菠菜非生物胁迫下实时荧光定量PCR分析中内参基因的选择

为筛选适宜菠菜不同胁迫下基因表达水平分析的内参基因,本研究选取ACT11、ACT2/7、G6PD、ELF1B、UBC2、TUB、TUA和CYP2共8个常用内参基因作为候选内参基因,利用实时荧光定量PCR技术,通过ge Norm、Norm Finder、Best Keeper软件分析和评价其在不同胁迫下菠菜幼苗中的表达稳定性。结果表明,8个候选内参基因在不同胁迫处理下菠菜幼苗中的表达丰度及稳定性存在差异,Na Cl和高温胁迫下G6PD表达稳定性最好,PEG胁迫下ELF1B表达稳定性最好。本研究结果可为菠菜非生物胁迫下相关基因的功能分析和基因差异表达研究提供有效的校正工具。     

植物乳杆菌Lp基因表达时内参基因的选择

实验以植物乳杆菌Lp为实验材料,用荧光定量PCR技术分析16S rRNA、Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenas、L-lactate dehydrogenase以及rec A protein四个候选内参基因的表达情况。应用两种软件ge Norm和Norm Finder程序对实验结果进行分析。实验结果显示在植物乳杆菌Lp中,稳定值最小的是16S ribosomal RNA,用Norm Finder软件分析,稳定值最小的也是16S ribosomal RNA。揭示16S ribosomal RNA适合做植物乳杆菌正常生长状态下的内参基因。     

赤霞珠葡萄发育后期RT-PCR内参基因的筛选和验证

葡萄果实发育后期基因表达水平的变化对果实品质的形成具有重要影响,选择合适的内参基因是提高实时荧光定量PCR分析准确性的首要条件。本试验以赤霞珠葡萄发育后期不同取样时间的果皮为材料,通过qRT-PCR分析了常用候选内参基因β-actin、EF-1α、GAPDH和SAND的表达变化,借助ge Norm、Norm Finder和BestKeeper程序筛选出在葡萄发育后期qRT-PCR分析的理想内参基因。结果表明,β-actin的稳定性最好,其次是SAND,而GAPDH和EF-1α的稳定性相对较低;同时,用筛选的内参基因β-actin和SAND分析葡萄白藜芦醇合成途径中二苯乙烯合酶基因的表达水平,其表达规律一致。说明,β-actin和SAND是研究赤霞珠葡萄发育后期基因表达的理想内参基因。     

连翘花器官生长阶段内参基因筛选与评估

为筛选连翘花器官生长阶段稳定表达的内参基因,选取12个(18S、60S、ACT7、EF1α、EF1αH、GAPDH、HIS、LIPL、RP、RPL17、TUB、UBQ)常用内参基因和7个(FS-1、FS-2、FS-3、FS-4、FS-5、FS-6、FS-7)新型基因,采用RT-qPCR技术及Ge Norm、Norm Finder软件分析这19个候选内参基因在长花柱和短花柱连翘花现蕾期、露冠期、初花期、盛花期、末花期的表达稳定性,并利用Excel进行综合评估。结果表明,单从Ct值推测60S变化范围小,且表达量较高,适合作为内参基因;Ge Norm分析得出,ACT7+HIS组合为最适内参基因;Norm Finder分析表明,FS-4基因表达最稳定。综合评价结果显示,可选用FS-4与HIS作为连翘花器官生长阶段的内参基因。     

抗药性灰飞虱稳定内参基因的筛选

[目的]本文旨在筛选抗药性灰飞虱稳定的内参基因,使目标基因的定量更加准确。[方法]在利用抗性灰飞虱雌成虫转录组数据挖掘新候选内参基因[26S蛋白酶体非ATP酶的调节亚基3(PMSD3)、泛素结合酶E2D2类基因(UBE2D2)、蛋白磷酸酶1B类基因(PP1B-like)和真核翻译起始因子3亚基(e IF-3)]的基础上,结合传统持家基因[3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、延伸因子(EF-1)、肌动蛋白1(β-ACT1)、核糖基化因子(ARF)、60S核糖体蛋白L9基因(RPL9)、40S核糖体蛋白S15e(RPS15e)和精氨酸激酶(AK)],采用以ΔC_T值法、Best Keeper、Norm Finder、ge Norm软件法和在线工具Ref Finder分析上述候选内参基因在不同抗性灰飞虱雌成虫和若虫中表达量的稳定性。[结果]在3种不同抗性的灰飞虱雌成虫中EF-1和e IF-3基因表达最为稳定;在抗吡虫啉的灰飞虱若虫中EF-1和ARF基因表达稳定;在抗溴氰菊酯的灰飞虱若虫中EF-1和β-ACT1基因表达稳定;在抗毒死蜱的灰飞虱若虫中RPL9和EF-1基因表达稳定。[结论]研究明确了3种不同抗药性灰飞虱雌成虫和若虫中稳定表达的内参基因,为实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术提供了有力的技术支撑,对后续灰飞虱抗药性研究中关键目标基因的准确定量具有重要的意义。     

葡萄糖基氟虫腈处理下蓖麻内参基因的稳定性分析

[目的]筛选葡萄糖基氟虫腈(GTF)及溶剂二甲基亚砜(DMSO)处理下蓖麻Ricinus communis稳定的内参基因,为研究GTF的韧皮部装载机制提供参考.[方法]选取Actin,ARC,ef1a,SamDC,TUA6为内参基因,通过实时荧光定量PCR分析基因表达量并利用geNorm,NormFinder,BestKeeper,Delta CT软件及RefFinder在线分析工具综合比较不同时间和不同浓度的GTF与DMSO处理后,5个候选内参基因在蓖麻幼苗子叶中表达的稳定性.[结果]各软件分析得出的内参基因稳定性排名依次为geNorm:Actin=ef1a＞ SamDC＞ ARC＞ TUA6;NormFinder: SamDC＞ ARC＞ Actin＞ ef1a＞TUA6;BestKeeper:Actin＞ ef1a＞SamDC＞ ARC＞ TUA6;Delta CT:SamDC＞ Actin＞ ARC＞ ef1a＞TUA6;RefFinder:Actin＞ SamDC＞ ef1a＞ARC＞ TUA6,而单独分析DMSO处理时,稳定性排名则为:ef1a＞ SamDC＞ Actin＞TUA6＞ ARC.[结论]综合分析GTF和DMSO处理,Actin的表达最稳定;在DMSO处理下,则ef1a最为稳定.     

不同发育时期鸡下丘脑和卵巢组织中内参基因表达稳定性分析

本文对常作为内参基因的3种常用持家基因在鸡不同发育时期下丘脑和卵巢中的表达稳定性进行分析,为鸡性腺轴上相关功能基因定量检测时内参基因的选择提供科学依据。以性发育不同阶段的济宁百日鸡为实验材料,利用实时荧光定量PCR技术检测常用持家基因beta-肌动蛋白基因(β-actin)、3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)和18S核糖体RNA基因(18S r RNA)在下丘脑和卵巢组织中的表达,并利用ge Norm、Norm Finder和Bestkeeper软件比较其表达稳定性。结果表明:在性发育不同阶段的济宁百日鸡下丘脑中,表达最为稳定的是GAPDH基因,而在卵巢中表现最为稳定的是β-actin基因。此结果为利用实时荧光定量PCR准确分析鸡性腺轴上基因相对表达的研究提供参考。     

番茄qRT-PCR内参基因的筛选

以高温、低温、盐胁迫、TYLCV接种处理和对照的番茄幼苗为植物材料,通过实时荧光定量RT-PCR(Real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)方法分析了常用的8个内参基因肌动蛋白基因(ACT)、甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因(GAPDH)、泛素基因(UBI)、18S核糖体RNA基因(18S)、转录延伸因子基因(EF-1a)、β-微管蛋白基因(TUB)、表达蛋白基因(EXP)和接合素蛋白复合物基因(CAC)在不同样本中的表达情况。利用ge Norm和Norm Finder软件分析筛选表达稳定性较高的内参基因。结果表明,在不同胁迫处理条件下,UBI和ACT的稳定性较高;在同样的胁迫处理中,8个内参基因的表达稳定性不同。综合而言,虽然UBI和ACT的稳定性同样较高,但在TYLCV接种处理试验中ACT的稳定性相对较差,而TUB和GAPDH表达较稳定,故TUB和GAPDH可在TYLCV接种处理试验中作为番茄qRT-PCR的内参基因。     

不同盐度下中华绒螯蟹胁迫相关基因的表达差异

通过对中华绒螯蟹在4个盐度梯度(0、10、20、30)下的胁迫试验,观察了4个类别的10个相关基因,即4个能量代谢相关基因、3个生长相关基因、2个应激性相关基因和1个渗透压调节相关基因的表达情况.结果表明:3个能量代谢相关基因(VATB、UBE、GAPDH)、1个应激性相关基因(GST)和渗透压调节相关基因(NAK)在不同盐度间的表达量存在显著差异(P0.05),而其他基因的表达量差异不显著(P0.05).应用Best Keeper、Norm Finder和Ge Norm 3个软件对各基因的稳定性进行分析发现:应激性相关基因(GST)和渗透压调节相关基因(NAK)对盐度变化的响应程度较高,表达不稳定;3个生长相关基因(S27、β-ACTIN、α-TUB)对盐度变化的响应程度低,表达稳定,可以作为不同盐度处理下基因差异表达的内参基因.     

柠檬色百合实时荧光定量PCR内参基因筛选

为筛选柠檬色百合(Lilium leichtlinii)实时荧光定量PCR稳定的内参基因,以柠檬色百合不同发育时期花被片、根、茎、叶和鳞片为试验材料,测定比较总类胡萝卜素含量;使用RT-PCR和荧光定量PCR检测9个候选内参基因(AP4、Actin、β-TUB、CYP、eIF、GAPDH、RH2、UBC和18S)特异性及表达水平,利用geNorm、NormFinder、Bestkeeper、ΔC_T程序和RefFinder网站综合评估候选内参基因表达稳定性;选用八氢番茄红素酶基因PSY对内参基因稳定性进行验证,最终确定合适且稳定的内参基因。结果表明：1)柠檬色百合花被片发育过程中Actin和AP4为9个候选内参基因中最稳定的内参基因,UBC为最不稳定的内参基因。2)柠檬色百合不同器官间eIF和AP4为候选内参基因中最稳定的内参基因,18S为最不稳定的内参基因。3)在柠檬色百合花被片发育过程和不同器官间,以筛选出最稳定的内参基因为参照计算所得PSY基因表达情况与实际测得总类胡萝卜素含量变化趋势一致;以筛选出最不稳定的内参基因作为参照计算所得PSY基因表达情况与总类胡萝...     

撒应用FISH-AFLP技术分析平欧杂种榛主栽品种的遗传关系

【目的】建立平欧杂种榛FISH-AFLP技术体系,并应用该技术分析平欧杂种榛主栽品种的遗传关系。【方法】以达维等10个主栽品种为试材,经DNA提取、PstⅠ/MseⅠ双酶切,进行FISH-AFLP反应,数据转换为“0—1”矩阵后,使用NTSYS pc 2.11F和Popgene 1.32软件进行数据分析并作图。【结果】从64对引物中,筛选出15对多态性强的PstⅠ/MseⅠ引物,共获得1 739条谱带,引物平均多态带比率97.94%;平欧杂种榛主栽品种的相似性系数为0.7556—0.8543,当阈值为0.8398时,可分成4个AFLP群,其中,玉坠（84-310）、辽榛4号（85-41）和平欧69号（84-69）单独为1群,其他品种为1群;平欧杂种榛主栽品种的有效等位基因数、基因多样度、Shannon信息指数分别为1.3921、0.2482和0.3957,具有较高的遗传多样性;研究获得的特征条带可用于平欧杂种榛主栽品种的快速鉴别。【结论】由于平欧杂种榛的实生选优群体是多亲本组合的混合后代,因此,该群体是一个具有高度遗传多样性的群体,主栽品种间存在复杂的亲缘关系;研究构建的FISH-AFLP技术流程、筛选得到的引物以及分析得到的各项遗传参数,可为其他榛属植物的相关研究提供参考。     

产蛋前期和产蛋期籽鹅组织内参基因的稳定性

【目的】分析比较使用广泛的7个候选内参基因在产蛋前期和产蛋期籽鹅组织中的表达情况,筛选籽鹅组织基因表达分析中最佳的内参基因及其数目。【方法】应用实时定量反转录PCR技术,分别检测28S rRNA、18S rRNA、GAPDH、ACTB、HPRT1、SDH和TUB在产蛋前期与产蛋期健康籽鹅肝脏、肾脏、心脏、腿肌和卵巢组织中的表达情况,采用绝对定量方法确定基因拷贝数,然后分别使用geNorm和NormFinder程序进行数据分析。【结果】产蛋前期籽鹅各组织中7个内参基因表达稳定度的顺序分别为：GAPDH=HRPT1（0.195）＞TUB（0.244）＞28S rRNA（0.414）＞18S rRNA（0.495）＞ACTB（0.541）＞SDH（0.610）;产蛋期籽鹅各组织中7个内参基因表达稳定度的顺序分别为：GAPDH=28S rRNA（0.128）＞TUB（0.181）＞ACTB（0.192）＞SDH（0.221）＞HRPT1（0.316）＞18S rRNA（0.362）,且7个基因的配对差异分析分别为V2/3（产蛋前期）=0.084、V2/3（产蛋期）=0.069,内参基因的最适数目均为2个。【结论】产蛋前期和产蛋期籽鹅组织目的基因的表达分析中相对适合的内参基因分别为GAPDH和HRPT1、GAPDH和28S rRNA。     

大蒜内参基因筛选及AsACO基因对盐胁迫和促生菌的响应分析

【目的】筛选大蒜在盐胁迫下的稳定内参基因,并分析1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因（AsACO）对盐胁迫和促生菌的响应表达特性,为深入探究促生菌的促生机制及大蒜对盐胁迫的响应机制研究提供理论参考。【方法】以乐都紫皮大蒜为试材,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测5个内参基因ACT、UBC、HIS3、18S rRNA、TUB在盐胁迫下的表达稳定性,结合GeNorm、NormFinder和BestKeeper筛选出最稳定的内参基因,并分析恶臭假单胞菌UW4对盐胁迫下AsACO基因表达的影响。【结果】 5个候选内参基因引物的特异性强、无引物二聚体。GeNorm分析得出候选内参基因稳定性排名为18S rRNA=TUB>HIS3>UBC>ACT,NormFinder分析得出内参基因稳定性排名为18S rRNA>HIS3>TUB>UBC>ACT,BestKeeper分析得出内参基因稳定性排名为UBC>HIS3>18S rRNA>TUB>ACT,最终以几何平均数综合分析得出18S rRNA为最稳定的内参基因。以18S rRNA为内参基因,检测出AsACO基因表达具有明显的组织特异性,在叶片中的相对表达量明显高于根。整个处理过程中,盐胁迫明显诱导AsACO基因在不同处理时间及不同组织中表达上调,根和叶片中AsACO基因的相对表达量分别在2 d和12 h时达最高,较正常培养（CK）分别显著升高124.43%和238.34%（P<0.05,下同）,与盐胁迫处理相比,盐胁迫+浇施恶臭假单胞菌UW4处理显著降低AsACO基因在不同处理时间根和叶片中的相对表达量,其中在2 d和12 h时降幅较大,分别降低了112.08%和343.34%。【结论】18S rRNA是盐胁迫下大蒜中最稳定的内参基因。盐胁迫可诱导大蒜根和叶片中AsACO基因的上调表达,从而间接促进ACO和乙烯水平升高,加速由乙烯调控的细胞衰老,甚至死亡,但盐胁迫下恶臭假单胞UW4具有抑制AsACO基因表达的作用,以减少ACO和乙烯的合成,从而延缓大蒜细胞衰老,提高逆境耐受性。     

近零磁场下灰飞虱转录表达分析稳定性内参基因筛选

【背景】 地磁场（geomagnetic field,GMF）并不是稳定不变的,其随时间和空间时刻变化。目前,随着对动物磁生物学研究的日益深入,基于实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术开展的磁响应基因转录表达谱研究有力促进了磁响应通路的鉴定和磁感受机制的揭示。【目的】 筛选近零磁场（near-zero magnetic field,NZMF）下短翅型灰飞虱（Laodelphax striatellus）稳定表达的内参基因,使对目的基因的定量分析更加准确。【方法】 迁飞性昆虫灰飞虱采自江苏省农业科学院试验田并在室内使用TN1三叶期稻苗进行扩繁（温度：（25.0±1.0）℃,相对湿度：70%—90%,光周期：14L﹕10D）。采用亥姆霍兹线圈室内模拟近零磁场（NZMF;＜500 nT）和地磁场（GMF;~50 000 nT）,人工模拟磁场强度有效处理空间为直径30 cm的球形空间,试验过程中严格控制除磁场强度外的环境因子（温度：（25.0±1.0）℃,相对湿度：75%,光周期：14L﹕10D）并利用磁通门计每日对人工模拟磁场进行校准和监测,灰飞虱连同TN1三叶期稻苗均置于试管中进行暴露处理,每隔两日与对照磁场中稻苗对调以避免稻苗潜在磁响应对灰飞虱的影响。利用Trizol法分别提取初羽化灰飞虱雌、雄成虫总RNA,检测各生物学重复RNA质量并调至含量一致,反转录为cDNA,利用qRT-PCR技术并结合常用内参筛选分析软件geNorm、NormFinder、BestKeeper以及在线综合分析系统RefFinder对在NZMF和GMF两种磁场强度下灰飞虱体内的内参基因稳定性进行评估筛选,其中,待评估的11个常用内参基因包括Actin1、Tubulin（α1TUB和α2TUB）、Elongation factor 1 alpha（EF-1α）、Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase（GAPDH）、Ubiquitin（UBI）、Ribosomal protein S11（RPS11）、Ribosomal protein S15e（RPS15）、Ribosomal protein L8（RPL8）、Ribosomal protein L9（RPL9）和ADP ribosylation factor2（ARF2）。【结果】 不同磁场环境（NZMF vs. GMF）下,灰飞虱短翅雌成虫EF-1α和RPL9表达稳定性在geNorm和NormFinder两种评估方法中都居于前两位,与BestKeeper软件的结果略有差异,进而利用在线工具RefFinder对以上3种方法的评估结果进行稳定性综合排序,结果表明EF-1α稳定性最好,RPL9稳定性次之;灰飞虱短翅雄成虫中,基于geNorm、NormFinder和BestKeeper 3种评估方法,α2TUB和RPL9表达稳定性中均居于前两位,而Actin1表达稳定性虽在NormFinder和BestKeeper中处于前两位,但其在geNorm中稳定性较低,最后,通过在线工具RefFinder综合分析表明,α2TUB稳定性最好,RPL9稳定性次之。【结论】 明确了不同磁场强度（NZMF vs. GMF）下适用于灰飞虱短翅雌、雄成虫中稳定表达的内参基因,其中,若使用双内参系统,雌成虫中可使用EF-1α和RPL9搭配,雄成虫中可使用α2TUB和RPL9搭配,为稳定表达的内参基因系统。此外,RPL9在灰飞虱短翅型雌、雄成虫中均可作为稳定的单一内参基因使用。研究结果确保了对灰飞虱响应磁场强度变化研究中关键目的基因转录表达的准确定量,并为今后开展磁场强度变化下的转录表达谱分析提供了有力保障。     

二斑叶螨内参基因的筛选及解毒酶基因的表达水平

【目的】筛选二斑叶螨（Tetranychus urticae）敏感（SS）和抗甲氰菊酯品系（Fe-R）中合适的内参基因,并通过基因相对表达定量PCR研究二斑叶螨抗性品系解毒酶基因表达水平的变化。【方法】采用实时荧光定量PCR（quantitative real time PCR,RT-qPCR）技术,分析二斑叶螨5.8S rRNA、α-tubulin、β-actin、ELF、GAPDH、RPL13a、SDHA和TBP共8个候选内参基因mRNA表达水平的稳定性,并分析二斑叶螨酯酶（Carboxyl/cholinesterases,CCEs）、谷胱甘肽转移酶（Glutathione s-transferase,GSTs）及细胞色素P450单加氧酶（Cytocheome P450 monooxygenases,P450s）等主要解毒酶基因相对表达量。用GeNorm和NormFinder软件进行内参基因稳定性评估,通过比较Ct值的方法进行基因相对表达量计算。【结果】8个内参基因中稳定性最高的为α-tubulin;以α-tubulin为内参基因,二斑叶螨Fe-R品系GSTs 基因TuGSTo1、TuGSTd1及P450s 基因CYP3D2相对表达量均显著高于SS品系,而CCEs 基因TuCCE1的表达量有所降低。【结论】在二斑叶螨SS和Fe-R品系中α-tubulin为理想的内参基因,RT-qPCR研究表明TuGSTo1、TuGSTd1和CYP3D2相对表达量的升高可能是二斑叶螨对甲氰菊酯产生高抗性的分子机理。     

Selection of reference genes for RT-qPCR analysis of Phenacoccus solenopsis (Hemiptera: Pseudococcidae) sex-dimorphic development

Mealybugs, such as Phenacoccus solenopsis, are highly sexually dimorphic. Winged adult males present such remarkable morphological differences from females that, to the untrained eye, conspecific adults of both sexes of P. solenopsis may be considered as two different insect species. A method to investigate sex-dimorphic mechanisms is by evaluating gene expression using RT-qPCR. However, the accuracy and consistency of this technique depend on the reference gene(s) selected. In this study, we analyzed the expression of 10 candidate reference genes in male and female P. solenopsis at different development stages, using common algorithms including the ?Ct method, NormFinder, geNorm, BestKeeper, and a web-based analysis tool, RefFinder. The results showed that EF1-β, RP-L32 and RP-18 S were selected as the most stable genes by both the ?Ct method and NormFinder; TUB-α was the most stable gene identified by BestKeeper; and RP-L40 and RP-L32 were the most stable genes ranked by geNorm. RefFinder, a comprehensive analysis software, ranked the ten genes and determined EF1-β and RP-L32 as the most suitable reference genes for the various developmental stages in male and female P. solenopsis. Furthermore, the two most suitable reference genes were validated by examining expression of the juvenile hormone acid O-methytransferase(JHAMT) gene. Results of the validation portion of the study showed that JHAMT expression was sex-biased towards males and exhibited a dynamic and classic expression pattern among the P. solenopsis developmental stages. The results can help further our knowledge on the molecular mechanisms underlying sexual dimorphic development in P. solenopsis.     

红肉苹果分裂素响应基因MdMYB308的克隆与表达分析

【目的】细胞分裂素是调控植物花青苷合成的重要激素,从新疆红肉苹果杂种一代优系‘紫红3号’中克隆得到分裂素响应基因Md MYB308,研究其在细胞分裂素调控苹果花青苷合成中的作用,为进一步完善红肉苹果育种的理论与技术体系提供参考。【方法】以红肉苹果‘紫红3号’(新疆红肉苹果与‘富士’杂交1代)的红色幼嫩叶片为外植体诱导的红色愈伤组织为试材,设计引物利用PCR克隆Md MYB308,对其进行生物信息学分析;并用不同浓度细胞分裂素处理,采用荧光定量PCR分析Md MYB308及花青苷合成相关基因的表达;通过酵母双杂交试验、荧光双分子互补试验验证Md MYB308与Mdb HLH3的互作关系。【结果】在‘紫红3号’中克隆获得Md MYB308全长,其包含768 bp完整的开放阅读框,编码255个氨基酸,预测其编码蛋白质分子量为28.37 kD,等电点为8.94;系统进化树分析表明,Md MYB308与At MYB4、Fa MYB1、At MYBL2在同一个进化枝上,氨基酸序列比对发现,Md MYB308蛋白存在EAR抑制序列;提高6-BA浓度有利于苹果愈伤组织花青苷的累积,与无细胞分裂素处理相比,1 mg·L~(-1) 6-BA处理愈伤花青苷合成结构基因Md CHS、Md DFR、Md UFGT与转录基因Md MYB10、Mdb HLH3的表达量升高,而Md MYB308表达被抑制;酵母双杂交与荧光双分子互补试验表明,Md MYB308与Mdb HLH3能相互作用。【结论】细胞分裂素(6-BA)可能通过抑制Md MYB308的表达影响Md MYB308与Mdb HLH3的结合从而促进花青苷的累积。     

解淀粉芽孢杆菌B1619脂肽类抗生素的分离鉴定及其对番茄枯萎病菌的抑制作用

【目的】从解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）生防菌株B1619发酵液上清中分离脂肽类抗生素,分析其抑菌活性相关成分,为应用解淀粉芽孢杆菌B1619菌株防控番茄枯萎病提供依据。【方法】利用特异性引物对B1619中3种脂肽类抗生素合成相关基因sfp、ituA和fenB进行检测;通过盐酸沉淀、甲醇抽提法等方法提取脂肽类抗生素粗提物;用Supelclean^TM LC-18柱及PHASE HF-NH2柱对3种脂肽类抗生素粗提物进行分离;通过MALDI-TOF-MS和HPLC分析、鉴定3种脂肽类抗生素;采用平板对峙培养分别测定3种脂肽类抗生素粗提物对番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)的抑菌活性。【结果】从解淀粉芽孢杆菌B1619的基因组DNA中扩增sfp、ituA和fenB等脂肽类抗生素合成基因,扩增产物经克隆、测序分析,表明B1619菌株中含有这3个基因。通过HPLC分析,发现60%甲醇洗脱液分离物分别在12、16.5、18 min处出现相应峰值,保留时间与bacillomycin L标准品一致,分泌量为18.5 mg·L^-1;70%甲醇洗脱液分离物分别在22、34、37、51及53 min处出现相应峰值,保留时间与fengycins标准品一致,分泌量为5.1 mg·L^-1;100%甲醇洗脱液分离物分别在27、37、41、51及53 min处出现相应峰值,保留时间与surfactins标准品一致,分泌量为74.3 mg·L^-1。经液质联用进一步验证分析3种脂肽类抗生素的质子化峰值,60%甲醇洗脱液分离物峰值范围在m/z=1 043.4、1 057.5和1 071.4 Da,是C13-C15的bacillomycin L;70%甲醇洗脱液分离物峰值范围在m/z= 1 463.9、1 477.9、1 491.9和1 505.9 Da,是C15-C17的fengycins;100%甲醇洗脱液分离物峰值范围在m/z=1 008.6、1 022.7和1 036.7 Da,是C13-C15的surfactins。平板对峙法试验结果表明1 mg·mL^-1 bacillomycin L和fengycins对番茄枯萎病菌有较强的抑菌效果,而1 mg·mL^-1surfactins对番茄枯萎病菌的抑菌活性较弱,再将surfactins的浓度提高至3和6 mg·mL^-1,发现其抑菌效果没有明显变化。【结论】B1619菌株分泌3种脂肽类抗生素,其中对番茄枯萎病菌生长起重要抑制作用的抗生素是bacillomycin L和fengycins,surfactins对番茄枯萎病菌的抑制活性较弱。     

鸭梨几丁质PbChiIV的克隆与表达

【目的】从鸭梨果实中克隆PbChiIV的全长cDNA序列,检测PbChiIV在根、茎、叶、果实以及在水杨酸（SA）和梨轮纹病菌诱导下的表达特性,以探讨该基因与SA信号转导及抗梨轮纹病菌的相关性。【方法】设计特异引物,克隆PbChiIV的全长序列,将测序得到的核苷酸序列和推导的氨基酸序列在NCBI上用BLAST进行序列相似性分析,利用BiotEdit软件对氨基酸序列进行比对,利用MEGA6.0构建系统发育树,利用实时荧光定量PCR技术分析该基因在梨不同组织以及在SA和梨轮纹病菌诱导下的表达。【结果】克隆了PbChiIV的cDNA序列为819 bp,GenBank数据库登录号为KJ872676。生物信息学分析表明,PbChiIV编码272个氨基酸,与沙梨的同源性达100%,与毛果杨（XP_006376418.1）、葡萄（NP001268173.1）、拟南芥（CAA74930.1）、紫花苜蓿（ACL36992.1）、蒺藜苜蓿（AAR87869.1）、豇豆（CAA61281.1）、榛子（AEM97876.1）、东方山羊豆（AAP03085.1）、葡萄（NP_001268075.1）、华东葡萄（ABY66958.1）、葡萄（AAB65777.1）、烟草（BAF44533.1）和海岛棉（AER29902.1）的同源性分别为79%、73%、73%、72%、72% 、72%、69%、68%、67%、67%、65%、67%和62%,属于第IV类几丁质酶基因。表达分析表明,PbChiIV在根中的表达量最大,分别是茎和叶的4.32和2.96倍,其次是在果实中的表达量,分别是茎和叶的2.48和1.70倍,在叶片和茎中的表达相对较低。在鸭梨幼果和成熟期果实中,SA和梨轮纹病菌均可诱导该基因表达。SA处理后基因的最大表达量是对照的2.83和3.8倍,病原菌处理后基因的最大表达量是对照的1.82和1.66倍,SA、病原菌处理后基因的最大表达量是对照的2.49和3.43倍,表达量分别在72、24和72 h达到最大值。【结论】PbChiIV可能参与SA介导的植物抗病防卫反应的信号通路,推测其参与梨轮纹病菌引起的防卫反应,在鸭梨抗病过程中起作用。     

接种枯萎病菌对甜瓜木质素合成相关酶活性及CmCADs表达的影响

【目的】明确接种枯萎病菌对甜瓜幼苗植株表型、木质素含量、木质素合成相关酶活性及肉桂醇脱氢酶（cinnamy alcohol dehydrogenase,CAD）基因表达的影响,找出响应枯萎病菌的CmCADs成员。【方法】选用抗枯萎病品种薄皮甜瓜‘彩虹7号’为试验材料。在甜瓜幼苗长至“三叶一心”时接种枯萎病菌-尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. melonis)。以长势相同的健康植株浇灌等量无菌水为对照。在接种后0、1、3、5、7和9 d观察甜瓜植株表型变化,并测定其营养器官中的木质素含量、木质素合成关键酶（苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和CAD）活性及CmCADs的表达量。【结果】接种枯萎病菌后,甜瓜植株表型发生明显变化。在接种枯萎病菌后5 d甜瓜植株叶片出现轻微萎蔫,接种后9 d植株全部叶片均已萎蔫。甜瓜营养器官中木质素含量及木质素合成相关酶PAL、POD和CAD活性在接种枯萎病菌后与对照相比均有不同程度的升高。其中木质素含量在根、茎和叶中呈现出一致的变化趋势,即木质素含量均随着接种枯萎病菌后天数的延长而增加,且显著高于对照。PAL活性在甜瓜根和茎中呈现先升高后下降的变化趋势,在叶片中整体呈现升高的趋势且显著高于对照。POD活性在各时期均高于对照并呈现出不同的变化趋势。CAD活性在甜瓜根、茎、叶中变化趋势一致,均呈现先升高后下降的趋势。接种枯萎病菌后,CmCADs各成员在甜瓜营养器官中的表达表现出组织特异性。根中除CmCAD4外,其他4个成员均在接种后7 d受强烈诱导。茎中各成员均无表达,而叶中CmCAD2和CmCAD5在接种后5 d受到强烈诱导。【结论】与对照相比,甜瓜营养器官中木质素含量及木质素合成相关酶PAL、POD和CAD活性在接种后均升高,表明木质素合成途径可能在甜瓜抵御枯萎病中起重要作用,根和叶中均受枯萎病菌诱导表达的CmCAD2和CmCAD5可能是响应枯萎病菌的CmCADs成员,并在甜瓜抗枯萎病中起一定作用。