RNA病毒诱导的烟草WRKY转录因子基因的应急表达

植物和病毒在基因水平上的互作是植物感病和抗病的分子基础。以模式植物烟草及其3种RNA病毒（马铃薯Y型病毒,Potato virus Y,PVY;烟草花叶病毒,Tobacco mosaic virus,TMV;黄瓜花叶病,Cucumber mosaic virus,CMV）为试材,旨在研究受病毒共同诱导、并可能在植物抗病反应中具有重要功能的转录因子基因。试验首先获得10个受病毒诱导的烟草同源基因。在比较了3种病毒侵染、低温和盐害协迫以及逆境信号物质(茉莉酸甲酯与水杨酸)处理对上述基因表达的影响后发现, 3种RNA病毒所诱导的植物基因有所不同。但属于WRKY基因家族的06G基因受3种病毒的共同、高效诱导,其表达水平与叶片发育程度呈负相关。研究结果表明, 该基因在植物病毒病发生及植物抗病分子育种中可能有重要意义。     

黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因克隆及在病毒检测中的应用

根据已经发表的黄瓜花叶病毒(CMV)外壳蛋白基因的序列,人工合成引物,通过反转录和PCR扩增并克隆了黄瓜花叶病毒辣椒分离物P33(CMV-P33)的外壳蛋白基因,构建到质粒PBS的Hinc位点.重组质粒经Sma酶切后,在0.8%低熔点琼脂糖上电泳,回收克隆的CP基因片段(约0.7kb),用切口平移的方法进行α-32PdATP标记.以此为探针,通过点杂交技术检测提纯的病毒CMV-P33和R1株系、CMV-P33的RNA,及受CMV侵染的辣椒叶片汁液,结果表明:提纯的CMV-P33和R1株系的最低检出量分别为1ng和4ng,CMV-P33的RNA为0.1ng.检测受CMV侵染的辣椒叶片汁液时,最大稀释倍数为100倍.其次,用该探针检测健康辣椒和受烟草花叶病毒(TMV)、马铃薯Y病毒侵染的烟叶汁液时,检测反应均为阴性.     

侵染烟草的黄瓜花叶病毒株系分化研究

根据已报道的黄瓜花叶病毒(CMV)外壳蛋白(CP)基因序列合成1对引物,对侵染烟草的黄瓜花叶病毒贵州分离物的病毒外壳蛋白基因进行基因扩增和序列分析。结果表明:40个CMV贵州分离物和CMV株系亚组ⅠB系列CP基因核苷酸相似性为95.1%~100.0%,与CMV株系亚组ⅠA系列CP基因核苷酸相似性为92.3%~98.2%,亚组ⅡCP基因核苷酸相似性为78.2%~80.5%。表明贵州CMV分离物与CMV株系亚组ⅠB系列同源性关系更密切,因而它们都属于CMV株系亚组ⅠB系列。     

黄瓜绿斑驳花叶病毒的生物学与分子检测鉴定

根据已报道的黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)外壳蛋白(CP)基因序列合成1对引物,对侵染黄瓜的CGMMV广西分离物CP基因片段进行扩增和序列分析,结果表明该分离物与CGMMV-GX-G (DQ647384)同源性最高,达100％.将病毒分离物摩擦接种于5种葫芦科植物、普通烟、心叶烟及苋色藜上,结果表明在葫芦科植物上均...     

突变和重组可克服异源复制酶在病毒复制中的功能缺陷

异源复制酶的组合无法有效地支持重组病毒的复制是雀麦花叶病毒科病毒存在的普遍现象。利用雀麦花叶病毒科黄瓜花叶病毒属的典型成员黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)和番茄不孕病毒(tomato aspermy virus,TAV)作为研究对象,分析2个复制酶的异源组合对重组病毒复制的影响。通过农杆菌浸润,将CMV RNA1(C1)和TAV RNA2(T2)进行异源组合,并将此与CMV RNA3(C3)或TAV RNA3(T3)混合侵染本生烟。接种后10 d,C1T2C3和C1T2T3接种的植物没有出现明显的病毒症状,通过Northern杂交,在系统叶中仅检测到微弱的病毒特异条带,这说明C1T2的异源组合无法高效地支持病毒的复制和侵染。当C1T2C3转接3代之后,接种的本氏烟植株表现明显的病毒症状,且病毒RNA的积累水平显著增加。病毒基因组RNA的测序结果显示,C1第1 390位、T2第1 695位发生点突变,而且C3的3'末端融合了T2的完整3'UTR序列。以上结果表明,通过病毒的突变或/和重组可有效提高异源复制酶对重组病毒的复制效率。     

1992年豫中烟区烟草花叶病优势毒原的初步分析

应用间接酶联免疫吸附法,对采自河南省中部烟区的花叶病标样检测结果表明,黄瓜花叶病毒(CMV)是1992年该烟区花叶病流行的优势毒原,其侵染率及含量均高于烟草花叶病毒(TMV)。CMV的平均侵染率为65.8％,TMV为29.7％,CMV和TMV的复合侵染率为27.9％。还对转基因抗花叶病NC89与普通NC89受侵染后的病毒含量进行了分析比较。     

侵染辣椒的黄瓜花叶病毒分离物的亚组鉴定及株系分析

根据已报道的黄瓜花叶病毒(CMV)外壳蛋白(CP)基因序列合成 1 对引物,对侵染辣椒的黄瓜花叶病毒湖北分离物的病毒外壳蛋白基因进行基因扩增和序列分析.结果表明:湖北省内不同辣椒主产区采集到的样品CP基因之间的核苷酸同源率高达98.2%～99.2%,与CMV亚组Ⅰ和亚组Ⅱ各株系之间的核苷酸同源率分别为92.1%～96.5%和72.1%～78.1%,并且和亚组Ⅰ中的ⅠB系列株系同源率更高.由此确认这4个CMV分离物属于亚组Ⅰ中的ⅠB成员.     

江苏黄瓜绿斑驳花叶病毒的鉴定

为确定从江苏省洪泽县大棚西瓜、仪征市露地瓠瓜、东台市露地南瓜上采集到3个表现为褪绿、斑驳花叶症状的病样是否为黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)侵染,采用电子镜观察、RT-PCR和序列测定方法对其进行鉴定。电子显微镜下可见300 nm×18 nm大小的直杆状病毒粒子。根据已报道的CGMMV外壳蛋白质(cp)基因序列合成特异性引物,对所提取病样的总RNA进行RT-PCR扩增,3个分离物的RNA模板中均可扩增到大小为500 bp左右的DNA片段,测序结果表明3个分离物的片段均含有486个核苷酸,包含完整的cp基因,编码161个氨基酸。3个分离物与已报道的7个CGMMV分离物核苷酸及其所推导的氨基酸序列同源性分别为91.8%～99.8%和98.1%～100.0%,与同属的其他3个病毒(Kyuri绿斑驳花叶病毒、黄瓜果实斑驳花叶病毒和小西葫芦绿斑驳花叶病毒)cp基因核苷酸及其所推导的氨基酸序列同源性分别为40.7%～54.7%和44.4%～60.2%,表明所采集的3个病样由CGMMV侵染引起。     

陕西省烟草主要病毒病种类及植物带毒的检测

【目的】明确陕西省烟区烟草主要病毒病种类及烟田周围携带病毒植物的种类及带毒情况。【方法】采用酶联免疫吸附法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA),对从安康、宝鸡、商洛、延安、咸阳、汉中和铜川烟区采集感染病毒病的167个烟草样品以及烟田周边7科23种植物的279个植物样品进行了检测。【结果】从感染病毒烟草样品中检测到烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、烟草蚀纹病毒(Tobacco etch virus,TEV)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)和烟草脉带花叶病毒(Tobacco vein banding mosaic virus,TVBMV)5种病毒。其中CMV的侵染最普遍,总检出率达74.34%;PVY、TMV、TEV、TVBMV的总检出率分别为58.16%,47.29%,21.59%和18.87%。在156个烟草阳性样品中,有28个样品受CMV、TMV、PVY或TVBMV单独侵染,其检出率分别为4.78%,10.09%,1.66%和1.18%,未检测出TEV单独侵染;其余样品均受2种以上病毒复合侵染,总检出率为82.05%。烟田周边279个植物样品中,176个植物样品被检测出携带有包括TMV、CMV和PVY等在内的烟草病毒,病毒检出率占63.08%。毒源植物样品中病毒检出率最高的植物为刺儿菜,其病毒检出率高达92.86%,其次为番茄、茄子、辣椒、蚕豆,其病毒检出率分别为90.91%,87.50%,86.67和78.57%。【结论】CMV取代TMV和TEV已成为当前陕西烟区的优势毒种,PVY检出率在部分烟区有明显上升的趋势。田间烟草病毒复合侵染现象严重,值得高度重视。烟田周围植物是烟草病毒病防治的重要考虑因素。     

甘蓝花叶病病毒种类鉴定及BrYV遗传变异分析

为了明确引起甘蓝花叶病的病毒种类，利用小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）高通量测序技术，并结合分子生物学方法查找甘蓝样品中的病毒序列，发现存在芜菁花叶病毒（turnip mosaic virus，TuMV）、黄瓜花叶病毒（cucumber mosaic virus，CMV）、蚕豆萎蔫病毒2（broad bean wilt virus2，BBWV2）、烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus，TMV）和芸薹黄化病毒（brassica yellows virus，BrYV）等5种病毒。采用RT-PCR技术进行验证，结果显示样品检测到BrYV、TuMV和CMV共3种病毒。对获得的BrYV外壳蛋白基因（coat protein，cp）进行测序和系统进化分析，获得1条576 bp的BrYV cp基因全长序列，与GenBank中BrYV分离物cp基因核苷酸序列同源率为88.0%~96.4%，氨基酸序列同源率为90.1%~95.8%。基于cp基因序列构建系统发育树，BrYV-GL为BrYV-C基因型，与中国内蒙古油菜BrYV（GenBank登录号EF079907）分离物cp基因序列聚集在一起，亲缘关系较近。BrYV cp基因共检测到4个潜在重组事件，可为后续甘蓝花叶病的研究和防治提供参考。     

来自安徽不同地区黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）cp 基因的分子进化分析

为了揭示黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)安徽分离物分子变异及系统进化情况,从安徽省5个地区采集感染CGMMV的葫芦科样本。提取感病样本总RNA,经RT-PCR扩增、克隆和测序,获得17个CGMMV分离物的cp基因序列。序列比对发现,17个CGMMV安徽分离物的cp基因核苷酸序列相似性极高,达98.4%~100%,与中国及东亚国家和地区的各个CGMMV分离物cp基因核苷酸序列相似性也非常高,达98.6%~100%,而与CGMMV西班牙分离物和俄罗斯分离物cp基因核苷酸序列相似性相对较低,为90.7%~92.6%。从构建的系统关系树可以看出,17个CGMMV安徽分离物与中国及东亚国家和地区的各个CGMMV分离物形成1个单独的分支,而CGMMV俄罗斯与西班牙分离物聚成另1个分支,说明来源于中国和东亚的CGMMV亲缘关系较近。     

绵羊Izumo1基因多态性及其与产羔数关联分析

为研究Izumo1基因多态性及与产羔数关系,本研究利用PCR和直接测序法对小尾寒羊和苏尼特羊的Izumo1基因DNA序列进行扩增、测序和BLAST分析,并和本课题组前期绵羊重测序数据进行比对,筛选出Izumo1基因SNP位点。同时,采用Sequenom MassARRAY~?技术进行基因分型,并对其SNP位点的基因型和等位基因频率在各群体中的分布进行研究。结果表明:小尾寒羊Izumo1基因DNA全长序列3 385 bp,苏尼特羊Izumo1基因DNA全长序列3 382 bp;筛选出8个Izumo1基因SNP位点,经过初步筛选,将在小尾寒羊、苏尼特羊、滩羊、萨福克羊、杜泊羊、草原藏羊这6个绵羊品种中位点分布没有差异的SNP位点排除,最终筛选获得的g.54412135AG和g.54412107CA 2个位点。Izumo1基因g.54412135AG位点在多羔和单羔绵羊品种中存在GG、GA和AA 3种基因型,G基因为优势等位基因;g.54412107CA在多羔品种中存在CC和CA 2种基因型,而在单羔品种中存在CC、CA和AA 3种基因型,C基因为优势等位基因,其基因型频率和基因频率在单、多羔绵羊群体间的分布差异均极显著(P0.01);群体遗传学分析得出g.54412135AG多态位点在6个品种中的多态信息含量(PIC)都属于低度多态(PIC0.25);g.54412107CA多态位点在杜泊羊中属于中度多态(0.25PIC0.5),在其他5个品种中都属于低度多态(PIC0.25),然而,关联分析发现Izumo1基因g.54412135AG和g.54412107CA位点的不同基因型与小尾寒羊不同胎次产羔数之间不存在显著关联(P0.05)。     

梭梭液泡膜焦磷酸酶HaVVP基因克隆及序列分析

以梭梭叶片为材料,根据其他植物液泡膜焦磷酸酶基因的保守序列设计引物,采用同源基因克隆及RACE-PCR方法克隆到1个H+-PPase基因,命名为HaVVP。HaVVP基因编码区长2 734bp,编码767个氨基酸;所得序列与GenBank中注册的高等植物H+-PPase基因核苷酸序列的同源性均在68%以上、氨基酸序列的同源性达80%以上。     

水稻lncRNA SVR及邻近SAUR基因在种子低温萌发中的表达

目的 长链非编码RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)长度大于200 nt，一般不具有编码蛋白质功能。探究低温下lncRNA对邻近SAUR基因表达的影响，以期为研究水稻种子低温萌发的能力提供理论依据。方法 lncRNA SVR由华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心前期研究筛选，可以响应低温胁迫，通过生物信息学方法分析lncRNA SVR的二级结构并寻找lncRNA SVR内部的冷胁迫基序，通过qRT-PCR分析lncRNA SVR和SAUR基因的表达特性。结果 lncRNA SVR序列中存在高度相似的冷胁迫响应基序，且在茎环连接处。表达特性分析表明，在种子萌发过程中低温胁迫会持续降低lncRNA SVR的表达，邻近的多个SAUR基因在低温胁迫下的表达量明显高于在常温下的表达量，表明lncRNA SVR的邻近SAUR基因一定程度上能够和lncRNA SVR一样响应低温胁迫。表达相关性分析表明，在低温萌发中lncRNA SVR与这些SAUR基因的表达均呈负相关关系，lncRNA SVR与OsSAUR55的表达呈显著负相关关系。进一步分析种子低温萌发中SAUR基因在lncRNA SVR敲除系中的表达情况，结果表明，在敲除系中，lncRNA SVR的下降幅度低于其在野生型中的下降幅度，OsSAUR41、OsSAUR53、OsSAUR54、OsSAUR55表达量的上升幅度均显著低于其在野生型中的上升幅度。结论 lncRNA SVR可能负调控OsSAUR55的表达，进而响应低温胁迫。     

ITGB1基因表达与鹅肥肝形成的关系

为探究ITGB1基因与鹅肥肝形成的关系,选取30只70日龄健康朗德公鹅,随机分为填饲组与对照组并进行24 d填饲.运用ITGB1基因序列进行生物信息学分析,采用RT-qPCR技术检测不同填饲阶段(填饲12d与24d)鹅肝脏中ITGB1基因的表达水平,同时,使用不同剂量的脂肪肝形成相关因子(胰岛素、葡萄糖、油酸、亚油酸和棕榈酸)处理鹅原代肝细胞,检测ITGB1基因的表达水平.结果 发现:全长CDS共2418 bp,编码805个氨基酸,与鸭的同源性高于98％,可编码1种亲水性蛋白;与对照相比,填饲12d与24 d时,鹅肝脏中ITGB1基因的表达均显著上调(P＜0.05);0.5 mmol·L-1油酸、亚油酸和棕榈酸均能显著地诱导鹅原代肝细胞中ITGB1基因上调(P＜0.05);200mmol·L-1葡萄糖能极显著地诱导鹅原代肝细胞中ITGB1基因上调(P＜0.01);此外,0.2 mmol·L-1胰岛素也能在一定程度上有诱导其表达上调的趋势(P=0.098).结果 表明,ITGB1基因表达上调与鹅肥肝形成密切相关,受脂肪肝形成相关因子诱导,提示ITGB1基因表达上调可能会促进鹅肥肝的形成.     

二穗短柄草DREB1G基因表达模式分析和在拟南芥中的异源过量表达

CBF/DREB基因是一类植物特异性转录因子,通过调控下游抗逆相关基因的表达,在植物逆境胁迫应答过程中发挥重要作用。为了研究新型的禾本科模式植物二穗短柄草DREB基因的功能,克隆BdDREB1G的cDNA序列,分析该基因在各种非生物胁迫条件下的表达,构建过表达载体,获得转基因拟南芥。结果表明:高温、低温和水杨酸胁迫处理显著诱导BdDREB1G的表达,暗示该基因响应高温和低温胁迫。初步观察结果说明,该与野生型拟南芥相比,转基因植株生长发育迟缓。这些为研究该基因响应非生物胁迫的功能奠定基础。     

普通小麦济麦21的LOX1基因cDNA片段克隆及分析

以普通小麦品种济麦21为材料,根据GenBank中已发表的LOX1基因序列设计引物,利用RTPCR技术获得一个小麦LOX1的基因片段,并对该片段进行测序和生物信息学分析。结果表明:克隆到的基因片段为384bp(GenBank登录号JX126806),GC含量为64.84%,推导氨基酸残基为127个,分子质量为11.15ku,等电点(pI)为4.93,与杜伦小麦、大麦、高粱、水稻的同源性分别为99.7%、94.8%、73.7%、56.2%。进化树分析表明,六倍体普通小麦LOX1基因与杜伦小麦LOX1基因(GenBank登录号HM126468)亲缘关系较近,先聚为一支,然后再与大麦的LOX1基因(GenBank登录号L35931.1)、高粱的LOX1基因(GenBank登录号GQ369443)聚为一类,最终与亲缘关系较远的水稻LOX1基因(GenBank登录号EU267789)聚类,这与物种亲缘关系的远近基本一致,表明所得LOX1基因片段可作为研究物种亲缘关系或遗传距离的参考标记之一。     

尾叶桉苯丙氨酸解氨酶基因的克隆、表达与单核苷酸多态性分析

【目的】通过获得尾叶桉Eucalyptus urophylla苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因序列,分析其在不同水肥处理下的表达模式及在尾叶桉群体中的单核苷酸多态性(SNP),为研究该基因与尾叶桉抗逆性的相关性提供基础。【方法】根据巨桉E.grandis的PAL基因序列设计引物,通过基因克隆、测序获得尾叶桉PAL基因序列;采用逆转录定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)分析该基因在不同水肥处理下的表达模式。【结果】PAL基因组全长4 507 bp,包括166 bp的5′非编码区、411 bp的3′非编码区、2 172 bp的氨基酸编码序列(由2个外显子组成,分别为422和1 750 bp)和1 759 bp的内含子区域。PAL基因在AT4处理中表达量最高,在AT5处理中表达量最低。尾叶桉PAL基因与巨桉具有高度相似性。尾叶桉PAL基因的SNP位点主要集中在内含子区域,可见尾叶桉PAL基因在长期进化过程中保持着稳定的遗传。【结论】获得尾叶桉PAL基因全长4 507 bp,该基因具有遗传稳定性,且可能在尾叶桉抗逆性中起重要作用。     

TAPHS1基因序列多态性与小麦生殖发育稳定性的相关分析

TAPHS1基因是MFT-like基因,可调控小麦成熟期的籽粒休眠(影响穗发芽抗性)且与开花的发育控制相关,位于小麦3A染色体短臂上。为探究该基因序列多态性与小麦生殖发育稳定性的关系,设计PCR引物扩增TAPHS1基因的2个高频变异区,获得86个品种相应基因区段的DNA序列信息;以不同播期之间抽穗期相差时间为指标调查评价各品种的生殖发育稳定性。结果表明:在TAPHS1基因的高频变异区存在5种多态性,将其命名为A类、B类、C类、D类、E类;A类、B类、C类属非编码区多态性,D类及E类同时涉及编码区和非编码区多态性;D类及E类序列多态性与生殖发育稳定性相关,并根据D类序列信息开发了分子标记。