GmGSL7c在大豆抗SMV过程中的作用

为了阐明大豆Glycine max(L.)Merr.胼胝质合酶在大豆抵御大豆花叶病毒(Soybean mosaic virus,SMV)侵染过程中的关键作用,采用生物信息学方法在大豆中鉴定出24个胼胝质合酶,并挑选出受一氧化氮(NO)影响且参与SMV抗性调控的大豆胼胝质合酶Glyma.08G308200(GmGSL7c).使用RT-qPCR验证了清除NO的大豆植株中基因GmGSL7c的表达情况,并借助基于烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默(VIGS)技术沉默GmGSL7c基因.结果发现,GmGSL7c的沉默影响了叶片中SMV诱导的胼胝质积累,在沉默植株未被接种的上位叶中可检测到SMV外壳蛋白基因SMV-CP并观察到发病症状,表明GmGSL7c基因的沉默抑制了大豆对SMV的抗性,为进一步研究大豆与SMV间互作的抗病信号通路奠定了基础.     

小麦与白粉菌互作中TaSTPK-CCR3基因功能的初步研究

为了探究蛋白激酶在小麦与白粉菌互作中的作用,从白粉菌敏感型小麦品种京411中克隆得到1个丝/苏氨酸蛋白激酶基因,命名为TaSTPK-CCR3.该基因包含开放阅读框1 644 bp,预测编码547个氨基酸残基.经NCBI/Blastx比对分析,发现TaSTPK-CCR3包含蛋白激酶超家族类似催化结构域(PKc_like superfamily),与粗山羊草中预测的STPK-CCR3蛋白激酶(XP_020154056.1)具有74.21%的同源性.在感病小麦京411中,该基因表达量在白粉菌侵染2 hpi后迅速下调,4 hpi降至最低,8 hpi出现明显回升,由此推测TaSTPK-CCR3参与小麦对白粉菌胁迫的早期应答反应.利用病毒诱导基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术敲减京411中TaSTPK-CCR3基因后,白粉菌孢子的成功侵染率有所下降,且畸形率明显上升.在接种白粉菌7 d后,实验组(BSMV:TaSTPK-CCR3)小麦叶片上的白粉病菌斑明显少于对照组(BSMV:GFP,GKP Buffer对照组),说明该基因表达量的降低在一定程度上改变了京411小麦对白粉菌的敏感程度.上述结果表明,TaSTPK-CCR3基因可能参与小麦-白粉菌互作的早期应答反应.     

7种景天科多肉植物白粉病病原种类鉴定

为确定7种景天科多肉植物白粉病的病原菌,本研究通过显微形态观察、致病性测定和分子生物学的方法对其进行鉴定,并构建系统发育树。结果表明:该病原菌闭囊壳暗褐色至黑色,球形或扁球形,壁细胞呈不规则多边形;附属丝5～18根,丝状不分枝,上下近等粗或顶端略细,褐色或基部褐色,向上渐无色;子囊3～5个,卵形或长卵形,无色,有短柄或无柄;子囊孢子3～5个,长卵形或椭圆形;分生孢子梗直立或稍弯曲,分生孢子单生,长筒柱形、长椭圆形;病原菌接种叶片症状与自然发病状态叶片一致。病原菌r DNA-ITS序列的系统发育树显示,该菌与八宝属(Hylotelephium sp.)、景天属(Sedum sp.)和伽蓝菜属(Kalanchoe sp.)叶片白粉病的病原菌景天白粉菌(Erysiphe sedi)聚在一支上。据此确定景天科多肉植物白粉病的病原为景天白粉菌(Erysiphe sedi)。     

两种展着剂对接种甜瓜白粉菌的影响

甜瓜白粉病是甜瓜生产中最重要的病害之一,可造成严重的经济损失,若在甜瓜栽培过程中防治措施不到位,甚至可造成绝产。种植抗病品种是避免该病严重发生的重要措施之一,因此,筛选适合当地栽培品种尤为重要。甜瓜苗期人工接种白粉菌是甜瓜白粉病抗病性鉴定的重要方法,但甜瓜白粉菌孢子孢子悬浮液喷雾接种过程中孢子悬浮液滴由于表面张力不易均匀附着在叶片表面。此外,附着在叶片表面的液滴能否在2个小时快速晾干是接种效果好坏的重要因素,而白粉菌孢子悬浮液喷雾接种至甜瓜叶片上后常常不能在短时间内(尤其是阴天)快速晾干。孢子悬浮液中添加一定量的展着剂可有效解决上述两个问题。本研究通过比较TWEEN-80和不怕雨药肥增效剂两种展着剂对甜瓜白粉菌接种效果的影响,筛选合适的展着剂和浓度。     

蔷薇属抗蚜种质资源的筛选

为了解蔷薇属种质资源对蚜虫的抗性,筛选抗蚜种质,为月季抗蚜育种的亲本选择提供基础,试验采用人工接种蚜虫的方法,对75份蔷薇属种质资源进行抗蚜性鉴定.结果表明,不同种质资源对蚜虫抗性表现不同,在75份蔷薇属种质资源中,筛选出抗蚜种质资源44份(58.67%)、感蚜种质资源31份(41.33%),其中高抗蚜种质资源5份(6.67%)、中抗蚜种质资源23份(30.67%)、低抗蚜种质资源16份(21.33%)、低感蚜种质资源12份(16.00%)、中感蚜种质资源6份(8.00%)、高感蚜种质资源13份(17.33%).抗蚜种质资源在不同类型蔷薇属中分布不均,野生种相对抗蚜,86.67%的野生种为抗蚜种质资源,60.00%的中国古老月季是抗蚜种质资源,有50.00%的现代月季品种为抗蚜种质资源.筛选出高抗蚜种质资源有中甸刺玫Rosa praelucens、木香花R. banksiae、突厥蔷薇R. damascena、金樱子R. laevigata以及现代月季品种‘土星露台’R. hybrid ‘Saturn Terrace’;中抗的种质资源为长尖叶蔷薇R. longicuspis、小果蔷薇R. cymosa、硕苞蔷薇R. bracteata、玫瑰R. rugosa、峨眉蔷薇R. omeiensis、紫月季花R. chinensis var. semperflorens、刺梨R. roxburghii等;低抗的种质资源是大花香水月季R. odorata var. gigantea、七姊妹R. multiflora. var. carnea等.筛选出的抗蚜资源可选作今后月季抗蚜虫育种亲本及商业化栽培种质,同时可从抗蚜种质资源中筛选抗蚜基因引入现代月季培育抗蚜新品种,这不仅有利于增加经济效益提高观赏价值,更有利于生态绿色发展.     

白粉菌对抗、感白粉病小麦品种叶片组织侵染情况的研究

采用透明染色法对白粉菌15号生理小种侵染的小麦叶片进行处理,观察不同时间段白粉菌对京411,Brock及其杂交后代近等基因系（NIL）叶片的侵染情况。结果表明：Brock,NIL抗病耐受性均强于京411,此结果可为今后抗病基因的克隆、植物抗性信号转导机制等研究提供细胞学上的依据。     

病毒诱导的基因沉默

病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)是近年发现的一种转录后基因沉默的现象,是快速鉴定植物基因功能的一种反向遗传学新技术,近年来成为植物基因功能研究的有力工具.文章从病毒诱导基因沉默的发现、作用机制、优势、病毒抑制子及其在植物基因功能研究和植物抗病毒的应用等方面进行了综述.     

陆地棉GDSL脂肪酶增强拟南芥对黄萎病菌的抗性

为了分析脂肪酶对于黄萎病菌的抗性功能,本研究采用RT-PCR技术从陆地棉中克隆得到1个GDSL脂肪酶(GDSL Lipase,GLIP)基因Gh GLIP,ORF全长1068 bp。采用滴花法将重组表达载体35S::Gh GLIP转入哥伦比亚型拟南芥,通过筛选、鉴定和纯合得到T3代转基因拟南芥。利用黄萎病菌悬浮液分别对野生型和转基因拟南芥植株叶片进行局部处理后,发现转Gh GLIP基因拟南芥植株能够抑制黄萎病菌诱发的叶片细胞死亡及病菌在叶片感染处的生长繁殖。酶活性测定结果显示,转Gh GLIP基因拟南芥植株的抗氧化系统酶和病程相关酶的表达获得了显著的增强;RT-PCR分析结果表明,黄萎病菌处理1 d后,转Gh GLIP基因拟南芥叶片的病程相关基因和乙烯信号相关基因的表达获得了显著的增加。本研究结果表明,棉花Gh GLIP基因可能通过参与乙烯信号,以及促进抗氧化系统酶和病程相关基因的表达,进一步增强拟南芥对于黄萎病菌的抗性。本研究可为棉花Gh GLIP基因增强植物抗病性分子机制解析,以及进一步的基因工程利用提供一定参考。     

病毒诱导的基因沉默

病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)是近年发现的一种转录后基因沉默的现象,是快速鉴定植物基因功能的一种反向遗传学新技术,近年来成为植物基因功能研究的有力工具.文章从病毒诱导基因沉默的发现、作用机制、优势、病毒抑制子及其在植物基因功能研究和植物抗病毒的应用等方面进行了综述...     

AGO1基因对拟南芥叶边缘锯齿状发育的影响

在拟南芥和水稻中Argonaute(AGO)蛋白是RNA介导的沉默复合体(RISC)的核心组分,在植物叶极性的分化方面具有重要的调节作用。实验根据AGO1基因序列设计一对特异引物,提取野生型拟南芥RNA作为模板,采用反转录PCR方法扩增出AGO1基因,并插入到克隆载体pGEM-T中。筛选鉴定后将AGO1连接到植物表达载体pBI121上,构建起植物表达载体pBI121-AGO1。并且利用农杆菌介导的方法转化拟南芥,通过抗性筛选,获得转基因植株。然后对转基因植株进行表型分析及AGO1蛋白的RT-PCR检测。通过对转基因拟南芥表达分析发现,与野生型拟南芥相比超表达AGO1蛋白的转基因拟南芥叶片明显呈锯齿状,说明AGO1基因影响拟南芥叶片发育。     

9种屋顶绿化阔叶植物叶片解剖结构与抗旱性的关系

选取屋顶绿化中9种常见的庭院观赏阔叶植物为试验材料,对其叶片微观解剖结构进行了观察,利用隶属函数法对这9种阔叶植物进行抗旱性综合评价,并对10项叶片解剖结构指标与抗旱性的关联度进行了分析。结果显示:9种阔叶植物抗旱性顺序由强到弱依次为迎春、花椒、连翘、红刺玫、红叶李、蜡梅、紫藤、南天竹、月季; 10项叶片解剖结构指标中上表皮厚度、栅栏组织厚度和叶片厚度与抗旱性的关联度最高。综合分析表明,不同植物叶片解剖结构差异显著,上表皮厚度、栅栏组织厚度和叶片厚度可作为筛选屋顶绿化抗旱植物的辅助指标。     

山桐子IpSAD基因家族分析及功能鉴定

【目的】硬脂酰-ACP Δ⁹脱氢酶(stearoyl-ACP Δ⁹ desaturase,SAD)是决定脂肪酸组成的关键酶,分离和鉴定木本油料植物山桐子(Idesia polycarpa)的SAD基因,可为遗传改良山桐子油的脂肪酸组成提供基因资源。【方法】 使用 HMM 和 Blastp 鉴定山桐子全基因组中的SAD家族成员;利用MEGA X、MEME和PlantCare等在线软件对其蛋白质理化性质、系统发育关系、基因结构、保守基序和启动子顺式调控元件等进行分析;使用MCSCANX分析山桐子和毛果杨SAD基因之间的共线性关系;基于RNA-seq数据,分析IpSAD各成员的表达模式,通过病毒诱导的基因沉默技术(virus induced gene silencing,VIGS)快速验证它们的生物学功能。【结果】 ①在山桐子基因组中共鉴定到7个IpSAD基因(IpSAD1~7),多重序列比对结果显示各成员间序列相似度较高且结构域保守;②系统发育分析表明,IpSAD成员可以分为3个亚组,与拟南芥SAD家族的分类结果一致,拟南芥单不饱和油酸合成关键基因AtSSI2与山桐子IpSAD2、IpSAD3、IpSAD4的亲缘关系较近;③启动子区域顺势调控元件预测结果显示IpSAD基因的启动子含有光反应、脱落酸响应等顺式调控元件;④IpSAD基因按其组织表达模式可分为3类,第1类和第2类成员在大部分组织中表达量较低,而第3类成员在所有组织中表达量均较高。⑤沉默IpSAD基因使叶片的油酸含量显著降低,其中IpSAD3的沉默可使油酸含量下降76%。【结论】 明确了IpSAD家族各成员的基本特征,确定了它们对于油酸合成的生物学功能,并为山桐子油脂生物合成调控机制研究奠定了基础。     

辣椒病毒诱导基因沉默体系的构建

采用RT-PCR方法克隆辣椒八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因部分序列,并构建病毒诱导基因沉默(VIGS)载体pYL156-PDS,经农杆菌介导侵染辣椒叶片,采用表型观察、半定量RT-PCR方法评价构建的VIGS体系的沉默效果.结果表明,辣椒新生叶片呈现明显的光漂白现象,且叶片内源PDS基因表达量明显低于对照.研究证明,辣椒VIGS体系已被成功构建,为规模化验证辣椒基因功能提供了技术平台.     

4个小麦品种的抗白粉病遗传分析

抗病品种郑315、CP87-26-12和91138-16-2-13-12,与感病品种豫麦49号杂交的F1代表现抗病,F2代抗、感单株的分离比例为31,表明这3个品种均携带1对显性抗病基因.N97189-2和豫麦18号的杂交F1代对白粉病表现高感,F2代抗、感单株的分离比例为13,由此推断N97189-2对白粉病的抗性由1对隐性基因控制.     

Breeding and molecular cytogenetic identification of wheat-Thinopyrum intermedium addition lines resistant to powdery mildew

Wheat-related species Th. intermedium was used to cross with common wheat Yannong 15. In the self progenies of the hybrid, two addition lines, Ⅱ-1-7-1 and Ⅱ-3-3-2, stable in cytology, were developed by cytology and powdery mildew resistance identification. Their chromosome number were 2n = 44 and formed 22 bivalents at PMC MI. In F1 of the two addition lines crossing with Yannong 15, there appeared about one univalent at PMC MI, respectively. Resistance identification in greenhouse and field using the No. 15 and mixed strains of E. gramnis f. sp. tritici showed that they were immune to powdery mildew. Chromosome number and resistance identification using the F2 single plants of the addition line crossing with Yannong 15 indicated that the resistant gene was located on the alien chromosomes. In situ hybridization using St and E genomic DNA as probe showed that the added chromosome in the two addition lines probably came from the E genome of Th. intermedium, which indicated that a pair of E genome chromosomes carried a new resistant gene to powdery mildew.     

龙爪槐枝干溃疡病的病原研究

【目的】鉴定龙爪槐枝干溃疡病的病原菌。【方法】采用组织分离法从龙爪槐枝干溃疡病病枝获得疑似病原菌,并通过野外致病性测定该病原菌,结合该病原菌的形态学特征、rDNA-ITS和EF-α基因序列分析,进行病原菌的种类鉴定。【结果】完成了F6菌株致病性分析的科赫法则实验,证实了其致病性; 鉴定该菌为腐皮镰孢菌复合种[Fusarium solani species complex(FSSC)]。【结论】腐皮镰孢菌复合种(FSSC)为引起龙爪槐枝干溃疡病的病原菌。     

链霉菌中3个新脂肪酰胺类化合物

特殊生境放线菌具有较大的开发前景,因其独特的生存环境可以产生新颖且具有生物活性的次生代谢产物.研究Streptomyces plumbidurans发酵液的次生代谢成分,并寻找具有抗肿瘤及抗菌活性的小分子化合物.利用凝胶Sephadex LH-20柱色谱、D101大孔树脂柱色谱、硅胶柱色谱等分离技术,并采用现代波谱学方法鉴定化合物的结构.采用噻唑蓝比色法测试化合物1～3抗肿瘤细胞毒活性;采用微量稀释法检测体外抑菌活性.从Streptomyces plumbidurans发酵液中确定3个新脂肪酰胺类化合物,并依次命名为：kcacylamide A(1)、kcacylamide B(2)和kcacylamide C(3),生物活性结果显示3个化合物在50μmol/L均无明显抗肿瘤细胞毒活性及抑菌活性.研究首次发现Streptomyces plumbidurans会产生脂肪酰胺类化学物质.     

青丝黄竹花形态与结构研究

青丝黄竹(Bambusa eutuldoides McClure var. viridi-vittata)又名惠阳花竹,是大眼竹的变种。笔者采用解剖观察及石蜡切片的方法,对青丝黄竹花器官形态与解剖结构特征进行描述和分析。结果表明:青丝黄竹的花序为假花序; 假小穗簇生,平均长度为2.34 cm,含5～7朵小花; 小花平均长度为1.12 cm; 具内稃、外稃各1片; 浆片3枚; 雄蕊6枚,雌蕊1枚; 花药紫红色,具4室药室,基着药,纵裂散粉,均长0.53 cm。未成熟花药壁4层,从外至内依次为表皮、药室内壁、中层和绒毡层。花粉粒为3细胞型,具1个萌发孔,花粉粒直径为21.09 μm; 子房1室,上位,侧膜胎座,倒立胚珠,双珠被。青丝黄竹3分枝的羽毛状柱头很长,属于短花柱长柱头型。     

Cloning of a novel phosphateserine aminotransferase gene from a Triticum aestivum-Elytrigia elongatum alien substitution line with resistance to powdery mildew

Shannong 551, a T. aestivum-E, elongatum alien substitution line with resistance to powdery mildew, was inoculated with pathogenic spores of powdery mildew. The leaf samples were prepared 48 h after inoculation for scanning electron microscopy. The result showed that germination of spores and growth of young mycelia on leaves of Shannong 551 were suppressed at the early stage of infection. At the same time, RNAs were prepared from the leaves for the cloning of WRP1 and RPW2 by cDNA RDA and RACE technology. BLAST analysis of the sequences indicated that both WRP1 and RPW2 were novel genes. WRPI contains no complete ORE RPW2 contains the conserved structure domain of aminotransferase, and its DNA sequence shares high homology with genes of phosphateserine aminotransferase in many organisms. Therefore, it is speculated as a novel phosphateserine aminotransferase gene. The results of Northern blot suggested that expression of RPW2 occurred at the early stage of infection by powdery mildew. Southern blot using the probe of RPW2, in which there was strong hybridizing signals in both genome of Shannong 551 and E. elongatum, but not in those of Jinan 13 and Lumai No.5, indicated that RPW2 derived from the genome of E. elongatum.     

基于谷胱甘肽刻蚀核壳Au@MnO2纳米粒子比色检测谷胱甘肽

谷胱甘肽(GSH)在控制细胞氧化还原状态中起着至关重要的作用，其在人体内浓度异常与许多疾病密切相关，因此，检测GSH具有重要意义.在磷酸缓冲盐溶液(pH=6.2)中，核壳型Au@MnO₂纳米粒子的外壳MnO₂被GSH刻蚀，使体系溶液颜色改变(浅绿→浅红)，吸光度降低.基于此原理，通过测量Au@MnO₂体系的比色信号随GSH浓度的变化，可以实现GSH的检测.在优化的条件下，Au@MnO₂传感体系检测GSH的线性范围为2nmol/L～0.1 mmol/L，检出限为1.62 nmol/L(S/N=3).该方法操作简单、灵敏度高、结果可视化，该传感体系对检测GSH具有很好的选择性，并可用于人血清样品中GSH的检测.