[背景]早疫病是马铃薯主要病害之一,其病原为链格孢属(Alternaria)真菌,组成具有种复杂性和毒性差异性.[目的]明确云南省马铃薯早疫病两个致病种毒性特点和功能基因差异.[方法]以云南省大理州鹤庆县马铃薯主产区采集、分离和纯化的 Alternaria solani(TA-0410)和Alternaria alternata(TB-1129)两株菌为材料,进行孢子形态观察、毒性测定、全基因组测序和比较分析研究.[结果]发现 TA-0410 为大孢子种,分生孢子褐色或黄色,孢子大小为[37.4-151.9(±28.1)]μm×[4.3-22.9(±4.1)]μm,喙长;TB-1129 为小孢子种,分生孢子灰褐色,大小为[18.6-42.6(±9.3)]μm×[6.1-15.3(±2.3)]μm,喙短.毒性测定表明TA-0410 为唯一致病种,TB-1129 不能直接侵染引起马铃薯早疫病,但A.alternata在有伤接种条件下能产生并扩大病斑.两株菌测序分析发现TA-0410基因组大小为32.26 Mb,contig N50为1158607 bp,含177个特有基因,TB-1129基因组大小为33.30 Mb,scaffold N50 为 2338721 bp,含 600 个特有基因.此外,对唯一致病菌TA-0410 进行全基因组分泌蛋白特征 RxLx[EDQ]挖掘,共得到 12 个候选分泌蛋白,同源注释均为假定蛋白.结构域分析发现 2 个分泌蛋白ASR_2859 和ASR_19579 中分别包含和致病相关的BID_1 和UBA结构域.[结论]A.solani和A.alternata均能引起马铃薯早疫病,A.alternata仅在有伤条件下侵染;两个菌株侵染和病斑扩展阶段的表型主要由孢子活力及生物毒性相关蛋白控制.

毛筒壳科Tubeufiaceae真菌具有产新结构、新活性次级代谢产物的潜力,目前对该科真菌次级代谢产物的研究较少.为了寻找具有生物活性的新化合物,有必要对毛筒壳科真菌次级代谢产物及其活性进行系统深入的研究.本文采用平板对峙法、生长速率法和MTT法,分别测定已分离得到的19株该科真菌活体菌株抑菌活性、发酵物抑菌活性以及发酵物粗提物对不同人体肿瘤细胞株增殖的抑制作用.通过平板对峙法,试验共筛选获得13株活性菌株,其中,红棕毛筒腔菌菌株Tubeufia rubra PF02-2对7种植物病原真菌有明显的抑菌效果,抑制率均高于60％且抑菌谱广.采用生长速率法,发现红棕毛筒腔菌菌株PF02-2经液体发酵后,发酵液对其中4种植物病原真菌仍有一定的抑制作用,且菌丝体部分的乙酸乙酯提取物对马铃薯早疫病病菌Alternaria solani(ZYB)的抑制效果最好.通过MTT法,发现发酵物粗提物对3种肿瘤细胞均具有不同程度的细胞毒活性,其中在300μg/mL时,剑叶莎毛筒腔菌菌株Tubeufia machaerinae ML03-2发酵液部分的乙酸乙酯提取物对人宫颈癌细胞株HeLa和人前列腺癌细胞株PC-3的抑制率(％)分别达到了98.92±0.15和97.86±0.18,在400μg/mL时,对人肝癌细胞株HEPG2的抑制率(％)达到了98.88±0.04;在500μg/mL时,明孢新旋卷孢菌菌株Neohelicosporium hyalosporum ML05-1菌丝体部分的乙酸乙酯提取物对人宫颈癌细胞株HeLa细胞的抑制率(％)为98.32±0.02,在600μg/mL时,对人肝癌细胞株HEPG2的抑制率(％)达到了97.62±0.20,在300μg/mL时,对人前列腺癌细胞株PC-3的抑制率(％)达到了98.91±0.02.该研究结果为开发利用毛筒壳科真菌提供了科学依据.

明确菌株ML-3抗菌蛋白对马铃薯早疫病的防效效果,为马铃薯早疫病生物防治提供参考依据.本研究采用硫酸铵分级沉淀、琼脂扩散法、正交试验、田间试验以及16S rDNA系统进化分析相结合的方法对菌株ML-3产抗菌蛋白的较优碳源、氮源、发酵条件、最佳硫酸铵沉淀浓度、抑菌稳定性、马铃薯早疫病田间防效和分类地位进行了研究.结果表明:该菌株产生的抗菌蛋白最佳发酵液配方为2％马铃薯、1％蛋白胨和0.5％NaCl,最佳发酵条件为:初始pH值7.0、温度30℃、装液量400 mL/500 mL、接种量5 mL、发酵48 h;抗菌蛋白在温度≤60℃、pH值5-8和紫外照射36 h内具有良好稳定性,而且对K+、Fe2+、Zn2+、Na+稳定性较好;马铃薯早疫病防治的田间用药浓度为≥10 mg/L;使用16S rDNA序列可将该菌株鉴定为枯草芽孢杆菌沙漠亚种(Bacillus subtilis subsp.inaquosorum).说明菌株ML-3抗菌蛋白在防治马铃薯早疫病和生物农药开发中应用潜力明显.

[背景]由茄链格孢(Alternaria solani)引起的马铃薯早疫病被普遍认为是马铃薯生产上的第二大叶部病害,在马铃薯各产区普遍发生,给马铃薯生产造成了巨大的经济损失.[目的]明确AsSlt2基因对茄链格孢细胞壁完整性的影响.[方法]在含有刚果红、细胞壁降解酶和十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)等细胞壁胁迫的培养基上观察ΔAsSlt2缺失突变株的生长情况,计算相对生长抑制率;通过实时荧光定量PCR (RT-qPCR)方法检测ΔAsSlt2菌株中细胞壁合成相关基因的表达情况;进一步检测ΔAsSlt2细胞壁中几丁质的含量及胞外酶活性.[结果]ΔAsSlt2缺失突变株对SDS、刚果红、细胞壁降解酶等细胞壁胁迫的敏感性增强,在加入细胞壁降解酶后突变株原生质体释放量显著增多;ΔAsSlt2对外源氧胁迫更敏感,突变株胞外过氧化物酶和漆酶活性均显著降低;进一步研究发现,ΔAsSlt2细胞壁中几丁质含量减少,几丁质合成相关基因与漆酶合成相关基因的表达量均明显降低.[结论]AsSlt2基因在茄链格孢细胞壁的完整性及抵御外界胁迫方面发挥重要作用.