MdMYB73的分子克隆及其在苹果愈伤组织和拟南芥幼苗中的盐抗性功能鉴定

从‘嘎拉’苹果中克隆了一个MYB转录因子基因(序列号:MDP0000894463)。该基因包含长为729 bp完整的开放阅读框,编码243个氨基酸,预测其蛋白质分子量为26.34 kD,等电点为9.29。系统进化树分析表明,这一MYB转录因子与拟南芥AtMYB73同源序列相似性最高,因此将其命名为MdMYB73。功能域分析表明,MdMYB73蛋白含有保守的R2R3-typeMYB绑定域。荧光定量PCR分析表明,MdMYB73在苹果的各个组织均有表达,在叶片和花中表达相对较高;MdMYB73的表达明显受盐胁迫的诱导。将异位表达MdMYB73的拟南芥幼苗进行抗盐鉴定,结果表明MdMYB73负调控拟南芥盐胁迫抗性;同时,AtSOS1,AtSOS3和AtNHX1抗盐相关基因的表达水平显著降低,表明MdMYB73可能负调控SOS反应,影响拟南芥抵抗高盐胁迫过程。将MdMYB73基因遗传转化苹果愈伤组织,抗盐表型分析表明,MdMYB73过量表达也明显降低了转基因愈伤组织对盐胁迫的抗性。     

苹果MdCBL家族基因表达分析及MdCBL1的功能鉴定

利用生物信息学的方法,对10个苹果MdCBLs家族蛋白的功能域进行预测,并与拟南芥AtCBLs家族的10个蛋白进行了系统进化分析,同时对苹果MdCBLs基因进行了系统的命名。利用qRT-PCR,检测了苹果MdCBLs基因在不同组织的表达及对非生物胁迫(包括盐、低温、ABA、干旱)的响应,结果表明,MdCBLs在苹果不同组织及非生物胁迫中起重要作用。另外,通过遗传转化苹果愈伤组织鉴定了MdCBL1在盐胁迫中的功能,MdCBL1过量表达明显提高了转基因愈伤组织的盐胁迫抗性。     

苹果早期落叶病的发生与防治

早期落叶病是苹果生长期常见的叶片病害,主要有褐斑病、灰斑病和轮斑病,其中最常见和危害最严重的是苹果斑点落叶病和苹果褐斑病。苹果斑点落叶病的越冬场所在受害叶、枝条或芽鳞中。春季产生分生孢子,随气流风雨传播,一年有2个发病高峰期。第1次在5月上旬至6月中旬,第2次在9月份。主要     

苹果斑点落叶病防治方法

<正>苹果斑点落叶病,又称苹果褐纹病、轮斑病,可造成大量落叶,发生时间早,危害时间长。1症状主要危害嫩叶、果实和枝条。1)叶片受害初期,出现褐色圆形斑点,病斑周围有绿色晕圈,边缘清晰。多个病斑连在一起,形成不规则大病斑,叶片枯焦脱落。2)果实受害后,在果面上产生直径2~3 mm褐色斑点,斑点周围出现红色晕圈。3)枝条受害后,产生椭圆形、褐色凹陷病斑。2发生规律苹果斑点落叶病病原菌为苹果链格孢强毒株系,病菌在病枝、病叶上越冬。次年苹果展叶后,病菌产     

苹果MdNAC143的克隆及其在苹果愈伤组织的抗盐功能鉴定

从‘嘎拉’苹果中克隆了一个NAC转录因子基因MdNAC143(序列号:MDP0000334047),其开放阅读框为924 bp,编码308个氨基酸,预测蛋白质的分子量为35.59 k D,等电点为6.32。结构域分析表明,MdNAC143蛋白N端含有保守的NAC结构域。酵母双杂交结果表明MdNAC143的全长及C端具有转录激活活性。荧光定量PCR分析表明,MdNAC143在苹果的各个组织均有表达,其中在叶片和花中表达相对较高;MdNAC143的表达明显受盐胁迫的诱导。将MdNAC143遗传转化‘王林’苹果愈伤组织,进行抗盐表型鉴定后发现,MdNAC143在愈伤组织中过量表达后能明显提高对盐胁迫的抗性。     

苹果MdRCD1基因的表达分析以及功能的初步鉴定

【目的】分离克隆苹果MdRCD1基因,分析其蛋白结构和逆境响应,并初步鉴定MdRCD1在苹果愈伤中的功能。【方法】同源克隆MdRCD1并测序,用DNAman和MEGA5相关软件分析MdRCD1氨基酸序列以及进化关系,不同逆境处理‘嘎拉’苹果组培苗,qRT-PCR分析MdRCD1在逆境条件下的表达量。农杆菌介导的遗传转化方法获得过量表达MdRCD1的转基因愈伤,不同盐浓度处理野生型和转基因愈伤,观察愈伤的长势,检测愈伤的鲜质量、脯氨酸和丙二醛含量,鉴定MdRCD1的初步功能。【结果】从‘嘎拉’苹果中克隆了MdRCD1(MDP0000234325)基因。该基因ORF为1 803 bp。通过进化树和蛋白同源性分析,表明苹果MdRCD1和中国白梨PbRCD1进化亲缘关系最近。在MdRCD1的N端有1个保守的WWE结构域,1个PARP催化中心,在C端有1个RST结构域。qRT-PCR实验表明MdRCD1在苹果各个组织器官中都有表达,在茎中的表达量高于其他组织;同时MdRCD1的表达受Na Cl、ABA、渗透胁迫等逆境胁迫的诱导。通过农杆菌侵染获得过量表达MdRCD1转基因苹果愈伤。盐胁迫处理条件下,过量表达MdRCD1的抗性明显提高。【结论】MdRCD1在进化过程中比较保守,苹果不同组织中都有表达,过量表达MdRCD1苹果愈伤的抗盐性得到提高。     

根癌农杆菌介导荔枝遗传转化研究

利用带有内含子的GUS基因(uidA)的瞬时表达,研究影响根癌农杆菌介导荔枝胚性愈伤组织遗传转化的若干因素。结果表明:在AGL-1、LBA4404和EHA105三种菌株中,EHA105对荔枝胚性愈伤组织的侵染力最强;采用2d的共培养时间既有较高的瞬时表达率,又避免了农杆菌的过度生长;0.5×10~8个细胞/mL的菌液密度为最佳侵染浓度;继代培养15d的胚性愈伤组织处于最旺盛分裂的时期,是转化的合适受体;愈伤组织转化前干燥处理对uidA瞬时表达率的提高有一定的促进作用。使用优化的农杆菌侵染条件获得了稳定表达uidA基因的荔枝抗性愈伤组织。     

红肉苹果冷信号基因MdICE1的表达及其蛋白与MdMYB的互作

根据拟南芥AtICE1蛋白序列在苹果基因组中Blast比对得到苹果同源蛋白序列,利用DNAMAN软件设计特异性引物并克隆苹果冷信号基因（MDP0000662999）,暂命名为MdICE1。以从新疆红肉苹果与‘富士’杂交F1代中选出的‘紫红3号’叶片诱导出的红色愈伤组织为试材克隆MdICE1,测序发现该基因的开放阅读框长度为1 626 bp,编码541个氨基酸。进化树分析表明,MdICE1与AtICE1在同一进化支上,推测它们具有相似的功能。氨基酸序列比对发现,MdICE1存在bHLH基序。低温处理有利于苹果愈伤组织花青苷的累积;与培养在24 ℃下的愈伤组织相比,低温（8 ℃）诱导苹果愈伤组织冷信号基因MdICE1以及花青苷合成相关转录因子基因MdMYB10和MdbHLH3的表达。酵母双杂交试验证明MdICE1可以与MdMYB10相互作用;亚细胞定位发现MdICE1蛋白存在于细胞核内;转化大肠杆菌并诱导获得了MdICE1的重组蛋白,为进一步研究MdICE1蛋白在花青苷代谢途径中的功能奠定了基础。     

红富士苹果摘袋后的主要病害及防治技术

1.小红点病是斑点落叶病菌侵染果面,使果实表面形成小红点。苹果摘袋后,果皮细嫩,对病害抗性低,感病机率更大。因此,防治小红点病,应以杀灭斑点落叶病菌的水剂杀菌剂为好,不提倡喷粉剂杀菌剂,以免污染果面,影响上色。同时,重视及加大套袋之前对斑点     

农杆菌介导GFP基因转化苹果茎尖碎片获得转基因植株

【目的】为解决基因型依赖性比较强的苹果品种遗传转化困难等问题,研究不同伤害处理方式下苹果茎尖碎片的再生能力及其对苹果转化率的影响。【方法】以苹果‘姬神’试管苗为试材,运用农杆菌介导法对苹果茎尖和离体叶片进行遗传转化。【结果】将茎尖纵切为4部分时,可以高比率的形成愈伤组织(88.4%)和再生不定芽(59.8%)。在20 mg·L-1的卡那霉素筛选压下,300个茎尖外植体中有50.4%的茎尖碎片形成愈伤组织并获得了19株表达GFP的转基因植株。而在同样的筛选压下有22.6%农杆菌介导的离体叶片形成愈伤组织,但不能获得转基因植株。降低筛选压可以提高植株再生率,但其中包含大量嵌合体,转化效率并没有明显提高。【结论】苹果茎尖做为转化受体基因型依赖性较低,要优于苹果离体叶片。     

Impact of storage conditions on the apple allergen Mal?d?1

Consumption of fresh apple fruits can induce allergic reactions in humans. The apple allergen Mal?d?1 is responsible for these allergic reactions in humans in Central Europe and North America. Biosynthesis of Mal?d?1 depends on apple cultivar, and its concentration increases with time during fruit storage. However, data on the impact of different fruit storage conditions during long-term storage are scarce. Hence, the Mal?d?1 contents of eight apple cultivars were analyzed for this study during long-term storage in a cold chamber as well as under controlled atmosphere conditions (CA). After harvest, apple fruits were stored for 12, 20, 28 or 36 weeks in a cold-chamber at +?2?°C or as under controlled atmosphere conditions of 1.5?% CO₂, 1.5?% O₂ at +?2?°C. Mal?d?1 content in apple fruit of all eight cultivars examined increased during fruit storage. In most cases, differences between Mal?d?1 of apple fruits stored in the cold chamber and under CA conditions were significant, but inconsistent. In apple cv. ??Elise??, fruits stored in the cold chamber contained more Mal?d?1 compared with those stored in CA, whereas the situation reversed in other varieties like cv. ??Boskoop??. The greatest Mal?d?1 content was measured in fruits of cvs. ??Golden Delicious?? and ??Gala??, whereas the smallest Mal?d?1 level was in cvs. ??Elise?? and ??Pinova?? over the whole storage time. Overall, this experiment showed the complexity of the relationship between the Mal?d?1 content, allergenicity of apple fruits, different cultivars, storage conditions and storage time. Persons allergic to apple fruits should consume the fruits as fresh as possible or only after a limited storage time. Furthermore, they should prefer apple varieties with a low content of allergenic proteins, such as cv. ??Elise?? or cv. ??Boskoop?? as a cultivar known for its large polyphenol content.     

‘秦冠’苹果MdWRKY基因亚细胞定位及原核表达

 以‘秦冠’苹果为试材,采用RT-PCR方法获得了一个WRKY基因,全长1 224 bp,推断其编码331个氨基酸,命名为MdWRKY。亚细胞定位分析MdWRKY蛋白分布在细胞核内,属于核蛋白。实时定量分析结果显示,MdWRKY基因受苹果斑点落叶病菌的诱导,表明其可能参与植物与病原菌的互作。随后进行原核表达分析,SDS/PAGE电泳结果表明表达蛋白与其蛋白大小一致。     

晚熟苹果新品种‘岳苹’

‘岳苹’是以‘寒富’ב岳帅’杂交选育而成的晚熟苹果新品种。果实圆锥形,平均单果质量295g,大果545g。果实鲜红色,果面光洁。果肉黄白色,松脆、中粗,汁液多,风味酸甜、微香,硬度11.2kg·cm-2,可溶性固形物15.3%,可溶性糖12.49%,可滴定酸0.22%,维生素C0.052mg·g-1。S基因型为S1S2。果实发育期165d左右,营养生长期220d。丰产,稳产,耐贮藏,抗寒,抗苹果轮纹病。     

Development of hypo-allergenic apples: silencing of the major allergen Mal d 1 gene in ‘Elstar’ apple and the effect of grafting

Summary

Many people who are allergic to birch pollen are also allergic to apple fruit, due to cross- allergenicity. Since apples are the most extensively consumed fruit in Europe, it is highly relevant to develop a hypo-allergenic apple.Apples with significantly reduced levels of the allergen, Mal d 1, may allow many apple allergics to eat them without an allergic reaction. We are currently collaborating to develop a hypo-allergenic apple within the European Integrated Research Project, ISAFRUIT (www.isafruit.org). Hypo-allergenic apple plants (Malus × domestica Borkh., ‘Elstar’) with decreased levels of Mal d 1 mRNA were produced by RNA interference (RNAi) technology. Ten genetically modified (GM) apple lines were selected. In vitro plantlets were first transferred to a greenhouse, then grafted onto wild-type M.9 rootstock to promote the development of fruit-producing trees. Levels of Mal d 1 gene silencing were measured repeatedly by quantitative real-time PCR. Compared to leaf samples from wild-type ‘Elstar’, two GM lines showed modest levels of gene silencing (up to 250-fold), whereas the other eight GM lines were significantly silenced (up to10,000-fold) in Mal d 1 gene expression. These levels of silencing were unaffected by grafting, and have been stable over more than 3 years, and throughout all developmental stages.     

中晚熟苹果新品种‘秦蜜’

‘秦蜜’是以‘秦冠’为母本,‘蜜脆’为父本杂交选育的中晚熟苹果新品种。果实圆锥形,平均单果质量230 g,最大353 g。果面光滑,底色淡黄,着红条纹。果肉黄色,酸甜可口,香气浓,汁液中等。果实硬度8.42 kg ? cm-2,可溶性固形物14.9%,可滴定酸0.40%,维生素C 159.7 mg ? kg-1。果实9月下旬成熟,生育期160 d左右,无采前落果现象,果实耐贮藏。早果性强,丰产,稳产,抗旱,抗寒,对苹果褐斑病有一定抗病性。     

超表达MdFLS2的拟南芥fls2突变体识别细菌鞭毛蛋白,提高对轮纹病菌的抗性

以红肉苹果‘紫红3号’愈伤组织为试材,克隆了细菌鞭毛蛋白受体基因MdFSL2,研究了其与拟南芥AtFLS2对细菌鞭毛蛋白敏感性差异以及对苹果轮纹病抗性的影响。进化树分析表明,MdFLS2与拟南芥AtFLS2亲缘关系较远,处于不同的进化树分支,与梨PbFLS2的亲缘关系最近。时空表达特异性研究表明,在苹果叶片中MdFLS2表达不随组织衰老而产生差异,能够被外源SA处理诱导,不受IAA、ACC处理影响;在根系中表达量最高,而在花与果实中表达量较低。在拟南芥中异源过表达MdFLS2,显著抑制植株生长,并出现叶片边缘枯死或细胞死亡的表型。在转基因拟南芥中受SA诱导的病程相关基因AtPR1、AtPR2和AtPR5,及衰老相关基因AtORE1和AtNAP的表达水平均显著高于野生型。为研究MdFLS2是否具有感知细菌鞭毛蛋白的能力,进行拟南芥根系生长抑制试验,MdFLS2超表达恢复了细菌鞭毛蛋白N端22个保守氨基酸肽段(flg22)对拟南芥fls2突变体根系生长的抑制作用,但flg22分别处理30和60 min,或20和40 min,flg22诱导的标志性基因表达水平及MAPK激酶活化水平在过表达MdFLS2的fls2突变体中显著低于同样处理的野生型。超表达MdFLS2提高了拟南芥叶片对轮纹病菌的抗性,并增强了拟南芥突变体fls2对假单胞菌DC3000的抗性。研究结果说明苹果MdFLS2是一个有功能的免疫相关基因,MdFLS2与AtFLS2在具体执行功能与作用机制上可能存在差异。     

苹果抗斑点落叶病突变体的细胞筛选

从苹果斑点落叶病菌(Alternaria mali Roberts)的Richards培养液中提取的AM—毒素,在254nm处有吸收峰。经叶片法、插枝法、电导率法等生物测试表明,AM—毒素具有寄主专化性。以AM—毒素为选择因子,配制成选择培养基,以感病品种岩富10、新乔纳金、国光、新红星的愈伤组织为材料,采用多步选择系统筛选抗病突变体。所得到的抗病系离开选择因子2个月后,仍保持获得的抗病性。与未经选择的原始型相比,抗病系的苯丙氨酸解氨酶活性增强,过氧化物酶同工酶带减少1～3条。在AM—毒素作用下,抗病系电导率增加速度显著小于原始型。接种病原菌孢子后,抗病系较原始型抗病。