不同时间，黄瓜发病叶片病斑产孢量和棚室空间孢子浓度均存在显著性差异，而且二者存在此消彼长的互补关系。夜间18:00之后，随着高湿（相对湿度>90%）持续时间延长，叶片病斑产孢量增大，次日早上6:00病斑孢子数达峰值1 344个孢子/cm2；开风口后，棚室内湿度降低（相对湿度孢子释放到棚室空间，中午12:00空气中多主棒孢浓度达峰值12 445—110 697个孢子/m3。不同季节棚室空间多主棒孢孢子浓度日变化规律一致，均表现为夜间高湿（相对湿度>90%）产孢、白天低湿（相对湿度孢的产孢、释放量更高，病情扩展更快，显著高于持续高湿或持续干燥条件。用60%多菌灵·乙霉威可湿性粉剂和5亿活菌/g荧光假单胞杆菌可湿性粉剂在傍晚19:00弥粉法施药，对黄瓜棒孢叶斑病防治效果最好，分别达到80.60%和75.08%，对空间病原菌的杀灭效果达84%以上。【结论】湿度是影响多主棒孢产孢和释放的关键环境因子，设施栽培干湿交替环境加快了多主棒孢的传播和扩散，弥粉法施药的防治效果优于喷雾施药，最佳施药时间为孢子大量繁殖前的傍晚或晚上。研究结果有助于制定黄瓜棒孢叶斑病的高效防控策略。

关键词：黄瓜棒孢叶斑病多主棒孢湿度产孢释放弥粉法施药施药时间

虫尸表面罗伯茨绿僵菌产孢、致病力及其相关基因的表达特征

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植物保护学报 2022年第4期49卷 1241-1251页

作者：王玉龙刘珍刘世红汪迅李心怡陆晨丽李晓娟黄勃安徽农业大学林学与园林学院安徽省微生物防治重点实验室合肥230036 安徽省林业科学研究院松材线虫病预防与控制技术国家林草局重点实验室合肥230088

为明确绿僵菌在其致死害虫表面生长发育和致病力等相关分子机制,通过显微观察大蜡螟Galleria mellonella虫尸表面罗伯茨绿僵菌Metarhizium robertsii生长和产孢特性,并测定其致病力,分别对虫尸表面和PDA培养基上罗伯茨绿僵菌的菌丝生长... 详细信息

为明确绿僵菌在其致死害虫表面生长发育和致病力等相关分子机制,通过显微观察大蜡螟Galleria mellonella虫尸表面罗伯茨绿僵菌Metarhizium robertsii生长和产孢特性,并测定其致病力,分别对虫尸表面和PDA培养基上罗伯茨绿僵菌的菌丝生长阶段和大量产孢阶段进行高通量测序,对虫尸表面罗伯茨绿僵菌产孢及致病力通路相关基因进行系统分析,并采用荧光定量PCR技术对高通量测序结果进行验证。结果表明,PDA培养基上培养5 d后,罗伯茨绿僵菌开始大量产孢,培养14 d时产孢量最高,为4.6×10^(7)个/cm^(2),大蜡螟幼虫注射罗伯茨绿僵菌4 d后,其体表出现菌丝,5.5 d后虫尸表面罗伯茨绿僵菌大量产孢,9 d后产孢量最高,为2.6×10^(8)个/cm^(2)。与PDA培养基上罗伯茨绿僵菌对大蜡螟幼虫的半致死时间(7.09 d和4.66 d)相比,体壁侵染法和显微注射法侵染的虫尸表面罗伯茨绿僵菌对大蜡螟幼虫的半致死时间(6.33 d和4.49 d)分别显著缩短和无显著变化。高通量测序结果显示,在菌丝生长阶段和大量产孢时期,虫尸表面罗伯茨绿僵菌中共有810个基因上调表达,452个基因下调表达,其中大量差异基因富集到丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联信号、ABC转运蛋白、类固醇生物合成及甘油磷脂代谢等通路中。在虫尸表面罗伯茨绿僵菌MAPK级联信号通路中,在菌丝生长和大量产孢阶段分别有36个和32个基因发生显著差异表达。在MAPK调控通路中,虫尸表面罗伯茨绿僵菌在菌丝生长和大量产孢阶段分别有11个和12个产孢相关基因,有11个和8个致病力相关基因发生差异表达,荧光定量PCR结果与高通量测序结果高度一致。

关键词：绿僵菌虫尸表面产孢致病力丝裂原活化蛋白激酶级联信号通路

新生隐球菌一个新的产孢相关蛋白Srp1的鉴定与功能分析

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微生物学报 2019年第7期59卷 1395-1407页

作者：范成莉西南大学动物科技学院

【目的】研究产孢相关蛋白Srp1在新生隐球菌有性产孢和致病性中的作用及机理。【方法】采用基因枪转化技术构建新生隐球菌SRP1基因缺失突变体及其互补菌株,并通过小鼠致病性实验和菌株交配实验检测Srp1在新生隐球菌有性产孢和致病性中... 详细信息

【目的】研究产孢相关蛋白Srp1在新生隐球菌有性产孢和致病性中的作用及机理。【方法】采用基因枪转化技术构建新生隐球菌SRP1基因缺失突变体及其互补菌株,并通过小鼠致病性实验和菌株交配实验检测Srp1在新生隐球菌有性产孢和致病性中的作用。【结果】与野生型菌株相比,srp1Δ突变体小鼠致病性无差异;srp1Δ突变体能够交配并形成双核菌丝,但丧失产生担孢子的能力;初步机理分析表明srp1Δ突变体交配后其减数分裂过程被阻断,从而导致srp1Δ突变体不能产生担孢子。【结论】产孢相关蛋白Srp1不影响新生隐球菌的致病性,但可通过调控减数分裂过程影响新生隐球菌的有性生殖。

关键词：新生隐球菌交配产孢减数分裂

北京市房山区葡萄白腐病病原菌鉴定及快速产孢培养基优化

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植物保护学报 2024年第6期51卷 1327-1334页

作者：白清圆陈德志何诗颖王颖陈旭君张宗英中国农业大学植物保护学院北京100193

为明确引起北京市房山区葡萄白腐病的病原菌种类,于2021年从该地区采集表现典型白腐病症状的葡萄叶片与果实样品进行症状观察和菌物分离纯化,对分离得到的真菌进行形态学观察和分子生物学鉴定,并进行致病性验证和快速产孢培养基优化。... 详细信息

为明确引起北京市房山区葡萄白腐病的病原菌种类,于2021年从该地区采集表现典型白腐病症状的葡萄叶片与果实样品进行症状观察和菌物分离纯化,对分离得到的真菌进行形态学观察和分子生物学鉴定,并进行致病性验证和快速产孢培养基优化。结果显示:共分离得到3株真菌,编号为JGG001、JGG002和JGG003,结合形态学特征以及基于rDNA ITS、Histone、LSU和TEF1-α的多基因序列系统发育分析结果,最终确定引起北京市房山区葡萄白腐病的病原菌为葡萄垫壳孢菌Coniella vitis。相较于普通马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)培养基,添加10%葡萄汁的PDA培养基显著促进了葡萄垫壳孢菌的产孢能力,产生的分生孢子器数量是普通PDA培养基培养的5~6倍,表明葡萄汁中含有的某些物质能提升葡萄垫壳孢菌的产孢能力。

关键词：葡萄白腐病葡萄垫壳孢菌病原菌鉴定生物学特性产孢

组蛋白H3K4甲基转移酶复合物亚基Ash2参与裂殖酵母产孢

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遗传 2014年第9期36卷 943-951页

作者：王文超周欢余垚吕红复旦大学生命科学学院、遗传工程国家重点实验室上海200433 上海市工业菌株工程技术研究中心上海200433

在氮源缺乏及信息素存在的条件下,裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)进行减数分裂并完成产孢。在此过程中,信息素介导的MAPK(Mitogen-activated protein kinases)信号通路调控减数分裂相关基因的表达。Spk1是MAPK通路的核心成员,通... 详细信息

在氮源缺乏及信息素存在的条件下,裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)进行减数分裂并完成产孢。在此过程中,信息素介导的MAPK(Mitogen-activated protein kinases)信号通路调控减数分裂相关基因的表达。Spk1是MAPK通路的核心成员,通过蛋白磷酸化的方式激活转录因子Ste11,从而激活mei2+、mam2+和map3+等减数分裂相关基因的表达。尽管组蛋白H3K4甲基化参与基因转录激活、染色质重塑等诸多生物学过程,但其在裂殖酵母产孢过程中的作用并不清楚。文章通过序列比对,发现裂殖酵母Ash2作为H3K4甲基转移酶复合物COMPASS的亚基具有两个保守的结构域,定位于细胞核内参与H3K4的甲基化修饰。ash2+的缺失引起裂殖酵母在氮源缺乏时产孢过程的延迟及产孢率下降。ChIP、定量PCR分析结果显示,ash2+的缺失降低了spk1+编码区H3K4的二甲基化水平,造成spk1+mRNA水平的明显下调。在ash2Δ细胞中,虽然ste11+的转录水平没有变化,但Ste11的靶基因mei2+、mam2+和map3+的转录水平明显下降。在裂殖酵母中,组蛋白H3K4甲基转移酶复合物COMPASS的亚基Ash2通过调控二甲基化水平修饰从而调节MAPK信号通路,参与裂殖酵母的有性生殖,为建立表观遗传修饰与减数分裂之间的联系提供了新的线索。

关键词：裂殖酵母 H3K4甲基化 Ash2 产孢 MAPK

Mrhox3影响罗伯茨绿僵菌产孢和抗逆能力的研究

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中国生物防治学报 2023年第3期39卷 523-532页

作者：张楠吴浩童友敏李晓娟黄勃微生物防治安徽省重点实验室安徽农业大学合肥230036 安徽农业大学资源与环境学院合肥230036 安徽农业大学生命科学学院合肥230036 松材线虫病预防与控制技术国家林草局重点实验室安徽省林业科学研究院合肥230088

罗伯茨绿僵菌作为一种昆虫病原真菌,已在害虫生物防治中得到应用。Homeobox家族基因在真菌无性繁殖过程中具有重要作用,但是其在昆虫病原真菌中的功能尚不清楚。qRT-PCR结果显示homeobox家族基因Mrhox3在产孢阶段和分生孢子阶段高水平... 详细信息

罗伯茨绿僵菌作为一种昆虫病原真菌,已在害虫生物防治中得到应用。Homeobox家族基因在真菌无性繁殖过程中具有重要作用,但是其在昆虫病原真菌中的功能尚不清楚。qRT-PCR结果显示homeobox家族基因Mrhox3在产孢阶段和分生孢子阶段高水平表达。通过基因敲除与回补研究其功能,结果表明敲除Mrhox3不影响菌株营养生长和致病性,但是显著降低菌株的产孢能力。进一步研究显示敲除Mrhox3显著下调关键调控因子abaA和wetA等多个产孢相关基因的表达水平。敲除Mrhox3促进分生孢子萌发,并显著增强分生孢子对紫外胁迫和热激胁迫的耐受力。本研究将为进一步揭示罗伯茨绿僵菌的产孢机制和分生孢子抗逆机制奠定基础。

关键词：罗伯茨绿僵菌 Mrhox3 产孢逆境胁迫

一个编码富含丝氨酸蛋白的基因影响大丽轮枝菌的微菌核形成、产孢及致病力

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植物病理学报 2019年第5期49卷 650-659页

作者：王春巧陈志荣宋雯何芳黄家风石河子大学农学院/新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用重点实验室石河子832003

大丽轮枝菌是一种可在广泛的寄主范围内引发黄萎病的土传植物病原真菌,主要以微菌核的形式在土壤中存活多年,因此鉴定与微菌核形成及致病力相关的基因对防治该病害至关重要。本课题组从前期构建的棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体库中筛选... 详细信息

大丽轮枝菌是一种可在广泛的寄主范围内引发黄萎病的土传植物病原真菌,主要以微菌核的形式在土壤中存活多年,因此鉴定与微菌核形成及致病力相关的基因对防治该病害至关重要。本课题组从前期构建的棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体库中筛选到一个微菌核明显减少的突变体,致病力测定结果表明,该突变体致病力明显下降。以棉花黄萎病菌野生型菌株V592的基因组DNA为模板,从棉花黄萎病菌中克隆到被T-DNA插入突变的基因(VdSRP1)编码区全长为415bp,包含一个外显子,编码一个富含丝氨酸蛋白,与任何已知的注释基因没有显著的序列相似性。为了明确VdSRP1基因在大丽轮枝菌中的功能,利用同源重组的原理及农杆菌介导的遗传转化方法获得了VdSRP1基因的2个敲除体菌株,与棉花黄萎病菌野生型菌株V592相比,VdSRP1基因敲除突变体的微菌核形成明显减少,产孢量及孢子萌发率下降,对棉花的毒力也显著下降。对野生型菌株V592及VdSRP1敲除突变体的转录分析表明,VdSRP1调控一系列与微菌核形成、孢子形成及致病力相关基因的表达。这些结果表明,VdSRP1基因影响大丽轮枝菌的致病力、微菌核形成、产孢及孢子萌发。

关键词：大丽轮枝菌 VdSRP1 毒力产孢微菌核形成

转录因子ACZ影响冠突曲霉色素及产孢数量的研究

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基因组学与应用生物学 2019年第5期38卷 2041-2048页

作者：邵蕾谭玉梅任春光王亚萍王玉臣刘作易贵州大学生命科学学院贵阳55006 贵州省农业科学院生物技术重点实验室贵阳550006 贵州省农业科学院生物技术研究所贵阳550006 贵州省农业科学院贵阳55006 贵州省生物研究所贵阳 550009

本实验室前期在高渗条件下筛选得到8个转录因子,其中ACZ (SI65-00458)基因表达量最高,推测ACZ基因在冠突曲霉中参与响应渗透压及调控孢子的产生。因而本研究利用同源重组原理,构建了ACZ基因敲除载体,通过农杆菌介导转化,筛选获得了ACZ... 详细信息

本实验室前期在高渗条件下筛选得到8个转录因子,其中ACZ (SI65-00458)基因表达量最高,推测ACZ基因在冠突曲霉中参与响应渗透压及调控孢子的产生。因而本研究利用同源重组原理,构建了ACZ基因敲除载体,通过农杆菌介导转化,筛选获得了ACZ敲除菌株,将敲除株分生孢子液接种在含不同浓度NaCl的MYA培养基上,以野生型冠突曲霉为对照,观察敲除株与野生型菌株的区别。研究发现:培养基中不加NaCl时色素有明显变化,野生型为黄色,敲除株为褐黄色;在低渗透压下,菌落边缘不规则;在高渗透压下,敲除株产生的分生孢子数量为野生型的4倍多;无论是在27℃还是在37℃培养,敲除株在低渗及高渗条件下,菌落直径都较野生型小,菌丝较稀疏。表明敲除ACZ基因会影响冠突曲霉菌丝生长、色素的合成及孢子的产生。

关键词：冠突曲霉 Acz基因产孢色素

脂肪酸及其氧合物对曲霉属真菌菌丝生长、产孢和黄曲霉毒素合成的影响

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微生物学报 2017年第1期57卷 24-32页

作者：晏石娟黄文洁刘春明广东省农业科学院农业生物基因研究中心广东广州510640 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

黄曲霉毒素是由黄曲霉菌合成的一类毒性极高、致癌性极强的次生代谢物。一般认为,高油脂含量的作物种子被曲霉属真菌感染后容易产生黄曲霉毒素,但是,脂肪酸的处理实验结果表明不同类型的脂肪酸对曲霉属真菌毒素合成的作用不同,有的促进... 详细信息

黄曲霉毒素是由黄曲霉菌合成的一类毒性极高、致癌性极强的次生代谢物。一般认为,高油脂含量的作物种子被曲霉属真菌感染后容易产生黄曲霉毒素,但是,脂肪酸的处理实验结果表明不同类型的脂肪酸对曲霉属真菌毒素合成的作用不同,有的促进合成,有的抑制合成。最近研究结果显示所有脂肪酸都促进黄曲霉毒素合成,但是多不饱和脂肪酸在暴露空气之后对毒素合成有抑制作用。这种抑制产毒的作用似乎是由多不饱和脂肪酸氧化所产生的脂氧合物所介导。本文结合我们的研究结果,综合评述了脂肪酸和脂氧合物调控曲霉属真菌菌丝生长、产孢和毒素合成研究的最新进展。

关键词：脂肪酸脂氧合物曲霉属真菌黄曲霉毒素菌丝生长产孢