单一田块核盘菌多样性分析及携带真菌病毒的菌株的遗传特性研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jyd965243
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
核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary)是一种世界性分布的重要病原菌,能够侵染75科450多种植物,常见的重要寄主包括油菜、大豆、向日葵等油料作物和多种蔬菜作物。以油菜为例,由核盘菌引起的菌核病是油菜上的首要病害,一般发病率为10-30%,严重达80%以上,严重影响油菜的产量以及品质。高效、安全的防控措施研究一直是菌核病研究重点。利用致病力衰退相关病毒控制真菌病害是一种重要的生物防治途径。包括核盘菌在内,目前已在很多真菌中发现有致病力衰退相关的真菌病毒,但是所发现的种类极其有限。本论文研究旨在从核盘菌中寻找和鉴定更多的真菌病毒,并研究这些病毒对寄主的影响。从湖北省孝感市郊区同一油菜田(面积约666 m2)的不同发病植株的茎秆病斑上成功分离获得了83株核盘菌菌株,通过对菌丝生长速度、菌丝干重、菌核大小及数量、菌落形态、和致病力等生物学特性进行研究,发现它们在菌落形态、生长速率和致病力等方面存在显著的多样性。经过对其中的30个菌株进行群体菌丝融合群(MCG)的鉴定分析,发现这30个菌株可划分为17个菌丝融合群。其中9个菌丝融合群只包含一个菌株,它们只与自身可进行营养亲和,其余的MCGs包含2至5个菌株。研究还发现,有些菌株尽管来自同一茎秆,它们也会出现菌丝体不融合现象,造成对同一茎秆的复合侵染。这些结果表明即使在很小的范围内,核盘菌也存在复杂的多样性。在这83株菌株中,发现XG36-1菌株与其它菌株在表型上存在显著的差异。这些差异包括XG36-1菌株生长缓慢、菌落呈扇型扩展、气生菌丝发达、产生菌核数量较少且不规则排列于菌落中;在致病力方面,XG36-1菌株几乎不能在离体油菜叶片上形成病斑,致病力极其微弱。XG36-1菌株的表型与实验室早期报道的病毒性弱毒菌株Ep-1pN的类似,是一株弱毒的衰退菌株。为了明确XG36-1菌株的衰退机理,对该菌株进行了以下的研究:(1)XG36-1菌株的原生质体再生子代生物学特性分析;(2)XG36-1菌株子囊孢子后代的生物学特性分析;(3)XG36-1菌株衰退特性的传染性试验;(4)对XG36-1菌株的细胞进行电子显微观测及病毒粒体的分离;(5)病毒性核酸分离和鉴定分析。发现XG36-1菌株的原生质体再生后代按表型可以分为三种类型,即Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等,其中约有25.5%的再生植株属于Ⅰ型,约23.8%的再生植株属于Ⅱ型,Ⅲ型再生植株与弱毒菌株XG36-1并没有显着差异,分离频率为51.7%。共获得了104个子囊孢子单孢分离物,它们均具有正常菌株的表型,而与XG36-1菌株有显著的差异。表明XG36-1菌株具有正常菌株的细胞核遗传物质,其衰退系由非染色体遗传物质所致,而且在细胞中分布不均匀。利用农杆菌介导技术转化了核盘菌正常菌株XG36-1A34,筛选并获得具正常表型且抗潮霉素的转化子XG36-1A34R。将XG36-1菌株与XG36-1A34R进行对峙培养,可以自含有潮霉素的PDA平皿中分离到具有XG36-1菌株表型的分离物,表明XG36-1菌株中与衰退相关的遗传因子是可以移动的,具有传染特性。透射电镜显微观测发现XG36-1菌株中的菌丝细胞中存在直径约为40 nm的类似病毒粒体(VLP), XG36-1菌株的子囊孢子单孢分离物的菌丝细胞中没有发现VLP,一旦与XG36-1菌株接触后,将获得出现类似的VLP。采用蔗糖梯度离心的方法可以自XG36-1菌株的菌丝体中分离到少量的VLP。采用纤维素CF-11吸附法自菌丝体中和自纯化的病毒粒体中都没有成功地分离到病毒的核酸。而在这83株菌株中也发现一株XG19-2菌株,它在生长、菌落形态、菌核形成和致病等方面与核盘菌正常菌株没有显著差异。但是,采用CF-11吸附法自其菌丝中提取和分离到大小约为4kb左右的dsRNA片段。利用随机引物对该dsRNA片段进行了cDNA克隆。获得了2个阳性克隆,将近700多bp,通过测序和序列分析,发现这两个阳性克隆均含有一个不完整的阅读框。将其推定的编码的肽链进行Blastp分析,发现这两个肽链均与真菌病毒Diaporthe ambigua RNA virus 1 (DaRVl)的依赖RNA的RNA聚合酶(RdRp)具有较高的同源性。表明XG19-2菌株中的dsRNA实质上是一种未知真菌病毒的基因组,命名这种病毒为核盘菌XG19-2 RNA病毒(Sclerotinia sclerotiorum XG19-2 RNA virus, SsXG19-2RV)。本研究证实即使在面积相对较小的油菜田间核盘菌也具有丰富的多样性;分离获得了弱毒菌株XG36-1,并证实其衰退与感染未知的真菌病毒紧密相关,而且存在于菌株XG36-1病毒粒体较少,但是可以使其致病力严重衰退,所以在评估其作为生防因子的价值中有着非常重要的意义。在正常表型的菌株XG19-2中分离和鉴定出一种与DARV1具有显著亲缘关系的新病毒。而Diaporthe ambigua RNA virus 1是可以使洋梨干枯病病原菌毒力衰退,但是XG19-2中SsXG19-2RV病毒并没有对寄主产生影响,这不仅表明虽然同种真菌病毒可以在多种寄主中存在,而且在和不同的寄主互作方式也不同,所以研究SsXG19-2RV可以更进一步了解病毒与寄主之间的关系,而且对深入认识核盘菌及其菌核病的安全控制具有较重要的理论意义和实践价值,同时也丰富了真菌病毒理论体系。
其他文献
寄主植物抗性和生物防治是两种主要的可持续的害虫防治方法。这些方法通常是独立发展的。然而寄主植物的特征能够显著地影响生物防治的效力,因此当在一个育种程序中改变了植
在上消化道出血的病人中,60岁以上老年人占有相当大的比例.同时老年人上消化道出血有自己的特点.正确掌握老年人上消化道出血的特点是观察和护理中的一项重要内容。本院自1992~20
为了保证大型船舶的结构强度和安全性,高强度钢越来越多地被使用在船舶建造中,但这会使船体结构刚度变低,进而使大型船舶在海浪中航行时更容易产生弹性变形,这会对船体的波浪
目的:探讨特异性IgM抗体检测对诊断新生儿先天性梅毒的临床意义。方法:选择先天性梅毒新生儿100例作为研究对象,分别应用特异性IgM法及常规ELISA法进行检测,对两种不同检测方法
针对存储原因所导致的区块链技术难以在大型业务场景应用的问题,提出了一种基于门限秘密共享的区块链分片存储模型。首先由共识节点使用改进的Shamir门限,将要上链的交易数据
肺血栓栓塞(pulmonary thromboembolism,PTE)属肺栓塞(pulmonary embolism,PE)中的一类,主要是血块为栓子,而非其它(空气、羊水、脂滴、碎屑,等)。PTE的发病率占PE的80%。人
为了研究爆破开挖中高地应力对加卸载波的影响规律,在理论分析一维地应力下的应力波传播模型之后,借助有限元软件LS-DYNA利用隐-显式连续算法和流固耦合算法,对不同地应力水
导数是高中教学新教材中新增内容之一,它的引入给传统的中学数学内容注入了新的生机和活力,也为中学数学解决问题注入了新的途径和方法.导数在解决函数单调性问题,求函数极值