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桑树作为我国重要经济树种,是家蚕的食物来源,但其生长受多种病害的威胁,严重影响蚕桑产业的健康发展。桑断枝烂叶病主要发生部位为桑叶和嫩枝,导致叶片腐烂及枝条折断。目前对其病原菌的研究主要集中于分离鉴定及病害防控,而对致病机制的研究甚少。本研究对桑断枝烂叶病菌GXH1进行致病性检测、菌种鉴定及基本生物学特性观察,进而基于全基因组、侵染桑叶转录组的比较分析,筛选致病相关基因,并验证其功能。论文研究得到的结果如下:1)B.exigua GXH1的致病性检测及生物学特性研究对实验室前期分离保存的桑断枝烂叶病菌GXH1进行致病性检测,其孢悬液和菌饼回接至桑树后均能使桑树感病。在PDA培养基中,GXH1菌株的菌落中心呈橄榄绿色,边缘为白色,菌丝有隔呈无色或褐色,分生孢子器呈圆形且具有孔口,分生孢子无色单孢。基于ITS r DNA、肌动蛋白Actin及微管蛋白β-tubulin的系统发育分析结果表明,GXH1菌株与Boeremia exigua的多株变种处于系统发育树的同一最小分枝,因此根据形态学特征和分子生物学分析结果,确定GXH1菌株为Boeremia exigua。B.exigua GXH1在25℃,p H为5-11时生长最快;在不同氮源培养基中,添加蛋白胨使B.exigua GXH11生长情况更佳;在不同碳源培养基中,果糖抑制病原菌的菌丝生长,甘露醇、麦芽糖、蔗糖等碳源对B.exigua GXH1的菌落大小影响不显著,但葡萄糖能使B.exigua GXH1的菌丝密度更高。B.exigua GXH1对过氧化氢、甘油及氯化钠引起的氧化胁迫和渗透压胁迫敏感,过氧化氢浓度为6 m M、甘油为200 g/L、Na Cl为15 g/L时对B.exigua GXH1的抑制率分别为63.06%、62.57%和74.72%,高蔗糖浓度(200 g/L)对B.exigua GXH1的生长无显著影响。6种杀菌剂对B.exigua GXH1抑制效果不同,多菌灵浓度为2.5μg/m L时抑菌率可达100%,代森锰锌浓度为12μg/m L时抑菌率为57.33%,而百菌清对B.exigua GXH1的抑制效果不显著。抗生素放线菌酮、灰黄霉素和制霉素均能显著抑制B.exigua GXH1的生长,在浓度为25μg/m L时抑菌率分别为57.27%、63.44%和91.47%。2)B.exigua GXH1的全基因组及侵染宿主转录组分析B.exigua GXH1基因组大小为34.3 M,共有12,060个编码基因,编码基因中共有1,293个分泌蛋白,占总编码基因的10.72%。B.exigua GXH1基因组中共预测到1,787个碳水化合物活性酶,其中糖苷水解酶含量最多。与稻瘟病菌相比,B.exigua GXH1各碳水化合物活性酶组分均更加丰富,推测B.exigua GXH1主要通过分泌细胞壁降解酶类破坏植物表皮。病原菌宿主互作数据库注释结果表明,B.exigua GXH1中有大量编码蛋白参与次级代谢产物合成、细胞壁组分的降解及基本生物学过程等。B.exigua GXH1侵染桑叶与病原菌营养生长时相比,共有509个基因上调表达,335个基因下调表达,且差异表达基因根据生活状态显著分为两类。GO注释结果显示差异表达基因主要参与细胞膜和细胞壁的组成、氧化还原及跨膜运输等过程,KEGG注释结果表明差异表达基因主要参与糖类及氨基酸代谢。大量基因在营养生长时几乎不表达,而在侵染宿主后高量表达,这些基因主要与碳水化合物代谢、氧化还原反应相关。3)B.exigua GXH1致病机制探究B.exigua GXH1侵染桑叶24 h后,桑树的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)以及可溶性糖、丙二醛(MDA)含量均显著高于对照组。对病斑进行组织冷冻切片,观察到植物细胞破碎内容物渗出,病变组织中病原菌菌丝发生了膨大,并产生了一种具有表皮穿透能力的囊泡结构,其可能参与致病过程。通过分析全基因组和转录组测序结果,对坏死和乙烯诱导肽类蛋白GXH1-G02582,及侵染宿主时上调表达的水解酶GXH1-G05892、假定蛋白GXH1-G01896、氧甲基转移酶样蛋白GXH1-G11996编码基因进行基因敲除。△GXH1-G05892、△GXH1-G01896和△GXH1-G02582均显著影响了B.exigua GXH1对桑叶的致病性,尤其是△GXH1-G01896敲除菌株的致病力几乎完全丧失。表型检测结果表明,△GXH1-G05892显著抑制了B.exigua GXH1的菌丝生长,△GXH1-G01896降低了B.exigua GXH1对氧化胁迫的耐受性。上述结果表明,B.exigua GXH1在侵染宿主时上调表达的基因可能在病原菌的致病过程中发挥关键作用。综上,本研究对桑断枝烂叶病菌GXH1进行了致病力的检测,探究了B.exigua GXH1的最适生长条件及对不同胁迫的耐受能力。进一步分析了B.exigua GXH1的全基因组以及侵染桑叶转录组。最后通过观测B.exigua GXH1侵染桑叶后宿主生理生化指标、病斑的显微形态以及对致病相关基因进行基因敲除及功能验证,初步揭示了桑断枝烂叶病菌的致病机制。本研究的结果为桑断枝烂叶病菌的致病分子机制研究奠定了实验基础,为桑断枝烂叶病的高效防控提供理论依据。