水稻内生伯克氏菌的序列
野生稻O. rufipogon W1943 1888条全长cDNA序列的数据分析.ppt
2个exon合并成单exon
2019年8月23
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8
41 putative tissue-specific genes10/rice/
四、组织特异性高表达基因
name
len
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orw1943c102c24 833bp
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--
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2019年8月23
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93-11 contigs
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protein
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dual-specificity phosphatase protein
伯克氏菌特性(烂菇菌)-推荐下载
关于伯克氏菌的各种特性一、菌的鉴定结果如下:1、 2-A中,培养形态和PCR鉴定为2种菌。
2、2-1中,从形态和PCR 鉴定,为同一种菌,测序结果显示为:伯克氏菌(Burkholderia),只能确定到属,该菌的信息量不多,暂时很难鉴定到种。
3、伯克氏菌(Burkholderia),伯克氏菌属以往是假单胞菌属的一部份。
伯克氏菌是革兰氏阴性菌、富有运动性及好氧性棒状的细菌。
是动物、人类、植物和一些对环境重要的物种的致病菌。
伯克氏菌会被用在农业上作为生物降解、生物控制及促进植物生长之根圈微生物。
二、生活在真菌细胞内的细菌-伯克氏菌(Burkholderia)有些真菌的细胞内生活着其共生细菌,现在发现这类共生细菌多数是伯克氏菌(Burkholderia),少数为类芽孢杆菌(Paenibacillus)及其他细菌,例如放射根瘤菌(Rhizobium radiobacter)等。
这类真菌一般需要共生细菌的存在,才能生存下去或者具有某种重要功能,比如产生孢子进行繁殖,产生毒素以便破坏植物组织,或者提高真菌本身吸收营养元素的能力。
举例来说,小孢根霉菌(Rhizopus microsporus)的细胞内就生活着它的共生细菌伯克氏菌(Burkholderia),两者共同生长,可以分解水稻幼苗组织,将分解产物作为共生体的营养来源,后果即造成水稻幼苗的枯萎死亡,其中的关键物质就是一种根霉素(rhizoxin),也叫力索新,一种16元大环内酯类物质,是引起水稻枯萎的主要原因,但日本藤泽药厂曾经试图将其开发为抗癌药物,据说进入了二期临床试验。
伯克氏菌是产生这种毒素的关键因素,或者说毒素就是由伯克氏菌产生的,而之前认为是真菌本身产生了这种毒素。
用抗生素杀死真菌中的细菌后,真菌即失去产生孢子的能力,但是再将两者结合起来,使之形成共生关系后,真菌产生孢子的能力就得到了恢复,证明伯克氏菌的共生对于真菌的繁殖来说是必需的。
2011年,真菌内生伯克氏菌的全基因组序列测定完成,有望在基础上阐明更多的共生机理,基因组的序列大小为3.75Mb,包含一条染色体和两个菌株特有质粒,除了含有根霉素生物合成基因簇外,还有14个基因位点,编码非核糖体肽合酶(NRPS)装配线,有可能从中寻找到新的未知天然产物;还发现该内生细菌含有一套完整的毒性相关因子,将有助于阐明细菌和真菌的相互作用关系。
水稻Glu B-1启动子克隆及序列分析
高等植物的种子是蛋 白质、 淀粉 、 脂肪等营养物 质 的重 要贮藏 地 。贮 藏在 种子 中 的蛋 白质 即种 子贮
藏 蛋 白贮 藏在 蛋 白体 中 , 不 具有 酶 活 性 。这 就 为 且 利 用植 物种子表 达 特定 的蛋 白质 产 物提供 了便利 条 件 。 目前 已知 编码种 子贮 藏蛋 白的基 因是 多g o e G/ I Pr mo e r m c o i g a d S q e cn ft u B— o tr fo Rie h
WA i u n , I i, NG Jn U NG We a L U L WA igX e q ( .h i t flt op a, unzo d a Cl g ,G aghu 50 2 ,C ia 1T eFr fi e H sil G aghuMei l o ee unzo 1 10 hn ; s Ai a d t c l
维普资讯
华 北 农 学 报 ・ 0 6, 1 6) 1 . 2 0 2 ( : 6 1 8
水 稻 G uB 启 动 子 克 隆及 序 列分 析 l .
王伟权 刘 莉 , , 王景 雪
(. 1 广州医学院第一 附属医院 , 广东 F) 502 ;. -H 1102 山西大学 生命科学与技术学院 , ' 山西 太原 000 ) 306
rg l tr lme t ,ACGT- t ,AACA- t ndGCN4 moi,wh c r e e s r ome it n o p r e p e so f e uaoy ee n s moi f moi a f 一 t f ih a n c say t d ae e d s em x r sin o e t e cf 一 guei e e. h = J ltln g n z Ke r s:Orz aia; G M J g n y wo d yas t v fB- e e;Prmoe ;Gl tln o tr u ei
伯克氏菌特性(烂菇菌)
关于伯克氏菌的各种特性一、菌的鉴定结果如下:1、 2-A中,培养形态和PCR鉴定为2种菌。
2、2-1中,从形态和PCR 鉴定,为同一种菌,测序结果显示为:伯克氏菌(Burkholderia),只能确定到属,该菌的信息量不多,暂时很难鉴定到种。
3、伯克氏菌(Burkholderia),伯克氏菌属以往是假单胞菌属的一部份。
伯克氏菌是革兰氏阴性菌、富有运动性及好氧性棒状的细菌。
是动物、人类、植物和一些对环境重要的物种的致病菌。
伯克氏菌会被用在农业上作为生物降解、生物控制及促进植物生长之根圈微生物。
二、生活在真菌细胞内的细菌-伯克氏菌(Burkholderia)有些真菌的细胞内生活着其共生细菌,现在发现这类共生细菌多数是伯克氏菌(Burkholderia),少数为类芽孢杆菌(Paenibacillus)及其他细菌,例如放射根瘤菌(Rhizobium radiobacter)等。
这类真菌一般需要共生细菌的存在,才能生存下去或者具有某种重要功能,比如产生孢子进行繁殖,产生毒素以便破坏植物组织,或者提高真菌本身吸收营养元素的能力。
举例来说,小孢根霉菌(Rhizopus microsporus)的细胞内就生活着它的共生细菌伯克氏菌(Burkholderia),两者共同生长,可以分解水稻幼苗组织,将分解产物作为共生体的营养来源,后果即造成水稻幼苗的枯萎死亡,其中的关键物质就是一种根霉素(rhizoxin),也叫力索新,一种16元大环内酯类物质,是引起水稻枯萎的主要原因,但日本藤泽药厂曾经试图将其开发为抗癌药物,据说进入了二期临床试验。
伯克氏菌是产生这种毒素的关键因素,或者说毒素就是由伯克氏菌产生的,而之前认为是真菌本身产生了这种毒素。
用抗生素杀死真菌中的细菌后,真菌即失去产生孢子的能力,但是再将两者结合起来,使之形成共生关系后,真菌产生孢子的能力就得到了恢复,证明伯克氏菌的共生对于真菌的繁殖来说是必需的。
2011年,真菌内生伯克氏菌的全基因组序列测定完成,有望在基础上阐明更多的共生机理,基因组的序列大小为3.75Mb,包含一条染色体和两个菌株特有质粒,除了含有根霉素生物合成基因簇外,还有14个基因位点,编码非核糖体肽合酶(NRPS)装配线,有可能从中寻找到新的未知天然产物;还发现该内生细菌含有一套完整的毒性相关因子,将有助于阐明细菌和真菌的相互作用关系。
抗稻瘟病基因犘犻9 的犛犜犛连锁标记开发及在分子标记辅助育
抗稻瘟病基因 犘 犻 9 的犛 犜 犛连锁标记开发及在分子标记辅助育 种中的应用
殷得所 夏明元 李进波 万丙良 中萍 杜雪树 戚华雄
( 湖北省农业科学院 粮食作物研究所 ,湖北 武汉 4 : 3 0 0 6 4; 通讯联系人 , E m a i l i h x b a a s . c o m) @h q
收稿日期 : 2 0 1 0 0 4 2 9;修改稿收到日期 : 2 0 1 0 0 5 1 9。 基金项目 :湖北省 攻 关 重 大 专 项 资 助 项 目 ( ;国 家 2 0 0 6 AA 2 0 1 A 0 3) ;国 家 科 技 支 撑 计 划 资 助 项 目 8 6 3 计划资助项 目 ( 2 0 0 6 AA 1 0 0 1 0 1) ( ) 。 2 0 0 6 B A D 0 1 A 0 1
, , ,WAN B , , ,Q Y e s u o X i n u a n L J i n b o i n l i a n Z h o n i n DU X u e s h u u a x i o n I ND I AM I HA Z IH g y g g g p g g
[ ] 1 2 。培 育 和 种 植 抗 病 品 种 是 防 治 稻 瘟 病 最 亿k g
] 3 病基因被 标 记 定 位 , 其中1 。被鉴 3 个 已 经 克 隆[
定的 广 谱 抗 性 基 因 包 括 : 犘 犻 1、 犘 犻 2、 犘 犻 3、 犘 犻 狕、 犘 犻 9、
] 4 。近 年 来, 抗病基因在水稻 犘 犻 狕 狋、 犘 犻 3 3、 犘 犻 犿 等[ 犵 ]将 5 抗病分 子 育 种 中 有 较 多 应 用 。 H i t t a l m a n i等[
水稻白叶枯病的病原物与病害循环
病原物此病病原细菌为一种黄单胞杆菌Xan-thomonas campestris PV. Oryzae (Ishiyama19 22) Dye=Xanthomonas oryzae (Uyeda etIshiyama) Dowson。
1、形态和生理性状菌体两端钝圆,短杆状,尺度为1—2×0.8一lμm。
极生单鞭毛,长6—8μm不形成芽胞和荚膜,但在菌体表面有一层胶状分泌物;菌落为蜜黄色或淡黄色,圆形,周边整齐,质地均匀,表面隆起,光沿发亮,无萤光,有粘性。
格兰氏染色阴性。
不液化或轻微液化明胶。
能使石蕊牛乳变红,但不凝固;不还原硝酸盐,产生氨和硫化氢,不产生吲哚,可分解蔗糖、葡萄糖、果糖、木糖和乳糖等而产生酸,但不产生气体。
在含3%葡萄糖或20ppm青霉素的培养基上不能生长,为好气菌,发育湿度为5—40℃最适为26—30℃,致死温度在无胶膜保护下为53℃10分钟,在有胶膜保护下为57℃10分钟。
白叶枯病菌的单胞衣一般培养基上很难生长,但将单肥和培养基预先用氯化镁40ppm的水稻液处理后,则50—80%的单胞可以生长。
2、白叶枯菌的噬菌体在白叶枯菌存在的场所,如病株组织和谷粒、病区的灌溉水或田水、病田土以及一些带菌杂草的根都等都可分离出白叶枯菌的噬菌体,对白叶枯菌有一定的专化性和稳定性。
白叶枯菌噬菌体在形态、物理性状、血清学特性以及寄主范围等方面存在差异,可区分为不同类型或株系。
在白叶枯菌的研究中,噬菌体有可能应用于菌系区分、种子检验以及病菌生态学研究等方面,用以研究病菌的侵染来源、菌体在稻株体内的繁殖情况和预测病害发生的趋势等。
近年有些研究指出:只有当白叶枯细菌浓度达到104/c c以上,噬菌体才能检验出它;而且水田中的噬菌体极易被直别阳光所钝化;在高温条件下噬菌体比白叶枯细菌存活更久。
3、寄主范围我国曾先后发现茭白(菰)和李氏禾为自然寄主核物,但这些植物上发病不甚常见。
日本报道茭白和李氏禾届的鞘糠草(Leesia oryzoides var . japonica )及秕壳草(L. sayanuka )为自然寄主植物。
黑龙江省种植品种中稻瘟病抗性基因Pib和Pita的分布
2 1 年 4月 01
东
北
农
业
大
学
学
报
4 f12 3 2 4 : 7- 1 Ap i 2 1 rl 01
J u n l f rh a tAgiu trl ie st o r a te s rc lu a Unv ri o No y
黑 龙 江 省种 植 品种 中稻 瘟 病 抗 性 基 因 lb 和 i
weliv s i t d, es ln n t e bidn s ft eru iz in i ie b e ig.I hs su y, h xsen ln e t ga e r ut g i h l i n e s o h i tiat n r r edn l o c nt i t d t e e it - c s o he t o g e n 3 ie c lv sl es we e r pil t r ie sig t e d m i a tDNA e ft w en s i 6 r ut ar/n r a dy de e m n d u n h o n n c i i mar e k r o tl i nd f Pi pt a Pil i l e .Th Pi e s f n n f rc t ar .i a a b pb al s el e b g ne wa ou d i ou ulv s . i e.Ke a ,Ken a nd ol 3 d o1 4,
稻 谷 年损 失 达 数亿 公 斤 。黑 龙 江 省 寒 地 稻 作 区从
14~ 0 9 9 2 0 年稻 瘟病 每年 均 有不 同程度 的发生 ,其 9 中重 发 年 l 次 ,共 损 失 稻 谷 1 92 t 1 2 . 万 ,特 别 是 近 年 来 稻瘟 病 的发 生 逐 年 加 重 ,2 0 年 和 2 0 年 发 02 03
一株水稻根际克雷伯氏菌及其应用[发明专利]
专利名称:一株水稻根际克雷伯氏菌及其应用专利类型:发明专利
发明人:白洋,张婧赢,白波,刘永鑫,曲宝原
申请号:CN202011588422.7
申请日:20201229
公开号:CN112680376A
公开日:
20210420
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一株克雷伯氏菌及其应用。
本发明的克雷伯氏菌为克雷伯氏菌(Klebsiella sp.),其菌株号为R1452,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为CGMCC No.21199。
该菌能够水解无机不可溶磷和有机磷,能促进植物吸收磷,可用于土壤改良。
该菌对人、畜安全,没有环境污染问题,培养条件简单、容易保存,适合开发应用。
申请人:中国科学院遗传与发育生物学研究所
地址:100101 北京市朝阳区北辰西路1号院2号,中科院遗传与发育生物学研究所
国籍:CN
代理机构:北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人:莫舒颖
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水稻霜霉病
水稻霜霉病
病原大孢指疫霉水稻变种,属鞭毛菌亚门真菌。
藏卵器球形,淡黄褐色,大小65-95×64-78(μm)。
雄器1-4个,侧生,大小45-75×7.5-10(μm)。
卵孢子初无色后变黄褐,卵圆形,大小51-75×51-75(μm)。
孢子囊柠檬形,无色,单生于孢囊梗顶端,孢囊梗单根从气孔伸出,其上具分枝,孢子囊内含多个游动孢子,游动孢子椭圆形,双鞭毛,静止后呈球形。
(图左)
传播途径和发病条件该菌能侵染禾本科植物43属。
病菌以卵孢子随病残体在土壤中越冬。
翌年卵孢子萌发侵染杂草或稻苗。
卵孢子借水流传播,水淹条件下卵孢子产生孢子囊和游动孢子,游动孢子活动停止后很快产生菌丝侵害水稻。
卵孢子在10-26℃都可萌发,19-20℃。
10-25℃都能致病,15-20℃最适。
秧苗期是水稻主要感病期,大田病株多从秧田传入。
秧田水淹、暴雨或连阴雨发病严重,低温有利于发病。
防治方法(1)选地势较高地块做秧田,建好排水沟。
(2)清除病源,拔除杂草、病苗。
(3)药剂防治发病初期喷洒25%甲霜灵可湿性粉剂800-1000倍液或90%霜疫净可湿性粉剂400倍液、80%克露可湿性粉剂700倍液、64%杀毒矾可湿性粉剂600倍液、58%甲霜灵?锰锌或70%乙磷?锰锌可湿性粉剂600倍液、72.2%霜霉威(普力克)水剂800倍液。
- 1 -。
稻白叶枯病菌玻片形态特征
稻白叶枯病菌玻片形态特征稻白叶枯病(Rice Blast)是由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的一种重要的稻谷病害。
它会导致稻谷产量的显著损失,对全球粮食安全构成了威胁。
因此,了解稻瘟病菌的形态特征对于研究病原菌的生物学特性和控制该病害具有重要的意义。
稻瘟病菌是一种丝状真菌,它的菌丝呈灰色到黑色。
它分为两个阶段:菌丝阶段和分生孢子阶段。
菌丝阶段是病原菌的生活循环的一部分。
菌丝是由单个或多个细胞组成的细长透明结构,它们常常形成丛生的结构,密集在叶片上。
菌丝的直径约为3-5微米,长度可以根据环境的条件而变化。
它们是生长迅速的,在适宜的温度和湿度条件下,可以在短短几小时内覆盖整个植物叶片。
分生孢子是病原菌的繁殖阶段。
它们最初是在分生孢子器内孢子形成,然后通过风、水或昆虫传播到附近的植物。
分生孢子是稻瘟病菌的主要传播形式。
它们呈卵形或椭圆形,外表光滑,无色或浅褐色。
分生孢子通常具有雪茄形或桨形,长约2.5-4微米,宽约1.5-3微米。
它们是单孢子的,一般呈单生的形式,但也可以在一些情况下形成小群。
分生孢子是多数人工培养菌株培养所需的物质,同时也可以用于对病原菌的鉴定和研究。
另外一个重要的形态特征是菌丝内的分生器。
分生器是真菌的特殊结构,用于产生和分离分生孢子。
稻瘟病菌的分生器通常位于菌丝末端,通常是圆形或卵形。
在适宜的条件下,分生器可以迅速形成,其中产生的分生孢子会被风吹到附近的植物,引发新的感染。
总之,稻瘟病菌的形态特征包括菌丝的灰色到黑色,直径约为3-5微米;分生孢子为卵形或椭圆形,无色或浅褐色,长约2.5-4微米,宽约1.5-3微米;分生器为圆形或卵形,位于菌丝末端。
这些特征对于研究稻瘟病菌的生物学特性和开发防治措施具有重要的参考价值。
对其形态特征的了解可以帮助鉴定病原菌,并为研究其感染机制和病害防治提供依据。
伯克氏菌对水稻种子萌发及初生幼苗耐镉性的影响
农业资源与环境学报伯克氏菌对水稻种子萌发及初生幼苗耐镉性的影响陆仲烟,宋正国,郭军康,张长波,沈跃,刘仲齐*(农业部环境保护科研监测所,天津300191)收稿日期:2013-07-22基金项目:国家自然科学基金项目(41071217);“十二五”农村领域国家科技计划课题:城郊障碍农田土壤修复关键技术研究(2012AA101404-5);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项作者简介:陆仲烟(1988—),男,广西百色人,硕士研究生,主要从事土壤生态与修复的研究。
E-mail :luzhongyan666@ *通信作者:刘仲齐E-mail :liuzhongqi508@ 摘要:在无菌条件下研究了伯克氏菌对镉胁迫下水稻种子萌发及初生幼苗耐镉性的影响。
结果表明:伯克氏菌D54能在含500mg ·L -1Cd 的培养基中正常生长,显示出极强的耐镉能力。
在50mg ·L -1的镉胁迫下,接种伯克氏菌能显著提高水稻种子的萌发率,但在其他镉处理下,接种伯克氏菌对种子萌发无显著影响。
接种伯克氏菌对水稻种子的发芽指数没有影响,但在10mg ·L -1Cd 处理下,接种伯克氏菌能显著提高水稻种子的活力指数和初生幼苗的根长、根表面积、根尖总数和耐性系数。
接种伯克氏菌对初生幼苗的芽鲜重无影响,但能显著提高根鲜重。
在50mg ·L -1和100mg ·L -1的高浓度镉处理下,接种伯克氏菌对根系生长没有影响。
关键词:植物促生菌;水稻;镉;种子萌发;伯克氏菌;耐性系数中图分类号:X172文献标志码:A 文章编号:2095-6819(2013)06-0087-04Effects of Burkholderia on Rice Seed Germination and Cd-tolerance of Rice SeedlingsLU Zhong-yan,SONG Zheng-guo ,GUO Jun-kang ,ZHANG Chang-bo ,SHEN Yue ,LIU Zhong-qi *(Agro-environmental Protection Institute,Ministry of Agriculture,Tianjin 300191,China )Abstract :We studied the effect of Burkholderia sp .D54on rice seed germination and Cd-tolerance of rice seedlings under gnotobiotic Cd stress.The results showed that Burkholderia sp .D54could grow normally under 500mg ·L -1Cd stress.Inoculation of Burkholderia sp .D54sig -nificantly increased rice seed germination rate under 50mg ·L -1Cd stress ,but it had no effect on germination index of any Cd treatment.Inoc -ulation with Burkholderia sp .D54could significantly improve vigour index of rice seeds and total root length,surface area,tip numbers and tolerance index of rice seedlings under 10mg ·L -1Cd stress.Inoculation of Burkholderia sp .D54could promote the growth of rice roots,buthad no effect on the shoot.There were no significant difference of root length,surface area,tip numbers between inoculated and uninoculated one under 50mg ·L -1and 100mg ·L -1Cd stress.Keywords :PGPR;rice;cadmium;seed germination;Burkholderia sp .D54;tolerance index镉污染已经成为我国最严峻的土壤污染问题之一,并因其毒性大、污染范围广而备受关注[1]。
一株拮抗稻瘟病内生链霉菌OsiSh―10的筛选与鉴定
一株拮抗稻瘟病内生链霉菌OsiSh—10的筛选与鉴定Screening and Indentification of an EndophyticStreptomyces to Antagonize Rice BlastLIAO Hong-dong1 ,YUAN Shan-shan1,YAN Yuan-zhu2 ,LIU Xuan-ming1 ,XU Ting1 ,HUXiao-chun2 ,ZENGXia-dong1 ,ZHANGXin1 ,LIU Yu-qing1 ,ZHU Yong-hua1(1.College of Biology ,Hunan Univ ,Changsha ,Hunan 410082,China ;2.Hunan Yahua Seed Scientific Research Institute ,Changsha,Hunan 410116,China ):An endophytic actinomycete strain OsiSh-10 significantly against rice blast pathogens was successfully isolated from Xiangaizao 7 rice( Oryzaindica ) of Liuyang Dawei Mountain in Hunan Province. The control effects of OsiSh-10 on leaf blast in field were investigated by coating seeds and spraying leaf of rice with it ,which were as follows :leaf blast wascontrolled by spraying OsiSh-10 on leaf of rice ,but coated seeds with OsiSh-10 unworked for leaf blast. According to its morphological16s rRNA features , culture characteristics ,physiological and biochemical characteristics gene sequence comparison , and phylogenetic tree construction analysis , OsiSh-10 strain was classified as Streptomyces albus. OsiSh-10 strain is a promising biocontrol actinomycete for rice blast.全世界一半以上的人口以水稻作为主食, 尤其是东亚和东南 亚地区[ 1]. 许多研究表明,至 2030 年水稻的产量需提高 40%才 能养活日益增长的人口 [ 2]. 稻瘟病是一种由梨孢霉菌 ( Magnaporthe oryzae )引起的严重危害水稻产量的真菌性病 害,能在全世界各个水稻种植区广泛地爆发[ 3]. 每年因稻瘟病 的发生导致全世界的水稻产量降低 1%- 50%这些损失价值7百亿美元,可以养活 6千万人口 [ 2]. 利用化学农药和抗稻瘟病品 种仍是稻瘟病防治的普遍措施 . 长期大量使用化学农药不仅会污 染环境, 而且其毒性会损害人类健康, 同时还引起病原菌产生抗 药性;由于受环境影响及抗病品种单一导致稻瘟病致病性变异而 产生新的生理小种,使得抗病品种在 3-5 年后就丧失抗病性, 因此这两种措施都有了一定的局限性 [ 4]. 生物防治有高效、广谱、不污染环境、不导致病原菌产生抗性等优点 [ 5]. 目前利用 微生物对植物病害进行防治的生物防治已经逐渐引起人们的注 意 [ 6].湖南大学学报(自然科学版) 2015 年第12期廖红东等:一株拮抗稻瘟病内生链霉菌OsiSh-10 的筛选与鉴定近来研究显示水稻体内自身就存在一些具有抑制水稻疾病的内生菌[ 5 ,7-8]. 内生菌是一种能够在植物体内生存而不对寄主植物产生明显伤害的微生物,是一种天然的微生物活体农药来源,因其生存在植物体内,可以减少田间操作、气候变化等因素对其生长、繁殖和防治效果的影响[ 9]. 通过严格的表面消毒和合适的培养方式,越来越多的内生菌从水稻的根[ 10-11] 、茎[ 12] 、叶[ 13] 中被分离出来和鉴定. 由于放线菌生长缓慢且分离条件相对苛刻,目前分离出的内生菌大多是细菌和真菌[ 14-16] ,内生菌放线菌分离的报道较少,尤其是具有抑制稻瘟病菌性能的内生放线菌的研究并不多. 放线菌是已知产生生物活性物质最多的一类微生物[ 17] ,分离并筛选新的拮抗稻瘟病内生放线菌具有非常重要的实际意义.本文从湖南省浏阳市大围山种植的湘矮早7 号水稻中分离筛选出一株对稻瘟病菌有明显抑制效果的放线菌OsiSh-10 菌株,经形态特征、培养特征、生理生化特征和16S rRNA 序列进行分析,鉴定为白色链霉菌( Streptomyces alblus ). 这是白色链霉( Streptomyces alblus )拮抗稻瘟病的首次报道,为水稻稻瘟病的生物防治及菌株拮抗作用机制提供了新的思路. 1 材料与方法1.1 材料1.1.1 样品及供试菌株从湖南省浏阳大围山采取湘矮早7号水稻;稻瘟病菌生理小种梨抱霉菌62, S07取自于湖南农业大学,梨抱霉菌RB3取自湖南亚华种子XX公司;湘矮早7号种子取自湖南亚华种子XX公司.1.1.2 培养基分离筛选水稻内生放线菌的培养基:1)维他命B腐植酸琼脂培养基(HV :腐植酸1 g,磷酸氢二钠0.25 g ,氯化钾0.85 g ,七水合硫酸镁0.025 g ,七水合硫酸亚铁0.05 g,碳酸钙0.01 g,琼脂粉18 g, Vitamin B 100X 1 mL 纯水1 000 mL pH值7.2 ±0.2 , 1 x 105 Pa 灭菌25 min. 其中腐植酸用0.2 mol/L 的氢氧化钠溶液稀释溶解后再加入到培养基溶液中;Vitamin B 100x :盐酸硫胺素5 mg核黄素5 mg 烟酸5 mg,维生素B6 5 mg,肌醇5 mg,泛酸钙5 mg,对氨基苯甲酸25 mg生物素25 mg纯水100 mL,须经过直径0.22卩m 的微孔滤膜过滤除菌,在高温灭菌的HV培养基冷却至55 C左右时,在无菌条件下加入 1 mL Vitamin B 100 x充分混匀后倒板;2)甘露醇大豆琼脂培养基(MS :甘露醇20 g,大豆粉20g ,琼脂粉20 g ,纯水1000 mL, pH值7.2 ± 0.2 , 1x 105Pa 灭菌25 min.其中大豆粉单独灭菌烘干,待培养基冷却至55 C左右时在无菌条件下加入大豆粉充分混匀后倒板;3)酵母提取物琼脂培养基(TWY)E :酵母提取物0.25 g 磷酸氢二钾0.5 g ,琼脂粉18 g ,纯水1 000 mL, pH值7.2 ±0.2 , 1 x 105 Pa 灭菌25 min ;4)水琼脂培养基(WA :琼脂粉18 g,纯水1 000 mL, pH 值7.2 ±0.2 ,1x 105 Pa 灭菌25 min ;5)无机盐淀粉培养基(ISP4):可溶性淀粉10 g,磷酸氢二钾1g ,氯化钠1 g ,硫酸铵2 g ,碳酸钙2 g ,七水硫酸镁1 g,七水硫酸亚铁0.001 g,七水氯化锰0.001 g,琼脂粉18 g , pH值7.2 ± 0.2 , 1X 105 Pa 灭菌25 min.用于放线菌的培养及拮抗实验的培养基:马铃薯葡萄糖琼脂(PDA :北京奥博星生物技术有限责任公司购买的马铃薯葡萄糖琼脂38g ,纯水定容至1 000 mL ,自然pH, 1x 105 Pa 灭菌25 min.1.2 方法1.2.1 放线菌的分离与纯化水稻组织表面消毒分离法. 将采集的新鲜水稻上的泥沙用清水洗净,室温放置过夜干燥. 将干燥好的水稻分成根、茎、叶和鞘4 个组织,并在超净工作台中对各组织进行表面消毒:浸于124 mmol/L 的磷酸氢二钠缓冲液中超声 1 min ,无水乙醇浸泡 1 min, 4%(质量分数)的次氯酸钠溶液浸泡 6 min , 70%(体积分数)的乙醇处理30 s,再用无菌水清洗样品30 s后将样品浸泡于5% (质量分数)的硫代硫酸钠溶液中 5 min,最后用无菌水清洗5次并置于干净培养皿中,在超净台里干燥1〜3 h.为了验证表面消毒是否彻底, 收集水稻表面消毒最后一步中清洗过水稻的无菌水,取200卩L均匀涂布于TWY培养基上放入培养箱培养24 h左右.若24 h后TWY培养基上无任何微生物生长即说明此次表面消毒有效[18].在超净工作台中用剪刀将干燥好的水稻组织样品剪成1 cm 左右长的小段,再将这些小段置于5种分离培养基上(HV MS TWYE WA和ISP4),分别在27 C及37 C的温度下培养至8周左右. 观察培养皿中放线菌的析出情况,将析出的放线菌挑出转移到PDA培养基中培养•将挑出的内生菌在PDA培养基上不断划线培养从而获得该菌的纯培养物,用50%甘油储存放到-80 C冰箱中保存,备用.1.2.2 拮抗放线菌的筛选及抗菌效果测定拮抗放线菌的筛选采用平板对峙法. 稻瘟病菌生理小种梨孢霉菌RB3 S07和62在PDA养基上28 C培养7 d备用,将5 mm 梨抱霉菌RB3的菌块接于直径90 mm的PDA培养基平板中央,并在距离培养皿中心30 mm的位置上接种活化好的放线菌,每个处理重复3次,以不接待测放线菌为对照,置于28 C恒温培养箱中培养,10 d 后观察实验结果,测量真菌菌落边缘与放线菌之间的距离和真菌菌丝生生抑制率. 真菌菌丝生长抑制率按照下式计算:真菌菌丝生长抑制率=[ 1- (实验组真菌菌丝生长直径平均数/对照组真菌菌丝生长直径平均数)X 100%].1.2.3 拮抗菌株大田抗稻瘟病性能的测定首先将湘矮早7 号水稻种子进行表面消毒[ 19] ,再将消过毒的种子分别做4种处理. 空白组:水稻种子未经OsiSh-10 菌株处理,置于铺有两层湿润滤纸片的培养皿中,再于37 C恒温培养箱中 4 d 直至发芽,最后将发芽的水稻种子播种于大田,并在田间4周播种已经感染稻瘟病的发芽的水稻幼苗;1 组:水稻种子用3X 107cfu浓度的OsiSh-10抱子液包覆种子,再进行如空白组一样的发芽和播种;2 组:水稻种子进行如空白组一样的处理,但在幼苗生长的第10 d 和第20 d 向水稻叶面喷晒浓度为107〜108cfu的OsiSh-10抱子液;3组:水稻种子进行如空白组一样的处理,但只在幼苗生长的第20 d 向水稻叶面喷晒浓度为107〜108cfu 的OsiSh-10 抱子液.每个实验组做3块田平行.最后在水稻生长的30 d 观察各实验组的发病情况,从每个实验组的每块田随机采集100 个水稻叶片,并按照《稻瘟病检测调查规范中华人民共和国国家标准》来统计记算各组叶片发病程度和病情指数. 发病程度是感染病斑的面积占整个叶片面积的百分比. 病情指数的计算公式:病情指数=[刀(各级发病程度x各级发病程度的叶片数)/(最高发病程度X调查的总叶片数)]x 100%.1.2.4 拮抗菌株形态特征、培养特征及生理生化特征的测定首先记录拮抗菌在PDA培养基上培养7 d后的菌落形态特征,并取拮抗菌插片在光学显微镜下观察气生菌丝的分支形状,按照《伯杰氏细菌鉴定手册》和ISP 法[ 20]对拮抗菌株的生理生化特征和不同培养基上的培养特征进行检测,从而对菌株进行初步鉴定.125 拮抗菌株DNA提取、16S rRNA基因PCR 扩增及系统进化树的构建首先取新鲜的菌液加到灭菌的抽提器中研磨,使菌团散开,收集磨好的菌液置于1.5 mL eppendorf 管中12 000 r/min 转速离心2 min,去上清.用试剂盒中的TE缓冲液重悬菌体,加入0.5 mL体积的玻璃珠,漩涡震荡 2 min,收集液体到干净的Ep管中. 按照上海GENEray公司细菌DNA提取试剂盒说明书提取拮抗菌株的DNA以所提取的DNA为模板,分别以引物27f :5’ -AGAGTTTGATCCTGGCTC A G-765r: 5’ -CTGTTTGCTCCCCAC GCTTTC 3’ 和引物704f : 5’ -GTAGCGGTG AAATGCCTAGA- 492r:5’-GGTTACCTTGTTACGAC3T’T,- 这两对引物扩增16S rRNA.PCF 反应体系(35 卩L): 10X buffer 3.5 卩L, 20 mmol/L 浓度的MgCI2 3.5卩L, 一对10卩mol/L引物共2.8卩L, 10 mmol/L dNTP1.4 卩L, 2 U/ 卩L Taq 酶0.7 卩L, ddH2O22.1 卩L, DNA模板1卩L.PCR反应程序为(30 d循环):95 C预变性5 min, 94 C变性1 min , 54 C退火1 min , 72 C延伸1.5 min , 72 °C 后延伸10 min.琼脂糖凝胶电泳分析扩增产物.并将两段PCR产物送至铂尚生物技术(上海)XX公司进行测序以及将所测得两段序列拼接为16S rRNA基因序列,再将该拼接后的序列与NCBI上的核酸数据库(http :///BIast.cgi )进行对比分析,用Clustalxl1.83 软件和MEGA5.1软件进行序列比对分析和系统进化树的构建(邻接法).2 结果与分析2.1 拮抗稻瘟病菌的放线菌的筛选及抗菌效果测定结果通过表面消毒结合5种分离培养基(HV MS TWYE WA和ISP4)的方法从健康的湘矮早7号水稻中分离出25株水稻内生放线菌,用平板对峙培养法进行筛选,最终获得一株对稻瘟病菌有显著拮抗效果的菌株,编号为OsiSh-10. 该拮抗菌对 3 种稻瘟病菌生理小种(RB3 S07,62)的抑制作用如图1所示.均表现出对稻瘟病菌有明显的抑制作用.OsiSh-10菌株对RB3 S07和62 的菌丝生长抑制率分别是48.15%,40.54%和59.1%,对RB3,S07和62的抑菌距离分别是15 mm,17 mm和21 mm.2.2 OsiSh-10 处理后对大田水稻抗稻瘟病性能的初步分析大田条件下,OsiSh-10 菌株对30 d 稻瘟病叶瘟的防治效果如图2(a)所示,经OsiSh-1O菌株抱子液喷晒一次(3组)的水稻叶瘟病情指数是37.7%,低于空白组水稻叶瘟病情指数(46.75%),喷晒二次( 2 组)的水稻叶瘟病情指数达31.01%,显示OsiSh-10 菌株抱子液喷晒对叶瘟病有较好的控制效果,而且增加喷洒次数对叶瘟防治有促进作用. 然而采用OsiSh-10 菌株包覆水稻种子(1 组)的水稻叶瘟病情指数却为55.73%,高于未经处理的空白组水稻叶瘟病情指数.由水稻根部总内生放线菌和OsiSh-10 的重分离结果(图 2 (b))可知,经OsiSh-1O菌株抱子液喷晒一次(3组)的水稻根部总内生放线菌分离率0.68%、喷晒二次(2组)的水稻根部总内生放线菌分离率0.63%和包覆种子( 1 组)的水稻根部总内生放线菌分离率0.25%菌比空白组(0.18%)大;经OsiSh-10 菌株孢子液喷晒一次( 1 组)的水稻根部OsiSh-10 分离率0.18%、喷晒二次(2 组)的水稻根部OsiSh-10 分离率0.2%与包覆种子(3组)的水稻根部OsiSh-10 分离率0.19%相差不大,但都比空白组(0.03%)大. 结果显示接种OsiSh-10 菌株会增加其在根部的数量,但接种部位(叶面或者根部)对于其根部的菌株分离率影响不大,接种OsiSh-10 菌株后,水稻根部的其他内生放线菌的数量提高,特别是用叶面喷洒方式接种时,提高尤为显著,显示出OsiSh-10 对水稻根部微生态有明显影响.由水稻地上部分总内生放线菌和OsiSh-10 的重分离结果(图2 (c))可知,经OsiSh-10菌株抱子液喷晒二次的水稻地上部分总内生放线菌分离率0.28%、喷晒一次的水稻地上部分部总内生放线菌分离率0.25%比空白组(0.16%)大,但包覆种子的水稻地上部分部总内生放线菌分离率0.12%比空白组小;在水稻地上部分OsiSh-10 分离率中,仅经OsiSh-10 菌株抱子液喷晒二次的分离率0.14%比空白组(0.09%)大,喷晒一次(0.08%)和包覆种子(0.04%)均比空白组小.与根部情况不同,OsiSh-10 菌株接种并不普遍提高其地上部分的菌株分离率,经种子包覆接种和仅喷洒一次接种,其OsiSh-10 菌株分离数量反而轻微降低,只有重复喷洒接种方式才能提高地上部分的OsiSh-10 分离率,但是喷洒方式依然能够提高地上部分分离的内生放线菌总量. 由病情结果显示,喷洒接种OsiSh-10 菌株能够显著降低稻瘟病病情指数,分离结果提示OsiSh-10 菌株存在多重抗稻瘟病机制,除了直接分泌拮抗物质之外,对水稻体内微生态的影响也是一个重要因素.2.3 OsiSh-10 菌株的菌落形态特征、培养特征以及生理生化特征OsiSh-10菌株在PDA培养基上培养7 d后菌落呈圆形,干燥多皱、气生菌丝淡黄色且呈同心环状,不产生可溶性色素;在光学显微镜下观察到OsiSh-10 菌株的基内菌丝和气生菌丝均生长丰茂,且分枝多;孢子丝为螺旋形(图3). 培养特征实验结果(表1)表明,OsiSh-10 菌株在蔗糖硝酸盐培养基、葡萄糖天门冬素培养基和甘油天门冬素培养基上长势较差,在其他培养基上生长较良好. 在8 种培养基上气生菌丝和基内菌丝的颜色及可溶性色素的产生情况基本一致. 生理生化及碳源利用试验结果(表2)表明,OsiSh-10菌株可以在15〜40 C及pH 5〜11 范围内生长,能水解淀粉和酪氨酸,明胶液化,不能水解纤维素,能利用葡糖糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、果糖、半乳糖、甘露醇,很轻微地利用蔗糖和柳醇,不能利用棉子糖和肌醇. 根据形态特征、培养特征、生理生化特征结合《伯杰氏细菌手册》和文献[ 21] 描述初步认定该菌为白色链霉菌.2.4 16S rRNA 序列及系统发育分析利用两对引物通过PCR方法所克隆出的两段序列.经测序和拼接,最后得到OsiSh-10菌株的16S rRNA基因序列长度为1 359bp.将OsiSh-10菌株的16S rRNA基因序列在NCBI上通过BLAST 比对分析,发现OsiSh-10 菌株与白色链霉菌的遗传距离最小,且同源性达99% 16S rRNA基因序列建立的系统发育树见图 4.基于16S rRNA序列分析进行细菌鉴定是国际上通用的分子鉴定技术.16S rRNA序列同源性小于98%则认为种不同;同源性小于93%^95%则认为属不同[22].综合OsiSh-10菌株的形态特征、培养特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列,最终鉴定其为白色链霉菌( Streptomyces alblus ).注:分支点上的数字表示构建系统进化树时 1 000 次计算时形成该节点的百分比;标尺或刻度0.1代表10%勺16S rRNA基因序列的进化差异.图4基于16S rRNA基因序列建立的OsiSh-10菌株系统发育树Fig.4 Phylogenetic tree of OsiSh-10 strain based on 16S rRNA gene sequences3 讨论新型拮抗内生放线菌的分离和评价是通过生物防治来控制和解决稻瘟病的重要研究领域之一,拮抗效果显著的菌株不仅能够提高生物防治技术的实用性,还对内生菌防治机理的研究大有裨益.本研究从湖南省大围山种植的湘矮早7号水稻地上部分分离出25株内生放线菌,从中筛选出一株编号为OsiSh-10 的菌株,该菌株在平板对持实验中对3 种水稻稻瘟病菌生理小种均有明显拮抗效果,这3种生理小种均自感染稻瘟病的水稻内直接分离出来的,由此表明OsiSh-10 菌株有较好的稻瘟病生防潜力. 初步的田间实验结果显示,OsiSh-10 菌株孢子液喷晒于水稻叶片,可以对叶瘟起到明显的控制效果,且喷晒二次的效果比一次的效果好,但是用菌孢子包覆方式接种反而加重病情. 实验结果显示无论采用哪种接种方式,OsiSh-10 菌株在水稻根部的分离率基本一致,暗示其在根部的定殖可能受到一定的数量限制,在根部的过量接种反而引起植物的应急反应,使水稻地上部分内生放线菌的总量降低,减低了抵抗稻瘟病的能力. 内生菌主要通过几个方面达到抗菌作用:产生抗性代谢物杀死或抑制病原菌;激活植物的系统获得性抗性(SAR和诱导抗性(ISR)等免疫反应,刺激植物次生代谢的分泌、细胞程序死亡或促进植物生长等来提高对病原菌的抵抗能力;争夺或影响生态位来减缓或者抑制稻瘟病.OsiSh-10菌株分离自水稻叶鞘,直接喷洒显然有助于增加其在叶片中的定殖量并提高水稻的抗病能力. 虽然,明显的平板拮抗效应显示OsiSh-10 可能分泌某种代谢物抑制稻瘟病菌的生长,但是大田实验重分离结果显示由OsiSh-10 介导的微生态变化可能有更为重要的作用. 这有待于对0siSh-10 菌株拮抗代谢物分离鉴定及其拮抗机制作进一步研究. 经形态特征、培养特征、生理生化特征和16S rRNA 序列进行分析,鉴定OsiSh-10 菌株为白色链霉菌,白色链霉菌是链霉菌的模式种,而其作为拮抗稻瘟病的水稻内生菌则是首次报道,这有利于利用该模式种的丰富研究基础来进一步探索内生放线菌抗稻瘟病的机理以及田间防治方式.。
水稻OsSBEIIb 基因的克隆和时空表达特征及SNP 位点多态性
引用格式:李 辉,龚 辉,唐映红,等. 水稻OsSBEIIb基因的克隆和时空表达特征及SNP位点多态性[J]. 湖南农业科学,2022(1):1-7. DOI:10.16498/ki.hnnykx.2022.001.001近年来,随着中国经济社会发展,居民生活水平不断提高,高血压、糖尿病等很多慢性疾病的患者人数日益增多,这些慢性疾病已经严重威胁到了人们的身体健康。
研究表明富含抗性淀粉的食物对这些疾病具有很好的预防效果[1-2]。
抗性淀粉(Resistant Starch,简称RS)是指在健康人体的小肠中不能被消化吸收,但在大肠中能够被益生菌发酵分解的淀粉[3-4]。
食用抗性淀粉可以增加饱腹感、降低动物血清总胆固醇浓度、降低餐后血糖水平、对于非胰岛素依赖型糖尿病和心血管疾病等具有辅助治疗作用[5-6]。
同时,抗性淀粉还具有减少肠机能失调及结肠癌发病率、提供能量以及防止脂肪堆积等重要生理功能[7-8]。
稻米成分主要包含支链淀粉、直连淀粉和抗性淀粉,多数水稻品种的抗性淀粉含量在1%左右,只有少数接近3%[9]。
因此,选育富含抗性淀粉的水稻品种对保持人类健康具有重要意义。
稻米淀粉的形成是一个复杂的生理生化过程,需要一系列酶的共同催化,催化淀粉合成的酶主要包括腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP glucose pyrophosphorylase,AGP)、淀粉合成酶(Starch synthase,SS)、淀粉分支酶(Starch branching enzyme,SBE)和淀粉脱支酶(Starch debranching enzyme,DBE)。
葡萄糖焦磷酸化酶是催化淀粉合成的第一个关键调控步骤。
淀粉合成酶的功能是将葡萄糖残基加到引物的非还原端延长葡聚糖的线性糖链。
淀粉合成酶有颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS,包括GBSSI和GBSSII)和可溶性淀粉合成酶(SSS)。
GBSS主要生物学功能是延长葡聚糖链,形成高聚合度的直链淀粉[10]。
水稻内生菌K12G2菌株的鉴定及其促生特性研究
水稻内生菌K12G2菌株的鉴定及其促生特性研究许明双;生吉萍;郭顺堂;申琳【期刊名称】《中国农学通报》【年(卷),期】2014(30)9【摘要】为了开发新的可替代化肥、农药的促植物生长微生物肥料,对从水稻种子中分离得到的1株具有抗氧化活性的内生细菌K12G2进行分类鉴定,检测其促生特性,并通过平板培养和水培试验测定其对水稻幼苗的促生长作用。
结合菌株K12G2的形态学、生理生化特征检测及分子生物学鉴定,K12G2为柠檬色短小杆菌(Curtobacterium citreum);该菌株表现为产IAA、溶磷、固氮及淀粉酶活性的促生特性;在限菌平板培养条件下,菌株K12G2培养液浸种1 h处理比4 h处理后对水稻种子的萌发和生长效果明显,培养液处理的水稻幼苗根长和芽长显著增加;在水培条件下,接种K12G2的水稻幼苗根长显著提高47.08%,生长至三叶期的幼苗比例是对照组的4.5倍。
结果表明,菌株K12G2促生作用明显,具有一定的应用前景。
【总页数】5页(P66-70)【关键词】内生菌K12G2;水稻;促生作用;柠檬色短小杆菌【作者】许明双;生吉萍;郭顺堂;申琳【作者单位】中国农业大学食品科学与营养工程学院;中国人民大学农业与农村发展学院【正文语种】中文【中图分类】S1【相关文献】1.水稻内生固氮菌Herbaspirillum seropedicae DX35的筛选及其促生特性 [J], 王秀呈;曹艳花;唐雪;马晓彤;高菊生;张晓霞2.红三叶根际促生菌中具生防效果菌株筛选、鉴定及特性研究 [J], 李海云;张建贵;姚拓;张榕;荣良燕;马亚春;张惠荣;罗慧琴;李政璇;高亚敏3.4株茶树根际促生菌菌株的鉴定及促生作用 [J], 王欢;韩丽珍4.野大豆内生假单胞菌YDX26的鉴定及促生抗逆特性 [J], 朱梦卓;孙洋洋;赵晓妍;董芮萌;朱淼;汪雅楠;王兰兰;于翠梅;马莲菊5.欧李内生促生菌分离、鉴定及促生、耐盐碱特性 [J], 白洁;姚拓;王占军;雷杨;杨晓蕾;张蔚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
武陵山区稻瘟病菌生理小种分子鉴定体系的建立
武陵山区稻瘟病菌生理小种分子鉴定体系的建立武陵山区是中国南方著名的山区之一,也是稻米的主要产区之一。
由于气候和环境的影响,武陵山区稻米种植常常受到各种病虫害的侵袭,其中稻瘟病是最为严重的病害之一。
稻瘟病菌是武陵山区稻米种植中的主要病原菌之一,对稻米产量和质量造成了严重的影响。
建立稻瘟病菌生理小种分子鉴定体系显得尤为重要。
一、稻瘟病菌的概述稻瘟病是由水稻稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)引起的一种重要的水稻病害。
它主要发生在亚洲、非洲和美洲的水稻种植区,常常造成严重的经济损失。
稻瘟病菌是一种真菌,可以通过孢子的形式在水稻间传播,并在适宜的环境下引发病害。
稻瘟病菌对温度和湿度的适应性强,对水稻的生长发育产生很大的影响。
二、稻瘟病菌生理小种的概念“生理小种”是指在外形、生长习性和生理特性等方面相似的真菌菌群。
生理小种相互之间互不兼容,可以通过交配实验进行鉴定。
稻瘟病菌的生理小种种类繁多,它们之间的差异主要表现在对不同水稻品种的侵染力、对抗药剂的敏感性及生长发育的特性等方面。
三、建立稻瘟病菌生理小种分子鉴定体系的必要性目前,对稻瘟病菌生理小种的鉴定主要依赖传统的生理学实验和形态学鉴定,这种鉴定方法耗时耗力,且易受环境因素的干扰。
建立稻瘟病菌生理小种分子鉴定体系具有重要的意义。
通过分子鉴定技术,可以快速准确地鉴定稻瘟病菌的生理小种,为防控稻瘟病提供科学依据。
四、建立稻瘟病菌生理小种分子鉴定体系的研究方法在建立稻瘟病菌生理小种分子鉴定体系的研究过程中,可以采用多种方法,例如分子生物学、生物化学和生物信息学的技术手段。
可以通过提取稻瘟病菌的DNA,利用PCR技术扩增特定基因序列,然后通过序列比对、构建系统进化树等方法进行分析,以鉴定稻瘟病菌的生理小种。
还可以利用生物化学方法,比如酶联免疫吸附试验(ELISA)等技术,检测不同生理小种的相关酶活性和代谢产物。
还可以利用生物信息学方法,通过分析不同生理小种的基因组序列、蛋白质序列等信息,来识别和比较它们之间的差异。
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Draft Genome Sequence of the Rice Endophyte Burkholderia kururiensis M130Bruna Gonçalves Coutinho,a,b Daniel Passos da Silva,a JoséOsvaldo Previato,c Lucia Mendonça-Previato,c Vittorio Venturi aInternational Centre for Genetic Engineering&Biotechnology,Trieste,Italy a;The Capes Foundation,Ministry of Education of Brazil,Brasilia,DF,Brazil b;Universidade Federal do Rio de Janeiro,Centro de Ciências da Saúde,Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho-Ilha da Cidade Universitária,Rio de Janeiro,RJ,Brazil cBurkholderia kururiensis M130is one of the few characterized rice endophytes and was isolated from surface-sterilized rice roots.This bacterium shows strong growth-promoting effects,being able to increase rice yields.Here we present its draft ge-nome sequence,which contains important traits for endophytic life and plant growth promotion.Received19December2012Accepted4March2013Published4April2013Citation Coutinho BG,Passos da Silva D,Previato JO,Mendonça-Previato L,Venturi V.2013.Draft genome sequence of the rice endophyte Burkholderia kururiensis M130.Genome Announc.1(2):e00225-12.doi:10.1128/genomeA.00225-12.Copyright©2013Coutinho et al.This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution3.0Unported license.Address correspondence to Lucia Mendonça-Previato,luciamp@biof.ufrj.br,or Vittorio Venturi,vittorio.venturi@.R ice is the basic food for a large proportion of the world’s pop-ulation(1).The production of this crop must increase by~1% annually to meet the growing demand for food resulting from population growth and economic development(2).Most of this increase must derive from improvement of the yields on existing croplands to avoid destruction of natural ecosystems and loss of biodiversity(3,4).An environmentally friendly strategy to im-prove rice production is the use of nitrogen-fixing endophytic bacteria(5).The sequenced bacterium,Burkholderia kururiensis M130,for-merly named“Burkholderia brasilensis,”was isolated from surface-sterilized rice roots in Brazil;however,strains from the same species were also recovered from banana,pineapple,sugar-cane,tobacco,and cassava(6–9).Further taxonomical analysis, which included16S rRNA,nifH,glnB,and other markers,deter-mined that“B.brasilensis”was actually a B.kururiensis strain(10, 11).Strains from this species are diazotrophs,increasing the ni-trogen availability to the plant and consequently promoting en-hancement in growth and yield(6,12).In agreement with this,the inoculation of B.kururiensis M130in rice seeds showed that from 28%to31%of the total N accumulated by the plant had beenfixed by the bacteria(12).Moreover,several experiments demonstrated that the inoculation of this strain in different rice cultivars pro-moted an increase of more than30%in rice yields(12).Genome sequencing was performed using a combination of Illumina(13)and454(14)technologies.An Illumina GAII shot-gun library(3,320,000reads totaling332.0Mb)and a paired-end 454GS-FLX library(445,966reads totaling163.7Mb)were gen-erated and sequenced.Altogether,3,961,173pairs of reads were obtained,with an~60-fold coverage of the~7.1-Mb genome.The de novo assembly using MIRA(Mimicking Intelligent Read As-sembly)version3.4.0(15)followed by a manual curation yielded 83contigs organized in9scaffolds.The longest scaffold obtained was1,922kb long.The genome of B.kururiensis M130presents a GϩC content of63%and,according to the automated annotation done using RAST(16),contains a total of6,579predicted protein-coding genes,from which1,795(27.3%)were annotated as en-coding hypothetical proteins.A total of63RNA coding sequences were also identified in the RAST annotation.The B.kururiensis M130genome presents several genes related to plant growth promotion,including the accD gene encoding 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase,genes for the production of indole-3-acetic acid,and the nif gene cluster.The genome apparently does not possess genes for the production of antibiotics,and it presents one N-acylhomoserine lactone quorum-sensing system.The M130genome shows a range of de-toxification mechanisms,including for the degradation of organic substances,heavy metal efflux systems,and various enzymes nec-essary to cope with oxidative stress.In the present study,we de-termined the draft genome information of a strain of B.kururien-sis with great biotechnological potential.To our knowledge,this is thefirst sequence report of this species.Nucleotide sequence accession numbers.This whole-genome shotgun project has been deposited at DDBJ/EMBL/GenBank un-der the accession number ANSK00000000.The version described in this paper is thefirst version,ANSK01000000. ACKNOWLEDGMENTSThe Ph.D.program of B.G.C.was funded by a grant from CAPES,Brazil. The sequencing was supported by Progetto AGER,grant number2010-2369,in the laboratory of V.V.and by CNPq and FAPERJ in the laboratory of L.M.-P.REFERENCES1.Zhang Q.2007.Strategies for developing green super rice.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.104:16402–16409.2.Rosegrant MW,Sombilla MA,Perez N.1995.Global food projection to2020:implications for investment.Food,agriculture and the environment discussion paper no.5.International Food Policy Research Institute, Washington,DC.3.Cassman KG.1999.Ecological intensification of cereal productionsystems:yield potential,soil quality,and precision agriculture.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.96:5952–5959.4.Tilman D,Cassman KG,Matson PA,Naylor R,Polasky S.2002.Agricultural sustainability and intensive production practices.Nature 418:671–677.Genome AnnouncementsMarch/15.Doty SL.2011.Nitrogen-fixing endophytic bacteria for improved plantgrowth,p183–199.In Maheshwari DK(ed),Bacteria in agrobiology:plant growth responses.Springer Verlag,Berlin,Germany.6.Baldani JI,Caruso L,Baldani VLD,Goi SR,Dobereiner J.1997.Recentadvances in BNF with non-legume plants.Soil Biol.Biochem.29:911–922.7.Magalhaes Cruz L,de Souza EM,Weber OB,Baldani JI,Dobereiner J,Pedrosa FDO.2001.16S ribosomal DNA characterization of nitrogen-fixing bacteria isolated from banana(Musa spp.)and pineapple(Ananas comosus(L.)Merril).Appl.Environ.Microbiol.67:2375–2379.8.Weber OB,Baldani JI,Dobereiner J.2000.Bactérias diazotróficas emmudas de bananeira.Pesq.Agropecu.Bras.35:2227–2285.9.Weber OB,Baldani VLD,Teixeira KRS,Kirchhof G,Baldani JI,Do-bereiner J.1999.Isolation and characterization of diazotrophic bacteria from banana and pineapple plants.Plant Soil210:103–113.10.Caballero-Mellado J,Onofre-Lemus J,Estrada-de los Santos P,Martinez-Aguilar L.2007.The tomato rhizosphere,an environment rich in nitrogen-fixing Burkholderia species with capabilities of interest for agriculture and bioremediation.Appl.Environ.Microbiol.73: 5308–5319.11.Marin VA,Teixeira KR,Baldani JI.2003.Characterization of amplifiedpolymerase chain reaction glnB and nifH gene fragments of nitrogen-fixing Burkholderia species.Lett.Appl.Microbiol.36:77–82.12.Baldani VL,Baldani JI,Döbereiner J.2000.Inoculation of rice plantswith the endophytic diazotrophs Herbaspirillum seropedicae and Burk-holderia spp.Biol.Fertil.Soils30:485–491.13.Bennett S.2004.Solexa Ltd.Pharmacogenomics5:433–438.14.Margulies M,Egholm M,Altman WE,Attiya S,Bader JS,Bemben LA,Berka J,Braverman MS,Chen YJ,Chen Z,Dewell SB,Du L,Fierro JM, Gomes XV,Godwin BC,He W,Helgesen S,Ho CH,Irzyk GP,Jando SC,Alenquer ML,Jarvie TP,Jirage KB,Kim JB,Knight JR,Lanza JR, Leamon JH,Lefkowitz SM,Lei M,Li J,Lohman KL,Lu H,Makhijani VB,McDade KE,McKenna MP,Myers EW,Nickerson E,Nobile JR, Plant R,Puc BP,Ronan MT,Roth GT,Sarkis GJ,Simons JF,Simpson JW,Srinivasan M,Tartaro KR,Tomasz A,Vogt KA,Volkmer GA, Wang SH,Wang Y,Weiner MP,Yu P,Begley RF,Rothberg JM.2005.Genome sequencing in microfabricated high-density picolitre reactors.Nature437:376–380.15.Chevreux B.2005.MIRA:an automated genome and EST assembler.German Cancer Research Center,Heidelberg,Germany.16.Aziz RK,Bartels D,Best AA,DeJongh M,Disz T,Edwards RA,Formsma K,Gerdes S,Glass EM,Kubal M,Meyer F,Olsen GJ,Olson R,Osterman AL,Overbeek RA,McNeil LK,Paarmann D,Paczian T, Parrello B,Pusch GD,Reich C,Stevens R,Vassieva O,Vonstein V, Wilke A,Zagnitko O.2008.The RAST server:rapid annotations using subsystems technology.BMC Genomics9:75.Coutinho et al.Genome Announcements March/April2013Volume1Issue2e00225-12。