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一株重寄生枝孢菌的基因组测序及重寄生机制分析

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微生物学通报 2022年第8期49卷 3310-3323页

作者：梅超范世昌艾小满李靖西南林业大学生命科学学院云南昆明650224

【背景】枝孢菌SYC63是一株具有重寄生作用和抗菌活性的潜在生防菌株,目前尚无研究报道该菌株的全基因组序列,因此限制了其开发与利用。对该菌株进行基因组测序与分析,将进一步了解其重寄生的分子机制,为其在生物防治上的应用奠定研究... 详细信息

【背景】枝孢菌SYC63是一株具有重寄生作用和抗菌活性的潜在生防菌株,目前尚无研究报道该菌株的全基因组序列,因此限制了其开发与利用。对该菌株进行基因组测序与分析,将进一步了解其重寄生的分子机制,为其在生物防治上的应用奠定研究基础。【目的】解析枝孢菌SYC63基因组序列信息,初步探究该菌的重寄生作用机制。【方法】利用二代高通量测序平台对枝孢菌SYC63进行全基因组测序,运用相关软件对其测序数据进行基因组组装、基因功能注释、预测次级代谢产物合成基因簇并分析重寄生相关的碳水化合物酶类基因等。【结果】基因组组装后共得到17个contigs,总长度为31912211 bp,GC含量为52.80%,预测到12327个编码基因。其中,4029、949和6595个基因分别能在KEGG、COG和GO数据库中被注释到,同时还预测到25个次级代谢产物合成基因簇。对重寄生机制相关的碳水化合物酶类进行分析并与重寄生菌株(拟盘多毛孢菌、木霉及盾壳霉)比较,发现该菌具有较多的糖苷水解酶和糖脂酶基因,而且细胞壁降解酶类基因经锈菌孢子壁处理后在转录组测序中显著上调表达,初步分析了该菌与重寄生木霉在分子水平上的差异及不同于木霉真菌的寄生机制。【结论】从基因组层面解析了枝孢菌的重寄生机制,为深入探究其寄生机制及次生代谢产物的挖掘提供参考信息,对后续开发与利用具有重要意义。

关键词：重寄生枝孢菌全基因组基因功能注释次级代谢

重寄生枝孢菌SYC63中MYB转录因子鉴定及分析

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微生物学通报 2023年第2期50卷 615-631页

作者：隋文静梅超杨俊聪范世昌李明娇李靖西南林业大学生命科学学院云南昆明650224

【背景】V-myb禽成髓细胞瘤病毒癌基因同源物(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog,MYB)转录因子广泛存在于真菌中,在真菌的胁迫响应与致病性中发挥重要功能。枝孢菌(Cladosporium sp.)作为一类对锈菌有重寄生作用的真菌... 详细信息

【背景】V-myb禽成髓细胞瘤病毒癌基因同源物(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog,MYB)转录因子广泛存在于真菌中,在真菌的胁迫响应与致病性中发挥重要功能。枝孢菌(Cladosporium sp.)作为一类对锈菌有重寄生作用的真菌,具有极高的生防潜力,然而有关其MYB转录因子尚未见报道,对其MYB家族转录因子进行鉴定和表达分析,有助于理解枝孢菌在重寄生过程中发挥的作用。【目的】了解重寄生枝孢菌(Cladosporium cladosporioides)SYC63菌株中MYB转录因子家族种类数目及在重寄生过程中发挥的作用。【方法】利用生物信息学方法对其基本特性进行预测,并结合锈孢子诱导下的表达情况进行分析。【结果】枝孢菌SYC63中包含22个MYB转录因子家族基因,所有MYB转录因子均含有SANT结构域,分子量为28.26-239.05 kDa,等电点(isoelectric point,pI)为4.57-10.15,均为亲水蛋白;大多定位在细胞核,共有1R-MYB和2R-MYB两类,均含有响应病原菌的启动子结合位点。经锈孢子诱导后,大多SycMYBs下调表达,只有6个基因上调表达,筛选出8个表达量或差异倍数较高的基因进行RT-qPCR,验证结果显示不同时间处理下出现不同的表达变化趋势,其中SycMYB6基因在侵染过程的表达水平持续升高。【结论】MYB转录因子可能在枝孢菌SYC63重寄生过程的初期发挥响应侵染和抗逆的作用,这为深入探究MYB转录因子在真菌中发挥的作用和枝孢菌重寄生机制提供理论依据。

关键词：禽成髓细胞瘤病毒癌基因同源物枝孢菌生物信息学转录组重寄生

重寄生枝孢菌SYC63中bHLH转录因子鉴定及分析

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分子植物育种 2023年

作者：范世昌隋文静杨俊聪李明娇李靖西南林业大学生命科学学院

bHLH (Basic/helix-loop-helix)转录因子在真菌生长和胁迫响应中发挥重要作用。为了解枝孢菌(Cladosporium sp.)中bHLH转录因子家族的基本性质和在重寄生中的作用，本研究基于基因组和转录组数据，结合基因功能注释推测其相应作用。结... 详细信息

bHLH (Basic/helix-loop-helix)转录因子在真菌生长和胁迫响应中发挥重要作用。为了解枝孢菌(Cladosporium sp.)中bHLH转录因子家族的基本性质和在重寄生中的作用，本研究基于基因组和转录组数据，结合基因功能注释推测其相应作用。结果表明，利用生物信息学方法发现枝孢菌SYC63中具有10个bHLH转录因子家族基因，其分子量在30 649.27～102 616.64 D，pI值范围为5.25～10.23，碱性蛋白有7个，酸性蛋白有3个，均被定位于细胞核，均含有bHLH启动子和MYB结合位点。转录因子基因sycbHLH7与XP018379170聚于同一分支，经过锈孢子诱导后，7个基因下调表达，3个基因下调表达。我们筛选不同表达模式下的bHLH转录因子进行蛋白互作，发现其与哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum)中的多个基因互作，表明sycbHLH7、sycbHLH10可能参与调控枝孢菌生长发育、次级代谢产物产生。本研究为明确枝孢菌bHLH转录因子及真菌重寄生机制提供一点的参考。

关键词： bHLH 转录组生物信息学枝孢菌重寄生

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重寄生枝孢菌的鉴定及转录组学分析

江苏农业科学 2023年第5期51卷 19-29页

作者：梅超余进德隋文静张梦秋杨俊聪陈玉惠李靖西南林业大学生命科学学院云南昆明650224

从感石楠叶锈病病菌的球花石楠叶片上获得的3株重寄生菌SYC4、SYC23和SYC63,为确定其分类地位及在锈菌孢子诱导下菌丝体基因的表达情况,采用形态学特征结合分子序列分析将菌株鉴定到种,并对重寄生效果较好的菌株SYC63进行转录组测序。... 详细信息

从感石楠叶锈病病菌的球花石楠叶片上获得的3株重寄生菌SYC4、SYC23和SYC63,为确定其分类地位及在锈菌孢子诱导下菌丝体基因的表达情况,采用形态学特征结合分子序列分析将菌株鉴定到种,并对重寄生效果较好的菌株SYC63进行转录组测序。结果表明,经鉴定SYC4、SYC23为Cladosporium anthropophilum,SYC63为枝状枝孢菌(C.cladosporioides)。对菌株SYC63获得的转录组数据与不同数据库进行比对,在Nr数据库中有11002个基因被注释到,除其他物种外,枝孢菌SYC63与南极枝孢菌(Rachicladosporium antarcticum)有2130个基因相似,所占物种匹配最高;在GO数据库中注释到8088个基因,基因数量最多的是生物学过程,其次是分子功能和细胞组分。在差异表达基因中发现,与重寄生相关的凝集素、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路及抗性次级代谢物有关的基因经锈菌孢子诱导后显著上调表达。以上研究为重寄生枝孢菌在植物病害的生物防治应用中提供了菌株来源,并为其重寄生机制的深入研究提供了理论基础。

关键词：重寄生分子鉴定石楠锈孢锈菌枝孢菌转录组

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主动自发气调对枝孢菌的抑制效果

中国食品学报 2021年第1期21卷 185-191页

作者：张玉笑刘莎莎王亮陈勇员丽苹张新华郭衍银山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255049

为研究主动自发气调对霉菌的抑制效果,以枝孢菌为试材,研究O2/CO2主动自发气调对枝孢菌的抑菌效果。本试验设计初始O2/CO2体积比例分别为60%O2+40%CO2、70%O2+30%CO2、80%O2+20%CO2、90%O2+10%CO2和自然空气(ck)5个处理,在(28±0.5)℃... 详细信息

为研究主动自发气调对霉菌的抑制效果,以枝孢菌为试材,研究O2/CO2主动自发气调对枝孢菌的抑菌效果。本试验设计初始O2/CO2体积比例分别为60%O2+40%CO2、70%O2+30%CO2、80%O2+20%CO2、90%O2+10%CO2和自然空气(ck)5个处理,在(28±0.5)℃处理条件下对枝孢菌的菌落直径、孢子量、细胞膜渗透性、细胞内容物释放量、处理后枝孢霉生长曲线及多聚半乳糖醛酸酶(PG)、多聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性进行定期测定。结果表明,O2/CO2主动自发气调处理显著抑制菌落扩展速率及孢子生成速率,降低枝孢菌SOD、CAT、PG和PMG活性,并破坏枝孢菌细胞膜完整性,使其孢子内容物释放量及电导率增大,且抑菌效果随着CO2比例的提高而显著增强。本研究结果为果蔬贮藏期间霉菌病害控制提供了理论依据。

关键词：枝孢菌果蔬主动自发气调保鲜致病性

碳质纳米材料与枝孢菌KR14的相互影响研究

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环境科学学报 2019年第5期39卷 1489-1496页

作者：黄娟马华刘艳潘雨黄丽萍重庆大学城市建设与环境工程学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400045

碳质纳米材料(Carbon Nanomaterials, CNMs)因具有独特的电学及光学等性质而引起了人们的广泛关注,从而被大量使用并释放到环境中,进而影响生态系统环境及生物化学过程,但目前有关CNMs与环境微生物相互作用的研究鲜见报道.因此,本文研... 详细信息

碳质纳米材料(Carbon Nanomaterials, CNMs)因具有独特的电学及光学等性质而引起了人们的广泛关注,从而被大量使用并释放到环境中,进而影响生态系统环境及生物化学过程,但目前有关CNMs与环境微生物相互作用的研究鲜见报道.因此,本文研究了枝孢菌KR14(Cladosporium sp.)与3种CNMs(单壁碳纳米管(SWCNTs)、石墨烯(Graphene)和氧化石墨烯(GO))的相互作用.结果表明,CNMs的加入促进了3种非特异性酶(漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶)活性增加,其中,对锰过氧化物酶(MnP)活性的促进作用最为显著,18 d最高增加26.1%.在3种类型的CNMs中,SWCNTs对MnP活性刺激最佳,GO最弱.木质素降解实验和电化学分析表明,CNMs可作为电子导体提高真菌胞外电子传递效率,进而提高KR14对木质素的降解.X射线光电子能谱(XPS)结果表明,除GO外,SWCNTs和石墨烯的氧碳比(O/C)均上升,二者表面发生变化.拉曼光谱(Raman)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)结果表明,SWCNTs的I_D/I_G显著提高,无序性增加;石墨烯出现2D峰,即与KR14相互作用后有一定程度堆叠;KR14可引起CNMs结构转变.本研究结果有助于深入理解和评价环境中CNMs与真菌之间的相互作用关系及CNMs对真菌降解木质素和环境碳循环的影响.

关键词：碳质纳米材料枝孢菌酶活降解

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枝孢菌AY-42产纤维素酶液态发酵优化

中国调味品 2020年第1期45卷 20-25,39页

作者：衡文李豪马一凡白光剑邹伟四川轻化工大学生物工程学院

为提高枝孢菌AY-42纤维素酶的产量,通过单因素、响应面法优化其培养基成分及产酶条件。采用单因素试验确定了最适碳氮源分别为油菜秸秆粉和酵母粉。采用Plackett-Burman(PB)试验筛选出3个最显著的影响因素:MgSO 4·7H 2 O、油菜秸秆粉、... 详细信息

为提高枝孢菌AY-42纤维素酶的产量,通过单因素、响应面法优化其培养基成分及产酶条件。采用单因素试验确定了最适碳氮源分别为油菜秸秆粉和酵母粉。采用Plackett-Burman(PB)试验筛选出3个最显著的影响因素:MgSO 4·7H 2 O、油菜秸秆粉、KH 2 PO 4。进一步采用响应面优化后得到培养基组成:油菜秸秆粉12.5 g/L,酵母粉2 g/L,MgSO 4·7H 2 O 0.75 g/L,NaCl 0.5 g/L,KH 2 PO 45 g/L,FeSO 4·7H 2O 0.01 g/L。采用优化后的培养基优化培养条件,结果表明:最佳培养时间为3 d,最佳接种量为5%,最适装液量为70 mL,最适转速为200 r/min,最佳培养温度为28℃。优化后CMC酶活提高到(4.20±0.06)IU,相比优化前酶活3.23 IU提高了30.03%,产酶能力得到较大提升。该研究为枝孢菌应用于纤维素酶生产提供了一定理论支持。

关键词：枝孢菌纤维素酶液态发酵响应面法优化

枝孢菌Cladosporium sp.Bio-1的木质纤维素降解特性研究

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枝孢菌Cladosporium sp.Bio-1的木质纤维素降解特性研究

作者：靳冉湖南大学

学位级别：硕士

筛选并改造获得高效木质纤维素降解微生物在生物能源、环境保护等领域具有重要的应用价值。本论文从收集自长沙岳麓山土壤环境中的真菌中，筛选出一株能够以碱木质素为唯一碳源生长的菌株，命名Bio-1。结合Bio-1培养特征、菌株形态特征... 详细信息

筛选并改造获得高效木质纤维素降解微生物在生物能源、环境保护等领域具有重要的应用价值。本论文从收集自长沙岳麓山土壤环境中的真菌中，筛选出一株能够以碱木质素为唯一碳源生长的菌株，命名Bio-1。结合Bio-1培养特征、菌株形态特征及18srDNA、ITS基因序列的系统发育分析，确定该菌属于枝孢菌属Cladosporium。对Bio-1的产酶能力研究发现，它胞外和胞内均能够产木质素降解酶，漆酶。第8天其胞外和胞内漆酶活性达到最大值，分别是241U/L和187U/L。在第4天向培养基中加入0.5mmol/L CuSO4作为漆酶诱导剂后，第8天测得的胞外和胞内酶活性均有显著增加，达到3800U/L和5352U/L，超过了一些经典的产漆酶真菌的产酶能力。同时，Bio-1也具有产生胞外和胞内纤维素酶内切葡聚糖酶的能力，菌株培养至第8天测得其最高酶活分别是51U/mL和2.9U/mL。为了更好地开发应用Bio-1菌株，本论文为进一步开展转化研究进行了两项前期工作。我们分别使用含有碱木质素、纤维素钠和桦树木聚糖为唯一碳源的培养基，以不同孢子接种浓度及不同生长时间内Bio-1的生长状况为检测指标，优化出一套简单有效的筛选具有木质素或纤维素或木聚糖降解能力转化子的方法，即以孢子浓度为108个/L接种，在少于60h能长出明显菌落的转化子，就是降解能力强于野生型的转化子。此外，我们构建了一个具有增强型绿色荧光蛋白（EGFP）和潮霉素B抗性基因（hph）双标记的质粒载体，为高效筛选Bio-1的转化子提供了有力的工具。经过测序并在大肠杆菌中表达，确定重组质粒中的hph和EGFP基因能够正常表达。本论文筛选鉴定出一株木质纤维素降解真菌并对其产酶能力进行分析，同时为其进一步开发利用开展了前期工作，为最终获得应用于生物能源与环境污染处理的优良菌株打下基础。

关键词：枝孢菌木质纤维素降解漆酶内切葡聚糖酶质粒载体构建

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枝孢菌危害葡萄果实症状发病原因与防治

河北农业技术师范学院学报 1992年第3期6卷 75-77页

作者：张国敏路俊廷王建中朱雁飞河北农业技术师范学院园艺系

1991年我院实习农场保护地葡萄,落花后十天左右,突然发生严重落果。取病果粒表面菌镜检,其病原菌形态特征是:分生孢子梗微淡褐色,直立,有4～6个分隔,近顶部有2～3次分枝,分枝顶端串生分生孢子,分生孢子单胞、无色、卵圆形,大小为10～15... 详细信息

1991年我院实习农场保护地葡萄,落花后十天左右,突然发生严重落果。取病果粒表面菌镜检,其病原菌形态特征是:分生孢子梗微淡褐色,直立,有4～6个分隔,近顶部有2～3次分枝,分枝顶端串生分生孢子,分生孢子单胞、无色、卵圆形,大小为10～15×5～7μm.分生孢子梗和分生孢子成簇于病果表面时,呈淡褐色。

关键词：葡萄枝孢菌危害防治