2018年, 第48卷, 第1期　刊出日期：2018-02-10

  

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病原学
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  利用Tri8基因区分中国小麦赤霉病菌的毒素化学型

  刘杨杨, 孙海燕, 李伟, 邓渊钰, 张爱香, 陈怀谷

  植物病理学报. 2018, 48(1): 1-7. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000164

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  由镰孢菌(Fusarium spp.)引起的小麦赤霉病在全世界均有发生,我国小麦赤霉病主要由禾谷镰孢菌复合种(Fusarium graminearum species complex, FGSC)所引起,根据产生单族毒素种类分为三种化学型,分别为3-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(3-AcDON)、15-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(15-AcDON)和雪腐镰孢菌烯醇(NIV)化学型。为了更方便地对禾谷镰孢菌复合种进行化学型的区分,本研究利用三对引物分别扩增了三种化学型菌株的Tri8基因并进行了序列测定,根据不同化学型菌株的基因序列差异,进行了特异性引物设计和筛选。利用设计的引物同时扩增三种化学型的Tri8基因并用AvaI内切酶进行酶切,根据酶切片段的大小区分三种化学型。研究表明该方法可准确有效地区分我国小麦赤霉病菌的化学型。
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  春玉米区穗腐病病原菌组成、分布及禾谷镰孢复合种的鉴定

  孙华, 张海剑, 马红霞, 石洁, 郭宁, 陈丹, 李坡

  植物病理学报. 2018, 48(1): 8-15. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000161

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  本研究对2015年收集的春玉米区玉米穗腐病样本的病原菌进行了分离鉴定。结果表明,禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex)的总分离频率最高,为35.90%,为优势菌。进一步分析显示,山西、河北、吉林和黑龙江省以禾谷镰孢复合种为主,分离频率分别为81.25%、 75.00%、 44.00%和44.44%;内蒙古以拟轮枝镰孢菌(F. verticillioides)为主,分离频率为56.25%;辽宁省拟轮枝镰孢菌和哈茨木霉(Trichoderma harzianum)的分离频率分别为34.48%和31.03%;而在陕西省,禾谷镰孢复合种、拟轮枝镰孢菌和亚粘团镰孢菌(F. subglutinans)分离频率均为28.57%。以禾谷镰孢复合种的EF-1α基因序列为基础构建系统发生树,进一步对分离到的禾谷镰孢复合种进行亚种鉴定。结果表明,春玉米区禾谷镰孢复合种为禾谷镰孢菌和布氏镰孢菌,且以布氏镰孢菌为主。
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  枣果贮藏期红粉病菌鉴定及环境因子对其分生孢子萌发的影响

  殷辉, 周建波, 常芳娟, 吕红, 张志斌, 郭薇, 秦楠, 赵晓军

  植物病理学报. 2018, 48(1): 16-24. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000119

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  在山西省临县、太谷县发现枣贮藏期红粉病,发病初期果实表面出现圆形或椭圆形的白色絮状霉点,后期形成较厚粉状霉层。从病样中分离获得2株代表性菌株,通过病原菌分离培养、致病性测定、形态学特征及ITS序列特征分析,确定引起枣贮藏期红粉病的致病菌为粉红单端孢(Trichothecium roseum)。适合该病菌分生孢子萌发的温度为20℃~25℃,相对湿度为大于75%,pH=4~10,致死温度为48℃、处理10 min。适宜芽管生长的温度为20℃~25℃,相对湿度为大于75%,最适pH=6。本研究结果可为枣贮藏期红粉病的诊断和防治措施的制定提供理论依据。
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  甘薯茎腐病症状及其病原鉴定

  沈肖玲, 林钗, 钱俊婷, 仇智灵, 陈江彬, 孙超, 易建平, 楼兵干

  植物病理学报. 2018, 48(1): 25-34. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000077

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  甘薯茎腐病是危害甘薯的一种严重病害,甘薯茎、叶柄、叶片和块根均可被害。该病典型症状是茎基部发黑和变软腐烂,叶发黄,茎和块根维管束黑褐色,引起块根腐烂、有臭味。通过对甘薯茎腐病典型症状样本的采集、病原菌的分离和纯化以及致病性测定,明确该病害是一种细菌病害。通过对甘薯茎腐病菌的菌体形态和培养特性观察发现,病原菌是革兰氏阴性细菌,菌体短杆状,大小约为2.36 μm×0.4 μm, 周生鞭毛,可在烟草上激发过敏性反应(HR)。Biolog测定、脂肪酸分析、16S rDNA序列分析、MALDI-TOF质谱鉴定和8个看家基因(dnaX、rplB、fusA、gapA、gyrA、purA、recA和rpoS)的序列系统发育分析,发现该病原菌与达旦提狄克氏菌Dickeya dadantii高度一致。这些结果说明,浙江省发生的小番薯病害是甘薯茎腐病,病原为D. dadantii。
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  黄瓜花叶病毒(CMV)2个山西分离物CP序列测定及亚组分类分析

  张璇, 赵慧琪, 王德富, 郭尚, 刘勇, 牛颜冰

  植物病理学报. 2018, 48(1): 35-45. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000204

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  在生物学检测的基础上,利用酶联免疫检测、非序列依赖性PCR(sequence-independent amp-lification, SIA)对感病番茄进行分子鉴定,表现卷叶和花叶症状的番茄均被黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)侵染,分离物分别命名为SXFQ(GenBank登录号为JX993914)和FQ(GenBank登录号为JX993912)。为明确其分类地位,对二者外壳蛋白(coat protein, CP)进行克隆和测序分析。应用DNAMAN软件对本课题组前期检测的7个CMV山西分离物、SXFQ、FQ以及其他3个CMV典型分离物CP序列进行比较分析,发现核苷酸和氨基酸序列最大相似性分别为77.1%~100%和81.6%~100%。氨基酸序列系统进化分析表明,9个CMV山西分离物属于CMV亚组I B的2个分支,其中在指示植物上表现较强症状的SXFQ与其他5个分离物为一分支,在指示植物上表现较弱症状的FQ与其他2个分离物为另一分支。对9个山西分离物CP进行亚组分类分析,结果表明其理化性质、稳定性、疏水性与预测结果相近,2个分支的分离物分别出现相近的氨基酸变异和蛋白结构,存在一定规律性。
细胞生物学、生理学、生物化学、分子生物学
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  柑橘叶点霉属(Phyllosticta spp.)真菌的遗传多样性分析

  王兴红

  植物病理学报. 2018, 48(1): 46-54. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000162

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  利用筛选的11条ISSR引物对从我国柑橘主产区和国外收集的135株叶点霉属真菌菌株进行扩增,扩增产物进行凝胶电泳,扩增图谱用NTSYS-pc2.10软件进行群体聚类分析。结果显示,共扩增出116个DNA条带,其中多态性位点为112个,多态率为96.55%;平均每个引物可以扩增出10.55个条带,扩增产物大小在250~3 000 bp。聚类分析显示,中国柑橘叶点霉属真菌可以分为4个种,即P. citricarpa、 P. citriasiana、 P. capitalensis和P. citrichinaensis。以遗传相似性系数0.97为阈值时,柑橘黑斑病病原菌(P. citricarpa)种群可分为5个亚类,subclade-I的菌株来自中国的本地早、温州蜜柑、槾橘和南丰蜜橘,subclade-II的菌株均来自中国的砂糖橘,subclade-III的菌株来自非洲莫桑比克柠檬和葡萄柚、佛罗里达甜橙、南非甜橙和来自杭州市场上进口的澳橘,subclade-IV的菌株来自中国的甜橙,subclade-V的菌株来自中国的柠檬,表明我国柑橘黑斑病病原菌具有丰富的遗传变异,其遗传变异与寄主相关;我国与国外的柑橘黑斑病病原菌在起源上可能存在差异。P. citriasiana、 P. capitalensis和P. citrichinaensis种群内也存在遗传变异,但其遗传变异与地理分布和寄主未发现相关性。该研究结果为研究柑橘叶点霉属真菌的遗传多样性奠定了基础。
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  快速检测马铃薯干腐病病原接骨木镰孢的环介导等温扩增技术

  许苗, 叶文武, 王淑琛, 冯慧, 郑小波

  植物病理学报. 2018, 48(1): 55-60. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000038

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  本研究基于环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification, LAMP),建立了一种快速、准确和灵敏的接骨木镰孢的检测技术。通过比对接骨木镰孢与其近源种之间的候选靶标序列,选取TEF1-α(translation elongation factor 1-α,翻译延伸因子)基因作为靶标,设计并筛选出一套对该病原菌具有种特异性的LAMP引物,建立了检测接骨木镰孢的 LAMP 体系。该体系在反应前加入染料羟基萘酚蓝(hydroxynaphthol blue,HNB),经62℃恒温反应70 min之后,可根据肉眼观察到的反应物的颜色判定结果。特异性分析结果表明,仅接骨木镰孢的DNA经检测后呈天蓝色的阳性反应,而其他供试菌株的DNA均呈紫色的阴性反应。该方法对DNA的最低检测限为100 pg·μL^-1。在采自内蒙古和黑龙江的28份马铃薯干腐病疑似病害样本中,检测到14份阳性样品。该方法的建立为接骨木镰孢的检测及其所致病害的诊断提供了快捷准确的技术。
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  一个水稻新的NAC转录因子OsNAC3功能的初步研究

  周先贵, 陈旭君

  植物病理学报. 2018, 48(1): 61-69. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000202

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  OsNAC3是水稻NAC转录因子家族的一个成员,受MeJA、干旱、盐及冷胁迫诱导表达。OsNAC3与绿色荧光蛋白GFP的融合蛋白定位在烟草细胞核中。OsNAC3在酵母中具有转录激活活性,且转录激活域位于其C端;酵母双杂交和pull down证实OsNAC3可以形成同源二聚体。采用凝胶阻滞的分析方法,明确OsNAC3在体外能与NAC识别序列NACRS特异结合。研究结果为进一步揭示OsNAC3的生物学功能打下了基础。
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  RXLR类效应分子PITG_21645.2的基因序列分析及功能验证

  李金徽, 王娇, 高存钢, 王博, 张瑾瑾, 尹军良, 丁新华, 储昭辉

  植物病理学报. 2018, 48(1): 70-79. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000201

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  马铃薯晚疫病黑龙江菌株效应分子PITG_21645.2在本氏烟(Nicotiana benthamiana)上可以抑制由INF1引起的过敏性细胞坏死(Hypersensitive response, HR)。为验证其为致病疫霉致病的重要效应分子,克隆了10个致病疫霉菌株以及3个同属卵菌菌株中的PITG_21645.2同源基因,它们在氨基酸序列上相似度为93%~100%。与INF1共表达的结果显示,仅有PITG_21645.2^MP903丧失了抑制HR的功能。其中PITG_21645.2^MP903的第31位氨基酸存在特异性,编码丝氨酸,其余同源基因在该位点均编码天冬酰胺。PITG_21645.2^MP903回复突变体(S31N)能够恢复该基因抑制INF1引起HR的功能,说明第31位氨基酸是影响抑制功能的关键位点。另外,PITG_21645.2还能抑制BAX、大豆疫霉PsojNIP和效应分子Avh238在本氏烟上激发的HR,而PITG_21645.2^MP903都丧失抑制功能。本氏烟上表达PITG_21645.2能够促进致病疫霉在寄主上的定殖,从而提示PITG_21645.2在致病疫霉的侵染中发挥致病性功能。
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  线粒体羧酸盐转运蛋白BcMito-TTP参与灰葡萄孢致病、产孢及菌核发育的研究

  梁克力, 刘四, 程家森, 谢甲涛, 付艳苹

  植物病理学报. 2018, 48(1): 80-88. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000121

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  灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)可侵染1 400多种植物,给全世界农作物生产造成了严重的损害。BcMito-TTP蛋白是一种进化保守的线粒体羧酸盐转运蛋白,酿酒酵母中研究发现该羧酸盐转运蛋白主要负责催化柠檬酸盐通过线粒体内膜流出以交换羧酸盐H⁺离子等。本研究通过对BcMito-TTP基因进行敲除和功能互补发现,与原始菌株相比,敲除转化子生长速度没有差异,但产孢量有所降低,致病力明显减弱,菌核形成进程推迟。BcMito-TTP敲除转化子在添加CH₃COONa培养基中生长速度变慢且将BcMito-TTP基因互补可以恢复上述生物学性状。推测BcMito-TTP蛋白的缺失阻碍了CH₃COONa在灰葡萄孢体内的运输继而影响其孢子和菌核的形成,BcMito-TTP 基因参与灰葡萄孢致病力分子机制正在进一步研究之中。
致病性与抗病性遗传
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  水稻条斑病菌hrpD5基因在致病性中的功能分析

  高中南, 宋函默, 吾尼尔别克.美丽, 杨小菲, 陈晓斌, 陈功友, 邹丽芳, 周燚

  植物病理学报. 2018, 48(1): 89-97. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000037

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  水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)成功侵染水稻主要依靠其III型分泌系统(Type III secretion system, T3SS)分泌的效应蛋白。T3SS由hrp-hrc-hpa基因编码,其中主要的hrp和hrc基因突变,病原菌将丧失在寄主水稻上的致病性和非寄主烟草上的过敏性反应(hypersensitive response, HR)。hrpD5基因位于hrp基因簇hrpD操纵单元的第5个基因,在致病性中的功能未知。本研究构建了Xoc的hrpD5缺失突变体RΔhrpD5。植物接种试验显示,RΔhrpD5 丧失了对寄主水稻的致病性和在非寄主烟草上激发HR反应的能力;功能互补子虽然能够恢复这2种表型,但是,与野生型菌株相比,其在感病水稻上的毒性显著降低,在非寄主烟草上形成延迟的HR反应;荧光定量PCR结果显示:hrpD5缺失影响其下游hrpD操纵单元基因hrpD6、hrpE和hpaB以及HrpX操纵单元基因hrpF和hrpB1的表达;同时,hrpD5缺失降低了hrpX的mRNA水平,但是不影响hrpX的启动子活性;酵母双杂交结果显示,HrpD5蛋白能够与HrpF蛋白的N端互作。这些结果暗示在Xoc中hrpD5不仅为主要的致病相关基因,而且调控主要的hrp调节基因hrpX的表达。HrpD5新功能的鉴定将为解析T3SS在致病性中的功能提供线索。
植物病害及其防治
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  两株哈茨木霉菌株防治水稻纹枯病及促进水稻生长的潜力研究

  李松鹏, 崔琳琳, 程家森, 陈桃, 付艳苹, 谢甲涛

  植物病理学报. 2018, 48(1): 98-107. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000123

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  由茄丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的纹枯病是水稻生产中的重要真菌病害,严重影响水稻产量及品质。本研究评估了两株哈茨木霉菌株3S1-13和4S2-46对纹枯病生防潜力及其对水稻种子萌发和幼苗生长的促生效果。研究表明两株哈茨木霉菌株在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上不产生分生孢子,但在含有1%酵母粉的PDA上能恢复产分生孢子的能力。菌株3S1-13和4S2-46发酵液对茄丝核菌的菌丝生长及菌核形成均有较强抑制作用,具有防治水稻纹枯病潜力,且发酵液防效显著高于孢子液的防效。菌株3S1-13和4S2-46发酵液处理后的水稻种子发芽率和幼苗的根系、鲜重均显著高于对照,显示出有利于促进种子发芽与生长的作用。研究结果表明两株哈茨木霉菌株发酵液不仅可以用于水稻纹枯病的生物防治,而且可以促进水稻种子发芽及生长,具有较好的应用潜力。
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  半裸镰孢致病性及苜蓿品种间的抗病性研究

  郭玉霞, 郭志鹏, 张靖雪, 王苗利, 曲根, 严学兵, 张猛

  植物病理学报. 2018, 48(1): 108-118. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000122

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  为探明半裸镰孢对接种后苜蓿种苗的致病性、筛选抗苜蓿根腐病的品种,本研究把4个来源地的9个半裸镰孢分离物接种于14个品种的紫花苜蓿种子,在接种后第14 d测定苜蓿幼苗的相对根长、相对苗高、相对发芽率和病情指数,评价不同苜蓿品种对半裸镰孢的抗病性及病原菌对苜蓿幼苗致病性的相互关系。结果表明:半裸镰孢菌株和苜蓿品种对相对根长、相对苗高、相对发芽率及病情指数均有显著的影响(P<0.05)。病原菌方面,从苜蓿品种THG-1中分离出来的半裸镰孢的致病性最强,从Aohan中分离出来的半裸镰孢的致病性最弱,从WL-323HQ、Sitel和Siriver中分离出来的半裸镰孢的致病性较强,从Reindeer、Legacy和LM400中分离出来的半裸镰孢的致病性较弱;苜蓿品种方面,Algonguin的抗病性最强,Phabulous的抗病性最弱,Verna、Victoria、Hunter river和Amerimultileaf的抗病性较强,WL-323HQ、Sanditi、Sandy和Amerilea721的抗病性较弱。
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  PhoR/PhoP双组份对枯草芽胞杆菌NCD-2菌株中surfactin合成的影响

  董丽红, 郭庆港, 王培培, 李社增, 鹿秀云, 张晓云, 赵卫松, 马平

  植物病理学报. 2018, 48(1): 119-127. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000078

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  Surfactin是由芽胞杆菌类细菌产生的一种脂肽类物质,具有溶血活性和排油能力,并且与细菌生物膜形成和根际定殖能力相关。本研究分析了PhoR/PhoP双组份对生防枯草芽胞杆菌NCD-2菌株中surfactin合成的影响。在低磷环境下,同NCD-2野生型菌株相比,PhoR和PhoP突变子显著降低了NCD-2菌株的溶血活性;NCD-2菌株的排油能力很强,而PhoR和PhoP突变子均丧失排油能力;NCD-2野生型菌株的生物膜形成能力分别是PhoR和PhoP突变子的2.0和2.2倍。通过FPLC色谱分析技术证明NCD-2菌株可以产生surfactin,并发现在低磷条件中,野生型菌株NCD-2所产生的surfactin分别是PhoR和PhoP突变子的2.3和6.4倍。通过RT-qPCR技术分析了surfactin合成酶基因srfAA在不同菌株中的表达情况,结果表明在低磷环境下,PhoR和PhoP突变子中srfAA基因的表达量比NCD-2野生型菌株均降低了2.1倍。构建PhoR和PhoP突变子的互补菌株,证明互补菌株均能使突变子的性状恢复到野生型水平。以上结果证明,PhoR/PhoP双组份影响surfactin的合成。
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  南方根结线虫Me3毒性与非毒性群体对寄主趋向性和侵染能力的比较

  李登辉, 翟明娟, 史倩倩, 凌键, 茆振川, 杨宇红, 谢丙炎

  植物病理学报. 2018, 48(1): 128-136. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000203

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  探究南方根结线虫Me3毒性与非毒性群体对抗感寄主趋向性和侵染能力,为揭示毒性群体致病机理及防治根结线虫策略提供理论依据。使用以水琼脂为介质的研究方法,通过对比分析辣椒抗病品种HDA149和感病品种茄门根尖附近聚集的2龄幼虫(J2)数量,来揭示南方根结线虫对抗感辣椒品种根尖的趋向性效应,并利用实时荧光定量 PCR 检测侵入到辣椒根系的毒性与非毒性线虫数量,对其侵染能力进行比较。J2 趋向性试验结果显示,在相同的时间点,HDA149 和茄门辣椒根尖处附近聚集的毒性群体 J2 数量总是显著多于非毒性群体的 J2数量;J2 对抗感辣椒的选择性结果表明,不论是毒性群体还是非毒性群体的 J2,在相同的时间点,茄门根尖附近聚集的线虫数量显著多于HDA149根尖附近的线虫数量;荧光定量 PCR 检测线虫侵染结果显示,毒性群体 J2侵入到辣椒根系的数量相对非毒性群体的 J2 更多。总之,相比南方根结线虫Me3非毒性群体,毒性群体的 J2 对寄主根系有较强的趋向性,并且侵染效率更高;相比于抗性寄主,Me3毒性群体和非毒性群体的 J2 对感病寄主有更强的选择性。
研究简报
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  香蕉枯萎病菌TR4原生质体转化和基因敲除体系构建

  张磊, 郭燕, 王云月, 唐威华, 郑泗军

  植物病理学报. 2018, 48(1): 137-140. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000039

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  稻瘟菌MoHYR1蛋白的原核表达与纯化

  钱恒伟, 迟梦宇, 赵颖, 梁文星, 黄金光, 李宝笃

  植物病理学报. 2018, 48(1): 141-144. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000080

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