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黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）侵染性克隆的构建及其侵染甜瓜的转录组分析

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南京农业大学学报 2024年

作者：余维琪蒙令瑶徐凯蒋磊江彤安徽农业大学植物保护学院/作物有害生物综合治理安徽省重点实验室/植物病虫害生物学与绿色防控安徽普通高校重点实验室/农产品质量与生物安全教育部重点实验室

［目的］构建黄瓜绿斑驳花叶病毒（cucumber green mottle mosaic virus，CGMMV）侵染性克隆，利用RNA-Seq技术分析感染CGMMV甜瓜的转录组数据，为深入研究甜瓜对CGMMV的抗病机理奠定基础。［方法］提取感染CGMMV甜瓜叶片RNA，反转录获... 详细信息

［目的］构建黄瓜绿斑驳花叶病毒（cucumber green mottle mosaic virus，CGMMV）侵染性克隆，利用RNA-Seq技术分析感染CGMMV甜瓜的转录组数据，为深入研究甜瓜对CGMMV的抗病机理奠定基础。［方法］提取感染CGMMV甜瓜叶片RNA，反转录获得cDNA，以cDNA为模板将CGMMV全基因组分成3段分别克隆，利用同源重组法构建侵染性克隆pCB-CGMMV。再分别提取感染CGMMV甜瓜和健康甜瓜叶片总RNA送生物公司进行RNA-Seq分析，Solexa GA pipeline和SOAP软件处理数据得到Unigene。再利用GenBank和Swissprot软件对大于350 bp的Unigene进行基因功能注释，Blast2GO程序用于搜索Unigene的GO注释，WEGO软件用于GO功能分类，Inter-ProScan software程序用于COG分析，OmicShare Tools程序用于KEGG分析。［结果］pCB-CGMMV分别接种黄瓜、西瓜、甜瓜和本氏烟，植株叶片均出现明显花叶症状，RT-PCR和Western blot检测各植株系统叶，均能检测到CGMMV。进一步将感染CGMMV甜瓜和健康甜瓜叶片进行转录组分析，共筛选到1872个差异表达基因（DEGs），其中1431个DEGs上调表达，441个DEGs下调表达。GO、COG注释和KEGG通路分析表明，DEGs参与碳水化合物和脂质转运代谢、植物信号传导、MAPK级联反应以及植物-病原物互作等途径。为了验证RNA-Seq测序结果，采用qRT-PCR检测了9个基因的差异表达情况，发现与转录组数据结果基本一致。［结论］本研究成功构建了CGMMV安徽分离物侵染性克隆，分析了感染CGMMV甜瓜的转录组数据，发现感病甜瓜差异表达基因DEGs参与植物多种抗病生理代谢。

关键词：黄瓜绿斑驳花叶病毒侵染性克隆构建甜瓜转录组分析

假单胞菌的GacS/GacA双组分系统及其作用机制研究进展

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微生物学通报 2024年

作者：尤欢邓强张雷张立新安徽农业大学植物保护学院作物有害生物综合治理安徽省重点实验室

微生物的信号转导系统有助于它们适应复杂的环境变化，由感应蛋白激酶和反应调控蛋白构成的双组分系统（TCS）是革兰氏阴性细菌中的全局性调控系统，在调控次生代谢和信号通讯中扮演着重要角色。GacS/GacA双组分系统在细菌适应土壤环境... 详细信息

微生物的信号转导系统有助于它们适应复杂的环境变化，由感应蛋白激酶和反应调控蛋白构成的双组分系统（TCS）是革兰氏阴性细菌中的全局性调控系统，在调控次生代谢和信号通讯中扮演着重要角色。GacS/GacA双组分系统在细菌适应土壤环境、对植物的致病性和耐受性中起着调控的作用。假单胞菌中GacS和GacA的结构高度同源，在属内不同的种以及致病变种中的调控机理存在不同程度的差异，本文从GacS/GacA双组分系统在假单胞菌中的信号转导、调控网络，以及在调控中的主要功能等多个角度总结了其研究进展，期望为GacS/GacA双组分系统参与调控细菌致病性的机理研究提供参考。

关键词： GacS/GacA 假单胞菌属基因调控致病性信号转导

小麦纹枯病拮抗菌HB-10的筛选及其发酵条件优化

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中国生物防治学报 2024年第2期40卷 435-447页

作者：程亮亮叶磊王文凯唐建林檀根甲安徽农业大学植物保护学院/作物有害生物综合治理安徽省重点实验室合肥230036

为开发对小麦纹枯病有防治效果的生防菌株,本研究筛选出一株对小麦纹枯病病菌有防治效果的HB-10菌株。并对菌株HB-10进行鉴定、发酵优化及盆栽防效试验。结果表明,菌株HB-10对禾谷丝核菌的抑制率为89.72%;通过形态学鉴定和分子鉴定分析... 详细信息

为开发对小麦纹枯病有防治效果的生防菌株,本研究筛选出一株对小麦纹枯病病菌有防治效果的HB-10菌株。并对菌株HB-10进行鉴定、发酵优化及盆栽防效试验。结果表明,菌株HB-10对禾谷丝核菌的抑制率为89.72%;通过形态学鉴定和分子鉴定分析得出,菌株HB-10为铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa;抑菌谱试验表明,菌株HB-10对烟草赤星病菌、水稻恶苗病菌、稻瘟病菌和油菜菌核病菌都具有较强的拮抗作用。盆栽试验中菌株HB-10对小麦纹枯病相对防效为69.42%。通过正交试验和响应面分析,显示HB-10菌株最适在葡萄糖10 g/L、酵母粉20 g/L、KCl 10 g/L的培养基中生长;最佳的发酵条件为转速215 r/min、温度37℃、接种量为4%、初始p H 7.3、培养时间84 h。经优化后菌株HB-10在24 h的OD_(600)平均值为5.92,比优化前提高了181.8%,对病原菌抑制率也有一定的提升。研究结果为铜绿假单胞菌HB-10生防菌剂的开发及其对小麦纹枯病的防治应用提供了理论依据。

关键词：小麦纹枯病生防菌发酵优化铜绿假单胞菌

禾谷镰孢半胱天冬氨酸酶FgCas4的生物学功能

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植物病理学报 2024年第2期54卷 332-342页

作者：王晓妍从威威陈莉张承启作物有害生物综合治理安徽省重点实验室安徽农业大学植物保护学院合肥230036

半胱天冬氨酸酶(caspase)在哺乳动物中参与调控细胞凋亡过程,控制着多种疾病的发生发展。本研究利用基因敲除和回补的方法,获得了禾谷镰孢中半胱天冬氨酸酶基因FgCas4的敲除突变体ΔFgCas4和回补体ΔFgCas4-C。通过观察分析发现,基因FgC... 详细信息

半胱天冬氨酸酶(caspase)在哺乳动物中参与调控细胞凋亡过程,控制着多种疾病的发生发展。本研究利用基因敲除和回补的方法,获得了禾谷镰孢中半胱天冬氨酸酶基因FgCas4的敲除突变体ΔFgCas4和回补体ΔFgCas4-C。通过观察分析发现,基因FgCas4的缺失并不影响禾谷镰孢(Fusarium graminearum)的生长速率、菌落形态、分生孢子产量、致病和产毒。但是,敲除突变体ΔFgCas4的菌丝分支变多且具有3个隔膜的分生孢子比例较野生型和回补体增加了8.7%。对外界环境胁迫因子耐受性测定显示,ΔFgCas4对杀菌剂和金属离子的敏感性显著增加,同时其细胞内脂滴含量增多,对渗透胁迫因子抗性变强。亚细胞定位发现,半胱天冬氨酸酶FgCas4定位于液泡中。此外,基因FgCas4的缺失导致***细胞自噬过程明显提前。上述研究结果表明,***中半胱天冬氨酸酶FgCas4主要在菌体无性繁殖、对不同环境胁迫的应答以及细胞自噬过程中发挥重要作用。

关键词：禾谷镰孢半胱天冬氨酸酶FgCas4 无性繁殖环境胁迫细胞自噬

新型脱甲基酶抑制剂氯氟醚菌唑对水稻恶苗病致病菌藤仓镰孢菌的抑菌活性

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农药学学报 2024年第1期26卷 69-76,35页

作者：陈星杨家伟 KOKLANNOU Damalk Saint Claire Senakpon 孙扬陈雨安徽农业大学植物保护学院合肥230036 作物有害生物综合治理安徽省重点实验室合肥230036

水稻恶苗病是水稻生产中的重要种传真菌病害,其在我国的主要致病菌为藤仓镰孢菌Fusarium fujikuroi。本研究采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定了102株藤仓镰孢菌对新型脱甲基酶抑制剂氯氟醚菌唑的敏感性,明确了其敏感性分布,同时测... 详细信息

水稻恶苗病是水稻生产中的重要种传真菌病害,其在我国的主要致病菌为藤仓镰孢菌Fusarium fujikuroi。本研究采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定了102株藤仓镰孢菌对新型脱甲基酶抑制剂氯氟醚菌唑的敏感性,明确了其敏感性分布,同时测定了氯氟醚菌唑对藤仓镰孢菌菌丝和孢子形态、细胞膜通透性、细胞壁和细胞膜完整性、麦角甾醇和毒素合成的影响。结果表明:氯氟醚菌唑对藤仓镰孢菌菌丝生长和孢子萌发的EC50值范围分别在0.0305~0.7579μg/mL和0.1091~1.6870μg/mL,平均EC50值分别为(0.2469±0.0167)μg/mL和(0.6397±0.0324)μg/mL。此外,用EC50浓度的氯氟醚菌唑处理,可使藤仓镰孢菌菌丝扭曲破裂、孢子皱缩扁平,可破坏菌丝细胞壁和细胞膜完整性,显著降低了麦角甾醇含量,影响毒素合成。研究结果证实了氯氟醚菌唑对藤仓镰孢菌的生物活性,可为水稻恶苗病的田间防治以及氯氟醚菌唑的科学合理使用提供依据。

关键词：脱甲基酶抑制剂氯氟醚菌唑水稻恶苗病藤仓镰孢菌抑菌活性

草地贪夜蛾与东方黏虫的种内及种间斗争行为差异研究

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植物保护 2024年第5期50卷 158-170页

作者：马文玲杨灯海范恒喆盛成旺胡飞杨斌操海群王桂荣蒋兴川安徽农业大学植物保护学院作物有害生物综合治理安徽省重点实验室植物病虫害生物学与绿色防控安徽普通高校重点实验室合肥230036 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室北京100193 安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所合肥230031

昆虫之间存在复杂的种内及种间竞争关系,竞争中的获胜方可以占有食物、配偶等资源,其中,斗争行为是昆虫竞争的主要方式之一。草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是我国玉米上的重大入侵性害虫,其入侵过程伴随着与本地害虫的竞争,草地贪夜... 详细信息

昆虫之间存在复杂的种内及种间竞争关系,竞争中的获胜方可以占有食物、配偶等资源,其中,斗争行为是昆虫竞争的主要方式之一。草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是我国玉米上的重大入侵性害虫,其入侵过程伴随着与本地害虫的竞争,草地贪夜蛾与本地害虫的种内及种间竞争能力差异是其能否成功入侵、定殖甚至取代本地种群的关键。东方黏虫Mythimna separata是我国玉米上重要的本地害虫,本文分别对不同龄期草地贪夜蛾和东方黏虫幼虫的种内及种间斗争行为进行深入研究。在种内斗争行为中,不同龄期东方黏虫幼虫均表现出较高频次的攻击行为,以头部接触行为发生最为频繁;而草地贪夜蛾仅高龄幼虫对低龄幼虫表现出显著攻击性,如在6龄vs 4龄中,头部接触频次为(0.318±0.073)次/min、猛击频次为(0.313±0.059)次/min。在种间斗争行为中,不同龄期草地贪夜蛾幼虫均对东方黏虫表现出显著高频次且具有杀伤力的攻击行为,如在4龄vs 4龄、5龄vs 5龄、6龄vs 6龄、4龄vs 6龄和6龄vs 4龄中,猛击频次分别为(0.337±0.052)次/min、(0.695±0.127)次/min、(0.546±0.051)次/min、(0.362±0.043)次/min和(1.026±0.172)次/min;而东方黏虫仅4龄幼虫对同龄期草地贪夜蛾表现出显著攻击性,其他龄期幼虫的攻击和防御行为没有显著差异。该研究结果为阐明鳞翅目害虫幼虫的斗争行为提供了重要的参考依据,为阐明害虫的种内及种间互作关系提供了理论基础。

关键词：草地贪夜蛾东方黏虫斗争行为害虫互作种内竞争种间竞争

小西葫芦黄花叶病毒（ZYMV）侵染性克隆构建及其侵染甜瓜的转录组分析

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植物病理学报 2024年

作者：刘健勇李欣鹏姚洁蒋磊江彤安徽农业大学植物保护学院亳州职业技术学院药学院安徽中药材种植联合研究中心作物有害生物综合治理安徽省重点实验室植物病虫害生物学与绿色防控安徽普通高校重点实验室农产品质量与生物安全教育部重点实验室

本研究构建小西葫芦黄花叶病毒（zucchiniyellowmosaicvirus,ZYMV）侵染性克隆，利用RNA-Seq技术分析感染ZYMV甜瓜的差异表达基因（DEGs）。提取感染ZYMV甜瓜病样叶片RNA,RT-PCR分3段克隆ZYMV全基因组，利用同源重组方法构建ZYMV侵染性... 详细信息

本研究构建小西葫芦黄花叶病毒（zucchiniyellowmosaicvirus,ZYMV）侵染性克隆，利用RNA-Seq技术分析感染ZYMV甜瓜的差异表达基因（DEGs）。提取感染ZYMV甜瓜病样叶片RNA,RT-PCR分3段克隆ZYMV全基因组，利用同源重组方法构建ZYMV侵染性克隆p CB-ZYMV。pCB-ZYMV接种健康甜瓜（Cucumismelo）,7dpi甜瓜表现出典型的花叶症状，Western blot可检测出ZYMV CP蛋白。再分别提取感病甜瓜和健康甜瓜叶片总RNA，送生物公司进行高通量转录组测序，共筛选出3 108个DEGs，其中1558个DEGs上调表达，1550个DEGs下调表达。GO、COG注释和KEGG通路分析表明，很多DEGs参与寄主植物碳水化合物运输和代谢、植物信号传导、植物-病原物互作、淀粉和蔗糖代谢以及MAPK级联反应等抗病生理代谢途径。为了验证RNA-Seq结果，qRT-PCR检测了8个基因的差异表达情况，与转录组结果基本一致。本研究对明确甜瓜抗ZYMV的分子机理以及选育抗ZYMV的甜瓜品种均具有重要意义。

关键词：小西葫芦黄花叶病毒侵染性克隆甜瓜转录组分析

小地老虎硫氧还蛋白过氧化物酶AiTPX1的分子特征及其对杀虫剂胁迫的响应

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应用昆虫学报 2024年第2期61卷 258-270页

作者：杨浩岚赵乐曹付江连强刘苏李茂业李世广安徽农业大学植物保护学院作物有害生物综合治理安徽省重点实验室四川省烟草公司凉山州公司

【目的】硫氧还蛋白过氧化物酶（TPX）在昆虫抵御氧化胁迫中具有重要作用。本研究旨在鉴定小地老虎Agrotis ipsilon TPX基因，明确其编码蛋白质的抗氧化能力，阐明TPX基因在小地老虎不同发育期、不同组织以及在3种杀虫剂（高效氯氟氰菊... 详细信息

【目的】硫氧还蛋白过氧化物酶（TPX）在昆虫抵御氧化胁迫中具有重要作用。本研究旨在鉴定小地老虎Agrotis ipsilon TPX基因，明确其编码蛋白质的抗氧化能力，阐明TPX基因在小地老虎不同发育期、不同组织以及在3种杀虫剂（高效氯氟氰菊酯、辛硫磷和氯虫苯甲酰胺）胁迫下的表达模式，为深入了解小地老虎TPX基因的生理功能奠定基础。【方法】利用同源检索技术从小地老虎转录组中鉴定TPX基因，利用大肠杆菌表达重组蛋白并分析其抗氧化能力，使用实时荧光定量PCR技术分析TPX基因的表达模式，使用试剂盒检测幼虫体内H2O2的含量变化。【结果】从小地老虎转录组中鉴定了1个TPX基因的cDNA序列，命名为AiTPX1。根据其编码蛋白质的结构特征，结合系统进化分析结果，确定AiTPX1属于2-Cys家族。在大肠杆菌中成功表达了AiTPX1重组蛋白，该蛋白能够显著提高大肠杆菌在氧化胁迫下的存活率（P<0.05）。AiTPX1基因在小地老虎不同发育期和不同组织中均有表达，但在蛹期和幼虫中肠中表达量最高。使用LC50剂量的高效氯氟氰菊酯、辛硫磷和氯虫苯甲酰胺处理小地老虎幼虫后，幼虫体内H2O2含量显著升高，AiTPX1表达水平也显著上升。高效氯氟氰菊酯处理后24 h,AiTPX1表达水平为对照组的8.1倍（P<0.05），辛硫磷和氯虫苯甲酰胺处理后6 h,AiTPX1转录水平分别为对照组的6.5倍和6.0倍（P<0.05）。【结论】AiTPX1可能具有缓解高效氯氟氰菊酯、辛硫磷和氯虫苯甲酰胺引起的氧化胁迫的功能，从而增强小地老虎幼虫对3种杀虫剂的耐受性。

关键词：小地老虎硫氧还蛋白过氧化物酶原核表达杀虫剂氧化胁迫表达模式

枯草芽胞杆菌GXHZ16抑制烟草疫霉病菌的表达谱分析

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中国生物防治学报 2024年第3期40卷 608-619页

作者：胡亚杰范啟铃李群岭周效峰丁婷汪章勋吴峰广西中烟工业有限责任公司南宁530001 安徽农业大学植物保护学院/作物有害生物综合治理安徽省重点实验室合肥230036

烟草黑胫病由烟草疫霉菌Phytophthora nicotianae侵染引起,是烟草生产上一种分布广泛、为害严重的土传病害。本实验室前期从广西贺州富川烟区健康烟株根际土壤中分离筛选获得一株枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis GXHZ16,对峙培养发现该... 详细信息

烟草黑胫病由烟草疫霉菌Phytophthora nicotianae侵染引起,是烟草生产上一种分布广泛、为害严重的土传病害。本实验室前期从广西贺州富川烟区健康烟株根际土壤中分离筛选获得一株枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis GXHZ16,对峙培养发现该菌株对烟草疫霉菌具有良好的拮抗活性(抑制率65.79%)。为探究菌株GXHZ16对烟草疫霉菌的可能抑制分子机理,本研究分别针对枯草芽胞杆菌GXHZ16与烟草疫霉菌对峙培养36h(处理组)和0h(对照组)的混合样品,采用高通量转录组测序(RNA-Seq)技术结合生物信息学分析对峙培养36 h后枯草芽胞杆菌的基因差异表达谱及所涉及的信号通路变化。结果发现:对峙培养36 h后枯草芽胞杆菌GXHZ16有1607个基因发生了显著差异表达,包括810个上调表达基因和797个下调表达基因;其中筛选获得的显著表达基因特别是上调表达的基因(包括鞭毛装配、细菌趋化性相关基因以及与表面活性素、丰原素和制磷脂菌素合成相关的10个相关基因)可能均涉及枯草芽胞杆菌对烟草疫霉菌的抑制作用。进一步的GO富集分析显示,共有1343个差异表达基因被注释到不同的功能亚类中,涉及差异基因最多的为细胞组分类别中的细胞解剖实体。特别地,KEGG富集分析显示,共有551个差异表达基因归到数百个Pathway中,其中涉及差异表达基因最多的是微生物在不同环境中的代谢途径;其他主要代谢途径有鞭毛装配和淀粉蔗糖代谢等;此外,细菌趋化性通路和单环菌素生物合成通路也高度富集。总之,本研究从转录组水平分析获得了枯草芽胞杆菌(与烟草疫霉对峙培养后)的基因差异表达图谱及相关调控代谢途径;为进一步阐明芽胞杆菌抑制植物病原真菌的生防机制并提高枯草芽胞杆菌的生防效果奠定了基础。

关键词：枯草芽胞杆菌烟草疫霉菌转录组分析差异表达基因