甘蓝型油菜BnEIN3基因的克隆及菌核病诱导表达研究

乙烯不敏感转录调节基因（EIN3）是定位于细胞核上的乙烯信号转导下游元件,其作为转录因子启动一系列转录级联反应,从而激活乙烯诱导的防御相关基因的表达。拟南芥EIN3功能缺失突变体表现出对死体营养型病原菌高度敏感,表明该基因在抗死体营养型病原菌中发挥一定作用。为克隆甘蓝型油菜EIN3（BnEIN3）基因,该研究采用荧光定量PCR研究菌核病不同抗性的油菜品种接种核盘菌后,BnEIN3的表达变化及差异,初步探讨了BnEIN3在油菜菌核病防卫反应中的作用。     

油菜叶绿体多顺反子双交换表达载体的构建(英文)

[目的]构建甘蓝型油菜叶绿体多顺反子表达载体,以期为油菜叶绿体基因工程研究奠定基础。[方法]根据GenBank中已知的油菜叶绿体DNA序列AF267640和Z50868,设计两对引物,用PCR方法获得了两段甘蓝型油菜叶绿体DNA片段,分别命名为RbcL和ACCD。将这两段甘蓝型油菜叶绿体DNA同源片段克隆到质粒pMD18-T中得到质粒pHBM715,然后再将由壮观霉素抗性基因aadA、甘露聚糖酶基因man和绿色荧光蛋白基因gfp这3个基因串联的表达盒克隆到质粒pHBM715中,从而构建成甘蓝型油菜叶绿体多顺反子表达载体pHBM716,并将该载体在大肠杆菌中进行表达鉴定。[结果]通过平板定性分析对所构建的油菜叶绿体表达载体上的表达盒进行了功能鉴定,表明同一多顺反子的3个基因在大肠杆菌中均得到了表达。[结论]该研究成功构建了甘蓝型油菜叶绿体多顺反子表达载体,为油菜叶绿体基因工程研究奠定了基础。     

油菜品种对油菜菌核病的田间抗性评价

[目的]筛选生产上可用的油菜菌核病抗性品种。[方法]采用自然接种法对30个安徽主栽油菜品种进行抗菌核病鉴定和利用评价。[结果]在鉴定的30个品种中,抗病、中感、感病和高感4个抗感类群分别占品种数的10.0%、76.7%、10.0%和3.3%,中感以上品种占80.0％,没有高抗类型。最感病品种为秦优10号,最抗病品种为沣油792F1。[结论]为合理利用抗病品种防治油菜菌核病提供了理论依据。     

甘蓝型油菜LOX2基因在MeJA、BTH和核盘菌诱导下的表达

利用荧光定量PCR技术,检测了甘蓝型油菜脂氧合酶基因LOX2在化学激素(MeJA和BTH)处理和核盘菌(Sclertinia sclerotiorum)接种后的表达差异,以及核盘菌诱导处理后LOX2基因在不同油菜菌核病抗性品种中的表达差异.结果显示:MeJA处理后,LOX2基因的表达水平在24 h达到最高,是处理前的30.3倍,表明LOX2基因的表达受MeJA诱导;相反,LOX2基因的表达受水杨酸类似物BTH的明显抑制.进一步研究表明:LOX2基因在核盘菌接种后期明显诱导上调表达,接种72 h后在高抗品种D083、中高抗品种ZS9和高感品种84039的表达量分别为接种前的5.0倍、2.7倍和1.7倍.因此,初步推测LOX2基因的高表达在油菜对菌核病抗性中起重要作用,参与了茉莉酸介导的菌核病抗性防御反应.     

根癌农杆菌介导油菜CBF1基因转化拟南芥

[目的]为油菜CBF1基因应用于作物抗逆遗传改良提供理论依据。[方法]采用根癌农杆菌介导法将油菜CBF1基因转入拟南芥,筛选抗性转基因拟南芥植株,进行PCR检测和GUS染色。[结果]与不抗潮霉素的野生型拟南芥幼苗相比,对潮霉素具有抗性的转基因拟南芥幼苗的叶片比较大,根特别长。PCR检测表明38株抗性拟南芥植株中有29株能扩增出与目的基因大小一致的条带,阳性率为76.3%,而野生型拟南芥植株没有扩增出相应条带。阳性PCR扩增产物的测序结果表明油菜CBF1基因已经转入到拟南芥。GUS染色表明有22株转基因拟南芥植株呈现阳性。[结论]油菜CBF1基因可以整合到拟南芥基因组并能稳定表达。     

人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜几种关键酶编码基因的表达与其抗性的关系

【目的】研究人工合成高抗菌核病甘蓝型油菜RB165的几种关键酶编码基因与菌核病抗性的关系。【方法】以RB165及其野生甘蓝抗病亲本BP（Brassica incana）和耐、感病甘蓝型油菜为试材,离体鉴定叶、茎菌核病抗性,并用qRT-PCR对4个病程相关基因（OXO、Cu/Zn SOD、PR2和PR3）在叶片接种0、6、12、24、36 h的表达进行检测。【结果】参试材料叶片和茎杆的抗病性达到极显著正相关（r = 0.93）; RB165的抗病性低于RP,但极显著高于耐、感病品（种）系;接种核盘菌后,OXO的表达被抑制,Cu/Zn SOD的表达则先下降后上升,PR2的表达出现2次峰值,PR3的表达被剧烈诱导,4个基因在不同材料间的相对表达量差异极显著,但变化规律相似。【结论】RB165的抗病性强于耐病甘蓝型油菜,但几种酶编码基因受核盘菌的诱导表达与菌核病抗性没有直接关系。     

甘蓝型油菜乙酰辅酶A羧化酶3个亚基基因的克隆及其表达

[目的]为构建乙酰辅酶A羧化酶的叶绿体表达载体奠定基础。[方法]以从甘蓝型油菜叶片中提取的叶绿体基因组DNA为模板进行PCR扩增,克隆羧基转移酶β亚基基因。以从开花20~29 d后油菜幼胚中提取的总RNA为模板进行RT-PCR扩增,克隆生物素羧化酶和生物素羧基载体蛋白的cDNA序列。最后,乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因被克隆到大肠杆菌表达载体中。[结果]SDS-PAGE分析结果表明乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因分别被克隆到大肠杆菌表达载体中。乙酰辅酶A羧化酶的3个亚基基因在大肠杆菌中的表达产物分别为76.6、44.0和81.5 kD,其融合蛋白分别占总菌体蛋白的12%、10%和6%。[结论]不同品种的甘蓝型油菜生物素羧基载体蛋白cDNA序列存在较大差异。     

油菜抗菌核病品种鉴定与评价

为了解推广油菜品种的菌核病抗性情况,筛选菌核病抗性强的品种,采用牙签人工茎杆接种方法对征集的95个主推油菜品种进行抗(耐)菌核病鉴定和利用评价。结果表明:在鉴定的95个油菜品种中,无高抗品种;达到中抗水平有7个品种,占鉴定品种的7.4%;达到低抗水平的有47个,占鉴定品种的49.5%;其余品种为低感或中感菌核病;无高感菌核病品种。达到中抗水平的油菜品种可在相应生态区推广种植并可作为抗病种质加以利用。     

甘蓝型油菜叶绿体多顺反子单交换表达载体构建

[目的]为研究质体定位的乙酰辅酶A羧化酶转化叶绿体奠定基础。[方法]根据GeneBank上的甘蓝型油菜的叶绿体DNA序列设计1对引物,通过PCR扩增获得与甘蓝型油菜叶绿体基因组可发生同源重组的DNA片段,构建甘蓝型油菜叶绿体多顺反子单交换表达载体,并在大肠杆菌中通过平板定性分析和Western印迹对所构建载体上的表达盒进行功能鉴定。[结果]以甘蓝型油菜的叶片叶绿体基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得4 357 bp的DNA片段,包含2个开放阅读框RbcL和β-CT。成功构建了甘蓝型油菜叶绿体多顺反子单交换表达载体pHBM720,而且同一多顺反子的3个基因均在大肠杆菌中得到表达。[结论]该叶绿体多顺反子单交换表达载体具有较强的通用性与安全性,比双交换表达载体更具优越性。     

烟草糖基转移酶基因SM-Ngt1在拟南芥中抗菌核病的初步研究

通过对转糖基转移酶基因SM-Ngt1的拟南芥T2代阳性植株接种油菜菌核病菌,鉴定其对菌核病的抗性,并应用实时荧光定量PCR(RT-PCR)确定植株中SM-Ngt1的表达水平。结果表明,拟南芥中SM-Ngt1基因对菌核病具有一定的抗性,且抗性的高低与体内SM-Ngt1的表达量具有明显的一致性。     

Transformation of Arabidopsis thaliana via Agrobacterium tumefacience with an endochitinase gene from Trichoderma, and enhanced resistance to Sclerotinia sclerotiorum

Sclerotinia sclerotiorum is an important pathogen to many crops and is especially damaging to rape in China. As a model plant Arabidopsis thaliana (Col0) was transformed by spraying Agrobacterium tumefacience with Trichoderma endochitinase gene ThEn-42 at initial bud stage. Eleven seedlings (corresponding to about 0.22 percent transformation) exhibited resistance to hygromycin. The DNA fragment unique to endochitinase (ThEn-42) was amplified by Arabidopsis leaf-PCR or genomic DN…     

冬油菜体内金属元素含量在低温驯化过程中的变化(英文)

[目的]研究冬油菜体内必需金属元素在低温驯化过程中的变化特征,旨在揭示必需元素在油菜抗寒性中的作用及机理。[方法]通过田间试验比较了不同抗寒性冬油菜(Brassic anapus L.)品种中双11号、甘油杂1号和金裕油1号体内必需金属元素(钙、镁、铁、锰、锌和铜)浓度在低温驯化过程中的变化。[结果]油菜体内金属元素浓度在低温驯化过程中变化明显,且品种间差异显著。在根系中,钙、镁、铁、锰、锌和铜浓度均呈显著升高的趋势,可能与低温引起蒸腾作用降低从而导致向上运输受阻所致;在地上部,钙、镁、锌浓度显著降低,而铁、锰和铜为升高趋势,各元素浓度变化幅度均以中双11号最大。[结论]维持地上部钙、镁、锌浓度稳定,提高地上部铁、锰、铜浓度,可能有利于冬油菜抗寒性的提高。     

中药提取物对油菜菌核病菌抑制活性及丁香活性成分的研究

[目的]对中药提取物进行抑菌成分分析,为新型植物源农药的研制提供基础。[方法]以丁香等14种中药乙醇提取物为材料,测定各提取物对油菜菌核病菌的抑制活性,采用气相色谱-质谱联用法分析丁香提取物的化学成分,并测定其对油菜菌核病菌抑菌活性和油菜菌核病菌菌丝干重的影响。[结果]结果表明:丁香提取物对油菜菌核病菌菌丝生长抑制效果最好,抑制率为100%。[结论]初步证实丁香酚为丁香提取物的主要抑菌成分。     

侧金盏花CBF转录激活因子基因片段的克隆

[目的]探索CBF转录激活因子基因在侧金盏花中是否存在。[方法]以侧金盏花基因组DNA为模板,根据拟南芥CBF基因序列的保守区设计1对特异性引物,通过PCR扩增获得1个DNA片段,将其克隆到pUCm-T载体中,转化大肠杆菌TG1,筛选阳性克隆并对其进行测序鉴定。[结果]测序结果显示通过PCR扩增获得的基因片段长448 bp。在GenBank中检索,该序列与从拟南芥和其他作物中克隆的CBF同源基因序列同源性较低,说明是一个新的基因片段,初步认定该片段是侧金盏花CBF基因片段。[结论]该研究为进一步克隆侧金盏花CBF转录激活因子基因全长序列、鉴定其生物学意义奠定了基础。     

一种适宜拟南芥PCR检测的DNA提取方法（摘要）（英文）

[目的]介绍一种适于拟南芥PCR检测的DNA快速提取方法。[方法]通过对常规DNA提取方法的改进（省去液氮研磨和苯酚提取的步骤）,获得可以快速大批量地提取拟南芥DNA样品的方法。于1.5ml Eppendorf管内加入400μl DNA提取液[内含200 mmol/LTri（pH值7.5）,25 mmol/LEDTA（pH值8.0）,250 mmol/LNaCl,0.5% SDS（W/V）],剪取拟南芥叶片材料少许（1片以下）加入400μl DNA提取液,用微型研磨棒将叶片捣碎至溶液成绿色,放置3 ～5 min;加入400μl氯仿/异戊醇（体积比24：1）,混合均匀,12 000 r/min离心5 min;取上清液至另一1.5 ml Eppendorf管内,加入300μl异丙醇,颠倒混合均匀,室温下放置5 min,12 000 r/min离心5 min;弃去上清液,以70%乙醇漂洗,放置晾干,加入100μl灭菌超纯水溶解,4℃放置备用。以随机抽取的拟南芥转基因株系和突变株系为样品进行验证。[结果]经过琼脂糖凝胶电泳及紫外吸收检测,DNA样品完整且污染少,PCR扩增目的片段结果良好,适于作为PCR反应的模板。经过对随机抽取的拟南芥转基因株系和突变株系的PCR检测,阳性植株目的基因扩增条带清晰,无假阳性,试验结果理想。[结论]该方法适用于拟南芥DNA样品的快速提取、PCR检测及拟南芥突变体筛选工作。     

油菜和新疆野芥体细胞杂种后代的菌核病抗性鉴定

菌核病是我国油菜的主要病害,发病严重年份可以造成10%以上的产量损失.寻找菌核病抗源、选育抗病品种一直是油菜育种的重要课题.新疆野芥分布于我国西北部新疆地区,具有较好的抗真菌性病害能力.利用离体叶接种、牙签法侵染和大田自然鉴定等方法,对新疆野芥与甘蓝型油菜的体细胞杂种后代衍生株系进行了抗菌核病鉴定试验.结果表明,体细胞杂种后代的抗病性高于对照品种中油821、中双4号和中双9号.并通过测定PAL,POD和PPO活性的变化来研究抗病材料的抗性机理.     

海岛棉抗枯萎病相关基因实时荧光定量PCR分析

【目的】以不同抗性海岛棉为材料,利用实时荧光定量PCR技术对11个棉花抗枯萎病相关基因进行表达量分析,为海岛棉抗枯萎病育种及抗病机理提供候选基因资源。【方法】选择海岛棉抗枯萎病材料06－146、易感材料新海14号,及以其为父母本杂交的RIL系高代材料10893（超抗）、10895（高抗）、10897（感病）、10796（易感）为实验材料,进行接菌处理。分别取接菌0、4、10、18、28和40 h后的幼苗下胚轴,提取mRNA并反转录。根据已知陆地棉抗枯萎病相关的EST序列和海岛棉抗病转录组测序筛选到的抗病相关基因序列设计引物,进行实时荧光定量 PCR反应。根据各基因在不同材料中的表达值,分析各基因与海岛棉抗枯萎病间的关系。【结果】CFW3、CFW10、comp62810、comp71372四个基因在海岛棉抗枯萎病过程中可能起着比较重要的作用,尤其是利用抗病材料和感病材料转录组测序后得到的与抗病性有关的comp62810、comp71372基因。【结论】不同棉花品种对病菌侵染的灵敏程度,不同的品种的灵敏度不同,用以判断基因的作用。     

农杆菌介导木霉几丁质酶基因转化拟南芥及其T1代对油菜菌核病抗性提高

通过根癌农杆菌介导花期喷雾，将内切几丁质酶基因导入拟南芥哥伦比亚生态型的野生型植株中，转化的种子经潮霉素抗性筛选，获得抗性幼苗11棵，转化频率为0．22％，经叶片PCR或基因组DNAPCR，扩增出外源基因ThEn42的特异性DNA片断，当代植株表现出不育、矮化和生长发育正常等不同表型。接种油菜菌核病菌(Sclerptinia sclerotiorum)后，T1代植株对病菌抗性显著提高。