检索结果-南通市图书馆

作者：王凝浙江大学

学位级别：硕士

内生真菌指至少在生活史的某一阶段生活在植物体内,但是不会引起植物明显病状的一类真菌,很多内生真菌能够促进植物生长,提高植物的抗性,在农业生产上具有潜在应用价值。稻镰状瓶霉(Falciphora oryzae,Fo)R5-6-1是野生稻中分离得到的一... 详细信息

内生真菌指至少在生活史的某一阶段生活在植物体内,但是不会引起植物明显病状的一类真菌,很多内生真菌能够促进植物生长,提高植物的抗性,在农业生产上具有潜在应用价值。稻镰状瓶霉(Falciphora oryzae,Fo)R5-6-1是野生稻中分离得到的一种暗色有格内生真菌,与栽培稻共培养后,能够显著促进其生长,提高其对稻瘟病的抗性,暗示了稻镰状瓶霉作为生物肥料和药剂的应用潜力。因此本研究进一步探索了稻镰状瓶霉促进植物生长的最适条件和宿主范围,为将来农业生产上的实际应用提供依据,主要研究结果如下:1.稻镰状瓶霉可以缓解拟南芥幼苗和成熟植株的低氮胁迫正常生长条件下,稻镰状瓶霉可以定植于拟南芥根系,显著促进根系发育,但对地上部生长和植物总鲜重无显著促进作用。已有的研究表明,很多内生真菌,尤其是暗色有格内生真菌,有助于植物抵抗逆境条件,因此我们检测了缺素条件下,稻镰状瓶霉对拟南芥生长的作用。研究发现,在缺氮培养基中,稻镰状瓶霉接种可以促进拟南芥幼苗地上部生长和植物总鲜重,而缺磷、铁、钾等元素时,稻镰状瓶霉对拟南芥鲜重无显著促进作用。氮浓度低于100 μM时,稻镰状瓶霉显著促进拟南芥叶绿素含量和减少花青素积累;而氮浓度高于1000μM时,稻镰状瓶霉对拟南芥幼苗无显著促进作用,说明稻镰状瓶霉主要缓解拟南芥幼苗的低氮胁迫。在不含氮的蛭石珍珠岩混合基质中,稻镰状瓶霉接种也可以显著缓解拟南芥成熟植株的低氮胁迫。综上所述,稻镰状瓶霉接种拟南芥可以缓解幼苗和成熟植株的低氮胁迫。2.稻镰状瓶霉可以缓解十字花科植物和水稻的低氮胁迫为了更好地将稻镰状瓶霉运用于田间,我们检测了稻镰状瓶霉是否可以缓解其它植物的低氮胁迫。所选植物包括单子叶水稻、茄科番茄和烟草、豆科大豆、十字花科小白菜和菜心。将植物培养在不含氮的蛭石珍珠岩混合基质中,接种稻镰状瓶霉后发现,水稻、小白菜和菜心鲜重显著增加,叶绿色含量升高,因此,稻镰状瓶霉对缓解十字花科植物和水稻低氮胁迫效果更好。3.稻镰状瓶霉通过提高拟南芥内源氮含量,以缓解拟南芥的低氮胁迫稻镰状瓶霉缓解拟南芥低氮胁迫的最直接原因可能是提高了植物对氮素吸收、转运或同化,因此,我们我们首先检测了低氮条件下稻镰状瓶霉的变化,结果发现低氮条件下,稻镰状瓶霉中调控氮素吸收和同化通路的基因表达上调。与拟南芥共培养后,相比于拟南芥,菌中调控铵盐转运与同化通路的基因表达进一步上调,而共培养过程中,拟南芥中铵盐转运和氮同化相关基因也显著上调,拟南芥内源氮的含量显著提高。综上所述,稻镰状瓶霉通过调控拟南芥的氮素通路,从而部分缓解拟南芥的低氮胁迫。4.稻镰状瓶霉通过调控拟南芥体内细胞分裂素和乙烯的信号通路,从而缓解拟南芥的低氮胁迫低氮胁迫与植物激素信号通路密切相关,因此我们也检测了稻镰状瓶霉是否通过植物激素信号缓解拟南芥低氮胁迫。对植物不同激素信号通路突变体接种稻镰状瓶霉发现,低氮条件下,拟南芥的乙烯信号通路突变体ein2(ethylene insensitive 2)和 ein3/eil1(ethylene insensitive 3/ethylene insensitive 3-like 1),以及细胞分裂素突变体 arr1/10/12(Arabidopsis response regulators)和 ahp6(histidine phosphotransfer proteins 6)接种稻镰状瓶霉后,鲜重和叶绿素含量没有显著增加,说明稻镰状瓶霉也可以通过调控细胞分裂素和乙烯信号通路,部分缓解拟南芥的低氮胁迫。花青素积累是低氮胁迫的典型反应,稻镰状瓶霉接种可以显著减少低氮诱导的花青素积累,但对植物不同激素信号通路突变体接种稻镰状瓶霉发现,只有乙烯突变体接种稻镰状瓶霉后花青素仍然积累。而且稻镰状瓶霉接种促进AtEIN4、AtCTR1(Constitutive Triple Response 1)、AtEIL1、AtEBF1(Ein3-binding Box Protein1)基因表达。这些结果说明稻镰状瓶霉主要是通过乙烯信号通路缓解低氮诱导的花青素积累。与此相一致的是,外源施加乙烯合成前体ACC(Acetyl-CoA Carboxylic acid)可以缓解低氮诱导的花青素积累。这些结果表明,稻镰状瓶霉主要通过增加乙烯信号缓解低氮诱导的花青素积累。综上所述,稻镰状瓶霉可以缓解植物低氮胁迫,尤其对十字花科植物效果明显。而十字花科植物是少数不能与寄主非常广泛的共生真菌(即菌根真菌)互作的植物,因此,稻镰状瓶霉或可以弥补菌根真菌的不足,应用于十字花科叶菜类作物并提高其产量。对稻镰状瓶霉缓解拟南芥低氮胁迫的机制研究表明,稻镰状瓶霉可能是通过调控氮素通路和乙烯信号起作用,但具体的分子机制还有待进一步研究。

关键词：稻镰状瓶霉十字花科植物拟南芥低氮胁迫氮素通路细胞分裂素乙烯花青素

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Pmk1、Cpka和MagA基因在内生真菌稻镰状瓶霉（Harpophora oryzae）与水稻共生互作中的功能分析

Pmk1、Cpka和MagA基因在内生真菌稻镰状瓶霉（Harpophora oryzae...

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作者：李淑显浙江大学

学位级别：硕士

MAPK信号途径和cAMP信号途径控制着真菌的菌丝生长、发育和繁殖过程,这些信号过程中的核心基因在植物和人类病原菌的致病过程中起着必不可少的作用。目前为止,这两种信号途径在植物病原真菌中已经得到广泛的研究,但是在内生真菌中却少... 详细信息

MAPK信号途径和cAMP信号途径控制着真菌的菌丝生长、发育和繁殖过程,这些信号过程中的核心基因在植物和人类病原菌的致病过程中起着必不可少的作用。目前为止,这两种信号途径在植物病原真菌中已经得到广泛的研究,但是在内生真菌中却少有研究。内生真菌在提高寄主植物的抗生物和非生物胁迫中发挥着重要作用,对植物病害的生物防治具有重要的意义,因此了解MAPK信号途径和cAMP信号途径在内生真菌中的作用,能够更好的了解内生真菌与植物互作的机理,为内生真菌的生物防治应用提供更全面的理论支持。稻镰状瓶霉(Harpophora oryzae)是从水稻根部分离的一种暗色有隔内生真菌,能够在水稻根部侵染定殖,促进水稻的生长并提高其对稻瘟病的抗性。根据稻镰状瓶霉基因组测序结果及其同源基因比对,得到MAPK信号途径中的编码MAPK的基因Pmk1、cAMP-PKA信号途径中的PKA催化亚基Cpka及其上游G蛋白调控因子Mag A,发现其与植物病原真菌中的相应基因高度同源。利用同源置换的方法得到敲除突变体△Pmk1、△Cpka和△MagA。 △Pmkl与野生型相比,菌丝生长严重受阻,黑色素沉淀减少,但是产孢能力未受到影响,其不能形成附着胞,也不能在划伤的大麦叶片上侵染和在水稻根部侵染。。△Cpka突变体菌丝生长减缓,丧失了在固体和液体培养基中的产孢能力,△MagA突变体在菌丝生长和产孢能力上和野生型无显著差异,但是△Cpka和AMagA突变体均能够在疏水膜上正常形成附着胞,也都和野生型一样在划伤的大麦叶片上形成致病斑,并正常侵染到水稻的根部,对水稻的促生效应没有因为基因的缺失而丧失。此外Pmk1、Cpka和MagA三个基因不参与到细胞壁完整性的调控。综上所述,Pmk1基因参与菌丝的生长和对寄主的侵染,是稻镰状瓶霉与水稻共生互作所必需的;Cpka在稻镰状瓶霉的菌丝生长和产孢过程中具有着重要的作用,但不影响与水稻的共生互作;MagA不影响稻镰状瓶霉的菌丝生长、产孢和与寄主的共生互作。

关键词：暗色有隔内生真菌稻镰状瓶霉共生互作 Pmk1 Cpka MagA

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内生真菌稻镰状瓶霉对直播稻稻瘟病的防治效果

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中国稻米 2019年第4期25卷 68-69,73页

作者：王国迪陈瑞汪彦欣冯晓晓章初龙林福呈杭州市植保土肥总站杭州310020 浙江大学生物技术研究所杭州310058 浙江大学农业试验站杭州310058

野生稻内生真菌稻镰状瓶霉在实验室条件下接种到水稻上,可以诱导水稻产生对稻瘟病的抗性。为了明确该内生菌田间不同时期施药对直播水稻稻瘟病的防治效果,2017年在浙江省桐庐县开展了田间试验。结果显示,稻镰状瓶霉不同时期施药对直播... 详细信息

野生稻内生真菌稻镰状瓶霉在实验室条件下接种到水稻上,可以诱导水稻产生对稻瘟病的抗性。为了明确该内生菌田间不同时期施药对直播水稻稻瘟病的防治效果,2017年在浙江省桐庐县开展了田间试验。结果显示,稻镰状瓶霉不同时期施药对直播稻稻瘟病的防效与春雷霉素和芽孢杆菌相当,不同处理之间差异不显著。施用菌剂的处理对叶瘟的防效均达到70%以上;稻镰状瓶霉播后7d、14d施药处理对穗颈瘟的防效亦达70%以上。由此可见,稻镰状瓶霉可用于直播稻稻瘟病防治,拌种或播后撒施1次即可有效防治稻瘟病。

关键词：内生真菌稻镰状瓶霉稻瘟病防治

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基于衍生化GC-MS的水稻—真菌互作代谢谱研究

基于衍生化GC-MS的水稻—真菌互作代谢谱研究

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作者：王衬浙江大学

学位级别：硕士

植物在自然界中不是孤立存在的,其体内外生存着各种各样的微生物。植物-微生物通过建立营养交换体系,使营养物质在植物-微生物之间流动,进而形成致病／共生关系。植物-微生物之间致病／共生关系的建立与维持必然引起寄主体内代谢物质的... 详细信息

植物在自然界中不是孤立存在的,其体内外生存着各种各样的微生物。植物-微生物通过建立营养交换体系,使营养物质在植物-微生物之间流动,进而形成致病／共生关系。植物-微生物之间致病／共生关系的建立与维持必然引起寄主体内代谢物质的变化,并对植物的生长发育产生重要影响。代谢组学是一门研究生物体系受外界刺激时所产生的所有小分子代谢物变化的科学,可以从全局角度反映微生物对寄主代谢的影响。从野生稻根部分离的内生真菌稻镰状瓶霉(Harpophora oryzae)属巨座壳科(Magnaporthaceae)。同科的近缘物种多数是病原真菌,如引起水稻稻瘟病的稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)。与病原真菌不同,稻镰状瓶霉侵染定殖于水稻根部,可以显著促进水稻生长并不引起病状。基于此,本文选择稻镰状瓶霉和稻瘟菌侵染的水稻根系作为研究对象,建立了基于衍生化GC-MS的代谢物分析方法,并采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)等统计分析方法对水稻代谢物变化进行了研究。主要研究成果如下：1)建立植物-真菌互作的代谢组学取样体系和GC-MS分析体系针对两种真菌-水稻的互作特点,成功建立用于代谢组学研究的取样方法,最大限度地排除外界因子的干扰;通过对相关文献中方法的借鉴和改进,建立了一套适合水稻-真菌互作体系的代谢组学分析方法。利用PCA、PLS-DA等统计分析方法,研究了两种真菌在水稻根系侵染不同时期引起的水稻根系和叶片的代谢物变化,并结合已有研究对其代谢途径进行解释分析。2)结合荧光标记方法研究真菌侵染过程采用荧光标记方法,观察了稻镰状瓶霉和稻瘟菌在水稻根部侵染不同时期的侵染行为,展示了两种真菌在水稻根系中的定殖特征。初期侵染过程相似,包括分生孢子的萌发、侵染菌丝的侵染以及在植物细胞中的穿梭;侵染中后期出现分歧,稻瘟菌可以侵染中柱细胞和维管组织,而稻镰状瓶霉侵染止步于内皮层,不侵染中柱细胞及微管组织。3)两种真菌侵染水稻根系的代谢变化利用建立的代谢组学方法,经过对两种真菌各个侵染时期样品的单独比较和整体分析,分别找到了两种真菌在侵染水稻过程中的差异代谢物,并进行了分析描述和宏观比较。分析结果表明：侵染初期,两种真菌侵染的寄主代谢模式相近,同样涉及到植物的防御反应、糖类物质的供应、氨基酸代谢途径以及莽草酸途径。代谢途径的不同主要在于,稻瘟菌侵染后期的莽草酸途径分流产生奎尼酸仍然存在,而稻镰状瓶霉侵染后期不存在莽草酸和奎尼酸的积累;同时稻瘟菌侵染水稻根系和叶片过程的代谢模式相近,都包含莽草酸途径和苯丙烷类次生代谢途径。4)两种真菌侵染水稻根系对地上部生长的影响稻镰状瓶霉局限定殖于根部,不能通过微管组织扩散到地上部分;在侵染前中期并没有引起水稻地上部分代谢变化,后期成功定殖之后表现为显著的促生效应。与之不同的是,稻瘟菌作为系统侵染性病原,在侵染前期引发水稻地上部分代谢变化,主要涉及初级代谢途径,说明植物根系和地上部分作为一个统一的有机整体,地上部的生长会受根系微生物胁迫的影响,同时,地上部会通过物质运输或信号传递为根系抵御病原侵染提供基础。

关键词：稻镰状瓶霉稻瘟病菌代谢组学莽草酸途径

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野生稻内生真菌与拟南芥的共生关系研究

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作者：李娜浙江大学

学位级别：硕士

内生真菌具有丰富的生物学功能多样性,是近年科学家研究的热点。暗色有隔内生真菌是根系内生真菌的主要类群,在植物抗生物和非生物胁迫中发挥着重要功能。本论文研究的菌种分离自云南西双版纳濒临灭绝的疣粒野生稻（Oryza granulata）... 详细信息

内生真菌具有丰富的生物学功能多样性,是近年科学家研究的热点。暗色有隔内生真菌是根系内生真菌的主要类群,在植物抗生物和非生物胁迫中发挥着重要功能。本论文研究的菌种分离自云南西双版纳濒临灭绝的疣粒野生稻（Oryza granulata）的根部,这种珍稀濒危植物具有特殊的生长环境和生态体系,有可能筛选出种类新颖、具有促生、抗病、抗逆等生物学功能的优质菌种。挖掘内生真菌资源对于维持农业生态平衡和保护自然环境方面具有很重要的意义。 1)在1/2MS培养基上,用模式植物拟南芥和野生稻根部内生真菌建立共培养体系,共培养10-14天后观察植株的生长状况,筛选获得对拟南芥具有显著促生效应的内生真菌菌株1株。 2)稻镰状瓶霉（Harpophora oryzae）是一种根部定殖的内生真菌。研究发现,该菌对拟南芥的生长具有显著的促生作用。生物量显著高于对照,根毛浓密,明显比对照多,根长比对照稍长,但无显著性差异。这表明该菌对拟南芥的促生作用可能与根的营养吸收有关。稻镰状瓶霉定殖的拟南芥叶片明显变绿,叶绿素a和叶绿素b含量显著高于对照,促进拟南芥的光合作用,有利于有机物质的积累。该菌在一定程度上也可以提高拟南芥对灰霉（Botrytis cinerea）的抗病性。 3)利用荧光标记的稻镰状瓶霉转化子与拟南芥共培养,在显微镜下观察其在根部的定殖形态和动态,表明稻镰状瓶霉大多定殖在根表皮细胞间。 4)进一步研究了稻镰状瓶霉定殖对拟南芥代谢的影响,用气质联用和离子色谱法对拟南芥叶片的代谢组分进行了分析,发现大部分初生代谢物质含量升高,同时发现硝酸根离子下降和氯离子升高。

关键词：内生真菌稻镰状瓶霉拟南芥促生代谢组分

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