镰孢菌Fusarium spp.通常引起多种作物病害,但其中某些种类可作为植物内生菌从而提高植物的生长和抗逆性.因此,研究非农田生态系统镰孢菌物种多样性和生态功能具有重要的科学意义.本研究对分离自滩涂盐碱地盐生植物根际的 23 株镰孢菌进行了种类鉴定、非生物胁迫抗性及毒性评价研究.结果表明:经形态学和多基因联合建树分析(ITS+rpb2+tef1-α),这些菌株属于 7 个系统发育种,多数菌株属于尖孢镰孢菌 F.oxysporum、恶臭镰孢菌 F.foetens 和藤仓镰孢菌 F.fujikuroi.在 7 种非生物胁迫条件下[H2O2、亚硫酸氢钠甲萘醌(menadione sodium bisulfite,MSB)、KCl、山梨醇(sorbitol)、荧光增白剂(calcofluor white,CFW)、刚果红(congo red)、NaCl]测定菌株抗性,上述 3 种镰孢菌与Fusarium sp.1 表现出相似的抗性能力;Fusarium sp.2 和Fusarium sp.3 尤其在离子胁迫和渗透胁迫方面表现出较强的适应性;芳香镰孢菌F.ambrosium则对多种胁迫均比较敏感.PCR 检测表明大多数菌株含有恩镰孢菌素(enniatin)合成核心基因,约 1/3 菌株包含伏马菌素(fumonisin)基因,少量菌株含有单端孢霉烯族毒素(trichothecene)基因.只有少量菌株扩增出 six2、six9和six13等编码木质部分泌蛋白SIX(secreted in xylem)的基因.接种试验表明,多数菌株对拟南芥和 NL895 杨树无性系具有不同程度的致病性,只有少量菌株具有明显的促生效应;而所有菌株接种小麦幼苗均未引起病害.研究发现促生和致病菌株在毒素合成基因和 six 基因数量方面并无明显差异,表明还存在其他致病或促生机制.本研究揭示了盐生植物根系存在较为丰富的镰孢菌种类,而且存在致病或促生等方面的差异.本研究为深入研究营养方式转变的基因组演化特征和植物-镰孢菌的共生互作提供了模型.

[背景]黏细菌是一类具有多细胞群体行为特征的高等原核生物,其对植物病原真菌和细菌的捕食特性使其在植物病害防治方面具有重要的应用潜力.[目的]探究乌鲁木齐天山大峡谷原始森林可培养黏细菌的多样性并分析其抗菌活性,为发掘黏细菌生防菌株奠定基础.[方法]以天山大峡谷原始森林采集的土样和腐木为分离材料,采用兔粪诱导法和被捕食菌诱导法从中分离纯化黏细菌菌株,结合形态学观察、生理生化测定和 16S rRNA基因序列分析确定其分类地位,并以6 种植物病原真菌[大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)、尖孢镰刀菌萎蔫专化型(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)、拟轮枝链孢霉(Fusarium verticillioides)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、黄色镰刀菌(Fusarium culmorum)、细极链格孢菌(Alternaria tenuissima)]和 1 种植物病原细菌[梨火疫病菌(Erwinia amylovora)]为靶标菌,通过平板对峙法和菌苔捕食法测定其抗菌活性.[结果]从采集的样品中分离出 70 株菌株,经纯化后获得 36 株黏细菌纯培养物.经鉴定隶属于 4 个属,黏球菌属(Myxococcus)30 株、孢囊杆菌属(Cystobacter)3 株、珊瑚球菌属(Corallococcus)2 株和原囊菌属(Archangium)1 株.抗菌活性分析显示,本研究获得的 36 株黏细菌至少对 2 种植物病原真菌有抗菌活性,表现出广谱的抗真菌活性,初步筛选出一株菌株NSE37-1 兼具广谱和高效抗真菌活性;供试的 15 株黏细菌对梨火疫病菌均具有捕食活性,初步筛选出一株对梨火疫病菌具有较强捕食能力的黏细菌菌株NSE25.[结论]天山大峡谷可培养黏细菌资源比较丰富,黏球菌属是该地区可培养黏细菌菌群中的优势菌.分离纯化出的黏细菌菌株均表现出广谱的抗植物病原菌活性,具有进一步研究和开发的潜在价值.

通过研究一株内生梨孢镰孢霉(Fusarium poae)发酵产物中不同极性提取物对兔膝软骨细胞的影响,初步了解其中毒性物质的基本性质,为进一步探讨真菌毒素在大骨节病发病中的可能作用以及分离新的潜在致病物质打下良好基础.本研究以预实验中筛选出的对软骨细胞有较强毒损作用的F poae菌株进行摇瓶培养;发酵产物先用75％乙醇进行提取,再将乙醇总提取物用不同极性的溶剂进行萃取;将所得各种次级提取物分别作用于体外培养的兔膝软骨细胞,检测与软骨细胞损伤相关的指标,其中细胞存活率采用噻唑蓝(MTT)显色法,Ⅱ型胶原蛋白及蛋白聚糖的含量分别采用免疫组化法和甲苯胺蓝染色法,二者相应的mRNA表达量用半定量RT-PCR进行检测.结果发现,不同极性溶剂提取所得的石油醚、乙醚、乙酸乙酯和水提取物,都能在不同程度上造成培养兔软骨细胞的存活率、Ⅱ型胶原蛋白和蛋白聚糖的含量以及相应mRNA的表达量降低;毒性强弱有随溶剂极性增强而减弱的趋势,以石油醚分部的综合毒损作用最强,其后依次为乙醚、乙酸乙酯和水提取物.镰孢霉发酵产物的各种不同极性提取物中,都存在对软骨细胞相关指标造成程度不等毒损作用的物质.这些结果支持我们关于大骨节病的发病可能和多种真菌毒素的综合作用相关的观点.

目的 对分离自于骺端新发大骨节病患者家中自产粮食的梨孢镰孢霉菌株进行代谢产物成分分析,为真菌毒素与大骨节病的关系研究提供科学依据.方法 梨孢镰孢霉菌株来自于2016年在青海省贵德县的1例干骺端新发大骨节病患者家中自产穗期小麦.将分离梨孢镰孢霉菌株接种至马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基中进行增菌培养.分离纯化其发酵的代谢产物,采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)仪检测代谢产物中的真菌毒素,结合网络数据库Metlin进行全谱鉴定.结果 该菌株代谢产物经LC-MS检测和Metlin全谱鉴定,存在单端孢霉烯类毒素、伏马菌素(Fumonisin)和玉米赤霉烯酮(ZEA)等真菌毒素.在正离子模式下共检测到1 601个物质特征峰,含量最多的真菌毒素是Fumonisin FP3、A2、FP1;在负离子模式下共检测到1 000个物质特征峰,含量最多的是ZEA和单乙酰氧基镰草镰刀菌醇.结论 分离的梨孢镰孢霉菌株代谢产物中主要含有单端孢霉烯类、Fumonisin类和ZEA类3大类真菌毒素.

目的 分析角膜后部即深基质或内皮层感染真菌对常用抗真菌药物的敏感性,为增强诊治方案的可行性提供参考依据.方法 回顾性分析2013年5月-2018年5月在华中科技大学同济医学院附属梨园医院眼科进行治疗的、根据患者就诊时的病因选取角膜感染病灶位于深基质或内皮层且角膜上皮完整、角膜浅基质没有病灶的疑似真菌感染患者155例,对患者角膜标本刮取收集,进行病原真菌的分离培养,鉴定其真菌菌属,并采用纸片扩散法对不同菌属真菌进行四种抗真菌药物的敏感性分析.结果 在疑似角膜后部真菌感染的155例患者真菌检查标本中,检出真菌53株,其中镰刀菌属检出率最高(28株).镰刀菌属真菌对那他霉素敏感株数最多为23株,对氟康唑和伊曲康唑敏感株数为0,曲霉菌属真菌对那他霉素和特比奈芬的敏感株数分别为8株和10株;链隔孢霉属和假丝酵母属对那他霉素和特比奈芬敏感株数较多,对氟康唑和伊曲康唑敏感株数较少.结论 镰刀菌属真菌对那他霉素敏感率最高,曲霉菌属、链隔孢霉属和假丝酵母属对特比奈芬的敏感率较高,几种病原真菌对氟康唑敏感率均较低.

[目的]筛选高效拮抗向日葵菌核菌的细菌菌株,为开发防治菌核菌病害、提高向日葵产量的生物菌剂提供菌种资源.[方法]以羧甲基纤维素钠(CMC)、小麦秸秆纤维素为唯一碳源的无机盐培养基,分离高效降解纤维素的细菌菌株;采用纤维素降解菌与菌核菌的平板对峙方法,进一步筛选拮抗菌核菌的菌株;利用16S rDNA序列鉴定菌株、PDYA平板对峙实验检验上述所选拮抗菌株的抑菌谱;采用离体向日葵新鲜叶片、草炭土基质盆栽实验,观察拮抗菌菌株抑制菌核菌生长的能力;温室盆栽和田间试验条件下,研究其防治向日葵菌核菌病害、促进生长和提高产量的效果.[结果]筛选了一株高效抑制菌核菌的细菌YC16,经过16S rDNA序列分析,鉴定为解淀粉芽孢杆菌.YC16菌株能够抑制8种病原真菌生长,包括齐整小核菌、腐皮镰孢菌、尖孢镰刀菌、稻梨孢、辣椒疫霉、镰刀菌、尖镰孢黄瓜专化型和向日葵菌核菌;抑制菌核菌感染叶片,抑制率达到了80.42％;抑制盆栽基质中菌核菌的菌丝生长,基质表面菌丝密度比对照减少了50％以上.盆栽接种YC16的向日葵生物量比对照提高54.9％,田间向日葵接种YC16菌剂对菌核菌引发的盘腐病防治效果达39％-100％,产量提高24.4％-30.2％.[结论]YC16生物菌剂施用于土壤,能够有效防治向日葵的茎腐病和盘腐病,展现了防治向日葵菌核病和提高产量的双重效果,是一株具有良好应用前景的高效菌种资源.

目的:调查药食两用薏苡仁中污染真菌多样性,为其安全使用提供参考依据.方法:收集薏苡仁样品18批,提取真菌DNA并扩增ITS2序列,基于Illumina MiSeq PE250平台进行高通量测序.结果:共检测到4门18纲44目99科149属的真菌,子囊菌门Ascomycota是最优势菌门,镰刀菌属Fusarium(3.05％～60.32％)是属水平最优势属,其次是曲霉属As-pergillus(2.20％～45.44％)、白僵菌属Beauveria(0.07％～63.21％)、链格孢属Alternaria(0.80％～11.92％)、Arachnomyces(0.03％ ～39.36％)和青霉属Penicillium(0.24％ ～8.03％).此外,共检测到5种潜在产毒真菌,分别是烟曲霉A.fumigatus、土曲霉A.terreus、梨孢镰刀菌F.poae、囊状青霉P.capsulatum和展青霉P.paxilli.结论:高通量测序技术可以快速有效地检测薏苡仁中污染真菌种类,为薏苡仁污染真菌毒素提供风险预警.

本研究比较了健康与患叶斑病刺梨植株叶际真菌群落特征差异,以期探索病原菌的潜在来源,为人工构建具拮抗功能群落和刺梨叶斑病的生物防控提供参考.通过可培养方法对不同健康状况的刺梨叶际真菌进行分离培养,结合形态学和分子系统学对菌株进行综合鉴定;利用FUNGuild平台对真菌进行功能注释;结合根际、根部真菌作拆分网络分析探索病原菌的潜在来源.本研究结果表明:1)刺梨叶际真菌具有丰富的多样性.从刺梨叶际8个样品中共分离到真菌266株,其隶属于3门、6纲、13目、30科、46属中的61个种.其中,健康植株叶际内生真菌(LHE)包括8属10种27株,附生真菌(LHS)包括33属37种77株.患病叶际内生真菌(LDE)分离到7属10种38株;附生真菌(LDS)分离到31属35种124株.2)不同样品的真菌优势属和特有类群有差异.不同健康状况下叶际附生真菌的优势属均为拟盘多毛孢属Pestalotiopsis,但二者的相对多度存在差异,LHS为11.49％,LDS为32.26％;内生真菌优势属二者均为链格孢属Alternaria,但相对多度各异,LHE为33.33％,LDE为63.16％.其中,LHE特有类群为盘长孢状刺盘孢Colletotrichum gloeosporioides和果生刺盘孢Colletotrichum fructicola等8种;LDE特有类群为茄链格孢Alternaria solani和Didymella sinensis等8种;LHS特有类群是草酸青霉Penicillium oxalicum 和 Peniophora crassitunicata 等21种;LDS 特有类群是尖孢镰刀菌 Fusarium oxysporum、赭绿青霉Penicillium ochrochloron和易脆毛霉Mucor fragilis等19种.3)不同样品叶际真菌功能不同.经FUNGuild解析表明,LHS、LHE和LDE的叶际真菌功能群主要以腐生型为主,LDS则主要以植物病原菌群为主.本研究结果初步揭示刺梨植株健康与患叶斑病叶际间真菌多样性、群落组成及营养功能群存在差异,植株健康状况与其真菌群落特征密切相关;叶斑病病原菌主要源于刺梨叶际的附生微生物群.