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低温诱导稻曲病菌菌核形成的转录组学分析

中国农业科学 2020年第22期53卷 4571-4583页

作者：吕楚阳邓平川张晓丽孙钰超梁五生胡东维浙江大学生物技术研究所/水稻生物学国家重点实验室浙江大学作物科学研究所

【目的】近40年来,稻曲病在世界各主要水稻栽培区均表现出发生规模不断扩大、严重程度不断增加的趋势,并逐渐发展成为水稻主要病害之一。前期对低温诱导初期的稻曲球进行切片,发现稻曲球内含有大量隐含菌核。本研究通过转录组高通量测... 详细信息

【目的】近40年来,稻曲病在世界各主要水稻栽培区均表现出发生规模不断扩大、严重程度不断增加的趋势,并逐渐发展成为水稻主要病害之一。前期对低温诱导初期的稻曲球进行切片,发现稻曲球内含有大量隐含菌核。本研究通过转录组高通量测序鉴定低温诱导稻曲病菌(Villosiclava virens)菌核形成的潜在调控基因,阐释菌核形成的分子机制,为揭示稻曲病发生规律及有效防治打下基础。【方法】利用高通量测序技术,对低温诱导处理的稻曲球进行转录组测序(对照组:TL911、TL911、TL911;低温处理组:FH1016、FH1016、FH1016)。以稻曲病菌基因组(UV-8b)作为参考基因组进行序列比对,利用FPKM法计算基因表达量,设定参数(|log2 fold change|≥1且q-value≤0.05)筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析、基因家族分析和富集分析(Gene Ontology/KEGG Pathway),鉴定稻曲病菌菌核形成关键基因,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对其表达量进行验证。【结果】转录组测序共获得59.78 G高质量数据,其中,近93.2%的数据能够比对到稻曲病菌基因组。数据分析共鉴定到8 426个基因存在不同程度表达,占总体基因的97.13%。与对照相比,低温处理可诱导793个基因显著差异表达,分别有398和395个基因表现为上调、下调表达,随机挑选6个基因进行qRT-PCR验证,试验结果与转录组分析一致。在差异表达基因中,共注释到180个(22.7%)基因家族,其中61.67%的基因家族表现为上调表达,主要包括MFS转运蛋白、糖转运蛋白、锌指转录因子等。GO富集分析发现,差异表达基因显著富集于碳水化合物代谢、氧化还原过程、氧化还原酶活性等。KEGG分析发现,差异表达基因显著富集于次生代谢产物生物合成、淀粉蔗糖代谢、糖酵解/糖异生等代谢通路,暗示营养物质代谢和能量代谢途径相关基因表达对于低温诱导菌核形成至关重要。【结论】低温可诱导稻曲病菌菌核形成。低温使机体内部处于氧化应激状态,可通过信号转导途径放大,该过程由多个基因参与并调控多个基因家族成员,最终促使跨膜运输、细胞形态、生物合成等基因的上调表达,使得在形成菌核过程中蛋白表达活跃,达到合成细胞及物质的高峰期,进而促进菌核形成。

关键词：稻曲病菌菌核转录组低温胁迫氧化应激反应差异表达基因

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虎奶菌菌核及其发酵菌丝体中的成分比较

食品与发酵工业 2024年第9期50卷 283-289页

作者：郭斌秦新政王慊樊永红新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室新疆乌鲁木齐830046 新疆农业科学院微生物应用研究所新疆乌鲁木齐830091

该研究通过测定虎奶菌菌核及其发酵菌丝体中的主要营养成分、活性成分和组成成分并对其进行分析比较。采用国家标准方法测定虎奶菌菌丝体及其菌核中的脂肪、蛋白质、维生素C、氨基酸、脂肪酸等营养成分,利用传统比色法测定其多糖、三萜... 详细信息

该研究通过测定虎奶菌菌核及其发酵菌丝体中的主要营养成分、活性成分和组成成分并对其进行分析比较。采用国家标准方法测定虎奶菌菌丝体及其菌核中的脂肪、蛋白质、维生素C、氨基酸、脂肪酸等营养成分,利用传统比色法测定其多糖、三萜、多酚等活性成分,GC-MS技术对其组分进行测定分析。结果显示,营养成分中虎奶菌菌核和发酵菌丝体的总糖、蛋白质、脂肪酸、维生素C、氨基酸和矿物质元素含量差异显著(P菌核中脂肪、维生素C、脂肪酸含量均高于菌丝体,而菌丝体中蛋白质和氨基酸含量均高于菌核。活性成分中虎奶菌菌丝体与菌核的黄酮含量差异不显著(P>0.05),其余活性成分中菌核与菌丝体含量差异显著(P菌核的组分主要是酸类、酯类和酮类化合物,菌丝体和菌核的共性成分有亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、亚麻酸甲酯、2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮。在菌丝体中主要化合物分别为亚麻酸甲酯、亚油酸、二十碳烯酸、5-羟甲基二氢呋喃-2-酮,菌核中主要为亚麻酸、丙三醇、硬脂酸,对比研究发现,菌丝体和菌核的化合物均以不饱和脂肪酸为主。通过实验结果可以看出,虎奶菌菌丝体与菌核相比,其营养成分、活性成分组成基本一致,菌丝体的组分更为丰富。因此,虎奶菌液体发酵菌丝体同样具有较高的营养价值和开发前景。

关键词：虎奶菌菌核发酵菌丝体营养成分成分分析

蔬菜菌核病菌对氟吡菌酰胺的敏感性及防病应用潜力评估

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中国农业科学 2018年第14期51卷 2711-2718页

作者：黄学屏宋昱菲罗健赵时峰慕卫刘峰山东农业大学植物保护学院/山东省蔬菜病虫生物学重点实验室/山东省高校农药毒理与应用技术重点实验室莘县农业局

【目的】评价蔬菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）对新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂氟吡菌酰胺的敏感性,明确药剂对不同发育阶段菌核病菌的毒力效应以及氟吡菌酰胺防治蔬菜菌核病的作用方式和田间应用效果,以指导氟吡菌酰胺的科... 详细信息

【目的】评价蔬菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）对新型琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂氟吡菌酰胺的敏感性,明确药剂对不同发育阶段菌核病菌的毒力效应以及氟吡菌酰胺防治蔬菜菌核病的作用方式和田间应用效果,以指导氟吡菌酰胺的科学使用。【方法】从山东省昌乐、寿光、青州、临朐和泰安等地的蔬菜产区采集173株来自黄瓜、番茄、茄子、西葫芦、芸豆、辣椒等6种作物上的田间菌核病发病组织,室内分离纯化后采用菌丝生长速率法测定其对氟吡菌酰胺的敏感性;测定氟吡菌酰胺对病菌菌核产量、菌核形态和菌核菌丝型萌发的影响;采用离体茄子叶片接种试验确定氟吡菌酰胺防治菌核病的作用方式;最后通过两年田间药效试验进一步验证其实际应用效果。【结果】氟吡菌酰胺对菌核病菌的菌丝生长具有较强的抑制活性,且对来自不同作物的173株菌核病菌的抑制中浓度（EC50）差异不大,分布在0.02—0.30μg·mL;,表明这些菌株可被用来分析蔬菜菌核病菌对氟吡菌酰胺的敏感性水平。EC50频率分布图呈单峰偏正态曲线分布,变异系数较小,表明该地区的蔬菜菌核病菌对氟吡菌酰胺均表现敏感。氟吡菌酰胺对菌核病菌的菌核产量、菌核形态以及菌核菌丝型萌发具有较高的抑制活性。在氟吡菌酰胺1.6μg·mL;处理浓度下,该药剂对3株来自不同作物的菌核病菌表现出相同的抑制趋势,其菌核的数量和干重均明显降低,形态明显变小,表明该药剂能够有效地减少菌核病菌的初侵染源数量,并降低其侵染活性;而经过连续3 d的观察,5μg·mL;氟吡菌酰胺对3株病菌的菌核菌丝型萌发的抑制率均在95%以上,表明该药剂有能力抑制菌核病菌的这一侵染方式,从而保护作物茎基部免受菌丝侵染。离体叶片接种防治试验表明,氟吡菌酰胺具有保护作用与治疗作用,40μg·mL;的保护效果为100.00%,治疗效果为88.81%,显著高于对照药剂多菌灵和菌核净的防治效果,但该药剂对菌核病的保护作用明显优于治疗作用,表明该药剂在田间使用时应在病害发病前或发病初期使用,从而获得较好的防治效果。2016和2017两年的田间药效试验中,氟吡菌酰胺200 g a.i./hm2处理对茄子菌核病的防治效果分别为90.30%和87.60%,显著高于氟吡菌酰胺其他施用剂量以及对照药剂菌核净600 g a.i./hm2、多菌灵1 150 g a.i./hm2的防治效果。【结论】新型琥珀酸脱氢酶抑制剂氟吡菌酰胺对菌核病菌的菌丝生长、菌核形成及萌发均具有较高的抑制活性,且在田间能够有效地控制菌核病发生,因此该药剂是防治菌核病的高效药剂,可作为现有防治药剂的补充。

关键词：菌核病氟吡菌酰胺敏感性菌核防治效果

正交设计法优化培养基中美拉德反应条件以提高猪苓菌核产量的研究

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中国药学杂志 2011年第17期46卷 1309-1311页

作者：尹婉嫱郭顺星中国医学科学院-中国协和医科大学药用植物研究所北京1000193

目的用正交设计法优化培养基中美拉德反应的条件,以提高猪苓菌核产量。方法以果糖和精氨酸作为美拉德反应的原料,经过调节pH后在一定温度下独立灭菌一定时间,之后与含蛋白胨和无机盐的培养基混合均匀并用于诱导猪苓菌核。以菌核干重为指... 详细信息

目的用正交设计法优化培养基中美拉德反应的条件,以提高猪苓菌核产量。方法以果糖和精氨酸作为美拉德反应的原料,经过调节pH后在一定温度下独立灭菌一定时间,之后与含蛋白胨和无机盐的培养基混合均匀并用于诱导猪苓菌核。以菌核干重为指标,对灭菌前pH值,果糖与精氨酸浓度比,灭菌时间(min),灭菌温度(℃)4个因素进行了L9(34)正交实验。结果极差分析结合方差分析表明,灭菌前pH值对菌核产量具有显著影响。优化后反应条件为:灭菌前pH为10;浓度比为200∶1;灭菌时间为80 min;灭菌温度为121℃。菌核产率提高了75%,菌核干重提高到每皿(0.225±0.16)g。结论相比优化前菌核产率为30%～50%,菌核干重为每皿0.1～0.15 g,新的反应条件显著提高了菌核产量。

关键词：猪苓菌核美拉德反应正交设计法

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药用真菌猪苓菌核渗出液理化性质的研究

中国中药杂志 2014年第1期39卷 40-43页

作者：邢咏梅李红莲郭顺星中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193 山西省古县农业委员会山西古县042400

探讨不同发育阶段人工培养的猪苓菌核渗出液的理化性质。对药用真菌猪苓进行培养,系统地观察不同发育阶段的猪苓菌核及其渗出液的形态特征;对不同发育阶段猪苓菌核渗出液的pH进行测定;采用硫酸-苯酚法测定猪苓菌核渗出液的多糖含量;并利... 详细信息

探讨不同发育阶段人工培养的猪苓菌核渗出液的理化性质。对药用真菌猪苓进行培养,系统地观察不同发育阶段的猪苓菌核及其渗出液的形态特征;对不同发育阶段猪苓菌核渗出液的pH进行测定;采用硫酸-苯酚法测定猪苓菌核渗出液的多糖含量;并利用BCA蛋白含量测定方法测定猪苓菌核渗出液的蛋白含量,利用紫外吸收法测定猪苓菌核渗出液中过氧化氢酶(CAT)的含量。在猪苓菌核发育过程中,菌核渗出液pH出现先升高后降低的趋势;渗出液的多糖含量逐渐下降;渗出液的蛋白含量及CAT含量出现逐渐升高的趋势,说明猪苓菌核渗出液形成过程中伴随着高水平的氧化应激反应。添加维生素C以后,部分地消除了活性氧,因此CAT活力下降。猪苓菌核渗出液的pH在猪苓菌核形成过程中一直维持酸性状态,间接反应出酸性环境有利于猪苓菌核的形成;菌核渗出液具有逐渐产生且最终被菌核重新吸收的特征。

关键词：猪苓菌核渗出液多糖 CAT

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青霉PT95菌株菌核中积累类脂的研究

中北大学学报（自然科学版） 2007年第3期28卷 236-240页

作者：么兰韩建荣中北大学化工与环境学院山西太原030051 山西大学生命科学与技术学院山西太原030006

研究了碳氮源和无机盐对青霉PT95菌株菌核中积累类脂的影响.供试的5种碳源中,葡萄糖最有利于PT95菌株产生大量菌核,获得高产率类脂.蛋白胨、硝酸钠、硝酸铵作为氮源有利于PT95菌株菌核分化、积累类脂,尿素、氯化铵、硫酸铵不支持PT95生... 详细信息

研究了碳氮源和无机盐对青霉PT95菌株菌核中积累类脂的影响.供试的5种碳源中,葡萄糖最有利于PT95菌株产生大量菌核,获得高产率类脂.蛋白胨、硝酸钠、硝酸铵作为氮源有利于PT95菌株菌核分化、积累类脂,尿素、氯化铵、硫酸铵不支持PT95生长.培养基中碳氮比为30∶1时,PT95菌株菌核生物量达到最高;碳氮比为70∶1时,类脂含量和类脂产率为最高.PT95菌株的菌核生物量、类脂产率随着培养基中K2HPO4浓度的增加而增加,随着FeSO4浓度的增加而减少.通过正交实验确定了有利于PT95菌株积累类脂的最佳培养基.

关键词：青霉菌核碳氮源无机盐类脂积累

一株抑制油菜核盘菌菌核形成的解淀粉芽孢杆菌

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应用与环境生物学报 2005年第3期11卷 373-376页

作者：陈士云杨宝玉高梅影戴顺英中国科学院武汉病毒研究所武汉430071

检测了从不同土壤中分离的17株芽孢杆菌对油菜核盘菌的抑制效果,发现4株菌株具有不同程度的抑制菌丝生长的能力,其中地衣芽孢杆菌菌株AJH-1和解淀粉芽孢杆菌菌株CH-2的抑菌效果最好.CH-2菌株不仅能抑制菌丝的生长,而且能抑制菌核的形成.... 详细信息

检测了从不同土壤中分离的17株芽孢杆菌对油菜核盘菌的抑制效果,发现4株菌株具有不同程度的抑制菌丝生长的能力,其中地衣芽孢杆菌菌株AJH-1和解淀粉芽孢杆菌菌株CH-2的抑菌效果最好.CH-2菌株不仅能抑制菌丝的生长,而且能抑制菌核的形成.CH-2菌株培养液经硫酸铵沉淀后具有抑制核盘菌生长的效果,且稀释10倍后仍具有抗菌活性.初步认为CH-2菌株的抑菌活性可能是抗菌蛋白或多肽的作用.

关键词：核盘菌菌核解淀粉芽孢杆菌抑菌活性

氮、磷、钾肥对黄连白绢病菌核形成和萌发的影响

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中草药 2011年第6期42卷 1210-1212页

作者：张德利银福军曾纬重庆市中药研究院重庆400065

目的研究氮、磷、钾肥对黄连白绢病菌核的形成和萌发的影响,为黄连栽培过程中防治病害提供新的方法。方法配制不同浓度的氮、磷、钾肥施加到土壤中,再接种菌丝块、菌核,观察对菌核形成、萌发的影响。结果尿素、碳酸氢氨对菌核萌发、形... 详细信息

目的研究氮、磷、钾肥对黄连白绢病菌核的形成和萌发的影响,为黄连栽培过程中防治病害提供新的方法。方法配制不同浓度的氮、磷、钾肥施加到土壤中,再接种菌丝块、菌核,观察对菌核形成、萌发的影响。结果尿素、碳酸氢氨对菌核萌发、形成均具有显著的抑制作用,而磷酸二氢钠、氯化钾、硝酸钾对菌核的形成、萌发具有不同程度的促进作用,磷酸二氢钾对菌核的萌发作用不明显,对菌核的形成具有抑制作用。结论生产中可采取偏施氮肥,少施钾肥、磷肥的措施来控制黄连白绢病菌核的形成及萌发。

关键词：氮肥磷肥钾肥黄连白绢病菌核

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猪苓菌核结构性质的研究

真菌学报 1991年第4期10卷 312-317页

作者：郭顺星徐锦堂中国医学科学院药用植物资源开发研究所北京100094

利用光学显微镜和电子显微镜对猪苓菌核的结构及其发育进行了研究。组成猪苓菌核的菌丝与平板培养或发酵培养的猪苓菌丝比较,具有多分枝、融合频率高、菌丝形态不规则等特点。猪苓菌核表现了高度的结构分化,有表皮、表皮下层、疏松菌丝... 详细信息

利用光学显微镜和电子显微镜对猪苓菌核的结构及其发育进行了研究。组成猪苓菌核的菌丝与平板培养或发酵培养的猪苓菌丝比较,具有多分枝、融合频率高、菌丝形态不规则等特点。猪苓菌核表现了高度的结构分化,有表皮、表皮下层、疏松菌丝层和结构菌丝之分,结构菌丝是组成菌核的主要成分,疏松菌丝层类似一般菌核的髓,但大小、位置在菌核中变化较大。菌核的个体繁殖是由母体菌核的一束或几束菌丝突破表皮而萌发产生新的菌核;较系统的观察了猪苓菌核细胞分裂及其菌丝内部结构的变化。

关键词：猪苓菌核结构个体发育