山苍子与尖孢镰刀菌的互作转录组，及FoALP基因功能，有何重要性

山苍子，樟科木姜子属，又名称山鸡椒、山胡椒、毕澄茄、木香子，野木姜子，是一种灌木或小乔木。

当前，山苍子最重要的用途是通过对共果实进行蒸馏得到的山苍子精油，山苍子精油存在于其花、叶片、枝条和果实中，其果实油脂含量较高，是提取山苍子油的主要原材料。

目前关于山苍子病害的研究并不多。我国贵州北部山苍子上的干基腐朽病害，由粗皮灵芝引起，该菌主要危害贵州北部的山苍子茎干，造成茎基部的白色腐烂，严重时导致树木死亡。

被粗皮灵芝感染的山苍子茎干明显萎缩，在树干和树根的周围产生大量的子实体，病原体主要影响边材，被感染的树木在几年内枯萎和死亡。

虽然被侵染的根部的木质部和边材呈淡黄褐色，但是木材腐烂的类型主要是白腐。死亡树木通常单独分布在林分中，很少成片分布。

病害鉴定方法

病原菌的鉴定主要包括形态鉴定和分子鉴定，通过观察菌落、菌丝的形态孢子的大小及形态，可以初步确定菌落所属类群，在结合分子生物学方法可以提高病原菌种属鉴定结果的准确性。

形态观察在病原真菌的鉴定中起着非常重要的作用，首先观察该植株的感病情况，统计植物发病率。

发病的主要症状病害的扩散程度、病害对全株的影响，如叶片黄花、枯萎等以及是否影响果实的生长发育等。

使用合适的培养基对致病病原菌进行分离纯化，而后观察病原菌在培养基上生长的菌丝形态、颜色、是否分泌有色物质等，而后采用电子显微镜观察孢子的形态、颜色、大小、分隔等。

通过电子显微镜观察和分析了担子纲酵和母子囊纲酵母的细胞壁的差异，使用透射电子显微镜可以清楚地观察到不同种类的子囊菌的超微结构的差异。

扫描电子显微镜可以更清楚地观察孢子的纹饰，而在某些子囊菌中，这种纹饰的区别也可用于对种类进行精确的鉴别。

近年来，越来越多的分子生物学技术被应用于植物病理学的研究，PCR技术可以专门检测土壤、种子、叶子、收获的果实和植物内部的目标真菌。

PCR方法具有高度的特异性和敏感性，已被广泛用于检测病原真菌的核酸序列在真菌物种的鉴定中具有功能性。

ITS序列包含对生物体生长和代谢影响较小的非必要基因序列，这部分基因在整个进化过程中变化很大，表现出高度的特异性，导致即使在密切相关的物种中也有高度的I7S列多样性。

使用真菌通用引物ITS1和ITS4进行序列分析，确定双孢菇褐腐病的病原体是一种霉菌，将形态性状与分子技术相结合，利用科赫氏法则验证，确定了苹果褐腐病的病原体。

通过石蜡切片及显微观察，对病变百合中的菌丝或孢子进行观察，通过形态学观察和分子鉴定确定了兰州百合鳞片的致病菌为尖孢镰刀菌。

通过组织分离纯化了病原体，并通过形态学特征和分子鉴定确定为茄褐纹拟茎点霉，一种用来检验疾病与病原体相互关系的方法。

它为研究病原微生物的系统方法打下了基础，在过去的一段时间里，这种方法被持续地改进，并被用于生物学的各个领域。

近年来，通过前人的移植和发展，柯赫氏法则已成为诊断植物病原体的经典方法，主要有四个阶段：观察是否共存、分离、接种和再分离。

科赫氏法则一般用于入侵性病害，特别是新病害的诊断和鉴定B37，对植物病原微生物的诊断起到了重要作用，柯赫氏法是应用于特定病原微生物的一种有效的方法。

尖孢镰刀菌的研究

尖孢镰刀菌是一种具有广谱宿主的全球性的病原真菌，它可以通过土壤传播，引起100多种植物的枯萎，包括瓜类、茄科、香蕉、棉、豆科和花卉。

尖孢镰刀菌是半知菌的一个属，属于从梗孢目、瘤座孢科、镰刀菌属，结果表明，在PDA上，枯萎病菌的菌落结构基本为絮状，菌丝密度较大。

菌落粉白色，淡粉色至肉色，微紫，因有许多孢子而形成粉状尖孢镰刀菌菌落高大概3~5mm，该菌在天然及人工培养下，可产生3种分生孢子:小孢子、大孢子、厚垣孢子，小孢子为单胞体，呈肾形或卵形，3-13μmx2~3.5μm。

分生孢子大、无色、多胞、镰刀状、略带弧度、两面略带尖、多有3个隔层，直径在18.6~39.4wmx3.5-5.0wm。

尖生或顶生的厚垣孢子，近球形，有很厚的壁面，有很好的抗逆境能力，尖孢镰刀菌的生长温度都在5到35℃之间，40℃时不会生长，63℃病原菌死亡，菌丝体生长和产孢的最适温度均为30℃，适宜生长pH范围为5~9，菌丝生长和产孢的最适pH值均为8。

对于尖孢镰刀菌，最好的氨源是蛋白胨和酵母提取物，所需碳的最佳来源是乳糖。

尖孢镰刀菌的致病机理研究

各种研究表明，由尖孢镰刀菌感染引起的枯萎病是全世界最重要的土传病害之一，该真菌病害的特点是维管束变色、植物枯萎并最终死亡。

根据导管阻塞理论，当病原体进入导管并蔓延到导管周围的薄壁组织时，果胶溶解酶被激活并且将细胞膜的中间层给破坏掉，造成导管被周边细胞中的填充物、果胶和胶状物质堵塞，这样就会妨碍水分的运输，最终造成植株枯萎。

毒素理论认为，在生长过程中，尖孢镰刀菌分泌的细胞外毒素会损害细胞质膜和原生质体的通透性，导致植物代谢素乱，引起植物病害。

目前已知镰刀菌毒素包括：β-葡萄糖苷酶、脱氢镰刀菌酸、非专化性致病性的毒素镰刀菌酸和其他未知毒素。

镰刀酸是引起植物枯萎病菌侵染的重要病原物，是引起植物枯萎病的一个重要病原菌。

干早胁迫是一种严重危害作物健康的胁迫可造成作物根系膜系统的破坏，进而影响作物的生长发育，进而影响作物的抗病能力，进而造成植株迅速失水、地上部萎缩。

尖孢镰刀菌产生的另一种非特异性致病毒素B-葡萄糖苷酶，在细菌壁纤维素的分解和植物细胞组织的破坏方面起重要作用，其活性与致病性显著相关。

侵染植物的信号传导途径中，MAPK途径和cAMP-PKA途径对于病原菌侵染植物都非常重要。

在感染番茄的病原菌当中，nk1基因是病原体定殖于维管束内并具有致病性所必须的基因。mk1的致病性被受到氮源代谢的抑制，TOR和MeaB是氮代谢通路的重要组成部分，在MAPK基因内FGAI因异源性片段的插入而受损，其对番茄的侵染能力就会降低。

Fgal基因控制着香蕉枯萎病菌的致病性，在香蕉枯萎病菌Foc4中，Fgal基因的表达发生了可变剪切，导致不同菌株的致病性的不同。

Fgal基因缺失后，致病性及孢子量均降低，但不影响植物的营养生长，尖孢镰刀菌中的Msb2基因编码一种跨膜蛋白，该蛋白能够诱导Fmk1磷酸化和高度糖基化，这与该病原体的感染能力及其毒力有关。

尖孢镰刀菌中的FOCPKA是一种与病菌生长、产孢和致病密切相关的基因，FOCPKA突变体无法进入拟南芥根系的维管束并且其菌丝生长及孢子增殖均显著降低。

果胶酶中的pg1和pg5基因编码多聚半乳糖醛酸酶，可能在尖孢镰刀菌渗透到根部表皮并通过木质部向上延伸中发挥重要作用。

在感染尖孢镰刀菌的番茄植株中也检测到内生PG和内生PL的存在，这些酶可能在病原菌致病过程中起作用，也有研究者认为，PG的积累与白粉病的致病性并不密切相关。

山苍子是一种重要的芳香植物，在工业上应用较广，具有较高的经济生态效益。山苍子染病后导致其经济效益大大降低，目前国内外关于山苍子病害的研究较少。

在植物病害鉴定方面，科研人员主要通过形态学和分子生物学两种方法相结合来确定致病菌的种属，而后使用柯赫氏法则对病原菌的致病性进行检测。

尖孢镰刀菌是一种具有广泛宿主的病原真菌，能够引起100多种经济作物的枯萎病，研究发现，某些病原菌分泌的胞外蛋白酶对病原细菌的侵染具有重要的影响。

病原体分泌的蛋白酶能够降解宿主植物的蛋白质，严重影响宿主植物的结构和功能，相关的蛋白酶则是主要的致病因子。

通过互作转录组可以实现对宿主与病原菌转录本变化的同步分析，既简便又快速，它可以同时研究致病菌以及宿主植物的转录本，还可以避免植物与病原菌分离时产生的误差，互作转录组技术目前在植物-病菌互作中应用广泛。

在真菌遗传转化体系的构建中使用最多的是农杆菌介导法、PEG介导法和电诱导法，这些转化方法的成功运用，为关键基因的功能研究和表型验证提供了途径。