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1.
哈茨木霉Th33菌株能拮抗多种植物病原真菌,具有重要的研究和应用价值。实验室前期研究了哈茨木霉Th33 Gα蛋白基因Thga1的功能,发现Thga1敲除突变株的分生孢子梗和分生孢子量显著减少。对该敲除株和Th33进行转录组测序,发现共有29个转录因子发生显著差异表达。本文选取差异表达量最大的C2H2型转录因子基因Tha09974进行功能研究。构建了Tha09974敲除突变株Δ9974及其回复突变株R9974,对野生菌Th33、Δ9974和R9974分别进行了生长、产孢及拮抗特性检测。结果显示,与野生菌Th33相比,Δ9974的菌落生长速度没有显著差异,菌丝生物量降低了51.5%,产孢量降低了73.6%;Δ9974较野生菌Th33对番茄灰霉病菌Botrytis cinerea Pers.和黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum的生长抑制率分别降低了41.67%和45.15%。R9974和Th33的生长速度、生物量、产孢量及对番茄灰霉病菌的抑制率没有显著差异,对黄瓜枯萎病菌的抑制率低于野生菌Th33,但高于Δ9974。以上结果说明,Tha09974能够正调控Th33的生长、产孢和对病原菌的拮抗能力,并受到Thga1的正调控。本研究为进一步揭示木霉菌的产孢调控机制奠定了基础。 相似文献
2.
Thga1是哈茨木霉Th-33的1种I型G蛋白α亚基基因(GenBank JN874387)。本文针对前期研究获得的2株基因Thga1敲除突变株ΔThga1 1-1和ΔThga1 10-1,通过平皿对峙培养分析其对立枯丝核菌、辣椒疫霉菌和尖孢镰刀菌的拮抗作用,研究了突变株产生的挥发性代谢物和非挥发性代谢物对上述3种病原菌生长的影响和对立枯丝核菌的重寄生作用的光学显微镜观察。结果表明,与野生型Th-33相比,基因敲除突变株ΔThga1 1-1和ΔThga1 10-1对病原菌的拮抗作用显著下降,不能对3种病原菌菌落进行覆盖和寄生;突变株产生的挥发性代谢产物对病原菌生长的抑制率显著低于野生菌Th-33,2株突变株对立枯丝核菌、辣椒疫霉和尖孢镰刀菌生长的抑制率分别降低了50%~57%、43%~58%和58%~63%,且突变株之间差异不显著;突变株产生的非挥发性代谢产物对病原菌生长的抑制作用中,除突变株ΔThga1 1-1对立枯丝核菌的抑制作用与野生菌相比差异不显著外,均显著低于野生菌Th-33,突变株ΔThga1 1-1和ΔThga110-1对3种病原菌的抑制率分别降低了8%~25%、23%~56%和38%~50%。显微观察发现,野生菌Th-33菌丝能够缠绕、附着、穿透和裂解立枯丝核菌菌丝,但突变株菌丝对立枯丝核菌菌丝没有发现类似作用。上述结果表明,Thga1基因影响了哈茨木霉菌的拮抗、次级代谢和重寄生等作用。 相似文献
3.
哈茨木霉Th-33厚垣孢子形成过程的转录组变化分析 总被引：1，自引：0，他引：1
应用高通量转录组测序技术对哈茨木霉产厚垣孢子前期和中期两个不同转录本进行测序,获得12186个unigenes,平均长度为1483 bp。被注释到GO(gene ontology)数据库的unigenes有6042个。通过与KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes pathway database)数据库比对,有5151个unigenes被注释到239条KEGG代谢途径中。比较两个样本,共有差异表达基因(DEG)6329个,包括3602个上调基因,2727个下调基因。其中几丁质酶基因16个,13个上调、3个下调;几丁质合成酶基因4个,均上调;葡聚糖酶基因21个,11个上调、10个下调。KEGG富集分析显示,氨基糖和核苷酸的糖代谢途径涉及的差异表达基因最多,有23个;其次是淀粉和糖代谢途径,有14个差异表达基因参与。推测这两条代谢途径以及相关的差异表达基因可能与厚垣孢子形成有关。本研究为深入研究哈茨木霉Th-33厚垣孢子的形成机制奠定了基础。 相似文献
4.
为明确灰葡萄孢BcPDR1基因与病菌cAMP信号途径中PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR之间的关系,利用Real-time PCR技术分析了BcPDR1基因突变对PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR表达的影响,以及PKA编码基因突变对BcPDR1基因表达的影响。结果发现,BcPDR1基因突变体中BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR的表达水平均显著高于野生型和回复菌株,BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR基因的RNAi突变体中BcPDR1基因表达水平显著低于野生型。我们分别构建了PKA编码基因BcPKA1、BcPKA2、BcPKAR在敲除突变体ΔBcpdr1中过表达的菌株ΔBcpdr1/BcPKA1-OE、ΔBcpdr1/BcPKA2-OE、ΔBcpdr1/BcPKAR-OE;对过表达菌株的表型和致病力进行分析发现,过表达菌株的菌落形态、菌核形成、菌丝形态、生长速率、产孢量和致病力均与突变体ΔBcpdr1表现显著的差异,而更接近野生型BC22的表型和致病力。结果表明,灰葡萄孢BcPDR1基因与PKA亚基基因BcPKA1、BcPKA2和BcPKAR的表达水平密切相关,BcPDR1基因负调控这3个基因的表达,而这3个基因对BcPDR1基因表达有正调控作用。本研究为进一步阐明灰葡萄孢BcPDR1基因调控病菌生长发育和致病力的分子机制奠定了基础。 相似文献
5.
谷氨酰胺合成酶（GS，glutamine synthetase）是由GlnA基因编码的生物体中最古老也是最广泛存在的酶，它参与许多生物体中的氮和碳代谢，是生物体氮代谢的关键酶之一，对微生物的生命活动起着重要作用。本文研究了GlnA基因对刺糖多孢菌Saccharopolyspora spinosa的生长发育及次级代谢产物合成的影响，从刺糖多孢菌基因组中克隆了glnA 基因的部分片段，将其与穿梭载体pOJ260连接，构建敲除载体pOJ260-glnA，通过接合转移将其导入刺糖多孢菌野生菌中，获得刺糖多孢菌敲除菌株S.spinosa-△glnA；同时，利用重叠延伸PCR将glnA基因置于红霉素强启动子PermE下，并将融合片段PermE-glnA与穿梭载体pOJ260进行酶切酶连，构建过量表达载体pOJ260-PermE-glnA，通过接合转移将其导入刺糖多孢菌中，获得了刺糖多孢菌过量表达菌株S.spinosa-glnA。表型分析发现，glnA基因的敲除对刺糖多孢菌的菌丝形态、孢子萌发等方面都有显著的抑制作用。HPLC检测分析发现，过量表达菌株中多杀菌素产量相比原始菌株提高到170%；该研究表明glnA基因对刺糖多孢菌的生长发育与多杀菌素的合成有一定的影响，为研究其在链霉菌次级代谢过程中的作用奠定了重要基础。 相似文献
6.
假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum, Fp)是引起小麦茎基腐病的优势病原菌,但关于该病原菌致病机理的研究报道很少。三角状五肽重复蛋白(Pentatricopeptide repeat protein,Ppr)为一类核编码的RNA结合蛋白,通过结合特定的RNA序列调控靶标基因RNA的成熟过程,参与线粒体基因组转录和翻译。Ppr蛋白在植物、动物(包括人)及酵母中有一些研究报道,但在丝状真菌特别是植物病原真菌中鲜见报道。为了明确假禾谷镰孢中PPR基因家族的特征,本研究通过全基因组Blastp分析,共鉴定出8个PPR候选基因序列FpPPR1~FpPPR8,主要分布在1号、3号、4号染色体上,基本不含有内含子。理化性质与功能预测显示,Ppr为亲水性蛋白,氨基酸长度510~1 353 aa,分子量59.09~152.23 kDa,等电点为5.23~9.69,其中FpPpr3和FpPpr7为稳定蛋白,其他6个蛋白为不稳定蛋白。亚细胞定位预测显示,Ppr蛋白主要位于线粒体。FpPpr1、FpPpr3、FpPpr5、FpPpr6和FpPpr7的3D结构预测形成明显的超螺旋结构。在假禾谷镰孢营养阶段和侵染过程的转录组数据中分析了8个基因表达模式,通过qRT-PCR进行验证,FpPPR1、FpPPR3、FpPPR5在菌丝阶段高表达,FpPPR1、FpPPR5在侵染后期显著下调。本研究结果为进一步研究假禾谷镰孢中PPRs基因的生物学功能奠定基础。 相似文献
7.
本文利用Illumina HiSeq测序技术,对在3,4,5-三羟基苯甲酸甲酯(methyl gallate,MG)作用下和对照条件下的茄青枯拉尔氏菌(Ralstonia solanacearum)Rs-T02菌株的转录组进行测序分析,并用GO和KEGG Pathway富集化分析的方法分析差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)的功能和代谢通路,以初步了解MG对R. solanacearum作用的分子机制。结果表明,MG处理组和对照组的差异表达的基因有2 172个,其中1 037个基因上调,1 135个基因下调。随意挑选10个DEGs进行qRT-PCR验证,其基因表达趋势与转录组测序结果一致。通过对差异表达基因的功能和代谢通路分析发现,与细胞结构相关的肽聚糖水解酶、3-磷酸甘油酰基转移酶和UDP-N-乙酰胞壁酰丙氨酸-D-谷氨酸连接酶等蛋白的编码基因上调表达,蛋白YeaQ、外膜蛋白W和外膜蛋白BamE等蛋白的编码基因下调表达;与能量代谢相关的ATP合成酶结构蛋白、辅酶Q亚基和细胞色素等蛋白的编码基因上调表达,甘油醛-3-磷酸脱氢酶、甘油醛脱氢酶和异柠檬酸裂解酶等蛋白的编码基因下调表达;与致病性相关的gspD、gspE和gspF等基因上调表达,hrpY、hrpB和gspG等基因下调表达;与细菌抗药性相关的氨基酸的氨酰-tRNA连接酶、核糖体RNA小亚单位甲基转移酶G基因和多重药物外排泵亚基AcrA等蛋白的编码基因上调表达;与细菌运动性相关的flgB、flgC和flgD等基因上调表达。推测MG对Rs-T02菌株的抑菌机制可能与MG影响病菌的细胞结构和能量代谢相关基因的差异表达有关;同时,MG影响病菌T3SS和T2SS相关基因的差异表达,从而影响细菌的致病力。此外,3-磷酸甘油酰基转移酶基因、核糖体RNA小亚单位甲基转移酶G和多重药物外排泵亚基AcrA基因等上调表达,可能与病菌抵抗MG的机制有关。 相似文献
8.
cDNA文库免疫筛选到编码暗黑鳃金龟幼虫几丁质脱乙酰酶HpCDA5基因,序列分析表明HpCDA5含有1个几丁质脱乙酰酶结构域,属于Group V类CDA蛋白。构建重组杆状病毒表达载体pFastBac-HpCDA5,转染昆虫细胞sf9,Western blot分析表明HpCDA5在昆虫细胞sf9中成功表达42 kDa的蛋白。利用qRT-PCR方法分析HpCDA5基因组织表达,结果显示HpCDA5基因在中肠中表达最高,为中肠特异表达蛋白。几丁质结合活性表明HpCDA5蛋白只能被强洗脱剂洗脱,具有很强的几丁质结合活性。本研究通过对暗黑鳃金龟几丁质脱乙酰酶HpCDA5的生化特性研究,为进一步明确HpCDA5的生理功能提供理论依据,并为以HpCDA5蛋白为靶标的暗黑鳃金龟生物防治提供支撑。 相似文献
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哈茨木霉几丁质酶诱导及其对水稻纹枯病菌的拮抗作用 总被引：17，自引：0，他引：17
在实验室条件下分别以几丁质和水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)细胞壁作唯一碳源诱导哈茨木霉(Trichoderma harzianum)菌株NF9、TC3和P1产生几丁质酶,用硫酸铵沉淀法制备几丁质酶粗提液。上述木霉菌株内切几丁质酶活性(对胶体几丁质浑浊度的减少率)分别为79.8%、74.4%和76.0%,均显著高于非诱导的阳性对照。培养第5 d几丁质诱导的木霉菌株NF9和TC3内切几丁质酶活性显著高于由水稻纹枯病菌细胞壁诱导的酶活性。体外测定表明,通过诱导的木霉菌株TC3、NF9和P1几丁质酶粗提液对水稻纹枯病病菌的拮抗圈直径可达38、21和23 mm,与非诱导的阳性对照比较有显著性差异。对木霉几丁质酶拮抗作用的特点及生防应用进行了讨论。 相似文献
10.
脐孢木霉菌Trichoderma brevicompactum能合成木霉素等单端孢霉烯类化合物,而基因tri5编码的单端孢霉二烯合酶是合成途径中的关键酶,它催化反式法呢基焦磷酸（tFPP）合成单端孢霉二烯。为分析基因tri5与木霉素合成的关系,本研究从脐孢木霉菌0248中克隆了基因tri5片段,并运用实时荧光定量PCR技术分析了基因tri5在不产木霉素培养基和产木霉素培养基中的差异表达。在相同培养时间下,基因脚在不同产木霉素状态间的表达量差异显著;在培养96h时基因tri5在2种培养基中均达到最大值,基因tri5在产木霉素状态下的表达量是不产木霉素状态下的107．18倍。通过检测产木霉素培养基中基因tr／5表达量与木霉素含量的变化,结果显示木霉素的含量随着基因tr／5表达量的增加而不断增加,在培养96h时达到最大值118．71mg·L-1,推测基因tri5表达量与木霉素合成相关。该研究为基因tri5功能的进一步研究和对脐孢木霉菌0248进行基因工程菌改造奠定了理论基础。 相似文献
11.
Argonaute蛋白(AGO)介导的沉默复合体在RNA干扰(RNAi)中起着至关重要的作用。为了探究AGO1在尖孢镰刀菌RNAi中的作用机制,本文以粘团专化型尖孢镰刀菌生理1号小种FOX-A8野生型和其AGO1缺失突变体(FOX-A8-△Ago1)的菌丝和孢子为材料,分别进行了RNA提取、Illumina HiSeq 2000高通量转录组测序、差异表达基因(DEGs)的显著富集分析;选择菌丝和孢子中的DEGs 进行实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR, qRT-PCR)验证。GO通路注释结果显示,相对于野生型菌株,AGO1缺失突变体菌丝中的醇脱氢酶(NADP+)、孢子中的CAMK / CAMKL / CHK 1蛋白激酶均显著上调;KEGG通路注释结果显示,相对于野生型菌株,AGO1缺失突变体菌丝中与 MAPK信号通路相关的基因、孢子中与PLD信号通路相关的基因均显著下调;另外,相对于野生型菌株,编码AGO2的基因下调,但是下调不显著。qRT-PCR检测DEGs的表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性。 相似文献
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Argonaute蛋白(AGO)介导的沉默复合体在RNA干扰(RNAi)中起着至关重要的作用。为了探究AGO1在尖孢镰刀菌RNAi中的作用机制,本文以粘团专化型尖孢镰刀菌生理1号小种FOX-A8野生型和其AGO1缺失突变体(FOX-A8-△Ago1)的菌丝和孢子为材料,分别进行了RNA提取、Illumina HiSeq 2000高通量转录组测序、差异表达基因(DEGs)的显著富集分析;选择菌丝和孢子中的DEGs 进行实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR, qRT-PCR)验证。GO通路注释结果显示,相对于野生型菌株,AGO1缺失突变体菌丝中的醇脱氢酶(NADP+)、孢子中的CAMK / CAMKL / CHK 1蛋白激酶均显著上调;KEGG通路注释结果显示,相对于野生型菌株,AGO1缺失突变体菌丝中与 MAPK信号通路相关的基因、孢子中与PLD信号通路相关的基因均显著下调;另外,相对于野生型菌株,编码AGO2的基因下调,但是下调不显著。qRT-PCR检测DEGs的表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性。 相似文献
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由葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)引起的苹果轮纹病是影响我国苹果安全生产的重大病害之一。因此,本研究基于受苹果轮纹菌侵染的苹果组织中果胶裂解酶基因Bdpl1表达上调这一现象,通过Split-marker PCR技术构建Bdpl1基因敲除载体,并通过PEG介导的原生质体转化获得转化子,经常规PCR和qRT-PCR对所获得的转化子进行筛选,成功获得1个Bdpl1基因缺失阳性突变子。该转化子在PDA上的培养基性状与野生型没有明显差异,但在果胶培养基上菌落直径明显小于野生型。其胞外果胶酶活相比野生型明显下降,但在离体“早富”苹果枝条上的致病力并没有明显的下降。通过qRT-PCR技术发现在基因Bdpl1敲除后,其家族内有3个基因在病菌侵染过程中相比野生型明显上调表达(>3倍)。这些现象表明果胶裂解酶基因Bdpl1与病原菌的营养生长过程关系不大,但其参与对寄主果胶类物质的降解。Bdpl1基因对轮纹病菌致病力的影响较小,有可能是Bdpl1基因敲除后,该基因家族内其他基因的上调表达补偿了Bdpl1基因的功能。 相似文献
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稻瘟病是严重危害水稻生长的真菌病害,每年给水稻生产带来重大经济损失。与野生型日本晴NPB相比,OsDCL1基因沉默突变体增强了水稻对稻瘟菌的广谱抗病性。为了解水稻OsDCL1-RNAi突变体的抗病机制,我们分析和比较了它和野生型日本晴NPB在稻瘟菌侵染前后转录组水平的变化。响应稻瘟菌侵染的7 129个差异表达基因(DEGs)中,NPB和OsDCL1-RNAi突变体分别有5 382和5 180个基因表达发生了变化,参与生物胁迫反应、信号通路、蛋白代谢和RNA调控4个通路的基因明显被富集。以野生型未受稻瘟菌侵染的基因表达为对照,在OsDCL1-RNAi突变体中共发现1 318个DEGs,且超过70%是上调的,其中很多基因参与了生物胁迫反应(26.9%)和信号通路(11%),上调表达基因中与生物胁迫反应相关的主要为PR基因和细胞壁相关基因。另外,还发现10个茉莉酸相关基因和11个水杨酸相关基因分别在OsDCL1-RNAi突变体中显著下调和上调表达。在OsDCL1-RNAi突变体中还发现WRKY和MYB等一些转录因子家族以及部分受体类激酶被诱导表达。用qRT-PCR方法验证部分差异表达的基因,其结果与DEGs基本一致。OsDCL1-RNAi突变体中转录组变化的分析,为深入了解该突变体抗瘟性增强的机制奠定了基础。 相似文献
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为探索甲基营养型芽胞杆菌Bacillus methylotrophicus G-1抑制番茄灰霉病菌的作用机制，采用HPLC、LC-MS等对其分泌的抗菌肽进行分离鉴定，通过扫描电镜观测抗菌肽对番茄灰霉病菌菌丝形态影响，借助RNA-seq研究抗菌肽处理番茄灰霉病菌3、5 d后的差异表达基因。研究结果表明：甲基营养型芽胞杆菌G-1产生的抗菌肽主要为伊枯草菌素A。经菌株G-1抗菌肽处理后，番茄灰霉病菌菌丝生长异常，菌体畸形肿胀，内溶物外渗。基因差异表达分析表明，有40个基因在2个时期均差异表达。GO、KEGG富集分析发现，与萜烯合酶、氨基酸跨膜转运相关的15个基因在各时期均上调表达，与细胞表面受体信号通路、氧化还原酶、果胶裂解酶、单加氧酶等有关的25个基因在各时期均下调表达，其中编码琥珀脱氢酶（SDH）的Bcin02g06840基因及编码3-羟基-3-甲基戊二酸辅酶A还原酶（HMGR）的Bcin04g04450基因表达量显著下调。经qRT-PCR验证，8个差异表达基因的表达模式变化与转录组测序分析结果一致。研究表明菌株G-1抗菌肽可能通过抑制番茄灰霉病菌细胞膜组分中SDH、HMGR的合成抑制菌丝及孢子的生长。 相似文献
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香蕉枯萎病菌热带4号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp.cubense tropical race 4,Foc TR4)严重威胁世界香蕉产业的可持续发展，一些特殊功能的蛋白在其侵染过程中起重要作用。我们分析Foc TR4接种巴西蕉后的转录组数据发现M35金属蛋白酶(metalloprotease 35)同源基因FocM35＿2在病原菌侵染初期受诱导显著上调表达，经同源重组法敲除该基因，突变体致病力显著下降，菌丝生长速率降低，产孢量略微减少，回补突变体则可以恢复其致病力和生长发育；与野生型菌株相比较，突变体对外源氧胁迫、渗透压和细胞膜压力更敏感；在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中的瞬时表达结果显示该蛋白定位于质外体，并引起叶片产生超敏反应(HR,hypersensitive response);该蛋白的缺失还能够诱导寄主更高水平几丁质酶的活性。因此，FocM35＿2是促进Foc TR4侵染寄主的的重要致病因子。 相似文献