果生刺盘孢CSG2-3中真菌病毒研究

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flypoet
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
炭疽菌(Colletotrichum)是一类能造成重大经济损失的病原真菌,几乎感染所有农田作物、蔬菜和水果,其中部分作物感染炭疽菌后会造成严重的作物损失。果生刺盘孢(Colletotrichum fructicola)是炭疽菌属下的一类重要致病种,可侵染多达17个属的植物,危害严重,具有明显的生物和地域多样性。真菌病毒(Fungal viruses/mycoviruses)是一类寄生于真菌细胞并且在真菌体内自我复制的病毒。通常情况下,大部分真菌病毒呈潜伏侵染。然而有些真菌病毒在寄生真菌的过程中会改变寄主真菌的表型。例如改变生长速度、致病能力和产孢能力等。这类真菌病毒有潜力作为生物防治材料防治作物真菌病害,同时病毒与寄主的互作可用来研究真菌的致病机理。本研究从感病柑橘叶片中分离获得一株果生刺盘孢菌株CSG2-3。初步致病性实验发现该菌株致病力弱。本论文拟以该果生刺盘孢菌株CSG2-3为材料,开展了真菌病毒相关研究工作,主要结果如下:(1)通过ds RNA提取的病毒筛选、高通量测序、常规测序以及基因组结构分析发现CSG2-3中含有多条ds RNA,其中ds RNA1包含一个Opening Reading Frame(ORF),编码653个氨基酸(aa)的RNA dependent RNA polymerase(Rd Rp)。BLASTP结果显示,ds RNA1编码产物与Colletotrichum gloeosporioides ourmia-like virus 1,Rhizoctonia solani ourmia-like virus 1和Penicillium ourmia-like virus 1等病毒具有明显的相似的基因组结构,其中与Colletotrichum gloeosporioides ourmia-like virus 1具有100%的相似性,因此ds RNA1命名为Colletotrichum gloeosporioides ourmia-like virus 1-Colletotrichum fructicola ourmia-like 1(Cf OLV1-Cg OLV1)。Ds RNA2同样包含一个ORF,编码619aa的Rd Rp,并且BLASTP结果同样表明与Plasmopara viticola lesion associated ourmia-like virus 37和Apple ourmia-like virus 1等具有相似的基因组结构。通过系统发育分析,ds RNA2应属于Boutoumiaviridae病毒科的新成员,命名为Colletotrichum fructicola ourmia-like 2(CfOLV2)。(2)通过病毒脱毒与水平转移证明CfOLV2引起寄主弱毒特性。病毒脱毒实验得到菌株CSG2-3-Y7,CSG2-3-F8和CSG2-3-F10。RT-PCR结果表明,CSG2-3-Y7中成功消除了CfOLV2,而CSG2-3-F8和CSG2-3-F10则完全不带病毒。对原始菌株CSG2-3和脱毒菌株进行生物学比较发现,脱毒菌株在菌落形态上和致病力上明显不同于原始菌株,表明CfOLV2可能与菌株的弱毒特性相关。进一步用CSG2-3与CSG2-3-Y7进行对峙培养,得到衍生菌株CSG2-3-Y7-D3和CSG2-3-Y7-D4。Ds RNA提取以及RT-PCR检测发现CfOLV2已经成功转入CSG2-3-Y7。同样用CSG2-3与脱毒菌株CSG2-3-Y7,衍生菌株CSG2-3-Y7-D3/D4进行生物学测定发现,衍生菌株在生物学现象方面已经呈现出原始菌株的特性。因此再次证明了菌株CSG2-3的弱毒特性是由CfOLV2引起。(3)发现与CfOLV2相关ds RNA片段。通过双链RNA提取发现,除了Cf OLV1-Cg OLV1与CfOLV2外,还检测到多条片段较小的ds RNA片段,命名为ds RNA-M。但是通过常规测序方法以及高通量测序均没发现其余的病毒序列。同时通过病毒脱毒,水平转移实验初步证明了ds RNA-M系列片段可能是CfOLV2的附属片段。(4)研究了病毒对寄主生物学性状的影响。以带毒菌株CSG2-3和完全脱毒菌株CSG2-3-F10为材料,对两者之间的菌落形态、产孢能力、孢子致病能力进行了测定。结果发现,CSG2-3中的菌丝形态扭曲,盘结,而CSG2-3-F10的菌丝形态伸展度较好。同时CSG2-3的产孢能力明显低于CSG2-3-F10,并且其孢子的致病力也呈明显的弱毒的特征。结果表明,菌株CSG2-3的弱毒特性可能与真菌病毒相关。选择了五个时间梯度(2h、4h、6h、8h、12h)对CSG2-3和CSG2-3-F10的附着胞萌发进行了观察,发现在附着胞萌发整个观察时间段,CSG2-3的附着胞萌发速度和黑色素形成时间都明显大于CSG2-3-F10,这与致病力减弱结果不一致。同时比较了CSG2-3和CSG2-3-F10在Na Cl、Sorbitol、V8以及SDS等培养基的生长情况。结果表明,病毒的存在可能不利于寄主真菌的抗逆生长,同时可能调节细胞壁完整性。(5)研究了CSG2-3和CSG2-3-F10之间的基因表达情况。对两者之间差异表达基因(Differentially Expressed Genes,DEGs)进行筛选,筛选得到218个上调基因,214个下调基因。GO功能分析表明,在GO分析的三个本体(ontology)中,大部分差异基因集中在分子功能(moleculat function)和生物过程(biological process)中。KEGG分析表明,在432个差异表达基因中,共34个基因参与41条通路。其中,戊糖、葡萄糖醛酸转换(Pentose and glucuronate interconversions,ko00040)和淀粉和蔗糖的代谢(Starch and sucrose metabolism,ko00500)为最富集的两条通路,其次是谷胱甘肽代谢(Glutathione metabolism,ko00480)。在参与41条通路当中,大部分为代谢途径通路,表明病毒的侵染可能调控寄主真菌的新陈代谢。随机选取15个基因进行荧光定量验证。结果证实了转录组数据的可靠性。(6)综上所述,本研究发现衰退菌株CSG2-3,证明其起衰退特性由病毒引起,确定了病毒对寄主的生物学和基因表达的影响。为进一步挖掘果生刺盘孢中真菌病毒生防因子以及为解析果生刺盘孢致病机理提供了较好的理论基础和实验材料。
其他文献
新型职业农民培育,事关我国现代化农业发展全局,是落实乡村振兴战略的重要内容之一。农民作为主要培育对象,其主动参与行为受主观和客观因素的影响呈现出多元异质化特征,研究农民参与新型职业农民培育的行为研究,对于提升农民参与培育积极性、改进现有培育机制和模式、提升培育实际效果、扩大培育范围、加快培育步伐,为乡村振兴战略提供人才支撑等具有现实参考意义。本文以农民参与新型职业农民培育的行为作为研究对象,通过查
学位
水稻是我国最重要的粮食作物,稻瘟病是水稻生产上最具毁灭性的病害,选育与利用抗病品种是防治稻瘟病最经济安全有效的措施,而抗瘟性鉴定评价是开展抗病品种选育与合理利用研究的基础。迄今为止,在稻瘟病选择压力大、病菌群体遗传组成丰富的病圃中进行自然诱发仍是最有效、最可靠和最经济的抗瘟性鉴定评价方法。湖南桃江病圃是我国长江中下游稻区和湖南省水稻新品种区试的稻瘟病抗性鉴定点,经该病圃鉴定的水稻新品种方能通过国家
学位
幼儿阶段是人的身心发展的黄金时期,幼小衔接的教育工作十分重要,能够起到承上启下的作用。幼小衔接的教育工作直接影响学生学习习惯、学习态度的养成,全面做好幼儿园教育与小学教育的衔接工作,使幼儿能够尽快适应小学阶段的学习、生活,是教师的重要任务。
期刊
伴随着乡村振兴和城市化进程迅速发展,农村产业结构也随着持续产生变化,农村经济结构由集体土地资产,向多种方式资产混合发生转变,然而随着村集体产权所有权和责任归属不明确等一系列农村集体资产产权问题不断涌现,已比较严重阻拦了农村经济健康发展趋势。文中以广东廉江市农村集体产权制度改革为例子,在搜集科学研究关于农村集体产权制度改革的理论基础前提条件下,归纳总结剖析廉江市农村集体产权制度改革的现况,找出廉江农
学位
稻秆潜蝇Chlorops oryzae Matsumura原是我国南方山区半山区水稻上的次要害虫。近年来,该虫在湖南省危害逐渐加重,在局部区域已由次要害虫上升为主要害虫,导致中稻减产20%-30%。如何有效防控稻秆潜蝇是当前湖南水稻安全生产中面临的重要问题之一。本研究通过定点系统调查其寄主植物种类和田间发育进度,结合室内饲养观察该虫的形态特征和生活习性,并测定了多种药剂对稻秆潜蝇的田间防治效果,旨
学位
互联网信息技术的发展促进了市场经济与乡村传统产业的深度融合,缩小了城乡发展差距。当前,国家正大力实施乡村振兴战略和推进数字乡村发展,农村电子商务在我国农村地区的覆盖面越来越来越广,“农村淘宝”作为农村电子商务的主要发展平台,在促进农民增收、推动农业产业信息化发展和产业转型升级方面的作用日益突出。以英德市“农村淘宝”为研究对象,综合运用信息经济理论、顾客满意度理论、战略管理理论等理论基础,宏观上,运
学位
<正>目的 2015—2017年常州地区疑难血型、不规则抗体筛查鉴定在临床多次输血史患者输血前检查情况调查分析。方法输血前对患者进行血型鉴定和不规则抗体的筛查,然后分析疑难血型和不规则抗体出现的情况。结果 2015—2017年共发现正反定型不符样本192例,交叉配血不合样本数279例。结论在患者出现有可能要输血的情况时,有必要在输血前进行血型的鉴定和不规则抗体的筛选试验。特
会议
青蒿素是从黄花蒿中提取的一种倍半萜内酯化合物。AaCYP71AV1和Aa AL DH1是青蒿素合成的关键酶基因。本研究克隆了黄花蒿AaCYP71AV1和AaALD H1启动子及基因序列,构建组成型植物表达载体35S::AaCYP71AV1、35S::Aa A LDH1及AaCYP71AV1和AaALDH1基因启动子的GUS报告载体。以实验室前期获得的转生长素合成关键酶基因iaa M的黄花蒿叶盘为受
学位
我国现面临着第三轮农村土地延包工作,基于此上为进一步地稳定农村土地承包关系,应给予农民更加充分而富有保障的土地承包及经营权益。现阶段需要充分认识农村土地延包过去所遗留的困难问题,认识农村当前人地矛盾,是否调整承包地块、是否设定承包期限等,计划这些是土地延包方案面临的重点争议问题。因此,从原则上讲不调整承包地块,执行无期限限制的有偿承包,增加集体土地资产收益,同时国家政策的出台对无地农民给予一定的倾
学位
报纸