玉米衰老相关蛋白基因ZmSAP的克隆与表达分析

利用立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)诱导胁迫下玉米高耐纹枯病自交系幼苗叶片所构建的cDNA文库中获得的EST序列,通过电子克隆和RT-PCR方法,结合cDNA末端快速扩增技术,从玉米叶片中分离克隆到衰老相关蛋白基因的全长cDNA序列,命名为ZmSAP(GenBank登录号:GU253311)。序列分析表明,ZmSAP全长1156bp,包含一个完整的603bp的开放阅读框(ORF),具有连续的Poly A尾和典型的加尾信号AATTAA。ProtParam程序预测表明该基因编码200个氨基酸,相对分子量为21.92kD,等电点为10.38。该氨基酸序列与豌豆、挪威云杉、寄生藻等有不同程度的同源性且在不同物种间具有一个保守结构域,染色体定位发现该基因位于玉米第1条染色体上。荧光定量PCR分析表明,在高耐纹枯病自交系R15和高感纹枯病材料478中ZmSAP基因在病菌胁迫初期呈诱导表达,可能参与了病原菌诱导的细胞程序性死亡过程,说明该基因与纹枯病菌胁迫响应机制密切相关。     

稻曲病菌cDNA文库的构建

 以稻曲病菌菌丝和薄壁分生孢子提取的总RNA为起始模板,利用SMART cDNA library construction kit构建稻曲病菌cDNA文库,并分析文库质量。结果显示,未扩增文库滴度9.03×10⁶pfu/mL,重组率为99.5%,扩增后文库滴度达5.52×10⁹pfu/mL。随机挑取10个噬菌斑转化成质粒,SfiⅠ酶切显示插入片段长度在400-2000bp之间;经测序得到10条表达序列标签(EST),GenBank数据库相似性联配结果显示6条EST具有同源序列。其中,克隆R2为乙酰胺酶同源物编码蛋白。     

稻瘟病菌附着胞差异表达基因文库的构建方法

 利用抑制性差减杂交方法构建了稻瘟病菌分生孢子接种24h所形成的附着胞差异表达基因文库。采用复印胶片诱导稻瘟病菌附着胞形成,在孢子浓度为1.0×10⁶个/mL时,附着胞的形成率达到96.5%。分别提取附着胞、菌丝和分生孢子RNA,反转录成cDNA并经Alu Ⅰ酶切、接头连接后,以附着胞cDNA片段为tester,菌丝及分生孢子cDNA为driver进行抑制性差减杂交,构建成差减文库。从文库中分离获得142个基因片段,通过RT-PCR方法鉴定其中的71个为差异表达基因,证实文库高效可靠。构建优质的稻瘟病菌附着胞差异表达基因差减文库,为深入了解附着胞形成过程中基因的表达及功能奠定了基础。     

白粉菌侵染后的拟南芥酵母双杂交cDNA文库构建及其利用

 拟南芥广谱抗病基因RPW8对拟南芥白粉病菌、霜霉病菌和烟草花叶病毒等均具有抗性。为了深入研究其广谱抗病机制,筛选鉴定与RPW8具有直接相互作用的蛋白,我们以含有RPW8的拟南芥纯合转基因系S5为材料,接种拟南芥白粉菌系UCSC1,36 h后取样,构建了白粉菌侵染初期的拟南芥cDNA文库。为了提高文库对长片段基因5′端的覆盖率,分别使用含有oligo(dT)和oligo(dN)的接头引物反转录cDNA第一链,PCR扩增双链cDNA。将纯化后的双链cDNA与线性化载体pGADT7-Rec混合,利用同源重组技术在酵母菌株Y187中构建cDNA文库。经检测,文库转化效率为5.0×10⁶/3 μg pGADT7-Rec,滴度为2.5×10⁸ CFU·mL^-1,插入片段长度在350～2 000 bp之间,平均插入片段大小为750 bp。用RPW8.1和RPW8.2构建诱饵载体,分别获得11和12个候选互作蛋白。结果表明此cDNA文库质量较好,适用于互作蛋白的筛选。     

小麦条锈菌cDNA文库构建和表达序列标签(ESTs)分析

 小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)是全世界范围内小麦生产上的重要病原真菌, 但是对小麦条锈菌的基因组和基因功能却了解甚少。为了促进小麦条锈菌基因组学的发展和大规模基因发现, 我们以噬菌体λTrip1Ex2为载体, 采用SMART技术构建了小麦条锈菌萌发夏孢子的cDNA文库。原始文库的滴度为1.1×10⁶pfu/mL, 平均插入片段长度为750 bp。从文库中随机挑取279个cDNA克隆测序, 分析发现这些ESTs的平均GC含量为45.08%。通过聚类分析, 279个ESTs拼接成31个contigs和80 singletons。BLASTx分析表明, 47%的ESTs与GenBank中报道的功能已知或未知蛋白具有相似性。tBLASTx分析表明12个uniseqs与EST数据库中的序列具有相似性, 其中9个是来自担子菌的cDNA文库。几个EST与已知的真菌致病相关基因具有高度相似性。RT-PCR分析了几个基因在小麦条锈菌侵染过程中的表达水平。这些结果为小麦条锈菌夏孢子萌发以及侵染寄主过程中的基因表达研究奠定了很好的分子生物学基础。     

条锈菌诱导的小麦叶片cDNA文库构建及表达序列标签分析

 以小麦品种水源11和条锈菌CY31号小种为材料,用SMARTTMcDNA Library Construction Kit构建条锈菌诱导的小麦叶片cDNA文库。得到原始文库的滴度为6×10⁶pfu/mL,扩增文库滴度9×10⁹pfu/mL,重组率98%,插入片段在0.5~2.2kb。随机挑取600个克隆,测序获得594条高质量ESTs,与GenBank序列进行BLASTx分析,已知功能ESTs与植物同源比例最高,占44%;其次为真菌,占32%;有18%ESTs在GenBank中没有匹配的同源产物。蛋白功能分析表明,PIG28编码蛋白、ABC转运子、金属硫因、泛素、质膜H⁺-ATPase和氨基酸透酶等可能参与了寄主与病原菌互作过程。     

大丽轮枝菌及激素处理后棉花酵母双杂交文库的构建

大丽轮枝菌是引起棉花、马铃薯等重要作物黄萎病的土传病原真菌,其分泌的胞外蛋白是侵染寄主的重要毒力因子,因此研究胞外蛋白与寄主的相互作用具有重要意义。本研究旨在构建高效的棉花酵母双杂交cDNA文库,并通过已知大丽轮枝菌效应子VCR1互作蛋白的筛选来评价构建文库的质量。分别采用大丽轮枝菌及茉莉酸甲酯、水杨酸和乙烯处理海岛棉‘海7124’以诱导其抗病基因表达,混合RNA样品构建酵母双杂交cDNA文库,文库滴度达1.18×10⁸ cfu/mL,检测重组率100%,插入片段在300~2000 bp之间。以效应子VCR1为诱饵筛选获得27个潜在互作蛋白,并进一步确证了1个与VCR1互作的靶标蛋白。本研究构建的酵母双杂交文库将为筛选与大丽轮枝菌效应子互作的蛋白及后续互作机理研究提供重要的研究基础。     

广西水稻上嗜水小核菌的鉴定及系统发育研究

 从类似纹枯病的水稻病株上分离到一种在菌核形态上与纹枯病菌(Rhizoctonia solani)有明显差异的真菌,致病性测定结果表明该菌能侵染水稻、玉米和大豆。对该菌的显微形态、生物学特性以及核糖体DNA-ITS序列进行研究,结果表明该菌为嗜水小核菌(Sclerotium hydrophilum Sacc.)。病菌在30℃、pH为6~9条件下生长表现最佳,属硫胺素自养型菌;营养菌丝与立枯丝核菌相似,菌核球形或椭圆形,数量极多,其平均大小仅为386.4μm×420.7μm;该菌的核糖体DNA-ITS序列与GenBank中唯一一个嗜水小核菌(登录号为DQ875597)的同源性为99.5%,并且与大多数丝核菌(Rhizoctonia spp.)也有一定的同源性,病菌的28S rDNA-RFLP分析结果进一步说明了该菌在系统发育上与丝核菌类真菌具有较高的同源性。通过比较该菌和几种与水稻纹枯病相关丝核菌核糖体DNA-ITS序列的差异,设计了一对特异性引物PS-1和PS-2,能专一地从被该菌侵染的水稻感病组织中扩增出一段约550bp的DNA。     

玉米自交系纹枯病抗性鉴定及抗病资源筛选

连续 2年以土壤接菌的方式对 45个玉米自交系进行田间纹枯病抗病性鉴定 ,同时对自交系R15和R0 9盆栽于玉米第 6叶鞘接种纹枯病菌进行抗病性比较。结果表明 :自交系间抗感性存在明显差异 ,抗感性在两年度间的表现也存在明显差异 ,但单个自交系在两年度的抗感性表现具有相对稳定性 ,自交系R15的抗性强于R0 9。 45份材料中没有发现对纹枯病菌表现免疫的自交系 ,其中 ,高抗材料占所鉴定总数的2.2% ,中抗占 17.8% ,中感占55.6% ,高感24.4%。依相对抗病性指数 ,从中选出最抗的和最感的自交系各 3个 ,以利于今后做玉米抗纹枯病基因的遗传分析     

可可毛色二孢菌侵染后的烟草酵母双杂交cDNA文库构建

正葡萄是世界上最重要的经济果树之一,据联合国粮食及农业组织统计,截止到2013年,中国葡萄栽培面积已达715.5万hm2,葡萄总产量超2 300万kg。长期以来,葡萄病害是影响葡萄产业健康发展的重要因素。近年来研究发现由葡萄座腔菌科真菌(Botryosphaeriaceae)引起的葡萄溃疡病(Botryosphaeria dieback)是葡萄上的主要枝干病     

小麦种质N9820抗白粉病的特异基因表达谱分析

小麦白粉病是由白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)引起的世界性真菌病害之一,白粉病原菌的生理小种多,毒性变异速度快,很容易造成品种抗病性的丧失。培育抗病新品种有两种基本措施,一是发现与利用新的抗病基因;二是诱导防御     

辣椒疫霉侵染拟南芥的酵母双杂交cDNA文库构建及其应用

正辣椒疫霉(Phytophthora capsici)是一种重要的植物病原卵菌,其寄主范围较广,可引起辣椒、番茄、黄瓜、南瓜等多种重要蔬菜作物的疫病。辣椒疫病是一种毁灭性病害,在田间发病经常造成幼苗猝倒、茎秆枯死和果实腐烂,危害相当严重,每年给全世界蔬菜产业造成的损失就高达10亿美元~([1])。辣椒疫病1918年在美国首次发生,之后在世界范围内迅速扩展。20世纪50年代我国最早在江苏     

大豆花叶病毒诱导的应用于膜蛋白酵母双杂交的大豆cDNA文库构建

Membrane-baesd yeast two-hybrid system is an effective method for research on interaction between Soybean mosaic virus-encoded membrane-associated proteins and host factors, while the Gateway technology without the use of restriction enzyme cloning techniques is easier for construction of virus-induced host cDNA library. In this study, both membrane-based yeast two-hybrid system and Gateway^TM systems were used. With TRIZOL regent, total RNA was extracted from soybean leaves infected with soybean mosaic virus. SMV-induced soybean primary cDNA library constructed by Gateway technology was recombined into a reconstructed prey vector for membrane-based yeast two-hybrid system. The capacity and quality tests showed that the library titer was 1.7 ? 10⁶cfu/mL and the length of inserted cDNA fragments ranged from 0.5 to 2 kb. It is available for research on interaction between the virus-encoded membrane protein and host.