【摘 要】
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稻曲病是由稻曲病菌Villosiclava virens特异性侵染水稻花丝而引起的真菌病害。随着杂交稻的广泛种植、品种不断更新和氮肥的大量使用,稻曲病已上升为我国水稻最严重的病害之一。稻曲病菌能够以菌核的形式安全越冬,在次年萌发产生子囊孢子,成为稻曲病菌的重要初侵染源;而菌核产生子实体的过程需要光的诱导。同时,厚垣孢子能否成为来年初侵染源存在一定争议。正是基于以上问题,本文对不同保存条件下厚垣孢子
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稻曲病是由稻曲病菌Villosiclava virens特异性侵染水稻花丝而引起的真菌病害。随着杂交稻的广泛种植、品种不断更新和氮肥的大量使用,稻曲病已上升为我国水稻最严重的病害之一。稻曲病菌能够以菌核的形式安全越冬,在次年萌发产生子囊孢子,成为稻曲病菌的重要初侵染源;而菌核产生子实体的过程需要光的诱导。同时,厚垣孢子能否成为来年初侵染源存在一定争议。正是基于以上问题,本文对不同保存条件下厚垣孢子的萌发潜力进行了比较分析;对菌核降解微生物进行筛选,以期为稻曲病的生物防治奠定基础;并从光诱导菌核萌发产生子实体的转录组数据中初筛出与菌核萌发进行有性生殖有关的基因,以便为稻曲病菌菌核有性生殖的分子机制研究提供科学线索。试验结果如下:1、对稻曲病菌厚垣孢子越冬与萌发能力的分析结果表明,在室内保存10个月后所有厚垣孢子均不能萌发;但如果保存在4℃条件下10个月,不同时期采集的厚垣孢子均能萌发,但黄色厚垣孢子的萌发率远高于黑色厚垣孢子;黄色和黑色厚垣孢子在萌发24 h时萌发率最高,分别为16.37%和1.1%;黄色厚垣孢子萌发时间段主要集中在12 h～15 d,最晚在75 d时仍可检测到;而黑色厚垣孢子24 h～10 d之间可检测到萌发。说明稻曲病菌厚垣孢子在室内自然条件下无法越冬。2、将采自田间的稻曲病菌菌核保湿放置,从菌核表面分离潜在的可降解菌核的真菌,共筛选到6个候选菌株。进一步回接试验发现,菌株JH-1、JH-2、JH-4和JH-6在5～10 d后在菌核表面定殖,30～40 d菌核彻底软化,40～50 d菌核开始腐烂,60 d后菌核失去萌发活性。r DNA-ITS序列比对和形态学观察表明,菌株JH-1、JH-2、JH-4和JH-6分别为腐皮镰刀菌（Fusarium solani）、藤仓镰刀菌（Fusarium fujikuroi）、层出镰刀菌（Fusarium proliferatum）和枝穗霉属（clonostachys sp.）。透射电镜观察发现,这4种真菌都能够进入菌核组织细胞中,类似于重寄生作用。3、对不同光照处理条件下稻曲病菌菌核萌发过程的转录组学的比较分析发现,与黑暗条件下菌核的萌发相比,光照处理后542个基因显著差异表达,其中上调359个,下调183个。GO富集分析发现,差异表达基因显著富集于糖基水解酶活性、氧化还原酶活性、细胞壁生物合成等。KEGG分析发现,差异表达基因显著富集于次生代谢产物合成、脂质代谢、氨基酸代谢等代谢通路。差异表达基因中组氨酸激酶能够感受光信号并引起下游基因的表达,同时,与有性生殖过程相关的水通道蛋白和甲基转移酶蛋白编码基因表达活跃,共同调控了菌核萌发产生子实体过程。
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