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极端高温对截形叶螨体内海藻糖含量及海藻糖转运蛋白基因的影响

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中国农业科学 2024年第6期57卷 1091-1101页

作者：罗丽丹陈嘉明安琪刘磊孙勤哲刘欢王森山宋丽雯甘肃农业大学植物保护学院/甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室

【目的】明确高温对截形叶螨（Tetranychus truncatus）海藻糖转运蛋白基因的影响，为有害生物的绿色防控提供理论依据。【方法】根据高温诱导下的截形叶螨转录组数据获取两条海藻糖转运蛋白基因TtTret1-like和TtTret1的CDS序列和蛋白... 详细信息

【目的】明确高温对截形叶螨（Tetranychus truncatus）海藻糖转运蛋白基因的影响，为有害生物的绿色防控提供理论依据。【方法】根据高温诱导下的截形叶螨转录组数据获取两条海藻糖转运蛋白基因TtTret1-like和TtTret1的CDS序列和蛋白氨基酸序列；利用ExPASy、ProScale、MEGA等分析工具对TtTret1-like和TtTret1进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析TtTret1-like和TtTret1在截形叶螨不同发育阶段及不同高温（38、42、46、50℃）处理下的表达特性；采用微量法测定不同高温处理下截形叶螨的海藻糖含量；利用RNA干扰（RNAi）技术沉默TtTret1-like和TtTret1，探究其在应对高温中的功能。【结果】生物信息学分析表明，TtTret1-like和TtTret1的CDS全长分别为1 389和1 569 bp，分别编码463和523个氨基酸，预测的蛋白分子量分别为50 189.03和57 358.10 Da，等电点分别为8.87、8.70。TtTret1-like和TtTret1均为碱性氨基酸和疏水性氨基酸且同属于不稳定蛋白；二级结构预测为螺旋和卷曲结构；两个海藻糖转运蛋白均具有协同转运蛋白超家族（major facilitator superfamily,MFS）的保守结构域及12个跨膜结构域。氨基酸序列相似性和系统发育分析表明，TtTret1-like和TtTret1与蛛形纲其他物种海藻糖转运蛋白序列的一致性较高，尤其与二斑叶螨（T. urticae）的亲缘关系最近。TtTret1-like在卵期、幼螨期和成螨期的表达量较高；TtTret1在幼螨期高表达。随处理温度的升高，TtTret1-like的表达量大致呈上升趋势，在50℃时表达量最高；而TtTret1的表达量随处理温度的升高先上升后下降，在42℃时表达量达到最高；高温胁迫后截形叶螨体内的海藻糖含量显著升高。沉默TtTret1-like和TtTret1 48 h后，截形叶螨体内整体海藻糖含量上升，但血淋巴海藻糖含量下降；用50℃高温处理截形叶螨2 h，然后恢复至96 h时，截形叶螨存活率分别为11%和46.67%，显著低于对照组。【结论】截形叶螨TtTret1-like和TtTret1在其抵御高温胁迫过程中具有重要的作用。

关键词：截形叶螨高温胁迫海藻糖海藻糖转运蛋白 RNA干扰

长枝木霉代谢物对极细链格孢产毒抑制机制解析

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果树学报 2024年第1期41卷 133-142页

作者：邵学辉张树武徐秉良甘肃农业大学植物保护学院·甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室兰州730070

【目的】明确长枝木霉(SC5)代谢粗提物对极细链格孢(ABL2)产毒抑制机制。【方法】以富士苹果的叶片为供试材料,通过生长速率法、LC-MS和RT-qPCR技术测定了SC5代谢粗提物对ABL2菌落生长、6种非寄主选择性毒素产生及产毒相关基因表达的抑... 详细信息

【目的】明确长枝木霉(SC5)代谢粗提物对极细链格孢(ABL2)产毒抑制机制。【方法】以富士苹果的叶片为供试材料,通过生长速率法、LC-MS和RT-qPCR技术测定了SC5代谢粗提物对ABL2菌落生长、6种非寄主选择性毒素产生及产毒相关基因表达的抑制作用。【结果】质量浓度为0.5 mg·mL^(-1)的SC5代谢粗提物对ABL2菌落生长和致病力具有显著的抑制作用,第6天时抑制率分别为38.08%和76.96%;同时,0.5 mg·mL^(-1) SC5代谢粗提物对ABL2菌株产生的非寄主选择性毒素TEN、ALT和TeA均具有显著抑制作用,其中处理2d后对毒素的抑制作用最显著,其含量分别降低69.39%、98.51%和48.99%,并且其合成相关基因TES、TES(1)、PksA和PksJ的表达量显著下调,分别降低89.02%、98.20%、46.49%和40.13%,但是对ABL2菌株非寄主选择性毒素ATX-I含量和参与编码其合成的PksF基因表达量具有提升作用。【结论】质量浓度为0.5mg·mL^(-1)的SC5代谢粗提物对ABL2菌株生长和致病力具有抑制作用,可能通过调控ABL2菌株TES、TES(1)、PksA和PksJ基因下调表达,进而降低TEN、ALT和TeA的毒素的产生量及致病力。

关键词：苹果叶片极细链格孢长枝木霉毒素基因表达生物防治

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嗜卷书虱Cu/Zn-SOD1,Cu/Zn-SOD2和Fe/Mn-SOD的克隆及对高低温胁迫的响应

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昆虫学报 2024年第1期67卷 1-8页

作者：王潇徐德均朱斌健徐俊延敖国红张长禹韩开宇贵州中烟工业有限责任公司毕节卷烟厂毕节551700 贵州大学昆虫研究所贵州省山地农业病虫害重点实验室贵阳550025 贵州翰高烟叶病虫害防治中心贵阳550009

【目的】揭示嗜卷书虱Liposcelis bostrychophila超氧化物歧化酶基因在响应高低温胁迫中的作用。【方法】通过RT-PCR克隆嗜卷书虱3个超氧化物歧化酶基因Cu/Zn-SOD1,Cu/Zn-SOD2和Fe/Mn-SOD cDNA,利用生物信息学方法分析其序列特征;采用RT... 详细信息

【目的】揭示嗜卷书虱Liposcelis bostrychophila超氧化物歧化酶基因在响应高低温胁迫中的作用。【方法】通过RT-PCR克隆嗜卷书虱3个超氧化物歧化酶基因Cu/Zn-SOD1,Cu/Zn-SOD2和Fe/Mn-SOD cDNA,利用生物信息学方法分析其序列特征;采用RT-qPCR技术检测Cu/Zn-SOD1,Cu/Zn-SOD2和Fe/Mn-SOD在高温(42℃)和低温(4℃)胁迫下0,1和2 h时成虫中的相对表达量。【结果】克隆获得嗜卷书虱LbCu/Zn-SOD1,LbCu/Zn-SOD2和LbFe/Mn-SOD(GenBank登录号分别为OQ938782,OQ938783和OQ938784),开放阅读框(ORF)分别长465,630和636 bp,分别编码154,209和211个氨基酸,编码蛋白质相对分子量分别为15.85,22.33和23.72 kD,等电点分别为6.17,7.68和6.79;LbCu/Zn-SOD1和LbCu/Zn-SOD2分别具有1个和2个Cu/Zn超氧化物歧化酶特征,LbFe/Mn-SOD具有1个Fe/Mn超氧化物歧化酶特征。系统进化分析结果表明,昆虫Cu/Zn-SOD1,Cu/Zn-SOD2和Fe/Mn-SOD高度保守。高温42℃胁迫诱导嗜卷书虱成虫中LbCu/Zn-SOD1,LbCu/Zn-SOD2和LbFe/Mn-SOD的表达,其中LbCu/Zn-SOD1和LbCu/Zn-SOD2表达量在1和2 h时均显著高于对照;LbFe/Mn-SOD表达量在1 h时显著低于对照,而在2 h时显著高于对照。低温4℃胁迫下,与对照相比,嗜卷书虱成虫中LbCu/Zn-SOD1和LbCu/Zn-SOD2的表达量在1 h时无显著差异,而LbFe/Mn-SOD的表达量显著降低,LbCu/Zn-SOD1,LbCu/Zn-SOD2和LbFe/Mn-SOD的表达量在2 h时均显著升高。【结论】超氧化物歧化酶基因LbCu/Zn-SOD1,LbCu/Zn-SOD2和LbFe/Mn-SOD参与了嗜卷书虱对极端温度胁迫的耐受性。

关键词：嗜卷书虱超氧化物歧化酶基因克隆温度胁迫表达分析

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抗、感紫花苜蓿品种对豌豆蚜游离氨基酸的影响

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草业科学 2024年第7期41卷 1702-1709页

作者：姚路王森山马瑞魏江文王文军宋丽雯刘磊蒋琼甘肃农业大学植物保护学院/甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室甘肃兰州730070

昆虫无法合成其生长发育过程中全部的氨基酸,必须从食物中或其他途径获取,而植物韧皮部氨基酸被认为是蚜虫生产性能的关键限制因素。为明确抗蚜紫花苜蓿品种对豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)游离氨基酸含量的影响,本研究通过液相-质谱联... 详细信息

昆虫无法合成其生长发育过程中全部的氨基酸,必须从食物中或其他途径获取,而植物韧皮部氨基酸被认为是蚜虫生产性能的关键限制因素。为明确抗蚜紫花苜蓿品种对豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)游离氨基酸含量的影响,本研究通过液相-质谱联用仪测定了豌豆蚜取食抗、感紫花苜蓿(Medicago sativa)品种(抗蚜品种‘甘农5号’和感蚜品种‘猎人河’)后游离氨基酸的含量及供试植物材料游离氨基酸的含量。结果表明:‘甘农5号’色氨酸含量显著高于‘猎人河’(P<0.05),差异倍数为2.25;豌豆蚜取食‘甘农5号’后天冬氨酸的含量显著高于豌豆蚜取食‘猎人河’后的含量(P<0.05),差异倍数为1.48;豌豆蚜取食‘甘农5号’后脯氨酸、甘氨酸、组氨酸和总氨基酸的含量显著低于豌豆蚜取食‘猎人河’后的含量(P<0.05),差异倍数分别为0.31、0.81、0.61和0.86。说明抗蚜紫花苜蓿品种‘甘农5号’可导致豌豆蚜的游离氨基酸含量发生变化,且可通过影响豌豆蚜的脯氨酸和总氨基酸含量来影响豌豆蚜的生存和发展。研究结果可为豌豆蚜的防治及优质抗蚜苜蓿种质资源的筛选提供一定的理论基础和依据。

关键词：豌豆蚜昆虫紫花苜蓿游离氨基酸液相-质谱联用仪抗蚜氨基酸测定

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果生刺盘孢G蛋白信号调控因子CfRGS4基因的生物学功能

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菌物学报 2024年第8期43卷 40-53页

作者：胡秋月曹凌雪李河中南林业科技大学南方人工林病虫害防控国家林业和草原局重点实验室森林有害生物防控湖南省重点实验室湖南长沙410004

果生刺盘孢Colletotrichum fructicola是油茶炭疽病的优势病原菌。研究果生刺盘孢G蛋白信号调节因子CfRGS4基因的生物学功能,为揭示病菌致病机制以及防治油茶炭疽病提供理论依据。构建CfRGS4基因敲除载体片段,利用PEG介导的原生质体转... 详细信息

果生刺盘孢Colletotrichum fructicola是油茶炭疽病的优势病原菌。研究果生刺盘孢G蛋白信号调节因子CfRGS4基因的生物学功能,为揭示病菌致病机制以及防治油茶炭疽病提供理论依据。构建CfRGS4基因敲除载体片段,利用PEG介导的原生质体转化和抗性筛选及PCR电泳验证,获得果生刺盘孢CfRGS4基因敲除突变体及回补菌株。对野生型、△Cfrgs4和△Cfrgs4-C进行观察,结果表明:相较于野生型,突变体△Cfrgs4-1和△Cfrgs4-2在PDA培养基上的生长速率下降了24%和22%,在MM培养基上下降了22%和20%;分生孢子萌发率降低了65%和70%;附着孢形成率降低了24%和17%;在含有400μg/mL CR的细胞胁迫剂上,突变体△Cfrgs4-1和△Cfrgs4-2的生长抑制率为14%和11%;与野生型相比,突变体菌落表现出被水浸润的现象,荧光定量PCR结果显示,突变体△Cfrgs4中菌丝疏水相关基因CU1和MHP1基因均显著上调表达;在含有200μg/mL ABTs的PDA平板和PDB培养基中,突变体△Cfrgs4的胞外漆酶和过氧化物酶活性显著降低;突变体△Cfrgs4-1和△Cfrgs4-2在含有2.5 mol/L(30%和31%)和5 mol/L Cu^(2+)(73%和75%)的PDA培养基上的抑制率均显著高于野生型;在致病力测定中,突变体△Cfrgs4-1和△Cfrgs4-2在油茶叶片上造成的病斑面积减小了40%和48%,在苹果上造成的病斑面积减小了48%和55%。综上所述,G蛋白信号调控因子CfRGS4基因参与调控果生刺盘孢的生长发育、表面疏水性、附着胞形成、胞外漆酶和过氧化物酶活性、Cu^(2+)耐受性及致病性。

关键词：果生刺盘孢油茶 CfRGS4基因致病力

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针刺处理丰花玫瑰诱导抗虫防御酶活性及空间传导特性

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分子植物育种 2024年第23期 7819-7826页

作者：董万鹏岳文波吴楠金晶周薇侯秋梅周洪英贵州省植物园贵州大学昆虫研究所贵州省山地农业病虫害重点实验室

为明确玫瑰抗虫防御酶活性及空间传导特性，本研究采用机械损伤方式处理玫瑰叶片，观测防御酶活性在空间与时间二维度的变化情况。结果表明：玫瑰部分叶片被针刺处理后，不同部位POD、PPO、PAL活性随时间发生明显变化，但防御酶对机械... 详细信息

为明确玫瑰抗虫防御酶活性及空间传导特性，本研究采用机械损伤方式处理玫瑰叶片，观测防御酶活性在空间与时间二维度的变化情况。结果表明：玫瑰部分叶片被针刺处理后，不同部位POD、PPO、PAL活性随时间发生明显变化，但防御酶对机械损伤的应答反应并不相同。处理后不同部位POD、PPO活性均升高，变化趋势一致，均在48 h时达到最高峰，PPO活性在48、96 h时显著高于CK (P中层>上层”顺序，各层PAL活性增加呈现“中、下、上”时效先后特征，而PPO活性空间各层时效一致，均为先上升后下降，不存在明显的先后差异。本研究采用了机械损伤诱导玫瑰产生抗虫防御，得到了损伤与未损伤部位的应激反应及在空间传导协同性的理论数据。在实际生产中可选择在采收前7～10 d选取中层少量叶片进行针刺，提高玫瑰抗虫防御以减少虫害，为降低化药使用，虫害的物理防控提供了一种重要手段。

关键词：玫瑰抗虫防御酶针刺处理空间传导

不同紫花苜蓿品种对异茎点霉根腐病的抗病性评价

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草业学报 2024年第10期33卷 123-134页

作者：曹师李惠霞曹守蓉甘肃农业大学植物保护学院甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室甘肃兰州730070

紫花苜蓿异茎点霉根腐病(alfalfa Paraphoma root rot,APRR)是本研究团队发现并报道的一种世界新病害。为探究不同苜蓿品种对异茎点霉根腐病的抗病性,本研究通过蘸根接种,在测定国内外30个不同苜蓿品种接种根异茎点霉后各植株的发病率... 详细信息

紫花苜蓿异茎点霉根腐病(alfalfa Paraphoma root rot,APRR)是本研究团队发现并报道的一种世界新病害。为探究不同苜蓿品种对异茎点霉根腐病的抗病性,本研究通过蘸根接种,在测定国内外30个不同苜蓿品种接种根异茎点霉后各植株的发病率、病情指数、株高、根长、单株地上生物量和单株地下生物量等指标的基础上,采用隶属函数标准差系数赋予权重法对其抗病性进行了综合评价。D值为各品种综合评价值,D值越大,该品种抗病性越强,反之越弱。结果显示:龙威3010、巨能2号和甘农3号的综合评价值D值均>0.9,分别为0.972、0.955和0.916,表明上述3个苜蓿品种对异茎点霉根腐病(APRR)的抗性较强;而草原3号和公农1号的D值<0.2,分别为0.003和0.113,对该病的抗性差;其他品种抗病性居中。研究结果初步筛选出3个对APRR抗病性强的品种,为紫花苜蓿的生产和异茎点霉根腐病的防治提供了理论依据。

关键词：苜蓿根异茎点霉根腐病抗病性

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不同症状类型苜蓿病毒病AMV病原检测及其寄主范围测定

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草业学报 2024年第1期33卷 126-137页

作者：周建玲梁巧兰魏列新周其宇田龙陈应娥王存颖张国印甘肃农业大学植物保护学院甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室甘肃兰州730070

为明确采自田间不同症状类型苜蓿病毒病病样中苜蓿花叶病毒(alfalfa mosaic virus,AMV)的带毒情况、症状表现与叶绿素含量的相关性及AMV的寄主范围,本试验通过田间调查采样、症状归类、丙酮乙醇混合液法和双抗体夹心酶联免疫吸附测定(DA... 详细信息

为明确采自田间不同症状类型苜蓿病毒病病样中苜蓿花叶病毒(alfalfa mosaic virus,AMV)的带毒情况、症状表现与叶绿素含量的相关性及AMV的寄主范围,本试验通过田间调查采样、症状归类、丙酮乙醇混合液法和双抗体夹心酶联免疫吸附测定(DAS-ELISA)法对不同病样的叶绿素和AMV含量进行测定和检测,并对提纯至不同症状类型病样中AMV对9科32种植物的致病性进行测定。结果表明田间苜蓿病毒病病样有轻花叶、重花叶、叶片边缘褪绿黄化型和叶片畸形皱缩花叶矮化型4种症状类型,均带有AMV,且叶绿素含量、AMV含量与症状表现之间具有正相关性,症状表现最严重的叶片畸形皱缩花叶矮化型病样的叶绿素a、b、总叶绿素含量均比对照低58.00%以上,类胡萝卜素含量比对照高134.06%,AMV含量最高,为252.96 pg·mL^(-1);寄主范围测定表明AMV可侵染7科27种植物,对西葫芦致病性最强,症状表现为局部枯斑,30 d时AMV浓度为316.19 pg·mL^(-1)。

关键词：苜蓿病毒病苜蓿Detection of AMV pathogen of alfalfa virus diseases with different symptom types and its host ranges花叶病毒寄主植物叶绿素致病性症状表现

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长枝木霉T6菌株蛋白粗提液对秀丽隐杆线虫行为毒性和繁殖能力的影响

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草业科学 2024年

作者：李英英吉宝丽张树武徐秉良甘肃农业大学植物保护学院/甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室

长枝木霉（Trichoderma longibrachiatum ）T6（T6）菌株作为重要的植物病害生防菌之一，尤其发现其对植物线虫具有较强的毒杀作用。本试验基于线虫形态和生理等指标评价了不同浓度T6菌株蛋白粗提液对秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis eleg... 详细信息

长枝木霉（Trichoderma longibrachiatum ）T6（T6）菌株作为重要的植物病害生防菌之一，尤其发现其对植物线虫具有较强的毒杀作用。本试验基于线虫形态和生理等指标评价了不同浓度T6菌株蛋白粗提液对秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）行为毒性和繁殖能力的影响。结果表明，浓度为50 μg/mL、100 μg/mL、150 μg/mL、200 μg/mL和250 μg/mL 的T6菌株蛋白粗提液对秀丽隐杆线虫具有不同程度杀线活性，其中250 μg/mL蛋白粗提液影响最为显著（P＜0.05）。显微观察发现，浓度为250 μg/mL蛋白粗提液处理后，其可导致线虫体壁透明、溶解、内含物渗出、虫体破裂。同时，与对照相比，其处理后可导致线虫头部摆动频率、身体弯曲频率、向前运动频率、向后运动频率、觅食能力和生殖能力均显著降低（P＜0.05），分别较对照降低76.00%、79.21%、48.21%、46.15%、63.78%和30.47%，但是其对线虫Omega/U型摆动频率无显著影响。因此，T6菌株蛋白粗提液对秀丽隐杆线虫的运动、觅食和繁殖能力具有显著的影响。

关键词：木霉蛋白粗提液秀丽隐杆线虫行为毒性繁殖能力