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不同交配型拟轮枝镰孢菌荧光蛋白标记菌株的构建

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云南农业大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 35-43页

作者：张峰程张君李凡郭维云南农业大学植物保护学院云南昆明650201 中国农业科学院农产品加工研究所北京100193 中国农业科学院植物保护研究所北京100193

【目的】构建不同交配型的拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)荧光蛋白标记菌株,为研究拟轮枝镰孢菌的侵染、定殖、有性生殖等提供基础材料。【方法】通过聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)介导的原生质体转化法分别将荧光蛋白基... 详细信息

【目的】构建不同交配型的拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)荧光蛋白标记菌株,为研究拟轮枝镰孢菌的侵染、定殖、有性生殖等提供基础材料。【方法】通过聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)介导的原生质体转化法分别将荧光蛋白基因eGFP和mCherry导入不同交配型的拟轮枝镰孢菌FvLNF15-11和FvSHF19-37菌株,并比较荧光标记菌株与野生型菌株间的生长特性、有性生殖和致病力差异。【结果】经PCR检测获得了带有荧光标记的菌株,激光共聚焦显微镜观察表明eGFP基因和mCherry基因分别在FvLNF15-11和FvSHF19-37菌株的分生孢子和菌丝中成功表达。与野生型菌株相比,荧光标记菌株的生长发育、子囊壳形成和致病力均无明显差异。【结论】构建了拟轮枝镰孢菌不同交配型eGFP和mCherry荧光标记菌株,不仅为研究拟轮枝镰孢菌在寄主体内的侵染、定殖等提供了材料,也为研究该菌的有性生殖过程积累了基础。

关键词：拟轮枝镰孢菌 PEG介导绿色荧光蛋白红色荧光蛋白交配型

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拟轮枝镰孢菌转录因子FvCreA功能研究

拟轮枝镰孢菌转录因子FvCreA功能研究

利用非同源末端连接缺陷构建拟轮枝镰孢菌的高效基因敲除方法

中国植物病理学会2024年学术年会

作者：周楚棉张姚靳义江赖小妹高增贵沈阳农业大学植物保护学院

玉米穗腐病和玉米茎腐病都是玉米高发病害,极其影响玉米收获产量,而拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)是以上两种玉米病害的主要致病菌。通过对拟轮枝镰孢菌基因功能进行研究,能为控制玉米穗腐病、玉米茎腐病提供有效帮助。丝状... 详细信息

玉米穗腐病和玉米茎腐病都是玉米高发病害,极其影响玉米收获产量,而拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)是以上两种玉米病害的主要致病菌。通过对拟轮枝镰孢菌基因功能进行研究,能为控制玉米穗腐病、玉米茎腐病提供有效帮助。丝状真菌中,转录因子CreA在调控碳分解代谢阻遏途径有重要作用,对真菌的生长、代谢调控和产毒等方面都有一定影响,但在拟轮枝镰孢菌中的作用尚未明确。笔者在拟轮枝镰孢菌中找到CreA同源基因,研究它的功能对拟轮枝镰孢菌的生长及致病机制。本研究找出CreA同源基因FvCreA,获得突变体ΔFvCreA,发现突变体ΔFvCreA生长速率、菌丝长度均低于野生型WT。在各种单一碳源培养基上,ΔFvCreA突变体均出现生长受损,在玉米茎秆和玉米穗上接种,致病力均小于野生型WT。

关键词：拟轮枝镰孢菌基因功能研究碳代谢阻遏途径

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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生物技术进展 2024年第3期14卷 422-432页

作者：席凯飞李成杰丁艺郭维中国农业科学院农产品加工研究所北京100193

拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)是引起玉米茎基腐病和穗粒腐病的主要病原菌之一,严重威胁玉米的产量和品质。为了深入研究拟轮枝镰孢菌致病基因的功能,对该菌中非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)途径中的2个关... 详细信息

拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)是引起玉米茎基腐病和穗粒腐病的主要病原菌之一,严重威胁玉米的产量和品质。为了深入研究拟轮枝镰孢菌致病基因的功能,对该菌中非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)途径中的2个关键基因FvKu70和FvKu80分别进行了基因敲除以创制高效的基因敲除菌株,并比较了野生型菌株和突变体菌株在营养生长速率、菌落形态、产孢量、对玉米的致病力和基因敲除效率等方面的差异。研究结果表明,FvKu70和FvKu80的基因缺失突变体与野生型FvLNF15-11相比,在PDA平板上的形态特征(如菌丝形态、生长速率、菌落直径、产孢量)没有明显差异,对玉米茎秆的致病力也类似。此外,选择尿嘧啶生物合成相关基因FvpyrG作为敲除的靶基因,分析了FvKu70或FvKu80缺失突变体菌株的同源重组效率,结果显示突变体菌株均显著高于野生型,其中ΔFvKu70的同源重组效率最高。综上所述,FvKu70或FvKu80基因缺失突变体可以快速又高效地实现拟轮枝镰孢菌的基因敲除,为进一步研究该菌的功能基因提供了技术支持。

关键词：拟轮枝镰孢菌基因敲除同源重组非同源末端连接

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拟轮枝镰孢菌EST-SSR信息分析与标记开发

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植物保护学报 2018年第4期45卷 819-826页

作者：李新凤王建明姜晓东郝晓娟张祖维田宏先山西农业大学农学院太谷030801 山西农业大学动物科技学院太谷030801 山西省农业科学院高寒区作物研究所大同037000

为开发可用于拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides及其近缘种遗传多样性分析的SSR引物,利用生物信息学方法和PCR技术,通过对从NCBI下载的87 086条拟轮枝镰孢菌的EST序列信息进行分析,设计EST-SSR引物,检测其在拟轮枝镰孢菌及其近缘种... 详细信息

为开发可用于拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides及其近缘种遗传多样性分析的SSR引物,利用生物信息学方法和PCR技术,通过对从NCBI下载的87 086条拟轮枝镰孢菌的EST序列信息进行分析,设计EST-SSR引物,检测其在拟轮枝镰孢菌及其近缘种中的扩增情况,并用筛选出的多态性引物对15株拟轮枝镰孢菌进行SSR遗传多样性分析。结果表明,在EST序列中,共查找到11 952个SSR位点,592种重复基元,SSR出现频率为1.09%,重复基元出现数量最多的为三核苷酸(54.00%),其中(CAA/TTG)n基元出现频率最高。设计的25对EST-SSR引物在拟轮枝镰孢菌种内的有效扩增率和多态率分别为80.00%与32.00%,对5种近缘镰孢菌种的通用率和多态率分别为40.00%和8.00%。遗传多样性分析结果表明,在相似系数为0.664水平下,供试菌株可划分为4个SSR类群,但类群的划分与菌株的地理来源无关;不同菌株间存在明显的遗传分化。表明基于拟轮枝镰孢菌EST序列开发的SSR引物可用于拟轮枝镰孢菌及其近缘种的遗传多样性分析。

关键词：拟轮枝镰孢菌 EST-SSR 信息分析遗传多样性通用性

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玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病抗性基因的挖掘

作物学报 2020年第9期46卷 1303-1311页

作者：闻竞沈彦岐韩四平邢跃先张叶王梓钰李世界杨小红郝东云张艳吉林省农业科学院农业生物技术研究所吉林长春130033 吉林省农业科学院玉米研究所吉林公主岭136100 中国农业大学农学院北京100193

玉米穗腐病是一种严重危害玉米生产的真菌性病害,而目前在世界范围内玉米育种上应用的大多数自交系缺少对穗腐病的抗性。玉米穗腐病抗性位点的挖掘和抗病基因的克隆,对玉米穗腐病的遗传改良至关重要。本研究旨在通过转录组测序和全基因... 详细信息

玉米穗腐病是一种严重危害玉米生产的真菌性病害,而目前在世界范围内玉米育种上应用的大多数自交系缺少对穗腐病的抗性。玉米穗腐病抗性位点的挖掘和抗病基因的克隆,对玉米穗腐病的遗传改良至关重要。本研究旨在通过转录组测序和全基因组关联分析的方法进行玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病抗性位点的挖掘并初步确定候选基因。抗病自交系法A和感病自交系掖81162的转录组测序结果表明,人工接种拟轮枝镰孢菌后7 d两个自交系的差异表达基因有10,761个。通过全基因组关联分析共检测到5个与穗腐病抗性显著相关的SNP,这些SNP分布在1号和9号染色体上。通过比对B73 RefGen_v3并注释,发现SNP位点附近涉及的基因包括酰基激活酶1过氧化物酶体、蛋白磷酸酶2C 48、镁转运蛋白、受体蛋白激酶CRINKLY4和锌指CCCH域蛋白19。将在转录组测序中获得差异表达基因和全基因组选择中关联到的基因进行比对,发现全基因组关联分析中关联到的锌指CCCH域蛋白19同时也是转录组测序中获得的差异表达基因,表明锌指CCCH域蛋白19可能与玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病的抗性相关。本研究结果不仅能为抗病基因的克隆和玉米的抗病分子育种提供一定的理论依据和重要的遗传资源,而且能为玉米和病原菌的相互作用机理的解析奠定基础。

关键词：玉米拟轮枝镰孢菌穗腐病抗性基因

环烷基磺酰胺类化合物对拟轮枝镰孢菌抑制作用及伏马菌素生物合成基因表达的影响

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玉米科学 2019年第6期27卷 160-166页

作者：许佳宁李兴海马昌广孙佳莹薛春生肖淑芹沈阳农业大学植物保护学院沈阳110161 大连市农业科学院作物科学研究所辽宁大连116036

采用菌丝生长速率法,以噁霉灵原药为对照药剂,从62种环烷基磺酰胺类化合物中筛选出436、MSQ8和WML-1等3种对拟轮枝镰孢菌菌丝生长有明显抑制作用的化合物,其EC50分别为11.42μg/mL、20.85μg/mL和33.76μg/mL,高于或接近于对照药剂噁霉... 详细信息

采用菌丝生长速率法,以噁霉灵原药为对照药剂,从62种环烷基磺酰胺类化合物中筛选出436、MSQ8和WML-1等3种对拟轮枝镰孢菌菌丝生长有明显抑制作用的化合物,其EC50分别为11.42μg/mL、20.85μg/mL和33.76μg/mL,高于或接近于对照药剂噁霉灵的EC50(20.77μg/mL)。对拟轮枝镰孢菌分生孢子萌发抑制进行试验,结果表明,化合物WML-1、MSQ8和436的EC50分别为165.25μg/mL、185.12μg/mL和274.46μg/mL,均低于对照药剂噁霉灵的EC50(65.81μg/mL)。qRT-PCR结果表明,3种药剂处理后对伏马菌素的生物合成基因表达无明显影响。

关键词：玉米环烷基磺酰胺类化合物拟轮枝镰孢菌伏马菌素实时定量PCR

东北地区玉米穗腐镰孢菌种类鉴定及拟轮枝镰孢菌遗传多样性

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沈阳农业大学学报 2018年第2期49卷 136-142页

作者：李晓鸯马周杰盖晓彤汪浩德姚远孙艳秋高增贵沈阳农业大学植物保护学院沈阳110161

为明确东北地区玉米穗腐病致病镰孢菌的种类及拟轮枝镰孢菌的多样性,于2015~2016年在东北4个省30个区县进行玉米穗腐病样品的采集,通过形态学及分子生物学方法对分离获得的镰孢菌的种类进行鉴定,并用ISSR分子标记技术对40株拟轮枝镰孢... 详细信息

为明确东北地区玉米穗腐病致病镰孢菌的种类及拟轮枝镰孢菌的多样性,于2015~2016年在东北4个省30个区县进行玉米穗腐病样品的采集,通过形态学及分子生物学方法对分离获得的镰孢菌的种类进行鉴定,并用ISSR分子标记技术对40株拟轮枝镰孢菌进行遗传多样性分析。结果表明:在获得的122株镰孢菌分离物中鉴定出包括禾谷镰孢菌、层出镰孢菌、亚粘团镰孢菌和拟轮枝镰孢菌共4个种,其分离频率分别为4.92%、7.38%、10.66%和77.05%。从区域分布来看,拟轮枝镰孢菌的分布最广,在所有采样县区均有分布。在30个县区采集的玉米穗腐病样品中,有7个县区分离到亚粘团镰孢菌,有5个县区分离到层出镰孢菌,有2个县区分离到禾谷镰孢菌,分别占采集县区样本的23.33%、16.67%和6.67%,说明拟轮枝镰孢菌是东北地区玉米穗腐病的优势致病菌。ISSR-PCR结果表明,筛选出的8条ISSR引物共扩增出45条清晰条带,其中27条为多态性条带,不同引物对供试菌株扩增的条带数不同,引物842扩增的条带最多,引物873扩增的条带最少,多态性条带的比例分别是66.7%和50%。聚类分析结果表明,供试菌株间的遗传相似系数为0.75~1.00,当遗传相似系数为0.97时,供试菌株被全部分开。拟轮枝镰孢菌ISSR类群的划分与其地理来源没有明显的相关性。

关键词：玉米穗腐病种类鉴定多样性拟轮枝镰孢菌

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玉米种子内部拟轮枝镰孢菌抗性的QTL定位

河南农业科学 2020年第3期49卷 101-106页

作者：马培培周子键赫可伟宋云霞吴建宇河南农业大学农学院河南郑州450002

为探究玉米种子内部对拟轮枝镰孢菌的抗性,利用由抗病自交系BT-1与感病自交系N6构建的RIL群体为材料,进行4个环境的联合QTL分析.结果表明,6个控制种子内部对拟轮枝镰孢菌抗性的QTL分布在第1、3、4、9、10染色体上,表型贡献率介于1.32%~7... 详细信息

为探究玉米种子内部对拟轮枝镰孢菌的抗性,利用由抗病自交系BT-1与感病自交系N6构建的RIL群体为材料,进行4个环境的联合QTL分析.结果表明,6个控制种子内部对拟轮枝镰孢菌抗性的QTL分布在第1、3、4、9、10染色体上,表型贡献率介于1.32%~7.62%.其中,表型贡献率最高的QTL qSIR3-1位于第3染色体,解释7.62%的表型贡献率,抗病效应来自于抗病亲本BT-1.6个QTL中的1个与已知种子外部抗性QTL一致,表明玉米种子内部对拟轮枝镰孢菌的抗性是独立的性状.

关键词：玉米拟轮枝镰孢菌种子内部抗性 QTL 表型贡献率

芽孢杆菌抑制玉米茎腐病菌禾谷镰孢菌和拟轮枝镰孢菌的研究进展

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江苏农业科学 2023年第12期51卷 42-49页

作者：杨冰娟陶睿泽林丽农彩红段小丽李航媛李育川徐胜光李晶黄敏昆明学院农学与生命科学学院/云南省高校都市型现代农业工程研究中心/生物炭与作物健康栽培科技创新团队云南昆明650214

玉米茎腐病是由一种或多种真菌、细菌单独或共同侵染引起玉米根腐、茎腐、鞘腐以及穗腐等症状的世界性顽疾,部分病原还能产生真菌毒素,严重影响玉米的产量和质量。芽孢杆菌(Bacillus spp.)是已知的最具潜力的生防菌之一,且在自然界中分... 详细信息

玉米茎腐病是由一种或多种真菌、细菌单独或共同侵染引起玉米根腐、茎腐、鞘腐以及穗腐等症状的世界性顽疾,部分病原还能产生真菌毒素,严重影响玉米的产量和质量。芽孢杆菌(Bacillus spp.)是已知的最具潜力的生防菌之一,且在自然界中分布十分广泛。深入了解生防芽孢杆菌的抗菌活性物质及抑菌机制,对玉米茎腐病的绿色防控具有重大意义。本文重点阐述对玉米茎腐病具有生防作用的芽孢杆菌种类、防效、防控机制,及相关混合菌剂的应用现状。生防芽孢杆菌菌体悬液、发酵液和无菌发酵液对病原菌均具有一定的抑菌效果。其中,甲基营养型芽孢杆菌TA-1的发酵液防效最佳,且对玉米具有促生长作用;蜡样芽胞杆菌B25菌体悬液浸种后显著降低了鲜玉米粒中伏马菌素的含量;贝莱斯芽孢杆菌BV23对玉米多种病原均有抑制作用;在室内及大田中解淀粉芽孢杆菌B9601-Y2发酵液均较菌体悬液和无菌发酵液的抑制效果好。多数芽孢杆菌产生的脂肽类抗菌物质能破坏细胞膜和细胞壁的完整性,导致禾谷镰孢菌和拟轮枝镰孢菌菌丝畸形、顶端囊泡化,细胞膜通透性增强,细胞质渗漏,从而抑制病原菌菌丝生长、孢子产生以及孢子萌发;此外,脂肽类活性物质还能使病原菌DNA二级结构和形态发生改变,致病基因表达下调。最后,指出使用芽孢杆菌包衣种子结合苗期发酵液灌根的方法可有效防控玉米茎腐病,为芽孢杆菌防控玉米茎腐病提供理论参考及研究思路。

关键词：玉米茎腐病芽孢杆菌禾谷镰孢菌拟轮枝镰孢菌生物防控