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中国植物病理学会2016年学术年会

作者：王欢王晨芳许金荣西农—普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

禾谷镰刀菌是引起小麦赤霉病的主要病原菌,其产生DON等毒素能严重危害人畜健康。微管是目前我国生产上广泛使用的苯并咪唑类杀菌剂的作用靶标,同时也是重要的细胞骨架,在真菌极性生长,物质运输、细胞器定位、有丝分裂和维持细胞形态等... 详细信息

禾谷镰刀菌是引起小麦赤霉病的主要病原菌,其产生DON等毒素能严重危害人畜健康。微管是目前我国生产上广泛使用的苯并咪唑类杀菌剂的作用靶标,同时也是重要的细胞骨架,在真菌极性生长,物质运输、细胞器定位、有丝分裂和维持细胞形态等众多生物学过程中具有重要功能。禾谷镰刀菌具有2个β-微管蛋白基因(FgTUB1,FgTUB2),课题组前期研究过程中发现,FgTUB1与有性生殖密切相关,而FgTUB2与营养生长相关。微管发挥作用可能依赖于其微管相关蛋白(microtubule associated proteins),这种功能分化可能与两个微管蛋白各自的微管相关蛋白调控有关。FgTUB2突变体生长不稳定,容易形成角变子。角变子的产生可能与FgTUB2相关基因上发生突变有关。通过对FgTUB2角变子进行重测序分析,鉴定到一个候选基因-Kar9上发生无义突变。后续将对该基因敲除突变体进行表型分析,与FgTub2以及其他已知微管相关蛋白的互作关系进行研究。

关键词：禾谷镰刀菌基因敲除有性生殖微管相关蛋白微管辅因子

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禾谷镰孢菌中TUB5负调控TUB2在无性生长时期功能

禾谷镰孢菌中TUB5负调控TUB2在无性生长时期功能

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中国植物病理学会2019年学术年会

作者：郝超峰王欢张菊王晨芳刘慧泉许金荣西农-普度大学联合研究中心旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

禾谷镰孢菌引起的小麦赤霉病是重要的小麦病害,病害流行年份不仅造成粮食大量减产,侵染小麦过程中产生的DON毒素严重威胁人畜健康。禾谷镰孢菌中有2个β-tubulin（Tubl,Tub2）和2个α-tubulin （Tub4,Tub5）构成微管骨架,在细胞分裂,物... 详细信息

禾谷镰孢菌引起的小麦赤霉病是重要的小麦病害,病害流行年份不仅造成粮食大量减产,侵染小麦过程中产生的DON毒素严重威胁人畜健康。禾谷镰孢菌中有2个β-tubulin（Tubl,Tub2）和2个α-tubulin （Tub4,Tub5）构成微管骨架,在细胞分裂,物质运输,菌丝极性生长和延伸等过程中具有重要作用。笔者实验室前期发现TUB1缺失引起菌落生长速率减慢,有性生殖时期产生较小子囊壳且无子囊孢子产生,TUB2缺失引起菌落生长和致病力严重降低,有性生殖与野生型无异,tub4缺失突变体的菌落生长速率和致病力严重降低,有性生殖产生较小子囊壳并且没有子囊孢子产生,而tub5缺失突变体在菌落生长,致病力有性生殖过程均与野生型无异。tub2自发恢复突变菌株的全基因组测序发现,菌株9-4s、11-1在TUB5上的移码突变会部分恢复tub2的菌落生长速率。tub2tub5双敲突变体与自发回复菌株9-4s,11-1在菌落生长速率上相近,说明TUB5缺失能部分恢复tub2缺失突变体在生长时期的缺陷,但小麦穗部接种实验发现,菌株9-4s、11-1和tub2tub5双敲突变体没有恢复tub2缺失突变体在致病力上的缺陷。TUB5缺失并不影响Tub1的定位。tub1tub5双敲突变体可以部分恢复tub1菌落生长速率,但不能恢复tub1在有性时期的缺陷。tub1tub4双敲突变体菌落生长速率和有性生殖与tub4突变体无异。实验结果暗示TUB5负调控β-tubulin在无性生长时期的功能但对致病力和有性生殖无影响。

关键词：禾谷镰孢菌微管蛋白 β-tubulin α-tubulin

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RNA编辑调控禾谷镰刀菌RID1基因功能的研究

RNA编辑调控禾谷镰刀菌RID1基因功能的研究

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中国植物病理学会2016年学术年会

作者：贺怡江聪刘慧泉许金荣西农—普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

基因组稳定性对丝状真菌的生长发育至关重要。为了限制重复DNA片段在基因组中的积累,一种重复序列诱导的点突变机制（RIP）起到了关键的作用,该机制特异发生于丝状真菌的有性阶段。有研究表明,在粗糙脉孢菌中,一个DNA甲基转移酶Rid1对于... 详细信息

基因组稳定性对丝状真菌的生长发育至关重要。为了限制重复DNA片段在基因组中的积累,一种重复序列诱导的点突变机制（RIP）起到了关键的作用,该机制特异发生于丝状真菌的有性阶段。有研究表明,在粗糙脉孢菌中,一个DNA甲基转移酶Rid1对于RIP发生是必须的,这也是目前已知的唯一直接影响RIP机制的蛋白。我们在禾谷镰刀菌中鉴定了RID1的同源基因FgRID1。分析发现GgRID1本身是一个假基因,在基因的开放阅读框内部存在一个提前终止密码子,因而仅能表达部分截短的蛋白。对有性阶段RNA-seq数据进行分析发现该终止密码子在有性生殖阶段会发生A到I的编辑,从而使基因发生通读并编码出完整的蛋白。为了研究RNA编辑对禾谷镰刀菌FgRID1基因功能乃至RIP机制的调控,我们首先对FgRID1基因进行了敲除,Fgrid1突变体在营养菌丝生长、产孢和致病力等方面与野生型PH-1没有明显差异。在有性生殖阶段,Fgrid1突变体可以产生正常形态的子囊壳,但子囊孢子喷发存在缺陷。该突变体在有性生殖后期会产生大量畸形且形态不一的子囊孢子,表明FgRID1基因在子囊孢子形态建成和喷发过程中发挥了重要作用。此后,我们构建提前终止的互补载体并转入Fgrid1突变体中,转化子仍表现为突变体的表型。而将终止密码子突变为编辑后状态则可以完全互补突变体的功能缺陷。这表明RNA编辑直接影响了FgRID1基因的功能,并可能参与对RIP机制的调控。研究有助于揭示RNA编辑和RIP这两大表观遗传机制之间的关系。

关键词：禾谷镰刀菌重复序列诱导的点突变机制 RNA编辑

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禾谷镰刀菌组蛋白乙酰转移酶基因的功能分析

禾谷镰刀菌组蛋白乙酰转移酶基因的功能分析

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中国植物病理学会2016年学术年会

作者：吴春兰江聪刘慧泉许金荣西农—普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

小麦赤霉病是重要的小麦真菌病害。该病害由禾谷镰刀菌引起,会导致小麦产量下降。更为重要的是,禾谷镰刀菌产生的真菌毒素DON会在小麦及小麦制品中大量残留,严重危害人畜健康,造成食品安全问题。组蛋白乙酰化修饰作为一种重要的表观遗... 详细信息

小麦赤霉病是重要的小麦真菌病害。该病害由禾谷镰刀菌引起,会导致小麦产量下降。更为重要的是,禾谷镰刀菌产生的真菌毒素DON会在小麦及小麦制品中大量残留,严重危害人畜健康,造成食品安全问题。组蛋白乙酰化修饰作为一种重要的表观遗传调控机制,与基因表达密切相关。为了探究组蛋白乙酰化在禾谷镰刀菌致病产毒阶段的作用。我们鉴定了禾谷镰刀菌中的几个组蛋白乙酰转移酶基因:HAT1、GCN5、TAF1、ESA1、SAS3、SAS2、ELP3、HPA2/HPA3和RTT109。并对它们进行了敲除。由于多次尝试无法获得TAF1和ESA1的敲除突变体,判定这两个基因为致死基因。在获得的敲除突变体中,gcn5、sas3、elp3突变体严重影响菌丝生长速率及气生菌丝生长。gcn5基因敲除突变体不产孢。sas3和elp3突变体可以正常产孢,但是所产孢子较野生型长,rtt109突变体所产孢子则普遍粗短。GCN5和SAS3的缺失完全阻断了有性发育过程。rtt109缺失突变体可以形成子囊壳,但是,较野生型子囊壳明显偏小,且子囊无法正常发育。elp3突变体子囊壳和子囊发育均无明显异常,但是,产生子囊孢子多为一个隔膜。gcn5、sas3、elp3和rtt109突变体致病力显著下降,其中,gcn5、sas3和elp3突变体的DON合成量严重降低。综合以上结果,GCN5、SAS3、ELP3和RTT109这几个组蛋白乙酰转移酶对禾谷镰刀菌的生长发育、有性生殖和致病产毒至关重要。

关键词：禾谷镰刀菌组蛋白乙酰化修饰

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禾谷镰刀菌FgSNU66基因的功能研究

禾谷镰刀菌FgSNU66基因的功能研究

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中国植物病理学会2016年学术年会

作者：孙蔓莉金巧军许金荣西农—普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

由剪接体催化完成的前体mRNA剪接是真核生物中重要的生物过程。作为U4/U6·U5 tri-snRNP中的一个组成蛋白,SNU66首先在啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中被发现。它在剪接体从复合体B转为激活态的复合体B的过程中发挥着重要... 详细信息

由剪接体催化完成的前体mRNA剪接是真核生物中重要的生物过程。作为U4/U6·U5 tri-snRNP中的一个组成蛋白,SNU66首先在啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中被发现。它在剪接体从复合体B转为激活态的复合体B的过程中发挥着重要作用。实验室前期研究发现蛋白激酶基因Fgprp4敲除突变体生长速度异常缓慢,但培养2周后,接近10%的Fgprp4突变体菌落边缘会产生快速生长的自发抑制突变体。本研究通过测序分析发现,23个自发抑制突变体中鉴定到了与FgSNU66有关的突变,且这些突变发生在8个不同的位置。其中,603RLKKIEDEK611和R644突变能够回复Fgprp4突变体的生长缺陷,说明FgSNU66突变具有抑制Fgprp4突变体生长缺陷的功能。亚细胞定位研究发现,FgSNU66定位于细胞核,而R477H和R477C突变并不影响FgSNU66的亚细胞定位。我们推测鉴定得到的8个突变位点在一定程度上影响了U4/U6·U5 tri-snRNP蛋白复合体不同组分蛋白之间的互作。

关键词：剪接体 SNU66 自发抑制突变

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禾谷镰刀菌FgSAD1基因在前体mRNA剪接中的功能研究

禾谷镰刀菌FgSAD1基因在前体mRNA剪接中的功能研究

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中国植物病理学会2016年学术年会

作者：李晓平宋超妮金巧军许金荣西农—普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

在酿酒酵母及人类中,Sad1蛋白参与了剪接过程中U4/U6 di-snRNP的装配,有助于维持U4/U6·U5 tri-snRNP的完整性。然而,我们对Sad1蛋白在剪接过程中具体的功能知之甚少。据之前的研究报道,在禾谷镰刀菌Fgprp4突变体恢复生长速率的角... 详细信息

在酿酒酵母及人类中,Sad1蛋白参与了剪接过程中U4/U6 di-snRNP的装配,有助于维持U4/U6·U5 tri-snRNP的完整性。然而,我们对Sad1蛋白在剪接过程中具体的功能知之甚少。据之前的研究报道,在禾谷镰刀菌Fgprp4突变体恢复生长速率的角变子中测到基因FgPRP6、FgPRP8、FgBRR2、FgPRP31上出现角变位点。本实验对310个角变子的FgSAD1基因测序,共测到14个角变子,7个角变位点。这7个位点分别位于基因的3个区域。尽管14个角变子均恢复了菌丝的生长速率,但它们在有性生殖及致病方面仍存在缺陷。我们验证了FgSad1中角变位点L512P能够恢复Fgprp4缺失突变体的生长速率。与酿酒酵母中的同源基因相比,FgSAD1基因具有一段特殊的富含丝氨酸与精氨酸的N端序列。本实验对N端的70个氨基酸进行敲除,突变体具有生长速率变缓并容易角变的特征,说明N端序列对于FgSad1的功能具有重要作用,FgPrp4的磷酸化位点可能位于该区域。

关键词： Sad1 剪接角变恢复生长速率

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抗赤霉病小麦新品种-西农239

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麦类作物学报 2020年第2期40卷 260-260页

作者：谢彦周张小燕魏红升简俊涛张震王成社西北农林科技大学农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室陕西杨凌712100 南阳市农业科学院河南南阳473000

西农239是西北农林科技大学农学院2004年以陕512为母本、陕872为父本配制杂交组合,F1种子利用γ射线照射诱变,通过系谱法选育而成的抗赤霉病小麦新品种。2019年通过河南省农作物品种审定委员会审定,审定编号为豫审麦20190060。

关键词：西北农林科技大学系谱法选育抗赤霉病配制杂交组合西农小麦新品种 γ射线照射审定

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禾谷镰刀菌候选效应蛋白筛选

禾谷镰刀菌候选效应蛋白筛选

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中国植物病理学会2016年学术年会

作者：徐妍王晨芳许金荣西农—普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

禾谷镰刀菌是小麦赤霉病的主要致病菌。在病原菌侵入寄主植物的早期阶段,会分泌一些效应蛋白进入植物体内,从而诱发一系列的抗病反应。因而,对这一时期的分泌蛋白进行研究,可以筛选到参与致病过程的效应蛋白,从而有助于揭示病原菌与寄... 详细信息

禾谷镰刀菌是小麦赤霉病的主要致病菌。在病原菌侵入寄主植物的早期阶段,会分泌一些效应蛋白进入植物体内,从而诱发一系列的抗病反应。因而,对这一时期的分泌蛋白进行研究,可以筛选到参与致病过程的效应蛋白,从而有助于揭示病原菌与寄主植物互作的机制。本研究以实验室所构建的RNA-seq数据库为基础,对预测的296个未知功能分泌蛋白基因进行了初筛,获得了44个只在侵染早期特异上调表达的基因,分别对这些基因进行了敲除,将获得的突变体在小麦穗和玉米须上进行了致病力测试,目前已初步筛到了一个候选效应蛋白FgSP1。后续将对该蛋白在侵染过程中的定位以及寄主植物互作靶标进行研究,以期对该基因的功能有更明确的认识。

关键词：禾谷镰刀菌分泌蛋白效应蛋白

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不同种植密度下糜子农艺性状及灌浆期冠层温度分异现象研究

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黑龙江八一农垦大学学报 2015年第5期27卷 36-39页

作者：张东旗高小丽梁鸡保张盼盼杨璞高金锋王鹏科冯佰利西北农林科技大学/旱区作物逆境生物学国家重点实验室杨凌712100 国家杂粮工程技术研究中心/黑龙江八一农垦大学陕西省神木县农技推广中心

密度是影响糜子分蘖和产量的重要因素之一。为了探索糜子高产个体和群体特性,以榆糜2号为材料,设置3种种植密度(M1:基本苗15万株·hm-2、M2:45万株·hm-2、M3:75万株·hm-2),研究了不同种植密度下糜子农艺性状、产量性状及... 详细信息

密度是影响糜子分蘖和产量的重要因素之一。为了探索糜子高产个体和群体特性,以榆糜2号为材料,设置3种种植密度(M1:基本苗15万株·hm-2、M2:45万株·hm-2、M3:75万株·hm-2),研究了不同种植密度下糜子农艺性状、产量性状及冠层温度间的差异。试验结果表明,不同种植密度下,糜子灌浆期群体冠层温度表现出明显差异,同一生育时期总体表现为M1>M2>M3。不同种植密度下,糜子单株农艺性状和产量性状也存在较大差异,低密度(M1)下,糜子单株生长势较强,分蘖成穗率较高,单株穗重及单株粒重较大;随着密度的增加,分蘖成穗率降低,单株穗重及单株粒重较小,但高密度(M3)下群体产量较高。因此生产上应根据品种特性通过单位面积株数、穗数及粒重的协调发展实现作物的高产优质。

关键词：糜子种植密度冠层温度农艺性状产量性状

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真菌中A-to-Ⅰ RNA编辑的适应性进化研究

真菌中A-to-Ⅰ RNA编辑的适应性进化研究

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中国植物病理学会2016年学术年会

作者：王秦虎刘慧泉许金荣西农—普度大学联合研究中心/旱区作物逆境生物学国家重点实验室/西北农林科技大学植物保护学院美国普渡大学植物及植物病理系

由ADAR酶催化介导的A-to-I RNA编辑是动物中普遍存在的一种重要的RNA修饰机制,通过水解脱氨基作用将RNA分子中的腺苷（A）转变成肌苷（I）,而肌苷在翻译过程中被识别为鸟苷（G）,因此,发生在mRNA上的A-to-I RNA编辑有可能导致所编码的... 详细信息

由ADAR酶催化介导的A-to-I RNA编辑是动物中普遍存在的一种重要的RNA修饰机制,通过水解脱氨基作用将RNA分子中的腺苷（A）转变成肌苷（I）,而肌苷在翻译过程中被识别为鸟苷（G）,因此,发生在mRNA上的A-to-I RNA编辑有可能导致所编码的蛋白发生氨基酸替代。随着高通量测序和生物信息学技术的发展,目前已在人和动物中鉴定出大量A-to-I RNA编辑位点,但是,绝大多数都发生在非编码区,位于编码区内可导致氨基酸改变的非同义编辑位点非常有限。由于ADAR酶是动物中特异进化出来的一类蛋白,动物以外的生物不存在ADAR,因而被认为不具有A-to-I RNA编辑。但是,课题组近期研究发现禾谷镰刀菌等子囊真菌中存在不依赖于ADAR的A-to-I RNA编辑机制,并且该机制特异发生在有性生殖过程中,总共鉴定到2.6万多个编辑位点,其中,绝大部分为非同义RNA编辑。本研究通过比较非同义RNA编辑和同义RNA编辑（不导致氨基酸改变）发生的频率和编辑水平,研究真菌中A-to-I RNA编辑的适应性进化问题。研究发现,非同义RNA编辑发生的频率和编辑水平普遍比同义RNA编辑高,非同义RNA编辑偏爱编辑功能更加重要、进化上更加保守的基因,但是,偏爱编辑不保守的位点,而且编辑具有密码子特异性,倾向于编辑导致氨基酸理化性质发生改变的位点。上述研究表明真菌中的非同义RNA编辑是有重要作用的,是正选择的结果。此外,研究还发现同义RNA编辑可增加密码子偏好性,对蛋白翻译效率具有重要作用。

关键词： RNA编辑适应性赤霉菌正选择

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