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酸碱度对StRALF基因表达量的影响及初步分析
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作者 朱飞宇 马周杰 +3 位作者 孙艳秋 何世道 姚远 高增贵 《玉米科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期29-37,共9页
快速碱化因子(RALF)是一种能够参与植物发育调控的植物肽激素,在真菌中也广泛存在并且影响真菌对寄主的侵染状况。通过外源添加酸碱来明确pH值对玉米大斑菌生长的影响,使用实时荧光定量PCR技术分析玉米大斑病菌中StRALF基因在外源添加... 快速碱化因子(RALF)是一种能够参与植物发育调控的植物肽激素,在真菌中也广泛存在并且影响真菌对寄主的侵染状况。通过外源添加酸碱来明确pH值对玉米大斑菌生长的影响,使用实时荧光定量PCR技术分析玉米大斑病菌中StRALF基因在外源添加酸、碱时表达量的变化。运用预测网站对克隆得到的StRALF基因编码区蛋白序列的基本性质进行分析。结果表明,玉米大斑瓋菌在碱性环境下生长状态较好。碱性条件下,StRALF基因比酸性条件下基因表达量高。在侵染寄主过程中,96 h及以后表达量达到最大。经预测分析,初步确定其为分泌蛋白或膜蛋白。在弱碱性条件下,StRALF基因表达量较高并参与侵染过程及侵染后的生长阶段。 展开更多
关键词 玉米 玉米大斑病 StRALF QRT-PCR
玉米大斑病菌亲环素基因的克隆及表达规律分析
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作者 赵玉兰 李盼 +4 位作者 魏宁 郝志敏 曹志艳 李志勇 董金皋 《玉米科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期29-35,共7页
利用简并引物PCR结合RACE技术获得S. turcica中亲环素基因的全长,并通过Real-time PCR技术检测该基因在病菌侵染结构发育过程中的表达模式。结果表明,玉米大斑病菌亲环素基因开放阅读框全长1 125 bp,3′UTR 154 bp,5′UTR 93 bp,编码37... 利用简并引物PCR结合RACE技术获得S. turcica中亲环素基因的全长,并通过Real-time PCR技术检测该基因在病菌侵染结构发育过程中的表达模式。结果表明,玉米大斑病菌亲环素基因开放阅读框全长1 125 bp,3′UTR 154 bp,5′UTR 93 bp,编码374个氨基酸,将此基因命名为CyPs1,并将其cDNA序列提交GenBank,获得登录号EU679371.1,Protein ID为ACD62431.1。系统发育树分析显示,CyPs1与玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)、蓝莓枯枝病菌(Neofusicoccum parvum)等物种的亲环素同源性可达到90%以上。该基因在病菌分生孢子萌发、附着胞形成及侵染阶段均有表达,至附着胞形成和侵染菌丝形成阶段,转录水平分别升至分生孢子时期的2倍和3倍。 展开更多
关键词 玉米 玉米大斑病 亲环素 Ca2+信号途径 附着胞
玉米大斑病菌StSLT2基因结构与表达模式分析 预览
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作者 张晓雅 李学然 +4 位作者 薛江芝 王小敏 刘玉卫 谷守芹 董金皋 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期32-37,共6页
本研究利用生物信息学技术分析玉米大斑病菌StSLT2基因的结构特征,并利用RNA-Seq技术分析了StSLT2基因在不同发育时期的表达模式。研究发现玉米大斑病菌StSLT2基因DNA全长为5 842 bp,cDNA全长为3 105 bp,包含13个外显子和12个内含子,编... 本研究利用生物信息学技术分析玉米大斑病菌StSLT2基因的结构特征,并利用RNA-Seq技术分析了StSLT2基因在不同发育时期的表达模式。研究发现玉米大斑病菌StSLT2基因DNA全长为5 842 bp,cDNA全长为3 105 bp,包含13个外显子和12个内含子,编码1 034个氨基酸;该蛋白包含S_TKc保守结构域,在该区域内包含1个典型的MAPK蛋白激活域(TEY);对该蛋白的系统发育分析表明,玉米大斑病菌与玉米小斑病菌(Bipolaris maydis)和白菜黑斑病菌(Alternaria brassicicola)的SLT2基因之间的进化关系最近;对其表达模式分析发现,该基因在菌丝、分生孢子、芽管、附着胞、侵入钉等5个时期均有不同水平的表达,其中在分生孢子发育时期的表达量最高,在芽管形成时期表达水平最低。以上结果表明,该基因对玉米大斑病菌分生孢子的发育有重要的调控作用。该研究不仅明确了玉米大斑病菌StSLT2的结构及其表达模式,也为揭示其功能奠定了基础。 展开更多
关键词 玉米大斑病 StSLT2基因 基因结构特征 表达模式分析
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木醋液对玉米大斑病菌的抑制作用 预览
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作者 郭运玲 董建悦 +2 位作者 张淑红 张运峰 范永山 《河南农业科学》 北大核心 2019年第1期90-93,共4页
为探索玉米大斑病的生物防治方法,分析了不同质量浓度木醋液对玉米大斑病菌菌丝生长、菌丝形态和分生孢子萌发的抑制作用。结果发现,当木醋液质量浓度为25.25mg/mL时,对玉米大斑病菌菌株11-07D菌丝生长的抑制率为100%,菌丝表现为无生长... 为探索玉米大斑病的生物防治方法,分析了不同质量浓度木醋液对玉米大斑病菌菌丝生长、菌丝形态和分生孢子萌发的抑制作用。结果发现,当木醋液质量浓度为25.25mg/mL时,对玉米大斑病菌菌株11-07D菌丝生长的抑制率为100%,菌丝表现为无生长。质量浓度高于15.15mg/mL的木醋液处理后,菌丝分枝数和细胞内空洞数明显增加,少数菌丝出现畸形。木醋液质量浓度为10.10mg/mL时,病菌在液体培养基内的生长受到显著抑制,木醋液质量浓度超过15.15mg/mL时,液体培养生物量降低了93%以上。另外,试验还发现木醋液对玉米大斑病菌孢子萌发具有明显抑制作用,25.25mg/mL木醋液处理对分生孢子萌发的抑制率可达90.4%。以上研究结果表明,木醋液有可能成为防治玉米大斑病的一种新型高效抑菌剂。 展开更多
关键词 木醋液 玉米大斑病 抑制作用 丝生长 丝形态 孢子萌发
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甘肃省玉米大斑病菌生理小种结构组成与交配型测定 预览
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作者 郭建国 杨凤珍 +2 位作者 杜蕙 金社林 张新瑞 《植物保护》 CSCD 北大核心 2018年第6期85-90,106共7页
为了明确甘肃玉米大斑病菌生理小种与交配型的结构组成,采用单基因鉴别寄主测定了甘肃4个典型生态区57株玉米大斑病菌的抗、感反应型,对峙培养显微观测法测定了它们与标准菌株杂交是否产生有性态子囊壳。结果表明,甘肃玉米大斑病菌生理... 为了明确甘肃玉米大斑病菌生理小种与交配型的结构组成,采用单基因鉴别寄主测定了甘肃4个典型生态区57株玉米大斑病菌的抗、感反应型,对峙培养显微观测法测定了它们与标准菌株杂交是否产生有性态子囊壳。结果表明,甘肃玉米大斑病菌生理小种结构组成十分复杂,57株病菌中共发现0、1、12、23、123、N、1N、2N、3N、123N共10个生理小种,0号以61.40%分布频率成为优势生理小种,1号以17.54%分布频率成为次优势生理小种,23号生理小种出现频率仅为5.26%、123和N号生理小种出现频率仅为3.51%,12、1N、2N、3N、123N生理小种出现频率仅为1.75%,4个典型生态区中河西灌溉绿洲生态区生理小种结构组成最为复杂,15株病菌中共检出0、1、N、12、1N、2N、3N、123N 8个生理小种,中部干旱雨养、陇东半湿润半干旱和南部湿润生态区生理小种结构组成相对简单,42株病菌共检出0、1、23、123和N号5个生理小种。相对而言,甘肃玉米大斑病菌交配型结构组成简单,57株病菌中共检出A型22株、a型24株,Aa型11株,分布频率分别为38.6%、42.1%和19.3%;其中河西灌溉绿洲、中部干旱雨养和陇东半湿润半干旱生态区45株病菌共检出18株A型、18株a型和9株Aa型,A∶a比例完全符合1∶1,南部湿润生态区12株病菌共检出4株A型、6株a型和2株Aa型,A∶a比例小于1∶1。 展开更多
关键词 玉米大斑病 生理小种 交配型
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STK1基因对山梨醇高渗胁迫下玉米大斑病菌菌丝生长和发育的调控 预览
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作者 张淑红 张运峰 范永山 《西北农林科技大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第7期80-86,共7页
【目的】明确STK1基因在山梨醇高渗胁迫条件下对玉米大斑病菌菌丝生长和发育的调控作用。【方法】将野生型菌株(WT)与STK1基因敲除突变体(KO)分别接种在不同山梨醇浓度的葡萄糖-蛋白胨(DPA)培养基上,对比其生长速度、菌落形态、... 【目的】明确STK1基因在山梨醇高渗胁迫条件下对玉米大斑病菌菌丝生长和发育的调控作用。【方法】将野生型菌株(WT)与STK1基因敲除突变体(KO)分别接种在不同山梨醇浓度的葡萄糖-蛋白胨(DPA)培养基上,对比其生长速度、菌落形态、菌丝形态的差异变化;并通过油红O染液进行菌丝细胞脂肪染色,观察脂类物质沉积的形态学变化。【结果】山梨醇高渗胁迫显著抑制了野生型菌株(WT)的菌落生长速度,但1.0 mol/L山梨醇对STK1基因敲除KO菌株的生长有显著的促进作用,这种促进作用随着山梨醇浓度的增加而迅速降低,山梨醇浓度增加至1.5-2.0mol/L时,菌落生长速度受到显著抑制,并且抑制程度显著高于WT菌株。显微观察菌丝细胞内容物,发现山梨醇高渗胁迫后,KO菌株的颗粒状物明显少于WT菌株。利用油红O染色观察菌丝细胞的脂类物质沉积情况,发现在山梨醇高渗胁迫条件下,KO菌株的脂滴数量远远少于WT菌株。【结论】山梨醇胁迫具有与盐胁迫不同的渗透调节机制,STK1基因可能通过调节脂类物质的合成及分布调控对山梨醇高渗透胁迫的调节。 展开更多
关键词 玉米大斑病 STK1基因 渗透胁迫 山梨醇
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玉米大斑病菌StSNF1的基因组定位、蛋白质结构预测及表达分析 预览
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作者 何世道 杨瑞秀 +4 位作者 刘博 苑德鹏 姚远 孙艳秋 高增贵 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期85-90,共6页
为了明确StSNF1在玉米大斑病菌基因组中的位置,解析该基因编码蛋白的结构特征,探究该基因在侵染寄主的不同时期、分生孢子萌发侵染过程中以及不同碳源培养下的表达情况。结果表明,该基因ID号为008026214,全长3 046 bp,位于scaffold... 为了明确StSNF1在玉米大斑病菌基因组中的位置,解析该基因编码蛋白的结构特征,探究该基因在侵染寄主的不同时期、分生孢子萌发侵染过程中以及不同碳源培养下的表达情况。结果表明,该基因ID号为008026214,全长3 046 bp,位于scaffold_17负链的97 793-100 838位置。StSNF1与玉米圆斑病菌SNF1同源关系较近,由877个氨基酸残基编码而成。StSNF1蛋白具有氮端的蛋白激酶结构域、氮端的碳代谢产物去阻遏蛋白激酶结构域和碳端的激酶相关结构域。在蛋白激酶结构域内,具有ATP结合位点和丝氨酸/苏氨酸活性位点。Real-time PCR结果表明,StSNF1在侵染后期高表达,72 h表达量最高;StSNF1在分生孢子萌发24 h时(即侵入丝形成时期)表达量最高;StSNF1在蔗糖为单一碳源的培养基中表达量最高,果胶培养基次之。综上所述,StSNF1与侵染寄主和碳源利用密切相关,在侵染后期发挥作用,利用寄主细胞内的非发酵型碳源进行次级侵染。 展开更多
关键词 玉米大斑病 SNF1 蛋白激酶 表达分析
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玉米大斑病菌转录因子Flo8的基因克隆及表达规律分析
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作者 申珅 李贞杨 +4 位作者 赵玉兰 李盼 董金皋 韩建民 郝志敏 《农业生物技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期1661-1667,共7页
Flo8是cAMP信号途径下游的重要转录因子,与真菌的生长发育密切相关。本研究旨在获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)转录因子Flo8编码基因,并分析其在病菌侵染结构发育过程及病菌侵染寄主早期阶段的表达模式,为深入探索该转录因... Flo8是cAMP信号途径下游的重要转录因子,与真菌的生长发育密切相关。本研究旨在获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)转录因子Flo8编码基因,并分析其在病菌侵染结构发育过程及病菌侵染寄主早期阶段的表达模式,为深入探索该转录因子在病菌发育及致病过程中的功能奠定基础。本研究以白色念珠菌(Candida albicans)Flo8氨基酸序列为探针在玉米大斑病菌数据库中进行同源搜索,利用PCR技术对玉米大斑病菌转录因子Flo8的编码基因进行克隆,通过GSDS、Prot Param、SOMPA和SMART在线软件进行基因及其编码产物结构特征预测分析,利用WoLF PSORT分析蛋白的亚细胞定位;利用qRTPCR技术研究其在病菌侵染结构形成过程中不同阶段的转录水平。结果表明,玉米大斑病菌中存在1个含有LisH保守结构域的蛋白,属于典型的FLO8同源蛋白,将其编码基因命名为StFlo8。该基因DNA全长为2 384 bp,c DNA全长为2 037 bp,含有6个内含子,7个外显子,编码678个氨基酸。表达规律分析结果表明,与菌丝时期相比,StFlo8在孢子时期及芽管时期表达量显著降低,在附着胞时期和侵染丝时期表达量显著升高,达到菌丝时期的4倍以上;而在侵染感病寄主叶片过程中,StFlo8表达量呈现先下调后上调再下调的趋势,并在接种后18 h表达量达到最高,约为接种初期的2倍。以上结果表明StFlo8参与调控病菌附着胞发育及侵染丝形成,该结果为进一步研究StFlo8基因的功能及玉米大斑病菌的侵染机制提供了理论依据。 展开更多
关键词 玉米大斑病 转录因子 cAMP信号途径 QRT-PCR
玉米大斑病菌环腺苷酸磷酸二酯酶基因克隆及表达分析 预览 被引量:1
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作者 申珅 李贞杨 +4 位作者 赵玉兰 李盼 韩建民 郝志敏 董金皋 《中国农业科学》 CSCD 北大核心 2017年第16期3135-3144,共10页
[目的]获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)环腺苷酸磷酸二酯酶(c AMP phosphodiesterase,PDE)基因,并分析其在病菌侵染结构发育过程及侵染寄主早期阶段中的表达,为深入探索c AMP信号途径调控病菌致病性的作用机制打下基础。[方... [目的]获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)环腺苷酸磷酸二酯酶(c AMP phosphodiesterase,PDE)基因,并分析其在病菌侵染结构发育过程及侵染寄主早期阶段中的表达,为深入探索c AMP信号途径调控病菌致病性的作用机制打下基础。[方法]根据酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、白色念珠菌(Candida albicans)、灰霉病菌(Botrytis cinerea)、稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)、绿僵菌(Metarhizium anisopliae)和黑曲霉(Aspergillus niger)6种真菌PDE基因的保守序列,利用简并引物PCR对基因保守片段进行扩增,结合RACE和Genome Walking技术获得基因全长及其侧翼序列;利用MEGA 5.0软件对PDE蛋白预测编码产物进行多重序列比对,并采用邻近法构建系统发育树;利用GSDS分析基因结构,Prot Param分析理化性质,SOMPA预测二级结构,SMART数据库在线分析保守结构域;收集人造疏水介质诱导下侵染结构发育不同时期以及侵染感病寄主叶片不同时间的玉米大斑病菌材料,利用q RT-PCR技术研究StPDE在病菌侵染结构形成过程中不同阶段的转录水平。[结果]玉米大斑病菌基因组中存在1个高亲和力磷酸二酯酶基因(StH-PDE)和1个低亲和力磷酸二酯酶基因(StL-PDE)。其中,StH-PDE全长3 208 bp,包含5个内含子和6个外显子,ORF为2 898 bp。StL-PDE全长5054 bp,包含4个内含子和5个外显子,ORF为3 090 bp。StH-PDE和StL-PDE分别含有保守的Ⅰ型和Ⅱ型c AMP磷酸二酯酶催化结构域。不同的植物病原真菌中PDE同源基因分别呈现出高度的相似性,其中,StH-PDE与Magnaporthe grisea、Cordyceps militaris、Metarhizium acridum等病原真菌的高亲和力磷酸二酯酶基因聚于同一进化支,StL-PDE与Ascochyta rabiri、Scedosporium apiospermum、Fusarium oxysporum、Metarhizium album等病原真菌的低亲和力磷酸二酯酶基因聚于相同进化支。人造疏水介质诱导下,与菌丝相比,StH-PDE和StL-PDE在分生孢子中的 展开更多
关键词 玉米大斑病 环腺苷酸磷酸二酯酶 QRT-PCR 基因表达
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STK1对玉米大斑病菌附着胞发育过程中糖原和脂肪积累的影响 预览
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作者 张运峰 张淑红 +1 位作者 武秋颖 范永山 《中国农业科学》 CSCD 北大核心 2017年第15期2928-2935,共8页
【目的】通过研究STK1与附着胞发育的关系,明确附着胞发育过程中STK1对糖原和脂肪合成的调控作用,为阐明玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)附着胞发育的分子机制打下基础。【方法】以玻璃平板为疏水基质表面,通过"插片分离菌丝"... 【目的】通过研究STK1与附着胞发育的关系,明确附着胞发育过程中STK1对糖原和脂肪合成的调控作用,为阐明玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)附着胞发育的分子机制打下基础。【方法】以玻璃平板为疏水基质表面,通过"插片分离菌丝"法使菌丝附着于载玻平板表面,然后将附着有菌丝的玻璃平板置于保湿培养皿中22℃、14 h光照和10 h黑暗交替培养,诱导野生型菌株(WT)和STK1基因敲除突变体(ΔSTK1)的菌丝形成附着胞,每隔12 h显微观测附着胞的形态和发育过程;分别将附着有未经诱导的WT和ΔSTK1菌丝的玻璃平板和经过48 h附着胞诱导的玻璃平板浸没在I2/KI染色液中静置染色48 h,显微观察附着胞发育过程中糖原的变化;分别将附着有未经诱导的WT和ΔSTK1菌丝的玻璃平板和经过48 h附着胞诱导的玻璃平板置于-70℃的超低温冰箱中冷冻处理30 min,然后将玻璃平板置于Oil-red O染色液中静置染色24 h,显微观察附着胞发育过程中脂肪的代谢变化;利用real-time PCR技术检测附着胞发育过程中糖原和脂肪合成关键酶基因的表达情况。【结果】玉米大斑病菌WT菌株和ΔSTK1菌株利用菌丝尖端在玻璃平板的疏水表面均能够产生附着胞,但ΔSTK1菌株的附着胞发育与WT菌株显著不同,WT菌株48 h内为单胞附着胞,诱导48 h后少数附着胞形成了多细胞附着胞,而ΔSTK1菌株在诱导24 h后即出现了扭曲附着胞的异形附着胞形态,48 h后还出现了双杈、多杈和O型等多种异常的附着胞类型;WT菌株和ΔSTK1菌株的菌丝和附着胞进行糖原和脂肪的染色后,发现WT菌株的菌丝和附着胞都有均匀分布的糖原和脂肪,而ΔSTK1菌株的附着胞内几乎没有糖原和脂肪的积累,与WT菌丝的结果不同,在ΔSTK1菌株的菌丝内糖原沉积减少,脂肪主要分布于菌隔部位;附着胞诱导48 h后,WT菌株糖原合酶(glycogen synthase,GS)和二酰甘油酰基转� 展开更多
关键词 玉米大斑病 STK1 附着胞发育 糖原 脂肪
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高渗胁迫对玉米大斑病菌生长发育的影响及菌丝细胞中渗透调节物质的分析 预览
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作者 巩校东 刘星晨 +5 位作者 赵立卿 郑亚男 范永山 韩建民 谷守芹 董金皋 《中国农业科学》 CSCD 北大核心 2017年第10期1922-1929,共8页
【目的】了解不同高渗胁迫条件对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)菌丝发育及胞内黑色素含量的影响,明确在病菌菌丝细胞中起主要作用的渗透调节物质的种类及这些物质在不同高渗胁迫条件下的变化规律。【方法】采用3种不同浓度梯度... 【目的】了解不同高渗胁迫条件对玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)菌丝发育及胞内黑色素含量的影响,明确在病菌菌丝细胞中起主要作用的渗透调节物质的种类及这些物质在不同高渗胁迫条件下的变化规律。【方法】采用3种不同浓度梯度(0.4、0.8、1.2 mol·L-1 Na Cl)的高渗胁迫条件处理玉米大斑病菌,分析高渗胁迫对菌落生长、菌丝发育及菌丝胞内黑色素含量的影响;利用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)技术测定3种高渗浓度处理下菌丝细胞中甘油、赤藓醇、葡萄糖、甘露醇、海藻糖5种多羟基醇的含量并分析其随时间变化的规律。【结果】与在普通PDA培养基上的病菌相比,在高渗胁迫条件下病菌菌落生长速率明显降低,菌丝细胞间隔变短、细胞显著膨大,且随胁迫浓度增加细胞膨大程度增强;高渗胁迫下的菌株在各个时间点的胞内黑色素含量与对照相比有明显差异,其中高渗处理12 h之前样品中黑色素的含量均比对照组低,但不同处理之间含量均很接近;而在24、48 h两个时间点不同处理浓度对黑色素的影响不同,1.2 mol·L-1Na Cl处理下与对照相比黑色素含量均显著增加,0.8 mol·L-1 Na Cl处理下与对照相比黑色素含量降低,0.4 mol·L-1Na Cl处理下样品的黑色素含量与对照相比在24 h时显著降低,但48 h时与对照基本一致;在不同的高渗胁迫条件下(0.4、0.8、1.2 mol·L-1 Na Cl)菌丝细胞中甘露醇的含量均有随处理时间延长而增加的趋势,在处理时间为36 h时甘露醇含量较对照增加最为明显,具有显著性差异;菌丝中甘油含量的变化与甘露醇的变化规律相似,且在高渗胁迫处理下甘油含量增加幅度更加明显,并在处理24 h后甘油含量较对照显著增加;菌丝中海藻糖含量总体上有随时间延长而降低的趋势,且渗透胁迫的强度越高该趋势越明显,不同浓度Na Cl处理的菌� 展开更多
关键词 玉米大斑病 高渗胁迫 生长发育 渗透调节物质
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玉米大斑病菌全基因组候选效应分子的预测和分析 预览 被引量:1
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作者 闫丽斌 肖淑芹 薛春生 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期15-20,共6页
大斑病是一种世界性玉米叶部病害,可造成玉米产量严重降低,其致病菌大斑刚毛座腔菌(Setosphaeria turcica)可在叶片形成坏死斑,影响玉米品质并造成严重经济损失。效应分子在植物病原真菌对植物侵染过程中发挥着重要作用。根据玉米大... 大斑病是一种世界性玉米叶部病害,可造成玉米产量严重降低,其致病菌大斑刚毛座腔菌(Setosphaeria turcica)可在叶片形成坏死斑,影响玉米品质并造成严重经济损失。效应分子在植物病原真菌对植物侵染过程中发挥着重要作用。根据玉米大斑病菌Et28A菌株全基因组信息,利用Signal P、TMHMM、Protcomp、big-PI Predictor和TargetP生物信息学软件和预测程序对玉米大斑病菌中11698条蛋白序列进行候选效应分子预测,再通过对上述蛋白半胱氨酸含量、信号肽长度及冗余性分析,获得60个符合条件的候选效应分子,其中大部分为功能未知的假定蛋白。利用生物信息学方法预测出玉米大斑病菌的候选效应分子,为进一步研究效应分子在病原菌与玉米互作中的作用奠定了基础,并为其他病原菌效应分子的预测及分析提供了参考。 展开更多
关键词 玉米大斑病 候选效应分子 全基因组 生物信息学
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玉米大斑病菌分生孢子形成的影响因素及GATA转录因子家族的表达分析 预览 被引量:3
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作者 冯胜泽 刘星晨 +7 位作者 王海祥 赵洁 赵立卿 郑亚男 巩校东 韩建民 谷守芹 董金皋 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1234-1241,共8页
【目的】玉米大斑病(northern leaf blight of corn)是由玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)引起的一种威胁玉米生产的重要叶部病害。本研究旨在确定影响玉米大斑病菌分生孢子产量的主要因素;明确GATA家族成员基因在分生孢子形成... 【目的】玉米大斑病(northern leaf blight of corn)是由玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)引起的一种威胁玉米生产的重要叶部病害。本研究旨在确定影响玉米大斑病菌分生孢子产量的主要因素;明确GATA家族成员基因在分生孢子形成时期的表达特征,为深入解析调控病菌发育及致病的分子机制打下基础。【方法】以玉米大斑病菌野生型菌株01-23为试材,探索13种不同培养基(乳糖酪蛋白琼脂培养基、马铃薯葡萄糖琼脂培养基、玉米茎秆葡萄糖琼脂培养基、玉米茎秆琼脂培养基、玉米叶片葡萄糖琼脂培养基、玉米叶片琼脂培养基、玉米籽粒葡萄糖琼脂培养基、玉米籽粒琼脂培养基、玉米粉葡萄糖琼脂培养基、玉米粉琼脂培养基、查氏培养基、基本培养基、水琼脂培养基)、5种碳源(乳糖、葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖)、以乳糖酪蛋白琼脂培养基为基础培养基,以5 g·L~(-1)的量分别添加不同的氮源(牛肉膏、蛋白胨、NH_4Cl、KNO_3、(NH_4)_2SO_4、NH_4NO_3)、pH(4、5、6、7、8、9)、温度(15、20、25、30、35℃)及光照强度(1 500、3 000、6 000、9 000 lx)等条件对分生孢子产量的影响;进一步利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术,分析病菌菌丝形成时期和分生孢子形成时期GATA家族5个成员基因的表达量。【结果】利用单因素分析法确定了影响玉米大斑病菌分生孢子产量的主要因素,发现产孢量最大的培养条件为玉米叶片葡萄糖琼脂培养基,碳源为乳糖,培养温度为25℃,pH 8,光照条件为光暗交替各12 h,光照强度为6 000 lx。另外,还发现在培养基中添加KNO_3可显著提高分生孢子产量。对GATA家族5个基因的相对表达水平分析表明,与菌丝时期相比,在分生孢子形成时期GATA2的表达量明显上调,其他基因(GATA1、GATA3、GATA4、GATA5)表达量均显著下调。【结论】利用单因素分析 展开更多
关键词 玉米大斑病 分生孢子 产孢条件 GATA家族 基因表达
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玉米大斑病菌STK1与EGFP融合基因载体的构建及其在毕赤酵母中的表达
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作者 张运峰 《生物工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期986-994,共9页
STK1基因是玉米大斑病菌调控分生孢子发育、渗透胁迫调节和致病性的重要MAPK基因。本文首先构建了含有增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)的毕赤酵母GSS115(Pichia pastoris GS115)表达载体p PIC3.5K-EGFP,再以玉米大班病菌模式菌株01-2... STK1基因是玉米大斑病菌调控分生孢子发育、渗透胁迫调节和致病性的重要MAPK基因。本文首先构建了含有增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)的毕赤酵母GSS115(Pichia pastoris GS115)表达载体p PIC3.5K-EGFP,再以玉米大班病菌模式菌株01-23的菌丝c DNA为模板,PCR扩增STK1基因,克隆到p PIC3.5K-EGFP,构建了STK1-EGFP融合基因的GS115表达载体p PIC3.5K-STK1-EGFP。利用电击转化法将该融合基因表达载体转化到GS115感受态细胞内,利用MD培养基筛选、PCR鉴定,获得了STK1-EGFP融合基因的毕赤酵母转化子。通过RT-PCR和荧光观察,发现STK1基因和EGFP基因均可以高效稳定地表达。另外,在试验中我们还发现,在STK1基因起始密码子前加入Kozak序列可以使STK1-EGFP融合基因的表达强度增强4.8倍。以上研究结果为STK1基因表达蛋白的亚细胞功能定位和抗体制备奠定了基础。 展开更多
关键词 玉米大斑病 STK1-EGFP融合基因 毕赤酵母 基因表达
玉米大斑病菌Homeobox转录因子家族全基因组鉴定及其表达规律分析 预览 被引量:3
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作者 赵洁 赵立卿 +9 位作者 巩校东 冯胜泽 刘星晨 郑亚男 李志勇 孙海月 王冬雪 韩建民 谷守芹 董金皋 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期669-678,共10页
【目的】从全基因组水平上鉴定玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)Homeobox转录因子家族及其分布,阐明该家族的序列及进化特征,分析该家族基因在病菌不同生长发育时期的表达规律。【方法】利用生物信息学手段搜索玉米大斑病菌全基因... 【目的】从全基因组水平上鉴定玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)Homeobox转录因子家族及其分布,阐明该家族的序列及进化特征,分析该家族基因在病菌不同生长发育时期的表达规律。【方法】利用生物信息学手段搜索玉米大斑病菌全基因组数据库,鉴定Homeobox转录因子家族;采用MEGA 5.0软件进行系统进化树分析;利用在线工具GSDS(gene structure display server)(http://gsds1.cbi.pku.edu.cn/index.php)绘制基因结构图;利用Clustal X 1.83软件分析Homeobox保守结构域(HOX保守结构域)的氨基酸序列特征;利用SOPMA(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.plpage=npsa_sopma.html)对Homeobox蛋白的二级结构进行在线预测;利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术分析Homeobox转录因子家族在病菌不同发育时期的表达模式。【结果】在玉米大斑病菌中鉴定了8个Homeobox转录因子家族成员(St HTF1-8),根据基因结构及系统进化特征将其分为4类;亚细胞定位预测分析表明,这8个蛋白全部定位在细胞核中;该家族成员均含有HOX保守结构域,其二级结构具有特征性的"螺旋-转角-螺旋"(helix-turn-helix)结构;利用q RT-PCR技术对该家族成员在菌丝、分生孢子形成、芽管形成、附着胞及侵入丝形成等5个时期的表达规律分析,发现不同基因在病菌不同发育时期具有不同的表达水平,其中St HTF1在菌丝发育、分生孢子及附着胞形成等3个时期的表达水平相对较高,St HTF3、St HTF4在分生孢子形成时期表达水平最高,St HTF6在芽管形成时期的表达水平最高,St HTF2、St HTF5、St HTF7和St HTF8在附着胞形成时期的表达水平均较高。【结论】玉米大斑病菌包括Homeobox转录因子家族包含8个成员,在进化上分为4大类,全部成员均分布在细胞核内,其编码蛋白质均含有保守的HOX结构域及"螺旋-转角-螺旋"空间结构;该基因家族成员在病菌不同� 展开更多
关键词 玉米大斑病 Homeobox转录因子家族 系统进化 基因表达
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玉米大斑病菌GATA转录因子家族全基因组鉴定及其表达的初步分析
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作者 刘星晨 冯胜泽 +4 位作者 李学然 巩校东 李志勇 谷守芹 董金皋 《农业生物技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期2018-2026,共9页
GATA转录因子家族广泛存在于植物病原真菌中,并参与调控多种生物过程,但在玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中尚未见相关报道。本研究借助生物信息学技术手段,在玉米大斑病菌全基因组数据库中鉴定了5个GATA转录因子家族成员,分别... GATA转录因子家族广泛存在于植物病原真菌中,并参与调控多种生物过程,但在玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中尚未见相关报道。本研究借助生物信息学技术手段,在玉米大斑病菌全基因组数据库中鉴定了5个GATA转录因子家族成员,分别命名为StGATA1-StGATA5,这些基因分别散布在基因组5条不同的scaffold链上。对其预测编码蛋白进行理化性质分析发现,StGATA3呈酸性,其余4个转录因子对应蛋白均呈碱性,且这5种蛋白都属于不稳定蛋白,其编码蛋白的氨基酸数目在278-1 080之间;对蛋白的保守结构域分析发现,该类转录因子都存在ZnF-GATA结构域,其中StGATA3和StGATA4都含有PAS结构域,StGATA4还含有两个PAC结构域;系统进化分析表明,StGATA2与番茄叶霉病菌(Passalora fulva)、荨麻青霉(Penicillium urticae)及构巢曲霉(Aspergillus nidulans)聚为一簇,另外4种大斑病菌GATA转录因子(StGATA1,StGATA3,StGATA4,StGATA5)聚为一类;进一步利用q RT-PCR技术对GATA转录因子家族基因的表达模式进行初步分析,结果发现StGATA1和StGATA3在菌丝时期的表达水平高于其他时期;StGATA2在侵入丝时期的表达量显著高于其他时期,并且在菌丝及分生孢子阶段都有较高的表达水平;StGATA4和StGATA5都在菌丝和分生孢子时期有较高表达量,其余时期表达水平较低(P〈0.05)。本研究结果将为深入揭示玉米大斑病菌GATA转录因子家族的功能及探寻病害防治新途径提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 玉米大斑病 GATA转录因子家族 结构分析 系统进化 基因表达
玉米大斑病菌StPEX11基因家族的鉴定及生物信息学分析
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作者 马兰 薛韶娜 +5 位作者 冯胜泽 赵洁 巩校东 谷守芹 韩建民 董金皋 《玉米科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期36-40,共5页
PEX11基因家族成员是参与过氧化物酶体增殖调控的关键因子。在玉米大斑病菌基因组中鉴定出2个PEX11基因,根据其相对分子质量分别命名为StPEX11-1和StPEX11-2。利用生物信息学方法,对基因结构、蛋白质的保守结构域及理化性质进行分析,预... PEX11基因家族成员是参与过氧化物酶体增殖调控的关键因子。在玉米大斑病菌基因组中鉴定出2个PEX11基因,根据其相对分子质量分别命名为StPEX11-1和StPEX11-2。利用生物信息学方法,对基因结构、蛋白质的保守结构域及理化性质进行分析,预测其二级结构域。系统发育树分析发现,玉米大斑病菌的2个StPEX11基因分别属于I型和III型的PEX11亚家族。 展开更多
关键词 玉米 玉米大斑病 StPEX11基因家族 过氧化物酶体
甘肃玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感性监测分析 预览
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作者 杨凤珍 郭建国 +4 位作者 杜蕙 王春明 郭成 金社林 王生荣 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1548-1553,共6页
为明确甘肃玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感基线和抗药性水平,采用平皿法测定甘肃省4个典型生态区57株玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感性。结果表明,甘肃玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感性差异较小,EC50为0.10-1.56mg/L,EC50平均值为0.6... 为明确甘肃玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感基线和抗药性水平,采用平皿法测定甘肃省4个典型生态区57株玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感性。结果表明,甘肃玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感性差异较小,EC50为0.10-1.56mg/L,EC50平均值为0.66mg/L,49株菌株EC50连续性正态分布时的EC50平均值0.61mg/L即为甘肃玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的敏感基线;基于此发现,甘肃玉米大斑病菌对吡唑醚菌酯的平均抗性为1.08,最高抗性为2.55,暂未出现抗药性,其中中部干旱雨养生态区5株菌株十分敏感,平均抗性和最高抗性分别为0.84和1.11,而河西干旱灌溉生态区15株菌株敏感性较低,平均抗性和最高抗性分别为1.23和2.55,需警惕其抗药性。 展开更多
关键词 玉米大斑病 吡唑醚 敏感性
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玉米大斑病菌GPCRs超家族的基因鉴定及其在孢子发育过程中的转录模式 被引量:1
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作者 于波 张玉妹 +6 位作者 李志勇 吴迪 巩校东 申珅 曹志艳 郝志敏 董金皋 《农业生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1302-1311,共10页
G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)广泛存在于动物、植物以及微生物中,是最大的涉及信号转导的膜受体家族。本研究通过基于隐马尔科夫模型的HMMER 3.0软件搜索玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)基因组数据库,鉴... G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)广泛存在于动物、植物以及微生物中,是最大的涉及信号转导的膜受体家族。本研究通过基于隐马尔科夫模型的HMMER 3.0软件搜索玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)基因组数据库,鉴定并获得GPCRs超家族基因及其基因组定位;采用MEGA 6.0软件进行系统进化分析;通过通用样品数据系统(generalized sample data system,GSDS)工具进行基因结构分析;利用Inter Pro和SMART工具分析GPCRs的保守结构域。进一步利用q RT-PCR技术,对所确定的GPCR基因在分生孢子发育形成侵染结构的过程中不同阶段的相对表达量进行分析。结果表明,在玉米大斑病菌基因组中至少有9个典型的GPCR,其中3个属氮源感应因子类,信息素受体和碳源感应因子类各2个,类环磷酸腺苷受体和真菌视蛋白类各1个。这些基因散布在玉米大斑病菌基因组中,且结构复杂多样,但所有成员编码产物均由N端、7个跨膜结构域、3个胞内环、3个胞外环及C端组成。每个跨膜结构域包含20~25个氨基酸。以分生孢子为对照,所有基因在附着胞成熟时期接种后12 h(12 hours post inoculation,12 hpi)均显著下调(P〈0.05);除基因St Rtc1和Stfdd123以外,全部基因整体变化趋势均呈现上调/持平(3 hpi)-上调(6 hpi)-下调(12 hpi)-上调(24 hpi)的规律,尤其在侵入丝形成时期(24 hpi)显著上调(P〈0.05)。在附着胞形成时期(6 hpi),仅St Ste2p和St Rtc2表达显著上调。St Rtc1和Stfdd123在各阶段中的表达量与对照差异不显著或显著降低。本研究为深入解析植物病原真菌GPCR超家族的功能提供了理论依据。 展开更多
关键词 玉米大斑病 G蛋白偶联受体 侵染 转录模式
MAP kinase gene STK1 is required for hyphal, conidial, and appressorial development, toxin biosynthesis, pathogenicity, and hypertonic stress response in the plant pathogenic fungus Setosphaeria turcica 预览
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作者 LI Po GONG Xiao-dong +7 位作者 JIA Hui FAN Yong-shan ZHANG Yun-feng CAO Zhi-yan HAO Zhi-min HAN Jian-min GU Shou-qin DONG Jin-gao 《农业科学学报:英文版》 SCIE CAS CSCD 2016年第12期2786-2794,共9页
The mitogen-activated protein kinase(MAPK), a key signal transduction component in the MAPK cascade pathway, regulates a variety of physiological activities in eukaryotes. However, little is known of the role MAPK pla... The mitogen-activated protein kinase(MAPK), a key signal transduction component in the MAPK cascade pathway, regulates a variety of physiological activities in eukaryotes. However, little is known of the role MAPK plays in phytopathogenic fungi. In this research, we cloned the MAPK gene STK1 from the northern corn leaf blight pathogen Setosphaeria turcica and found that the gene shared high homology with the high osmolality glycerol(HOG) MAPK gene HOG1 of Saccharomyces cerevisiae. In addition, gene knockout technology was employed to investigate the function of STK1. Gene knockout mutants(KOs) were found to have altered hyphae morphology and no conidiogenesis, though they did show similar radial growth rate compared to the wild-type strain(WT). Furthermore, microscope observations indicated that STK1 KOs did not form normal appressoria at 48 h post-inoculation on a hydrophobic surface. STK1 KOs had reduced virulence, a significantly altered Helminthosporium turcicum(HT)-toxin composition, and diminished pathogenicity on the leaves of susceptible inbred corn OH43. Mycelium morphology appeared to be significantly swollen and the radial growth rates of STK1 KOs declined in comparison with WT under high osmotic stress. These results suggested that STK1 affects the hyphae development, conidiogenesis, and pathogenicity of S. turcica by regulating appressorium development and HT-toxin biosynthesis. Moreover, the gene appears to be involved in the hypertonic stress response in S. turcica. 展开更多
关键词 MAPK级联途径 玉米大斑病 植物病原真 丝形态 高渗透压 毒素成分 分生孢子 生物合成
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