一年生簇毛麦(Dasypyrum villosum(L.)Candargy)是普通小麦野生近缘种之一,也是近年来应用较广泛的小麦遗传资源.簇毛麦在长期进化过程中,形成了许多可用于小麦遗传改良的重要农艺性状,包括对非生物和生物胁迫的抗性、优良品质等.本文简述了簇毛麦与普通小麦的同源关系、与小麦属杂交亲和性,以及将簇毛麦染色体、片段、基因导入普通小麦的有效方法,综述了簇毛麦对白粉病、纹枯病、条锈病、眼斑病、黄花叶病、全蚀病、胞囊线虫病等病害的抗性基因和对应的染色体,簇毛麦品质基因(如:高赖氨酸含量和多态性贮藏蛋白等)和簇毛麦耐旱、光周期等其他基因.介绍了簇毛麦抗白粉病基因Pm21和PmV在小麦改良和育种中的应用及其巨大价值,展望了簇毛麦后续研究前景和可能存在的问题.本综述对挖掘与利用簇毛麦有益基因、拓宽小麦遗传资源、加快小麦遗传改良进程以及重要基因功能研究均具有参考价值.

[背景]纹枯病是水稻最重要的病害之一,目前对其病菌致病机制的研究还较少.[目的]鉴定更多水稻纹枯病菌致病基因,为纹枯病的防治提供理论依据.[方法]采用 3′-RACE方法获得RsPG5 基因全长,并使用 ExPASy 等在线软件对其编码产物的结构及生物学特性进行分析,测定其编码产物的致病功能.[结果]RsPG5 具有 7 个外显子和 6 个内含子,编码区全长 1263 bp,可编码 420 个氨基酸.编码产物为糖苷水解酶 GH28 家族成员,具有真菌多聚半乳糖醛酸酶特有的保守序列NTD、DD、GHG和RF(I)K,并且有一个含 15 个氨基酸的信号肽;二级结构由α-螺旋、β-折叠和随机卷曲螺旋构成,并且可形成 4 个二硫键;三级结构为由 α-螺旋、β-折叠和随机卷曲螺旋按右手螺旋规则形成的具有裂隙区的特定空间结构,裂隙区可能负责着其酶活功能.生物学性质预测表明,RsPG5 为稳定、易溶于水的外泌性蛋白,主要定位于细胞壁、液泡和线粒体.RsPG5具有明显的多聚半乳糖醛酸酶活性,可分解果胶,破坏水稻叶鞘细胞;针刺接种分蘖末期水稻叶鞘,72 h后可形成明显的褐色坏死斑;将纹枯病菌接种至水稻叶鞘,在病菌致病过程中RsPG5 可上调表达.[结论]RsPG5 是一个典型的多聚半乳糖醛酸酶蛋白,为水稻纹枯病菌的重要致病因子.

目的 从红豆杉内生木霉属真菌MPT-009的次生代谢产物中发现具有抗菌活性的单体化合物.方法 采用硅胶、ODS、Sephadex-LH20柱层析和半制备高效液相等方法进行分离,利用高分辨率质谱、NMR波谱数据和电子圆二色谱(ECD)计算等方法确定化合物结构,通过二倍稀释法评价化合物对8种临床耐药性细菌和7种植物病原真菌的抗菌活性.结果 从木霉属真菌MPT-009大米发酵产物中共分离得到了一个新的聚酮化合物trichoketide F(1)和6个已知化合物10-deacetylkoningiopisin D(2)、koninginin A(3)、koninginin B(4)、koninginin D(5)、koninginin E(6)、isoharziandione(7).化合物 1 对马铃薯黄萎病菌、水稻纹枯病菌、油菜菌核菌、棉花枯萎病菌、草莓黑斑病菌、玉米小斑病菌显示一定的抑制活性,MIC值为12.5～50 μg/mL.结论 本文对红豆杉内生真菌Trichoderma sp.的次生代谢产物进行了深入研究,分离得到1个新化合物,丰富了木霉属真菌代谢产物,且该化合物对油菜菌核病菌具有较好的抑制活性,MIC值为12.5 μg/mL.

目的 研究大花吴茱萸Evodia rutaecarpa(Juss.)Benth.果实的化学成分及其生物活性.方法 采用硅胶柱、重结晶对大花吴茱萸果实80％乙醇提取物的乙酸乙酯部位进行分离纯化,根据理化性质和波谱数据鉴定所得化合物的结构.MTT法、菌丝生长法分别测定其抗肿瘤、抗真菌活性.结果 从中分离得到10个化合物,分别鉴定为吴茱萸碱(1)、吴茱萸次碱(2)、1-甲基-2-正十一烷基-4(1H)-喹诺酮(3)、1-甲基-2-十三烷基-4(1H)-喹诺酮(4)、吴茱萸酰胺Ⅰ(5)、吴茱萸酰胺Ⅲ(6)、吴茱萸酰胺Ⅳ(7)、β-谷甾醇(8)、β-胡萝卜苷(9)、去氢吴茱萸碱(10).化合物1、2、10对MDA-MB-231、LoVo、A2780、HeLa细胞有一定的抑制活性,IC500.65 ～ 29.45 μmol/L.化合物1对黄瓜灰霉病菌、葡萄炭疽病菌和水稻纹枯病菌有一定的抑菌活性,抑制率18.12％ ～49.57％.结论 化合物3～7为首次从该植物分离得到,化合物1、2、10有较强的生物活性.

[背景]玉米纹枯病逐渐发展为制约我国玉米持续增产的主要病害,有效霉素A与生防菌木霉均对纹枯病菌具有抗性,但二者各有优缺点.[目的]研究有效霉素A与木霉菌协同作用的可行性,提高对玉米纹枯病的防治水平,实现抗生素类化学农药的减量使用,提高生态环境安全性.[方法]测定有效霉素A处理后的棘孢木霉GDSF1009的细胞壁降解酶及防御反应相关酶活性,烟草叶片验证活性氧及过敏性反应.利用转录组及气相色谱-飞行时间质谱联用分析有效霉素A对GDSF1009基因表达差异及生长代谢的影响,并进行叶片及平皿协同抑菌实验.[结果]有效霉素A对棘孢木霉GDSF1009的几丁质酶、纤维素酶及木聚糖酶的活性无影响,有效霉素A未进入到棘孢木霉菌细胞内.在转录组水平,有效霉素A处理木霉24h和48 h后,与对照相比,差异基因所占比例分别为8.932％和6.779％,有效霉素A对GDSF1009相关的糖类及脂类代谢没有显著影响,仅对氨基酸代谢相关的基因有一些影响,这些基因并不会造成氨基酸代谢的大量变化.同时验证了在二者联合使用时,可以显著地提高玉米纹枯病的防治效果.[结论]有效霉素A对棘孢木霉菌的初生代谢系统是比较安全的,二者协同作用的抗病效果显著高于单因子作用.

选取具有代表性的革兰氏阴性细菌大肠杆菌、革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌及小麦、棉花、玉米、水稻等病害病原菌,通过比较各段萃取物对8种真菌的抑菌谱和对3种细菌抑菌圈效果差异,发现冬瓜皮提取物乙酸乙酯萃取部分抑菌效果最好.对抑菌活性最佳的乙酸乙酯粗提物,进一步做最小抑菌浓度实验、耐热及紫外辐照研究,结果表明,乙酸乙酯部位粗提物的抑菌谱广且抑菌活性强,对小麦赤霉病原菌、小麦纹枯病菌原菌、棉花枯萎病菌的生长抑制率达到80％以上,对玉米大斑病菌生长抑制率达93.8％.温度和紫外辐照对冬瓜皮提取物乙酸乙酯部位粗提物的抑菌作用有一定影响,121℃加热5 min使抑菌效果降低42％,75℃加热30 min使抑菌效果降低30％.

从华南农业大学试验基地土壤筛选芽孢杆菌,得到17株芽孢杆菌,结合插入序列指纹图谱对分离获得的芽孢杆菌进行聚类分析,共分为3个类群;测定各类群代表菌株的16S rDNA序列,分析其系统发育,结果表明类群I代表菌株RF2与甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus CBMB 205T)相似性为99.48％;类群II代表菌株RFI0与好氧芽孢杆菌(Bacillus aerophilus 28KT)相似性为99.61％;类群III代表菌株RF16与蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus ATCC 14579T)相似性为99.87％.餐厨垃圾试验表明类群I RF2具有餐厨垃圾防蝇产蛆效果;并且生理生化、碳源利用以及抗菌谱试验表明菌株RF2在碱性条件下可以将葡萄糖分解成丙酮酸并脱羧氧化生成二乙酰,既能够将氨转化为氨基酸和胞内其他含氮化合物,也利用多种碳源供自身生长,能够拮抗多种植物病原菌(水稻纹枯病、尖刀廉孢菌、香蕉枯萎病).而RF2在含有难溶性的磷酸盐[Ca,(PO4)2]条件下可分泌出有机酸降低pH值,使难溶性磷酸盐溶解供自身利用,因此本研究获得的菌株RF2是一株具有较强促生作用和应用于防蝇产蛆的芽孢杆菌,具有很好的应用前景.

1,3,4-噻二唑和硫色满酮是具有广泛生物活性的杂环,为寻找具有抗真菌生物活性的新颖化合物,本文合成了21个含有1,3,4-噻二唑片段的硫色满酮类衍生物.所合成的化合物经HR-MS、1H NMR、13C NMR和1D-noesy等方法进行了结构表征.采用微量稀释法对所合成的化合物进行抗真菌活性的测定,测试结果表明,化合物5j对辣椒炭疽病菌、小麦纹枯病菌、花生冠腐病菌的抑制活性均优于阳性对照药物多菌灵.化合物5h对白色念珠菌和烟曲霉的最小抑菌浓度分别为8μg·m L-1和16μg·m L-1,优于阳性对照药物氟康唑.利用分子对接方法研究了含1,3,4-噻二唑片段的硫色满酮类化合物与白色念珠菌的甾醇14α-去甲基化酶(sterol 14α-demethylase,CYP51)作用模式,为进一步的结构改造提供了依据.

通过裂区试验 (品种为主因素) 分析R498 (弯曲穗) 及R499 (直立穗) 在0.23 m (行距) ×0.12 m (穴距) 、0.27 m×0.14 m、0.33 m×0.17 m、0.38 m×0.20 m、0.40 m×0.21 m栽培密度条件 (副因素) 下齐穗期和齐穗后20 d群体小气候及群体特征的响应情况.结果表明, 在各栽培密度条件下, R499齐穗期群体最高温度平均值均较R498高1.52℃, 齐穗后20 d, R499群体最高温度平均值较R498低0.66℃;齐穗期, R498、R499在稀植 (0.38 m×0.20 m、0.40 m×0.21 m) 时日平均光照强度较强, 其中较最低光照分别高43.56％、16.22％, 而齐穗后20 d, R498在密植 (0.23 m×0.12 m、0.27 m×0.14 m) 时日平均光照受抑制, R499在稀植时受抑制;R498、R499垂直光照在稀植时降低程度最大, 在齐穗期分别降低97.96％、92.56％, 齐穗后20 d分别降低94.81％、91.10％;随栽培密度的减小, R499株高、分蘖、穗弯曲度变化程度较R498更大;R498、R499在0.38 m×0.20 m处理下纹枯病发病率最严重, 分别为66.67％、68.89％;两个材料产量均在0.27m×0.14 m处理下有最大值, 且增产是通过有效穗数、穗重来实现的, 而当密度过度减小时, R499产量性状将不再增长.综上, 弯曲穗型水稻 (R498) 不适宜过度密植及稀植, 直立穗型水稻 (R499) 可适当密植.

目的 对1株海洋真菌Penicillium janthinellum HK1-6进行发酵优化,提高其代谢产物青霉酸的产量,以期获得足量的化合物研究青霉酸对水稻纹枯病菌的拮抗性.方法 采用正交实验设计对真菌HK1-6产青霉酸的土豆液体培养基进行优化,采用高效液相色谱法对青霉酸产量进行定量分析.结果 研究表明,真菌HK1-6高产青霉酸的土豆液体培养基各因素最优水平为葡萄糖30g·L-1,土豆200 g·L-1,海盐10 g·L-1,pH为4,产量可达0.908 g·L-1,而原发酵条件下青霉酸产量约为0.423 g·L-1.结论 真菌HK1-6采用最优土豆液体培养基发酵后,青霉酸的产量显著提高,产量较原培养条件提高约1.1倍.