本研究旨在探明不同种源野生油茶(Camellia oleifera)果实表型性状的遗传多样性,为油茶良种选育和遗传种质资源改良提供理论依据.以广东、广西、江西、安徽、四川、湖北、湖南、陕西和贵州9个省(自治区)16个种源地的218株生长良好的野生油茶为研究对象,采用多重比较、变异分析、巢式方差分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析方法,对不同种源的8个果实表型性状进行统计和分析.结果表明,16个种源的8个果实表型性状变异系数均值范围为12.03％～35.08％,种源间变异系数均值(42.83％)大于种源内变异系数均值(23.99％),表型分化系数均值为88.63％,说明不同种源野生油茶果实表型性状变异丰富.相关性分析结果表明,鲜果重、果高、果径、果皮厚度、鲜籽重和每果籽数间互相呈极显著正相关,果皮厚度和鲜出籽率呈极显著负相关.主成分分析结果显示,前3个主成分的累计贡献率为90.773％,表明野生油茶果实表型性状的大部分信息基本可以用前3个主成分来反映,其中,第1主成分主要反映果实大小特征,第2主成分主要反映果实出籽率特征,第3主成分主要反映果实形状特征.聚类分析表明,16个种源在欧式距离10处被分为Ⅰ和Ⅱ类,同时进一步在欧氏距离5处分成不同的亚类,第Ⅰ类在生产加工中比较方便,第Ⅱ类在产量和收益上更具优势.本研究野生油茶果实表型性状变异丰富,可根据育种目标选择不同类群种源作为育种材料.

炭疽病是油茶的主要病害,造成巨大经济损失.果生刺盘孢是油茶炭疽病优势致病菌.本研究旨在探讨果生刺盘孢中组蛋白乙酰化转移酶Rtt109的生物学功能,为油茶炭疽病防治提供理论依据.通过构建基因敲除载体,根据同源重组原理,敲除目标基因CfRTT109,进一步筛选获得突变体ΔCfrtt109;构建CfRTT109基因回补质粒,转化至突变体ΔCfrtt109,通过荧光筛选回补菌株.生物学表型测定结果显示:相比于野生型,突变体ΔCfrtt109生长速率下降了 51.23％,分生孢子的形成率下降了 71.89％;在含有5.0 mmol/L内质网胁迫剂二硫苏糖醇的PDA培养基中,突变体ΔCfrtt109的生长抑制率为50.75％,显著高于野生型和回补菌株;荧光定量PCR结果表明,与野生型和回补菌株相比,内质网相关的基因HAC1、SCJ1与PDI1基因在突变体中显著上调表达;在含有DNA损伤试剂甲基磺酸甲酯的PDA培养基中,突变体ΔCfrtt109停止生长;进一步研究发现,在甲基磺酸甲酯胁迫下,突变体ΔCfrtt109中的DNA损伤修复基因RHM52、RHM54与REV1表达量上调幅度显著低于野生型;致病力测定结果显示,突变体ΔCfrtt109在油茶叶上形成的病斑面积减小了 77.60％,在苹果上减少了 89.91％.综上所述,组蛋白乙酰化转移酶CfRtt109参与调控果生刺盘孢营养生长、分生孢子形成、内质网胁迫和DNA损伤胁迫应答以及致病力.

目的:掌握四会市药用植物资源的现状和分布特征,为该地区药用植物资源的保护和开发利用提供本底资料.方法:根据全国第四次中药资源普查技术规范要求,采用样地和样线法实地调查区域内野生和栽培药用植物,收集并分析该地区药用植物的多样性特征.结果:四会市野生药用植物 458 种,栽培药用植物 15 种,共计473 种,隶属于 127 个科 345 个属;科组成以单种科和寡种科居多,约占总科数的 73.45%;重点调查的药用植物共71 种,均为 2020 年版中国药典收载品种;大规模栽培的药用植物主要是柑橘、粉葛、肉桂、南山茶(广宁油茶)和马尾松.结论:四会市野生药用植物资源的物种多样性较为丰富,栽培的药用植物也具有开发利用的良好条件,该调查结果对于四会市自然资源保护及合理开发利用的策略制定具有重要的参考价值.

果生刺盘孢是油茶炭疽病的主要致病菌.研究果生刺盘孢RNA结合蛋白基因CfNOP12 的生物学功能,阐述果生刺盘孢致病的分子机制,为油茶炭疽病的防治提供理论基础.根据同源重组原理,在果生刺盘孢中敲除目标基因 CfNOP12,PCR 验证获得正确的突变体ΔCfnop12;进一步构建PYF11::CfNOP12 回补质粒,导入突变体原生质体中,筛选成功互补菌株ΔCfnop12-C.对这些菌株进行生物学表型测定,发现突变体ΔCfnop12 营养生长速率显著下降,分生孢子的产量及附着胞形成率显著降低;在含有细胞壁胁迫剂的 PDA培养基上,突变体ΔCfnop12 的抑制率相较于野生型和回补菌株显著升高,在低温条件下,突变体的生长速率表现出明显下降;野生型和回补菌株几丁质聚集在菌丝顶端,突变体ΔCfnop12 尖端几丁质分布不正常;相比于野生型和回补菌株,突变体致病力显著降低.综上所述,潜在RNA结合蛋白基因CfNOP12 参与调控了果生刺盘孢生长发育、低温胁迫响应和致病力.

为探究油茶栽培品种内生真菌群落组成及其多样性,以3个长林系列油茶栽培品种及野生小果油茶为研究对象,运用传统组织培养法分离内生真菌,采用形态学观察与分子系统发育分析相结合的方法鉴定菌株,通过对比分析研究油茶栽培品种与野生种内生真菌群落组成差异.研究结果显示,从720个叶片组织块和720个根段中共分离出内生真菌864株,隶属于6纲14目26科39属64个分类单元.从分离率来看,叶片的内生真菌分离率(87.64%)远高于根(32.36%).从相对频率来看,不同油茶品种内生真菌优势属存在一定差异,长林3号内生真菌优势属为炭疽菌属(Colletotrichum)、间座壳属(Diaporthe),长林4号内生真菌优势属为炭疽菌属、葡萄座腔菌属(Botryosphaeria),长林53号内生真菌优势属为链格孢属(Alternaria)、间座壳属,野生油茶内生真菌优势属为间座壳属、链格孢属.

普通油茶(Camellia oleifera)是我国第一大木本油料作物.普通油茶作为油料作物的栽培历史,现存确切记载不到1,000年,长江流域可能是最早栽培油茶的地区之一.普通油茶的野生近缘种是油茶育种宝贵的遗传资源.普通油茶属于山茶科山茶属(Camellia)油茶组(Sect.Oleifera),其野生近缘种应包括山茶属油茶组和短柱茶组(Sect.Paracamellia)的物种,但油茶组和短柱茶组的划分仍有争议,物种间的系统发育关系仍不清楚.油茶组和短柱茶组是山茶属中多倍体出现频率最高的类群,而且存在突出的种内多倍性现象,人工选择和种间杂交可能在其中起到促进作用.长江流域是普通油茶的主产区,也是最主要的野生普通油茶分布区,拥有丰富的野生普通油茶遗传资源.本研究统计了山茶属油茶组和短柱茶组物种的分布地,并与野生普通油茶的潜在分布区进行了比较.分析结果显示,长江流域与珠江流域的分水岭——南岭、苗岭及附近地区是油茶组和短柱茶组物种多样性最高的地区,同时也是野生普通油茶潜在的高适生区,可能是普通油茶及其野生近缘种潜在的种间杂交带.物种多样性从南向北呈下降趋势,可能反映了从南向北的扩散方向.普通油茶及其野生近缘种间的潜在杂交带可能蕴含着丰富的遗传多样性,为选择育种提供了天然的育种场,应对这些地区优先开展研究和保护,挖掘与利用有重要经济价值的遗传资源.

蜜蜂尤其是野生蜜蜂对维持生态系统功能、保证粮食安全等方面具有重要的作用.近年来,野生蜜蜂的栖息地由于天然林减少,而现营造的又多为纯林,以及大面积种植单一经济林而遭到了严重破坏和片断化.已有研究表明纯林、油茶(Camellia oleifera)和橡胶树(Hevea brasiliensis)经济林中的野生蜜蜂多样性较低.现代农业中新烟碱类杀虫剂、除草剂的大规模使用,会对蜜蜂个体发育和行为产生不利影响.城市化进程潜在影响了蜜蜂的群落,如郊区的蜜蜂平均物种丰富度要明显高于中心商业区;废水、废气和粉尘对蜜蜂的觅食、生长发育等都具有不利影响;CO2等温室气体导致的气候变暖影响了传粉蜜蜂与植物之间的互利共生关系,造成时间或功能上的不匹配.综上所述,我国的环境变化可能已导致中国野生传粉蜜蜂多样性的下降和种群的衰退.我国虽是传粉蜜蜂种质资源大国,但缺乏种类和分布本底以及长期而有效的监测数据,缺乏对蜜蜂多样性和种群下降机制的研究.因此亟待开展传粉蜜蜂调查、实施长期监测项目,为之建立研究网络.并通过积累丰富的相关数据,开展风险预测和评估,用于管理和缓解传粉蜜蜂下降所带来的经济及非经济影响.

果生刺盘孢Colletotrichum fructicola是油茶炭疽病优势病原菌.前期研究发现bZIP转录因子CfHac1参与调控该菌的生长发育和致病性.为了揭示转录因子CfHac1调控果生刺盘孢响应内质网压力和致病机理,本研究测定了△Cfhac1突变体对内质网压力胁迫剂的敏感性,发现突变体对二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)的耐受性下降,说明fHAC1基因可能参与调控果生刺盘孢响应内质网压力胁迫过程.进一步利用高通量RNA-seq技术对该病菌野生型菌株和CfHAC1敲除突变体菌株在DTT胁迫下的转录组进行了比较分析,结果表明差异表达基因共有2 680个,其中上调表达基因有1 181个,下调表达基因有1 499个.Gene Ontology功能分析结果显示,差异表达基因主要参与催化活性、结合、代谢过程、细胞过程、细胞成分合成、生物过程调控和应激反应等生物学过程.KEGG功能富集分析表明,上调表达基因主要被富集到核糖体、真核细胞的核糖体生物合成、RNA转运和氰基氨基酸代谢通路中;下调表达基因显著富集在内质网蛋白质加工、N-聚糖生物合成、类固醇合成和蛋白质分泌等通路中.分析发现转录因子CfHac1调控内质网胁迫应答和致病相关基因的表达.本研究提供了在全基因组水平上对CfHAC1基因与内质网压力胁迫应答之间关联的新认识,为阐明果生刺盘孢响应内质网压力胁迫和致病机制奠定了基础.

[目的]由果生炭疽菌引起的炭疽病是油茶的主要病害,造成油茶产量下降.本文研究果生炭疽菌中丝裂原活化蛋白激酶CfMkk1的生物学功能,旨在为解析油茶炭疽病菌的致病机理提供依据.[方法]根据同源重组原理构建CfMKK1基因敲除载体片段,采用PEG介导法将载体导入原生质体中筛选获得突变体菌株△Cfmkk1;PCR扩增果生炭疽菌含有启动子的CfMKK1基因回补片段,构建回补载体pYF11::CfMKK1;采用PEG介导法把回补载体转化至突变体的原生质体中,荧光筛选回补菌株△Cfmkk1-C.测定野生型菌株、突变体菌株△Cfmkk1及基因回补菌株△Cfmkk1-C在营养生长、附着胞形成、胁迫应答和致病力等生物学表型.[结果]与野生型和回补菌株相比,CfMKK1基因敲除突变体△Cfmkk1菌丝生长速率明显减缓;在含刚果红的PDA培养基上菌丝生长受到明显抑制,无法穿透玻璃纸,丧失了侵染寄主的能力;而且无法形成附着胞.[结论]研究结果表明CfMKK1基因参与调控油茶果生炭疽菌的生长发育、附着胞形成、致病力以及响应外界胁迫过程..

果生刺盘孢是油茶炭疽病的主要流行致病菌.本文研究果生刺盘孢中液泡分选蛋白CfVps17的生物学功能,为阐明该蛋白调控致病分子机制提供依据.采用over-lap方法构建CfVPS17基因敲除载体片段,使用PEG介导法将敲除载体片段转化至果生刺盘孢原生质体中,通过验证筛选获得突变体菌株△Cfvps17.构建目的 基因CfVPS17回补载体pYF11::CfVPS17,经转化获得△Cfvps17-C回补菌株.测定野生型、突变体△Cfvps17及回补菌株△Cfvps17-C的生物学表型,结果表明,与野生型和回补菌株相比,突变体△Cfvps17菌丝生长速率、产孢量和附着胞形成率显著降低,突变体菌丝中糖原积累减少,对氯化钠和刚果红胁迫耐受性增强;致病力测定结果表明,突变体△Cfvps17丧失了对油茶叶片的致病力.液泡分选蛋白CfVps17参与调控果生刺盘孢糖原积累、生长发育、外界胁迫应答和致病力.