【摘 要】
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桃拟茎点霉(Phomopsis amygdali)引起的桃枝枯病是我国南方桃产区的一种重要病害,可造成20-50%的产量损失,严重影响了我国桃产业的健康发展。目前,化学防治是防治桃枝枯病的主要方法,但长期不合理地使用化学药剂会导致防效不理想,加农药使用量,造成农药残留超标、病原菌产生抗药性等问题。本文研究和建立了桃枝枯病菌LAMP快速检测技术体系,有助于开展病害早期监测和构建预警防治技术体系,为有
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桃拟茎点霉(Phomopsis amygdali)引起的桃枝枯病是我国南方桃产区的一种重要病害,可造成20-50%的产量损失,严重影响了我国桃产业的健康发展。目前,化学防治是防治桃枝枯病的主要方法,但长期不合理地使用化学药剂会导致防效不理想,加农药使用量,造成农药残留超标、病原菌产生抗药性等问题。本文研究和建立了桃枝枯病菌LAMP快速检测技术体系,有助于开展病害早期监测和构建预警防治技术体系,为有效遏制、精准防治桃枝枯病奠定基础。同时本研究也从糖基化修饰角度解析桃拟茎点霉的致病机制,为高效、低毒、特异性杀菌剂的研发提供分子靶点。将实验室前期获得的桃拟茎点霉全基因组序列与其他若干种植物病原真菌菌株的全基因组序列进行比较分析,发现基因GME6801在桃拟茎点霉中特异性存在。以此基因为靶标,设计5套LAMP引物进行特异性检测。结果表明,第二套LAMP引物是最特异的,能特异性的检测出桃拟茎点霉菌株,而其他真菌包括拟茎点霉属的菌株都不能被检出。据此建立和优化了 LAMP检测技术体系:4.0 mmol/L Mg2+、0.8 mmol/L dNTPs溶液、1.6μmol/L正向内引物FIP溶液、1.6 μmol/L反向内引物BIP溶液、0.2 μmol/L正向外引物F3、0.2 μmol/L反向外引物B3溶液、0.32 U/μL Bst DNA聚合酶溶液、50 pg~1 ng模板DNA溶液,置于65℃水浴锅中反应50 min。使用GME6801 LAMP可以在每25 μL反应体系中至少检测到50 pg的桃拟茎点霉基因组DNA,灵敏度较传统PCR技术提高了至少100倍;此外,对人工接种发病新梢、田间枝枯病症状新梢和健康无症新梢中的桃拟茎点霉检出率分别为100%,75%和20.8%,而传统的PCR技术的检出率分别是100%,62.5%,16.7%。因此,GME6801 LAMP技术具有特异性、灵敏性以及简单快速性。同时本文也开展了 LAMP检测技术的田间桃枝枯病监测研究和枝条堆肥产物的病菌检测的应用研究,进一步明确了GME6801 LAMP检测技术的可行性,为桃枝枯病早期监测和预警防治技术及病害有效防控奠定了理论基础。本文鉴定到一个GME3057编码的糖基转移酶PaGt2,生物信息学分析发现,该蛋白在许多病原真菌中非常保守,具有三个跨膜区和一个糖基转移酶结构域。运用CRISPR/Cas9及同源重组技术将PaGT2编码基因进行缺失及回补,发现ΔPagt2菌株的营养生长明显受到抑制,不产生分生孢子器和分生孢子,且在桃嫩枝及桃果上的致病力显著下降。胁迫实验表明,ΔPagt2突变体菌株对细胞壁胁迫变得更加不敏感但对SDS的敏感性显著增加。综上,本文建立了桃枝枯病菌的快速检测技术体系,明确了桃枝枯病菌糖基转移酶PaGt2在病菌致病过程中的功能,为桃枝枯病菌的适时和有效防治奠定了基础。
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