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核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

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植物保护学报 2024年第2期51卷 302-313页

作者：刘勇张宇宇付艳苹谢甲涛姜道宏程家森华中农业大学农业微生物学国家重点实验室武汉430070 华中农业大学植物科学技术学院湖北省作物病害监测和安全控制重点实验室武汉430070

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因(autophagy-related gene,ATG)编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理... 详细信息

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因(autophagy-related gene,ATG)编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。

关键词：核盘菌 SsATG5 SsATG8 自噬致病力侵染垫

MfCdtf1基因对桃褐腐病菌生长、产孢和致病力的影响

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植物保护学报 2024年第3期51卷 672-683页

作者：杨静雅曾哲政肖媛玲蔡民政吴沛珊魏闻恺阴伟晓罗朝喜华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室武汉430070 华中农业大学植物科技学院湖北省作物病害监测及安全控制重点实验室武汉430070

为探究桃褐腐病菌实生链核盘菌Monilinia fructicola环磷酸腺苷依赖性转录因子(cyclic adenosine monophosphate dependent transcription factor,Cdtf)在侵染植物寄主过程中发挥的作用,以野生型菌株Bmpc7为研究对象,通过基因组学和侵... 详细信息

为探究桃褐腐病菌实生链核盘菌Monilinia fructicola环磷酸腺苷依赖性转录因子(cyclic adenosine monophosphate dependent transcription factor,Cdtf)在侵染植物寄主过程中发挥的作用,以野生型菌株Bmpc7为研究对象,通过基因组学和侵染早期转录组学分析预测Cdtf1基因的结构及功能,对该基因进行敲除并对敲除转化子和回补转化子进行表型和抗逆性测定。结果显示,MfCdtf1在桃褐腐病菌侵染早期上调表达明显,接种后1 h和24 h时MfCdtf1的表达量显著上升,表明MfCdtf1参与调控桃褐腐病菌的侵染和致病。对3个纯合MfCdtf1敲除转化子和3个杂合回补转化子的表型进行观察,发现MfCdtf1基因的缺失使桃褐腐病菌的菌丝生长速率和致病力显著降低,产孢能力和色素合成能力丧失。甘油、H_(2)O_(2)、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、CaCl_(2)、KCl和NaCl等多种外源胁迫对敲除转化子ΔMfCdtf1的生长抑制率显著低于对野生型菌株Bmpc7的生长抑制率,表明MfCdtf1的缺失降低了桃褐腐病菌对外源胁迫的敏感性。

关键词：桃褐腐病实生链核盘菌 MfCdtf1基因致病机制外源胁迫抗逆性

土壤封闭型除草剂对油菜田土壤细菌多样性的影响

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中国油料作物学报 2024年第2期46卷 324-333页

作者：李仪覃微为任体容程家森刘浩黄俊斌郑露华中农业大学植物科学技术学院/农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室/湖北省作物病害监测与安全控制重点实验室湖北武汉430070

土壤封闭除草是一种有效的油菜田化学除草措施。为评估不同土壤封闭型除草剂对油菜田土壤微生物的影响,使用16S rRNA扩增子测序技术分析了四种常用土壤封闭型除草剂甲草胺、异丙甲草胺、乙草胺及精异丙甲草胺处理后土壤微生物结构及多... 详细信息

土壤封闭除草是一种有效的油菜田化学除草措施。为评估不同土壤封闭型除草剂对油菜田土壤微生物的影响,使用16S rRNA扩增子测序技术分析了四种常用土壤封闭型除草剂甲草胺、异丙甲草胺、乙草胺及精异丙甲草胺处理后土壤微生物结构及多样性的变化情况。结果表明,土壤封闭型除草剂处理会导致油菜田土壤细菌多样性显著下降,其中甲草胺处理影响最大;但在除草剂处理一段时间后土壤中细菌群落多样性与丰富度逐渐恢复。土壤封闭型除草剂处理对油菜土壤中放线菌门、酸杆菌门等影响较大,甲草胺较其他土壤封闭型除草剂处理中土壤细菌在门水平上变化最大。土壤封闭型除草剂处理60 d后能增加与污染物降解、反硝化、光合作用、抑制病原菌生长、根际促生相关功能细菌的丰度;减少与吸收营养、排泄代谢物相关的功能细菌的丰度。综合研究结果,土壤封闭型除草剂对油菜田土壤微生物多样性和群落结构有一定影响,但随着处理时间推移,除草剂对土壤微生物多样性影响程度逐渐降低。

关键词：油菜土壤封闭除草剂微生物群落多样性

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HMG-box家族基因MfHMG5和MfHMG6对桃褐腐病菌生长、产孢和致病的影响

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植物病理学报 2024年

作者：杨静雅曾哲政肖媛玲蔡民政吴沛珊魏闻恺阴伟晓罗朝喜华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室华中农业大学植物科技学院湖北省作物病害监测及安全控制重点实验室

由链核盘菌引起的褐腐病严重危害核果和仁果类水果的生产，极大影响我国水果的远距离销售与出口。基于对实生链核盘菌（Monilinia fructicola）基因组学和侵染早期转录组学分析，筛选到MfHMG5和MfHMG6基因在桃褐腐病菌侵染早期各时间段... 详细信息

由链核盘菌引起的褐腐病严重危害核果和仁果类水果的生产，极大影响我国水果的远距离销售与出口。基于对实生链核盘菌（Monilinia fructicola）基因组学和侵染早期转录组学分析，筛选到MfHMG5和MfHMG6基因在桃褐腐病菌侵染早期各时间段的表达量变化趋势相同，都在侵染1 h后显著下降，而后逐渐上升。为阐明两者的生物学功能，对MfHMG5的敲除和过表达转化子，MfHMG6的敲除和回补转化子的表型进行观察，发现MfHMG5基因的缺失和过量表达都降低褐腐病菌的生长速率和产孢能力，但不影响其致病力。MfHMG6基因的缺失降低了褐腐病菌的生长速率、致病力和产孢能力，且导致MfHMG5基因的表达量升高。本研究结果说明MfHMG5和MfHMG6参与调控桃褐腐病菌的生长与致病。

关键词：桃褐腐病实生链核盘菌 HMG-box 产孢致病机制

桃褐腐病菌自噬相关基因MfATG1生物学功能研究

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植物病理学报 2024年

作者：黄松曾哲政尹良芬阴伟晓罗朝喜华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室华中农业大学植物科技学院湖北省作物病害监测及安全控制重点实验室

桃褐腐病是桃树主要病害之一，其大规模流行给果农带来巨大损失。目前，关于褐腐病的研究主要集中在病原菌的分离鉴定、抗药性和防治等方面，而对褐腐病菌致病机制的研究相对较少。本研究基于前期获得的桃褐腐病菌Monilinia fructicola... 详细信息

桃褐腐病是桃树主要病害之一，其大规模流行给果农带来巨大损失。目前，关于褐腐病的研究主要集中在病原菌的分离鉴定、抗药性和防治等方面，而对褐腐病菌致病机制的研究相对较少。本研究基于前期获得的桃褐腐病菌Monilinia fructicola侵染果实的早期转录组数据及基因组数据，通过PHI注释分析发现自噬相关基因MfATG1在褐腐病菌侵染过程中可能发挥重要作用。通过基因敲除技术，获得MfATG1基因的敲低阳性转化子，并比较其与野生型菌株生长发育、致病力和其他抗逆性的差异，以解析其生物学功能。研究结果表明：MfATG1基因敲低影响褐腐病菌M. fructicola菌丝形态和自噬过程，降低菌丝生长速率和致病力，但不影响孢子萌发。在NaCl胁迫条件下，MfATG1敲低提高了褐腐病菌对NaCl的敏感性，表明MfATG1基因参与褐腐病菌对盐胁迫的应答。在H2O2、SDS和刚果红胁迫条件下，敲低MfATG1降低了褐腐病菌对其敏感性，表明MfATG1基因可以参与调控褐腐病菌的细胞壁完整性以及氧化应激反应。

关键词：桃褐腐病菌 MfATG1基因致病力自噬逆境胁迫

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小麦抗条锈病和白粉病的遗传及育种

中国农业科学 2024年第1期57卷 1-3页

作者：李顺达兰彩霞华中农业大学植物科学技术学院/湖北洪山实验室

小麦是全球最主要粮食作物之一，在生长发育过程中面临不同生物胁迫或非生物胁迫。其中，由真菌性病原菌所引起的小麦条锈病和白粉病是限制小麦产量的重要因素，发病严重时可分别造成小麦产量损失高达60%和50%。利用抗病基因培育抗病品... 详细信息

小麦是全球最主要粮食作物之一，在生长发育过程中面临不同生物胁迫或非生物胁迫。其中，由真菌性病原菌所引起的小麦条锈病和白粉病是限制小麦产量的重要因素，发病严重时可分别造成小麦产量损失高达60%和50%。利用抗病基因培育抗病品种是目前防制这些病害最为经济、环保且有效的措施。

关键词：小麦粮食作物生长发育

陆地棉重组自交系再生能力和遗传转化效率筛选

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作物学报 2024年第5期50卷 1172-1180页

作者：乐愉王涛张献龙林忠旭华中农业大学植物科学技术学院/作物遗传改良全国重点实验室湖北武汉430070

转基因工程育种是棉花种质创新的有效手段,为了拓展陆地棉可再生基因型,丰富棉花转基因受体,本研究以湖北省高产阔叶棉品种‘鄂棉22’(E22)为母本、高再生能力的鸡脚叶品种‘豫早1号’(YZ1)为父本,通过单籽传法构建了F9重组自交系群体(Y... 详细信息

转基因工程育种是棉花种质创新的有效手段,为了拓展陆地棉可再生基因型,丰富棉花转基因受体,本研究以湖北省高产阔叶棉品种‘鄂棉22’(E22)为母本、高再生能力的鸡脚叶品种‘豫早1号’(YZ1)为父本,通过单籽传法构建了F9重组自交系群体(YE);利用棉花中比较成熟的IBA+KT(IK)和2,4-D+KT(DK)2种不同激素组合的培养体系,分别对重组自交系群体的164个家系的愈伤组织诱导率(CIF)、愈伤组织继代繁殖力(CSC)、愈伤组织的出胚率(CRE)以及愈伤组织出胚时间(CET)进行比较,共获得12个可再生的阔叶棉家系;利用目前成熟的棉花遗传转化体系对可再生阔叶棉家系进行遗传转化效率分析,同时对其进行田间农艺性状考察,最终获得了一个遗传转化效率为82.9%并且农艺性状更优良的家系YE3。本研究为棉花的遗传转化及基因功能研究拓展了陆地棉基因型种质资源。

关键词：棉花重组自交系体细胞胚胎发生再生能力遗传转化效率

ACLSV外壳蛋白与梨两种E3泛素连接酶互作及亚细胞定位

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园艺学报 2024年第8期51卷 1715-1727页

作者：邱辉朱德娟张永乐高玉洁李柳王国平洪霓果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室华中农业大学园艺林学学院武汉430070 华中农业大学植物科技学院湖北省作物病害监测与安全控制重点实验室武汉430070

为深入了解苹果褪绿叶斑病毒(apple chlorotic leaf spot virus,ACLSV)与寄主植物的互作特性,构建了表达该病毒外壳蛋白(coat protein,CP)的诱饵载体pGBKT7-CP,采用酵母双杂交技术,从‘红香酥’梨cDNA文库中筛选出与ACLSV CP潜在互作的3... 详细信息

为深入了解苹果褪绿叶斑病毒(apple chlorotic leaf spot virus,ACLSV)与寄主植物的互作特性,构建了表达该病毒外壳蛋白(coat protein,CP)的诱饵载体pGBKT7-CP,采用酵母双杂交技术,从‘红香酥’梨cDNA文库中筛选出与ACLSV CP潜在互作的33种寄主因子。酵母双杂交和双分子荧光互补试验验证了CP与来自梨的两种RING型E3泛素连接酶(命名为MIEL和BOI)互作。亚细胞定位分析表明,CP与BOI具有相似的胞间连丝和细胞核分布特点,MIEL主要分布在内质网和细胞核。双分子荧光互补试验结果显示,CP与BOI互作不改变二者的亚细胞分布,而CP与MIEL互作信号分布与MIEL亚细胞定位相似。构建了这3种蛋白的截短突变体,发现含zf-CHY结构域(1~99aa)的MIEL截短突变体可以与CP互作,而仅全长BOI可以与CP互作,CP截短突变体不能与这两种寄主蛋白互作。

关键词：苹果褪绿叶斑病毒外壳蛋白酵母双杂交 E3泛素连接酶蛋白互作亚细胞定位

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关键栽培措施对菜籽油综合品质的影响

作物学报 2024年第6期50卷 1554-1567页

作者：宁宁余新颖秦梦倩娄洪祥王宗铠王春云贾才华徐正华王晶蒯婕汪波赵杰周广生华中农业大学植物科学技术学院/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室湖北武汉430070 华中农业大学食品科学技术学院/教育部环境食品学重点实验室湖北武汉430070

为明确关键栽培措施对菜籽油品质的影响,本研究以“湘杂油518”和“大地199”为材料,分别在武汉和兰州进行播期、密度及氮肥处理单因素试验,籽粒成熟后收获冷榨,测定菜籽油色泽、过氧化值、极性总酚及甾醇含量等关键品质指标,综合评价... 详细信息

为明确关键栽培措施对菜籽油品质的影响,本研究以“湘杂油518”和“大地199”为材料,分别在武汉和兰州进行播期、密度及氮肥处理单因素试验,籽粒成熟后收获冷榨,测定菜籽油色泽、过氧化值、极性总酚及甾醇含量等关键品质指标,综合评价各处理下菜籽油品质。结果表明:本试验条件下,播期、密度、氮肥均显著影响菜籽油关键品质指标,但各指标在两品种、两试验点间的变化规律不尽相同。两试点、两品种均在早播条件下菜籽油的油酸含量较高,且均随播期推迟,色泽加深,叶绿素含量升高,综合品质下降。两试点的湘杂油518品种在D2密度(4.5×10^(5)hm^(–2))下的菜籽油的酸价较低,极性总酚、总植物甾醇和总生育酚含量较高,综合品质较好。两试点的大地199品种则随密度增加菜籽油叶绿素含量增加,色泽加深,亚油酸含量降低,综合品质下降。两试点、两品种均在低氮下(120 kg hm^(–2))有较高的籽粒含油量和出油效率,且均随施氮量的增加菜籽油色泽加深,综合品质下降。主成分分析表明,播期对菜籽油综合品质的影响大于种植密度和施氮量处理,酸价、叶绿素、极性总酚、抗氧化能力和总植物甾醇是影响菜籽油的关键品质指标;相关性分析表明,籽粒含油量与出油效率显著正相关,叶绿素、类胡萝卜素与菜籽油色泽均呈显著正相关,极性总酚与抗氧化性显著正相关。综上所述,生产中适期早播、减少氮肥用量、降低种植密度,可提高压榨菜籽油品质。本试验结果可为高品质菜籽油优质原料的生产提供技术支撑。

关键词：油菜播期密度氮肥菜籽油品质