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朋友还是敌人?越橘毛根中杜鹃花类菌根真菌与深色有隔内生真菌互作机制解析

批准号:
32071806
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
杨洪一
依托单位:
学科分类:
森林保护学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨洪一

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
对越橘杜鹃花类菌根真菌(EMF)、深色有隔内生真菌(DSE)进行资源调查、分离及鉴定。分析离体培养代谢产物对EMF、DSE互作及菌丝生长的影响。利用分泌蛋白质组学技术解析不同培养体系中EMF、DSE的分泌蛋白特点。分析接种EMF、DSE越橘根系次生代谢产物的变化,了解其对真菌定殖及越橘生长的影响。基于宏转录组学及全长转录组学技术,深度挖掘不同接种处理中越橘、EMF、DSE的差异表达基因,解析EMF、DSE侵染过程中越橘、EMF、DSE三者基因互作网络及机制。利用同位素示踪及分根培养技术,分析不同接种处理中光合产物、N、P在植物及EMF、DSE菌丝间的分配特点。了解不同营养、环境因子对EMF、DSE定殖、互作及越橘生长的影响。解析EMF、DSE的互作机制,可能让我们对菌根真菌与内生真菌的互作机制有一个全方位的认识;对维持越橘根际生态系统稳定性、提高越橘生产能力也具有重要意义。
英文摘要
Ericoid mycorrhizal fungi (EMF) and dark septate endophytes (DSE) from Vaccinium sp. are surveyed, isolated and identified. We will identify the metabolite of EMF and DSE in in vitro culture, and elucidate the effect on hyphal growth and interaction of EMF and DSE. The characteristic of secretory proteins in different culture systems is analyzed by the secretion proteome methods. We will screen the difference of secondary metabolites of Vaccinium sp. roots inoculated by EMF and DSE, and analyze the effect on fungal colonization and Vaccinium sp. development. Based on metatranscriptomics and full length transcriptomic techniques, we will unearth deeply differential expression genes of Vaccinium sp., EMF, and DSE within different inoculation treatments. Finally, we will elucidate the gene interaction network and mechanism of Vaccinium sp., EMF, and DSE during the invading process of EMF, and DSE. Using isotopic tracer and split root culture methods, the allocation characteristic of photosynthate, N, and P within plants and hypha, is analyzed for different inoculation treatments. Additionally, the different nutrition and environment factors, which have effect on colonization, interaction of EMF and DSE, and Vaccinium sp. development, will be studied. We will possibly understand the interactional mechanism between mycorrhizal fungi and endophytic fungi in a full view via elucidating the interactional mechanism between EMF and DSE. It is significant to improve the production of Vaccinium sp. and keep the stability of ecosystem in rhizosphere.
杜鹃花类菌根真菌(EMF)、深色有隔内生真菌(DSE)可共定殖于杜鹃花科植物根部,发挥着重要的生物学功能。解析DSE与EMF关系、分析二者在植物根中所扮演的“角色”,是值得探索的科学问题。. 对EMF、DSE进行资源调查、分离及鉴定,明晰其主要种类;利用高通量测序技术,分析了越橘属植物中EMF、DSE的多样性特点。筛选出了具有促生效应的优良菌株组合。建立了利用荧光蛋白标记、荧光定量PCR技术监测EMF及DSE定殖动态的技术体系。. 对不同EMF、DSE菌种、菌株的互作进行分析。对EMF、DSE产生的挥发性代谢产物、可溶性代谢产物进行了鉴定;分析了添加灭活菌丝体等物质后EMF、DSE产多酚氧化酶、漆酶等酶的特点。互作关系分析显示:DSE和EMF离体条件下为竞争关系;在植物体内共定殖条件下,DSE和EMF呈协同效应。分析了单接种/双接种(EMF、DSE)处理蓝莓根系代谢物的变化,并对其进行了鉴定。. 对不同接种处理的蓝莓毛根进行了转录组测序,对植物、DSE、EMF的差异表达基因进行了挖掘。挖掘到的蓝莓差异表达基因多涉及到植物防御、植物-微生物互作相关基因;DSE、EMF差异表达基因多涉及到一些侵入酶、水解酶、养分转运等基因;对差异表达基因的变化动态进行了分析。推测DSE、EMF通过表达细胞壁裂解酶等基因,分泌细胞壁裂解酶侵入植物组织;植物调控抗病蛋白等基因进行防御,DSE、EMF可能分泌多酚氧化酶等物质破坏植物防御物质,植物-DSE/EMF可能由“互相斗争”逐渐转变为共生模式。. 利用同位素示踪分析EMF、DSE不同接种体系中光合产物、氮的分配特点。DSE、EMF菌丝能够直接或间接增强氮向植物转运。逆境胁迫下,接种EMF、DSE可促进植物抵御逆境,不同逆境条件下根中的优势菌种不同。. 解析EMF、DSE的互作机制,可能让我们对菌根真菌与内生真菌的互作机制有一个全方位的认识;对提高越橘生产能力也具有重要意义。
越橘microRNA分子挖掘及越橘与杜鹃花类菌根真菌互作中的microRNA解析
  • 批准号:
    31670605
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    杨洪一
  • 依托单位:
野生越橘杜鹃花类菌根真菌定殖关键基因筛选及定殖机理初探
  • 批准号:
    31300573
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    杨洪一
  • 依托单位:
国内基金
海外基金