【目的】系统分析玉米大斑病菌LysM家族成员，筛选其中关键效应蛋白，并分析其对植物免疫反应的调控作用，为探究病菌致病性的分子机制奠定基础。【方法】利用生物信息学方法在玉米大斑病菌基因组中鉴定LysM家族成员，对其理化性质、进化关系、结构域及保守位点进行分析；基于转录组数据并结合qRT-PCR技术分析LysM家族基因在病菌侵染玉米过程中的表达模式；通过酵母分泌系统分析信号肽分泌活性；通过本氏烟瞬时表达系统分析关键效应蛋白StLysM1对植物免疫反应的调控作用；利用分子模拟和多糖结合试验检测LysM效应蛋白对几丁质的结合能力。【结果】在玉米大斑病菌基因组中共鉴定得到8个LysM家族成员，分别命名为StLysM1~StLysM8，其中5个成员（StLysM1、StLysM2、StLysM5、StLysM6和StLysM7）为候选效应蛋白，这些效应蛋白均只含有LysM结构域，其他成员则含有额外的保守结构域。系统分析显示，StLysMs可分为真菌/细菌亚类和真菌特异亚类，其中真菌特异亚类的LysM结构域序列包含8GDxTC12、29WNP31基序以及3个高度保守的半胱氨酸残基，而细菌/真菌亚类的LysM结构域序列保守位点较少。StLysM1基因在病菌侵染玉米24 h、72 h过程中持续上调表达，其编码产物为分泌蛋白，且在本氏烟中不能诱导植物的程序性细胞死亡（PCD），但可抑制由BAX/INF1诱导的PCD。StLysM1自身不形成二聚体，但能与几丁质相结合，并抑制由几丁质触发的活性氧爆发及病程相关基因NbPR1和NbPR4的表达，提高了本氏烟对灰葡萄孢的易感性。【结论】在玉米大斑病菌中共鉴定得到8个StLysMs家族成员，其中StLysM1为关键效应因子，能够结合几丁质，进而抑制植物基础免疫并促进病菌侵染。
小麦白粉病严重威胁小麦的安全生产，利用抗病基因被认为是控制该病害最合适的措施。然而，品种间的相互杂交导致了当前主栽品种遗传背景的高度同质化。八倍体小黑麦是由小麦和黑麦人工合成的新物种，是小麦抗性改良的重要基因供体。本研究通过将八倍体小黑麦与普通小麦杂交，创制了抗白粉病小麦-黑麦后代YT5。通过基因组原位杂交、多色荧光原位杂交、多色基因组原位杂交和分子标记分析，证明YT5是6RL双端体附加与1R(1B)异代换系。白粉病遗传分析表明YT5的白粉病抗性来源于其黑麦6RL染色体。苗期利用不同白粉病菌株接种YT5, 发现YT5的叶片出现明显孢子，随后产生坏死反应，到成株期时植株表现为高抗，与黑麦染色体6RL上已报道的Pm基因表型不同。同时，YT5农艺性状较好，可作为优良桥梁材料应用于小麦遗传改良。为促进YT5的6RL上白粉病抗性的转移，选择并验证了两个黑麦6RL特异KASP标记，它们能够在不同小麦背景下检测该染色体臂，可有效服务于分子标记辅助选择育种。
生长素原初响应基因MdGH3-2/12的沉默降低了苹果对腐皮镰孢菌的抗性
小麦条锈病是小麦最具破坏性的真菌病害之一，严重威胁着世界范围内小麦的安全生产。在中国，因新的生理小种的出现并迅速发展成为优势小种，导致小麦抗性品种丧失抗性，进而被迭代更替，造成小麦产量大幅下降。因此为了预测一个新小种能否成为流行优势小种具有重要意义。本研究中，在10个中国小麦品种上对两个新出现的Yr5毒力小种（TSA-6和TSA-9）与四个目前占优势的中国小种（CYR31、CYR32、CYR33和CYR34）的相对寄生适应性进行了评价。将 6 个测试条锈菌小种接种二叶期的小麦幼苗，接种后第 5 天，测量以下参数或指标对测试小种的寄生适合度进行评估，包括孢子萌发率（Urediospore germination rate）、孢子形成能力（Sporulation capacity）、潜育期（Latent period）、夏孢子堆长度（Length of the uredia）、夏孢子堆密度（Uredia density）、产孢期（Sporulation period）、病害严重度（Disease severity）和侵染表型（Infection type）。当小麦品种对测试条锈菌小种（即小种-品种亲和组合）感病时，测量寄生适合度参数。结果显示，基于多重比较（LSD）分析，总体测试小种之间的相对寄生适应度参数存在显著差异（P<0.05）。对寄生适应度参数进行主成分分析（PCA）分析，其中代表产孢能力的主成分贡献率是 53.78%，代表扩展能力和孢子活力的主成分贡献率是 21.89%，代表潜在侵染能力的主成分贡献率是 17.46%；累计贡献率超过90%，表明这三个主成分基本能够代表测试小种所有相对寄生适合度参数的绝大部信息。本研究还构建了三个主成分和综合因子得分数学模型，基于计算结果表明Yr5毒力小种TSA-9和TSA-6的相对寄生适应度均高于CYR34、CYR31和CYR33，但低于小种CYR32，具有发展成为优势小种的潜在风险。因此，需要对两个Yr5毒力小种及其变异菌系进行持续监测。在小麦育种中应避免单一使用具有Yr5抗性基因的小麦品种（系），并建议与其他有效的Yr抗性基因聚合使用。
草地贪夜蛾是一种极具破坏性的害虫，由于其强大的繁殖和迁飞能力，已成为一种全球性害虫。瞬时受体电位（Transient Receptor Potential，TRP）通道是一个庞大的阳离子通道家族，在昆虫感知外界环境和维持内部稳态中发挥着举足轻重的作用。近年来，TRP通道在昆虫行为调控中的重要作用得到了广泛的研究。本研究从草地贪夜蛾的基因组中鉴定了15个TRP基因座共编码26个转录本，并分析了其在不同发育阶段的表达谱。结果表明，草地贪夜蛾含有4个TRPC基因、6个TRPA基因、1个TRPM基因、2个TRPV基因、1个TRPN基因和1个TRPML基因，但并未鉴定到TRPP基因。此外，利用爪蟾卵母细胞表达系统对SfruTRPA1的功能进行了鉴定，SfruTRPA1能被20 ~ 45℃范围内的升高温度激活，而在相同温度范围内重复刺激后无明显脱敏现象。另外，SfruTRPA1能被天然化学物质异硫氰酸烯丙酯（allyl isothiocyanate, AITC）和肉桂醛（cinnamaldehyde, CA）激活。本研究对草地贪夜蛾的TRP通道基因进行了鉴定，为开发针对TRP通道的新型农药提供了靶标，也为全面解析TRP通道在昆虫生理功能中的作用奠定了基础。
开发高活性、环境友好的绿色新农药是保护农作物健康和食品安全的重要手段。为了发现新的候选杀菌剂，本研究论文采用Pictet–Spengler反应制备了一系列新颖的1,2,3,4-四氢-β-咔啉（THC）衍生物，并评估了其对水稻白叶枯病菌（Xoo）、柑橘溃疡病菌（Xac）和猕猴桃溃疡病菌（Psa）的离体和活体生物活性。结果表明，大多数目标化合物对三种植物病原细菌都表现出良好的生物活性。其中，化合物A17对水稻白叶枯病菌和柑橘溃疡病菌表现出优异的抑菌活性，其EC50值分别为7.27 mg mL-1和4.89 mg mL-1。化合物A8对猕猴桃溃疡病菌显示出较好的抑制活性，其EC50值为4.87 mg mL-1。此外，在200 mg mL-1浓度下，化合物A17对水稻白叶枯病（52.67%）和柑橘溃疡病（79.79%）表现出优异的防治效果，化合物A8对猕猴桃溃疡病的防治效果为84.31%。构效关系研究表明：THC的A环的C6位无取代基时有利于提高其抑菌活性；对于 THC的C环，当N2位是NH基团是有利于提高其抑菌活性；此外，THC的C环的NH位置引入长链可以增强其抗菌活性。通过大量的生物学实验验证，THC衍生物能扰乱细菌体内的氧化还原系统，造成细菌活性氧的爆发和细胞膜的破坏，最终导致细菌的死亡。上述的研究工作为以THC为活性骨架的新型杀菌剂创制提供了重要参考。
