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【目的】明确棉花黄萎病菌中鸟氨酸脱羧酶抗酶蛋白(OAZ)基因(VdOAZ)的功能。【方法】以大丽轮枝菌野生型菌株V592的基因组DNA和cDNA为模板,对VdOAZ基因全长进行克隆并测序。构建针对VdOAZ基因的敲除载体和互补载体,通过农杆菌介导的遗传转化筛选VdOAZ基因敲除菌株和和互补菌株。以野生型菌株V592为对照,对VdOAZ基因敲除突变体和互补菌株的菌落生长速率、产孢量、微菌核产量及对棉花的致病力进行测定;通过实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应测定致病相关的其他基因在VdOAZ基因敲除突变体中的表达量,及亚精胺诱导条件下,V592菌株中VdOAZ基因及致病相关的其他基因的相对表达量。【结果】从棉花黄萎病菌中克隆到VdOAZ基因的全长为1 006 bp,具有2个开放阅读框(Open reading frame,ORF),ORF2编码的蛋白具有OAZ所特有的ODC-AZ保守结构域。与野生型菌株V592和互补菌株相比,VdOAZ基因敲除突变体的菌落生长速率降低、微菌核产量及产孢量明显减少,对棉花的致病力下降,表明VdOAZ基因与大丽轮枝菌分生孢子和微菌核的产生有关,并参与大丽轮枝菌致病。在VdOAZ基因敲除突变体中,VdPKAC1、VMK1、VdNLP1、VdNLP2和VdSge1基因表达量显著上调;V592菌株经亚精胺诱导培养后,VdOAZ基因的表达量显著上调,而上述5个致病相关基因的表达量均明显下调,表明VdOAZ基因对其表达具有负调控作用。【结论】VdOAZ基因响应多胺水平改变,通过调控VdPKAC1、VMK1、VdNLP1、VdNLP2、VdSge1的表达影响大丽轮枝菌孢子产生、微菌核形成和致病过程。 相似文献
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为研究禾谷镰孢菌FGSG09482基因的生物学功能,以禾谷镰孢菌为试材,采用Split-Marker基因敲除技术构建基因敲除盒,PEG (聚乙二醇)介导转化法转化禾谷镰孢菌原生质体,在含有潮霉素的培养基上培养筛选,获得FGSG09482基因敲除突变株。通过观察比较其敲除突变体表型,从而分析鉴定该基因的生物学功能。结果表明:以野生型PH-1作为对照,敲除突变体的菌落形态没有明显变化,分生孢子形态没有明显差异,培养滤液颜色没有明显区别。分生孢子侵染番茄果实实验表明,以番茄果实为侵染宿主,对比野生型PH-1,突变体致病力没有减弱。但突变体菌落的生长速率滞后于野生型PH-1;敲除突变体的产孢量低于野生型PH-1;有性杂交实验表明,敲除突变体几乎不产生子囊壳,野生型PH-1可以。本研究初步表明,FGSG09482基因对禾谷镰孢菌菌落的生长速率有一定的调控作用;对禾谷镰孢菌的分生孢子的产量、子囊壳的产生也有影响,推测FGSG09482基因可能与禾谷镰孢菌有性生殖、无性生殖过程相关。 相似文献
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棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体库的构建及其表型分析 总被引：4，自引：2，他引：2
以棉花强致病力黄萎病菌株V592为材料,利用农杆菌介导的T-DNA插入技术构建了一个含15000个转化子的突变体库,对突变体的生物学特性、致病力及T-DNA插入拷贝数进行研究,结果显示：(1) 突变体的菌落形态分为菌核型、中间型、菌丝型和菌膜型,分别占92.12%,4.54%,3.19%和0.15%;（2）菌核型、中间型和菌丝型菌株,在菌落生长速度和孢子大小方面无明显差异;而在产孢量方面,菌核型普遍强于中间型和菌丝型;（3）致病性测定显示,菌核型的致病力普遍强于中间型和菌丝型;（4）Southern杂交显示,T-DNA单拷贝数插入的突变体比率约为70.99%,而菌核型的单插入率为80.00%,明显高于中间型(69.23%)和菌丝型(64.71%)。以上结果表明,农杆菌介导转化技术可用于棉花黄萎病菌突变体库的快速构建,突变体的菌落表型与其产孢能力、致病力及T-DNA插入拷贝数等之间存在一定的相关性。 相似文献
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【目的】从大丽轮枝菌T-DNA突变体库中筛选鉴定致病缺陷型突变体并分析致病相关基因。【方法】将落叶型大丽轮枝菌菌株Vd991的294个T-DNA插入突变体在寄主棉花上进行致病力测定。利用Southern杂交和hiTAIL-PCR(High-efficiency thermal asymmetric interlaced PCR)技术分别对筛选获得的9个致病力显著降低的突变体进行拷贝数和侧翼序列分析。【结果】与接种野生型Vd991的棉花相比,接种突变体的棉花的病情指数极显著降低。Southern杂交表明其中1个突变体中T-DNA为双拷贝插入,其余8个突变体均为单拷贝插入。生物学特性分析发现T-DNA的插入导致这些突变体在生长速率和产孢量等方面与野生型Vd991相比均有不同程度的降低。Blast比对分析明确了这些突变体中T-DNA的插入位置和在基因组上的分布,并从野生型菌株Vd991中成功克隆得到了这些可能影响大丽轮枝菌致病力的相关基因。【结论】筛选和鉴定T-DNA插入突变是在全基因组范围内快速获得致病相关基因信息的1种有效方法,极大的促进了大丽轮枝菌的致病分子机制等研究,为进一步培育抗病棉花品种奠定了基础。 相似文献
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通过对尖孢镰刀菌亚麻专化型Folcdc15基因敲除及敲除突变体互补试验，探究该基因在尖孢镰刀菌亚麻专化型中的功能。对Folcdc15基因进行DNA测序后，使用Split-Marker技术，构建含有潮霉素抗性基因(hph)缺失盒。通过PEG介导法转入野生型原生质体，在含有潮霉素的选择培养基上进行转化子筛选，通过PCR正负筛选确定敲除突变体。利用pZWH1载体构建含有Folcdc15的互补载体pZLY1,将其转入敲除突变体中进行互补测验。与野生型hm相比，敲除突变体ko1菌落生长速率下降了73%,菌丝形态发生了显著改变，菌丝变短且分叉变多，分生孢子隔膜数量增多长度增加，分生孢子数量显著减少。亚麻侵染试验表明，ko1的致病力显著降低。通过互补测验发现，回复突变株ca1恢复了Folcdc15基因缺失带来的分生孢子产量及形态、菌落生长和形态及致病力的缺陷。Folcdc15参与调控尖孢镰刀菌亚麻专化型的分生孢子发生及菌丝生长。 相似文献
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漆酶可能是病原真菌毒力因子之一。稻瘟病菌基因组共有16个假定的漆酶类基因,对其中的Mgg_00551.5进行了生物信息学和分子遗传学分析,以明确其功能。生物信息学分析表明该漆酶是具有3个多铜氧化酶结构域、可以分泌到胞外的蛋白。经基因敲除表明,Mgg_00551.5功能缺失突变体ΔMG0551-13的漆酶活性比野生型菌株稍低,但是其生长速度、产孢能力、致病性等方面与野生型菌株相比均无明显差异,可能是功能冗余所致。进一步的双突变或多突变可能是明确漆酶功能的重要方法。 相似文献
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【目的】研究湖南主产棉区黄萎病菌致病性变异情况,为湖南棉花抗病品种选育推广及棉花黄萎病综合防控提供理论依据。【方法】对湖南省各主产棉县(区)分离的77个黄萎病菌单孢进行培养特性观察,测定其中31个菌株生长速率、产孢量和致病力,并以SAS 9.1.3统计分析软件对供试菌株致病力聚类。以特异性引物(D-1/D-2和ND-1/ND-2)经聚合酶链式反应检测24个菌株的致病类型。【结果】根据微菌核产量及在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上培养的菌落特性,菌株可划分为菌核型、菌丝型和中间型3种培养类型,分别占总菌株数的14.28%、42.86%和42.86%。供试菌株生长速率为1.22~2.54 mm·d~(-1),产孢量为5.3×10~6~40.6×10~6 mL~(-1),各菌株之间存在明显差异。根据平均病情指数聚类结果将供试菌株划分为致病力强的Ⅰ型、致病力弱的Ⅱ型和致病力中等的Ⅲ型,分别占3.2%、12.9%和83.9%。【结论】湖南省棉花黄萎病菌以菌丝型和中间型为主要培养类型,且致病力存在明显分化;致病型检测结果表明目前湖南主产棉区黄萎病菌以落叶型为主。 相似文献
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以棉花高毒力大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)菌株VDG1和低毒力大丽轮枝菌菌株VDG2基因组测序数据为基础,通过比较基因组学和分泌蛋白预测发现VDG1中1个特异分泌蛋白,将其命名为HSSP。通过PEG介导的原生质体转化方法获得了该基因的敲除突变株ΔHSSP,并以木糖、淀粉、纤维素、果胶、木聚糖和半乳糖为底物模拟分析了其降解细胞壁组分的能力,发现该突变体的果胶酶、木聚糖酶和半乳糖酶活力较野生型显著降低;通过测定菌丝产量和孢子产量,发现HSSP基因对菌丝和孢子的形成均有重要作用;通过定量蘸根接种法在感病棉种军棉1号上测定致病力,发现HSSP基因敲除突变体的致病力与野生型相比明显减弱。上述结果说明HSSP作为高毒力大丽轮枝菌菌株VDG1中1个特异的分泌蛋白在对寄主棉花的致病过程中发挥了重要作用。 相似文献
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旨在敲除小麦赤霉菌(Fusarium graminearum)FGSG_08948基因,确定其缺失突变体表型,从而分析该基因的生物学功能。应用Split-Marker技术敲除FGSG_08948基因,构建含有潮霉素抗性基因hph的基因敲除盒,利用PEG介导法进行原生质体转化。在含有潮霉素的培养基上筛选转化子,通过PCR正负筛选,得到2个确定的敲除突变体,分别命名为△FGSG_08948 1-1、△FGSG_08948 1-2。表型观察发现:敲除突变体的菌落形态无明显差别,菌落生长速度略微滞后,孢子形态无差别,致病力无减弱,但产孢量有所上升。因此,FGSG_08948基因可能与小麦赤霉菌分生孢子的生长能力有关。 相似文献
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茉莉酸(jasmonic acid,JA)是在植物响应致伤、病原菌侵染及发育时诱导植物蛋白酶抑制子产生的天然荷尔蒙调控子。本研究开展了茉莉酸在不同助溶剂(甲醇,乙醇及DMSO)中的溶解性及稻瘟病菌株对不同浓度茉莉酸的敏感程度分析,同时分析茉莉酸对稻瘟病菌株形态发育的影响。三种助溶剂中以甲醇对稻瘟病菌株菌落生长和菌落颜色影响最小,因此本研究选取甲醇作为最终溶解茉莉酸的助溶剂。JA浓度为1 mmol/L及以下时对稻瘟病菌株菌落生长速率几乎没有影响。当JA浓度为1 mmol/L及以上时对过表达菌株菌落生长速率抑制大于其对野生型菌株的抑制。JA浓度为100μmol/L及以上时降低了菌株孢子萌发率和附着胞形成率,当JA浓度为500μmol/L时完全抑制了孢子萌发和附着胞形成。JA对过表达菌株萌发率和附着胞形成的抑制程度大于对野生型菌株的。JA浓度小于1 mmol/L时对产孢量没有显著影响,当JA浓度为2 mmol/L及以上时显著抑制菌株产孢量,而且对野生型菌株产孢量的抑制程度大于对过表达菌株的。综上所述,BAS1和BAS4过表达菌株菌落生长、孢子萌发和附着胞形成对茉莉酸敏感程度高于野生型菌株的,而过表达菌株产孢量对茉莉酸敏感程度低于野生型菌株的。 相似文献
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[Objective] Our research aimed to identify pathogenicity defective mutants from a T-DNA insertion mutant library of Verticillium dahliae strain Vd991 and to analyze pathogenicity-related genes. [Method] In total, 294 T-DNA insertion mutants of V. dahliae were tested for their virulence using a cotton infection assay. Southern blot assays were performed to identify the T-DNA insertion copy number of each pathogenicity defective mutant. DNA sequences flanking the T-DNA insertional sites of each mutant were analyzed by high-efficiency thermal asymmetric interlaced PCR. [Result] Based on the virulence assay, the disease indices of cotton plants inoculated with each mutant decreased very significantly in comparison with the index of those inoculated with Vd991. The Southern blot assay revealed that only one mutant contained two T-DNA insertions, while the remaining eight mutants harbored a single T-DNA insert. An analysis of biological characteristics found that the growth and conidial production of these mutants were impaired by the T-DNA insertions compared with the wild type Vd991. The T-DNAs' insertion position and distribution in each mutant were identified by comparison with genome sequences of strain VdLs.17. Furthermore, the pathogenicity-related genes were cloned from strain Vd991. [Conclusion] The screening and identification of T-DNA insertion mutants is an effective method to identify the pathogenicity-related genes of V. dahliae on a genome-wide scale. This laid a foundation for the further breeding of disease-resistant cotton varieties and will promote the study of the pathogenic molecular mechanisms of V. dahliae. 相似文献
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为了研究黄萎病菌的侵染机制,通过农杆菌介导的转化方法,将绿色荧光蛋白基因sGFP导入落叶型黄萎病菌VD07038,将红色荧光蛋白基因mCherryRFP导入非落叶型黄萎病菌Bp2中,分别获得了具有绿色、红色荧光信号的阳性转化子。经过分子验证和连续继代培养,证明了这些转化子具有遗传稳定的对潮霉素的抗性。通过对转化子的菌落形态、生长速度和致病力进行检测,发现大部分转化子与野生型基本一致,少量转化子发生变异,其中转化子Bp2R-30不能产生微菌核,致病力显著下降。利用荧光显微镜观察了转化子VD07038G-10在感病棉花品种苏棉22幼苗根部的侵染情况。结果表明,在接菌12 h后VD07038G-10的孢子可吸附在根表面;接种7~9 d后,菌丝入侵到棉花根部的维管组织。本研究获得的荧光蛋白标记的棉花黄萎病菌VD07038G-10可用于实时观测黄萎病菌侵染棉花根系的过程,并且可以定量鉴定不同棉花品种对该菌系的抗性,为棉花黄萎病菌抗性鉴定提供一种新方法。 相似文献
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为了研究新疆乌苏地区棉花黄萎病菌的致病型和群体间的变异性,从该地区不同棉株上分离8株病原菌,通过对病原菌的菌落培养形态、菌丝和孢子的显微结构、对寄主的致病性、ITS序列的克隆、菌株间的系统进化及营养亲和性分析等方面进行了研究。结果表明：分离的病原菌均属于非落叶型棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae),为大丽轮枝菌;系统进化树显示8株菌在系统进化上属于2个不同的进化方式;8株黄萎病菌在相同的寄主上致病性存在差,Vd-1菌株致病力最强,Vd-34致病力最弱;不同致病力的菌株之间的营养亲和性分为2个营养亲和群(VCGs)。新疆乌苏地区棉花黄萎病的致病菌是大丽轮枝菌,病原菌在进化上差异显著。 相似文献
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【目的】多酚氧化酶(Polyphenol oxidases,PPO)广泛参与植物抵抗病虫害等生物逆境胁迫的过程。本研究旨在研究棉花中的PPO基因及其表达模式,验证多酚氧化酶与棉花抗黄萎病的关系。【方法】分析了黄萎病菌V991侵染下异源四倍体陆地棉TM-1根系中PPO酶活力变化,并利用TM-1的基因组数据库,鉴定相关基因,并进行生物信息学和表达分析。【结果】共筛选到13个候选GhPPO基因。这些基因都不含内含子,所编码的蛋白包含2个铜离子结合位点和PPO的保守序列(酪氨酸酶、DWL和KFDV保守结构域)。进化分析显示,陆地棉PPO基因的种内相似性大于种间相似性,并且相互之间形成了多对重复基因。GhPPO的表达量差异较大,少数基因具有组织特异表达的特性,多数基因在棉花不同组织中表达量都很低。实时荧光定量聚合酶链式反应分析结果表明:GhPPO6D在棉花根系中表达量较高,且在黄萎病菌V991侵染后上调。【结论】GhPPO6D可能参与了棉花与黄萎病菌的互作过程,与V991侵染后棉花根系PPO酶活力上升相关。 相似文献
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在棉花现蕾期筛选到一个高抗黄萎病的内生菌菌株,根据16S rDNA序列同源性,将其命名为Paenibacillus xylanilyticus YUPP-1(解木聚糖类芽孢杆菌YUPP-1)。当把该菌标记后,每株棉花施用该菌株达到1×106 cfu时,该菌能顺利定殖于棉花体内。室内盆栽抗病实验表明：当生防菌灌根处理的菌量为每株1×106,1×107,1×108 cfu,其在结铃期的发病株率仅为8%,5%和2%,而此时对照的发病株率高达96%。2008－2009年的小区防治结果表明：当生防菌灌根处理的菌量为每株1×108 cfu时,2008年处理区的棉花黄萎病发病株率和病指为14.8%和8.5,对照分别为53.3%和26.5,2009年处理区的棉花黄萎病发病株率和病指为9.4%和6.5,对照为37.8%和18.8。这些结果表明,解木聚糖类芽孢杆菌YUPP-1对防治棉花黄萎病具有巨大的应用潜力。 相似文献