苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali var.mali)引起的苹果树腐烂病是我国苹果产区发生严重的病害之一,了解病原菌侵染寄主不同时期的基因表达有助于揭示病菌的致病机制和苹果抗病机制。本实验应用Illumina平台对苹果黑腐皮壳菌侵染不同时期的寄...苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali var.mali)引起的苹果树腐烂病是我国苹果产区发生严重的病害之一,了解病原菌侵染寄主不同时期的基因表达有助于揭示病菌的致病机制和苹果抗病机制。本实验应用Illumina平台对苹果黑腐皮壳菌侵染不同时期的寄主枝干发病过程进行转录组测序,同时通过与未侵染的病原菌和寄主组织进行比较。在病原菌侵染过程中,病原菌中发现4092个差异表达基因,寄主中发现16966个差异基因,通过对三个时期的上调差异表达基因进行GO和KEGG分析,结果表明病原菌侵染导致了寄主细胞壁降解、毒素物质合成、寄主抗毒物质分解和自身营养调节等过程;寄主主要通过膜脂过氧化作用、活性氧清除酶和防御酶抵抗病原菌的入侵。上述研究明确了苹果黑腐皮壳菌与寄主互作的生物学过程,为探讨病菌与寄主的分子互作机制奠定基础。展开更多
【目的】CAP(Cysteine-rich secretory protein,Antigen 5 and Pathogenesis related protein 1)超家族蛋白广泛存在于真菌、细菌、动植物等物种,并且参与病原菌的致病过程。本研究旨在鉴定苹果树腐烂病致病菌——苹果黑腐皮壳菌(Valsa ...【目的】CAP(Cysteine-rich secretory protein,Antigen 5 and Pathogenesis related protein 1)超家族蛋白广泛存在于真菌、细菌、动植物等物种,并且参与病原菌的致病过程。本研究旨在鉴定苹果树腐烂病致病菌——苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali)的CAP超家族基因并明确CAP超家族基因在病菌致病方面的作用。【方法】通过BLASTP在苹果黑腐皮壳菌全基因组中检索具有CAP保守结构域的基因;利用特异性引物对鉴定到的CAP基因进行PCR扩增和凝胶电泳检测;使用生物信息学软件和在线数据库进行蛋白序列特征和系统发育分析;利用RT-qPCR分析基因在病菌侵染过程中的表达模式;使用特异性引物扩增CAP基因上、下游片段并从PDL2质粒上扩增筛选标记基因;利用Double-joint PCR构建基因敲除盒并通过PEG介导的原生质转化技术进行基因敲除和基因回补;以遗传霉素(G418)抗性为筛选标记并利用4对引物PCR检测获得基因敲除突变体;以潮霉素(HPH)抗性为筛选标记获得基因回补菌株;通过对菌株进行培养皿内生长试验明确基因对病菌营养生长的影响;通过离体苹果枝条接种试验分析该病菌CAP超家族基因的毒性功能。【结果】在苹果黑腐皮壳菌中鉴定到3个具有CAP保守结构域的基因,分别命名为VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c。序列特征分析发现,3个CAP蛋白均包含4个保守区:N端信号肽、N端延伸区(NTE)、CAP保守功能域和C端延伸区(CTE)。系统发育分析显示,3个CAP蛋白聚于不同的进化支,VmPR1a聚于clade2进化支并与粗糙链孢霉(Neurospora crassa)CAP蛋白进化关系较近;VmPR1b聚于clade3且与镰孢菌属(Fusarium spp.)CAP蛋白的进化关系更近;VmPR1c聚于clade1,并且也与粗糙链孢霉的CAP蛋白进化关系较近。RT-qPCR分析结果显示,VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c在病菌侵染早期(6 h和12 h)均显著上调表达。利用PEG遗传转化技术获得VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c敲除突变体(ΔVmPR1a-7/23、ΔVmPR1b-20/31和ΔVmPR1c-26/40);营养生长观察发现,所有敲除突变体生长表型与野生型菌株03-8均无明显差异;致病力检测发现,ΔVmPR1b-20/31致病力较野生型无明显变化,而ΔVmPR1a-7/23和ΔVmPR1c-26/40致病力较野生型显著下降。将VmPR1a和VmPR1c分别回补至ΔVmPR1a和ΔVmPR1c,回补菌株(VmPR1a/C和VmPR1c/C)致病力恢复至野生型水平。【结论】苹果黑腐皮壳菌中存在3个CAP超家族基因(VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c),其中VmPR1a和VmPR1c是苹果黑腐皮壳菌重要的毒性因子。展开更多
【背景】由苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali)引起的苹果树腐烂病是我国苹果产区的毁灭性病害之一,具有分布广、危害重和防治难等特点,严重制约着苹果产业的发展,急需寻找一种对该病高效、安全的防治措施。【目的】明确一株分离自甘肃省静宁...【背景】由苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali)引起的苹果树腐烂病是我国苹果产区的毁灭性病害之一,具有分布广、危害重和防治难等特点,严重制约着苹果产业的发展,急需寻找一种对该病高效、安全的防治措施。【目的】明确一株分离自甘肃省静宁县苹果树根际土壤的生防菌株Z-12A的分类地位,评价其对苹果树腐烂病的生防潜力。【方法】结合形态学特征和rDNA ITS序列分析对拮抗菌株Z-12A进行鉴定,采用生长速率法测定了其生物学特性;采用平板对峙培养法和生长速率法测定菌株Z-12A对苹果树腐烂病菌菌丝生长的影响;利用菌株Z-12A活菌和发酵液分别处理苹果枝条及小白鼠测定其生物安全性;使用离体枝条烫伤接种法测定菌株Z-12A对腐烂病的防治效果。【结果】形态学观察和rDNA ITS序列分析结果表明该菌株为埃及青霉(Penicillium egyptiacum)。该生防菌菌丝生长的最适培养基是萨氏培养基(Sabouraud Dextrose Agar With Yeast Extract,SDAY),而高氏1号培养基(Gauze’s Medium No.1,GA)上产孢量最大;菌丝生长和产孢的最佳碳源是木糖,最佳氮源是硝酸钾;菌丝生长的最佳pH为5.0,最适宜产孢的pH为7.0;25℃时菌丝生长最快,产孢的最适温度为10℃。平板对峙试验表明菌株Z-12A对苹果树腐烂病菌抑制率为88.71%,发酵液在培养皿内的抑菌率为61.07%;显微观察显示菌株Z-12A可使苹果树腐烂病菌菌丝畸形及细胞原生质外渗;其发酵液对离体枝条防效为66.69%;安全性评价表明菌株Z-12A对苹果树和小白鼠安全。【结论】菌株Z-12A对苹果树腐烂病具有较强的生物防治效果,具有一定的生防潜能,可为该病生防菌剂的选择提供新的菌种资源。展开更多
文摘苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali var.mali)引起的苹果树腐烂病是我国苹果产区发生严重的病害之一,了解病原菌侵染寄主不同时期的基因表达有助于揭示病菌的致病机制和苹果抗病机制。本实验应用Illumina平台对苹果黑腐皮壳菌侵染不同时期的寄主枝干发病过程进行转录组测序,同时通过与未侵染的病原菌和寄主组织进行比较。在病原菌侵染过程中,病原菌中发现4092个差异表达基因,寄主中发现16966个差异基因,通过对三个时期的上调差异表达基因进行GO和KEGG分析,结果表明病原菌侵染导致了寄主细胞壁降解、毒素物质合成、寄主抗毒物质分解和自身营养调节等过程;寄主主要通过膜脂过氧化作用、活性氧清除酶和防御酶抵抗病原菌的入侵。上述研究明确了苹果黑腐皮壳菌与寄主互作的生物学过程,为探讨病菌与寄主的分子互作机制奠定基础。
文摘【目的】CAP(Cysteine-rich secretory protein,Antigen 5 and Pathogenesis related protein 1)超家族蛋白广泛存在于真菌、细菌、动植物等物种,并且参与病原菌的致病过程。本研究旨在鉴定苹果树腐烂病致病菌——苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali)的CAP超家族基因并明确CAP超家族基因在病菌致病方面的作用。【方法】通过BLASTP在苹果黑腐皮壳菌全基因组中检索具有CAP保守结构域的基因;利用特异性引物对鉴定到的CAP基因进行PCR扩增和凝胶电泳检测;使用生物信息学软件和在线数据库进行蛋白序列特征和系统发育分析;利用RT-qPCR分析基因在病菌侵染过程中的表达模式;使用特异性引物扩增CAP基因上、下游片段并从PDL2质粒上扩增筛选标记基因;利用Double-joint PCR构建基因敲除盒并通过PEG介导的原生质转化技术进行基因敲除和基因回补;以遗传霉素(G418)抗性为筛选标记并利用4对引物PCR检测获得基因敲除突变体;以潮霉素(HPH)抗性为筛选标记获得基因回补菌株;通过对菌株进行培养皿内生长试验明确基因对病菌营养生长的影响;通过离体苹果枝条接种试验分析该病菌CAP超家族基因的毒性功能。【结果】在苹果黑腐皮壳菌中鉴定到3个具有CAP保守结构域的基因,分别命名为VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c。序列特征分析发现,3个CAP蛋白均包含4个保守区:N端信号肽、N端延伸区(NTE)、CAP保守功能域和C端延伸区(CTE)。系统发育分析显示,3个CAP蛋白聚于不同的进化支,VmPR1a聚于clade2进化支并与粗糙链孢霉(Neurospora crassa)CAP蛋白进化关系较近;VmPR1b聚于clade3且与镰孢菌属(Fusarium spp.)CAP蛋白的进化关系更近;VmPR1c聚于clade1,并且也与粗糙链孢霉的CAP蛋白进化关系较近。RT-qPCR分析结果显示,VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c在病菌侵染早期(6 h和12 h)均显著上调表达。利用PEG遗传转化技术获得VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c敲除突变体(ΔVmPR1a-7/23、ΔVmPR1b-20/31和ΔVmPR1c-26/40);营养生长观察发现,所有敲除突变体生长表型与野生型菌株03-8均无明显差异;致病力检测发现,ΔVmPR1b-20/31致病力较野生型无明显变化,而ΔVmPR1a-7/23和ΔVmPR1c-26/40致病力较野生型显著下降。将VmPR1a和VmPR1c分别回补至ΔVmPR1a和ΔVmPR1c,回补菌株(VmPR1a/C和VmPR1c/C)致病力恢复至野生型水平。【结论】苹果黑腐皮壳菌中存在3个CAP超家族基因(VmPR1a、VmPR1b和VmPR1c),其中VmPR1a和VmPR1c是苹果黑腐皮壳菌重要的毒性因子。
文摘【背景】由苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali)引起的苹果树腐烂病是我国苹果产区的毁灭性病害之一,具有分布广、危害重和防治难等特点,严重制约着苹果产业的发展,急需寻找一种对该病高效、安全的防治措施。【目的】明确一株分离自甘肃省静宁县苹果树根际土壤的生防菌株Z-12A的分类地位,评价其对苹果树腐烂病的生防潜力。【方法】结合形态学特征和rDNA ITS序列分析对拮抗菌株Z-12A进行鉴定,采用生长速率法测定了其生物学特性;采用平板对峙培养法和生长速率法测定菌株Z-12A对苹果树腐烂病菌菌丝生长的影响;利用菌株Z-12A活菌和发酵液分别处理苹果枝条及小白鼠测定其生物安全性;使用离体枝条烫伤接种法测定菌株Z-12A对腐烂病的防治效果。【结果】形态学观察和rDNA ITS序列分析结果表明该菌株为埃及青霉(Penicillium egyptiacum)。该生防菌菌丝生长的最适培养基是萨氏培养基(Sabouraud Dextrose Agar With Yeast Extract,SDAY),而高氏1号培养基(Gauze’s Medium No.1,GA)上产孢量最大;菌丝生长和产孢的最佳碳源是木糖,最佳氮源是硝酸钾;菌丝生长的最佳pH为5.0,最适宜产孢的pH为7.0;25℃时菌丝生长最快,产孢的最适温度为10℃。平板对峙试验表明菌株Z-12A对苹果树腐烂病菌抑制率为88.71%,发酵液在培养皿内的抑菌率为61.07%;显微观察显示菌株Z-12A可使苹果树腐烂病菌菌丝畸形及细胞原生质外渗;其发酵液对离体枝条防效为66.69%;安全性评价表明菌株Z-12A对苹果树和小白鼠安全。【结论】菌株Z-12A对苹果树腐烂病具有较强的生物防治效果,具有一定的生防潜能,可为该病生防菌剂的选择提供新的菌种资源。
