十字花科黑腐病菌RNA提取与质量鉴定

十字花科黑腐病菌,学名野油菜黄单胞菌野油菜致病变种（Xanthomonas campestris pv.campestris,简称Xcc）,是一类γ-变形菌纲的革兰氏阴性细菌,能在世界范围内侵染十字花科植物,给农业生产造成重大损失。RNA是分子生物学的主要研究对象之一,提取高质量的RNA是研究十字花科黑腐病菌基因表达调控机理的基础。由于Xcc能产生大量胞外多糖及黄单胞色素,且细菌RNA半衰期较短,目前尚缺少一种大量提取Xcc高质量RNA的有效方法。该研究在参考多种RNA提取方法的基础上,建立了一种简单、有效的适合十字花科黑腐病菌RNA的提取方法。得到的RNA样品经过紫外分光光度法和甲醛变性凝胶电泳检测,证实为完整、均一的总RNA,达到了表达谱分析及cDNA文库构建的要求。     

野油菜黄单胞菌分泌组双向电泳样品制备方法的建立

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种（Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc）是十字花科植物黑腐病的病原细菌。我们建立了Xcc的蛋白质组学研究平台,用于分离、鉴定该菌的致病相关蛋白。为了减少胞外多糖（exopolysaccharide,EPS）对蛋白材料质量的影响,我们构建了EPS缺陷的Xcc8004ΔgumB突变体。本研究以Xcc8004ΔgumB出发菌株,用诱导培养液培养,取细胞上清通过超滤浓缩得到蛋白质粗提物,分别采用丙酮沉淀法、试剂盒纯化法和丙酮沉淀-试剂盒联用法来纯化蛋白质粗提物,通过比较双向电泳的结果优选最佳的样品制备方法。结果证明丙酮沉淀-试剂盒联用法较为理想,所得双向电泳图片清晰,分辨率高。因此,此方法可以用于制备野油菜黄单胞菌分泌组双向电泳样品,并可以满足进一步研究的需要。     

湖南省林木生物质能资源现状及利用潜力研究

以2019年湖南省林木资源数据为基础,研究了湖南省各市(州)林木生物质能资源储量、可收集量和可利用量的分布状况,为湖南省林木生物质能资源合理开发、利用提供数据支持。结果表明:湖南省林木生物质能资源总储量为76253.70×10⁴ t,其中主要林分生物质能资源储量占比最高,为87.26%,以市(州)为单位,分布在1357.09×10⁴~12629.88×10⁴ t之间;林木生物质能资源可收集量为3036.00×10⁴ t,其中灌木可收集量占比最高,为69.02%,以市(州)为单位,分布在28.67×10⁴~396.72×10⁴ t之间;林木生物质能资源可利用量为1410.11×10⁴ t,其中灌木可利用量占比最高,为59.44%,以市(州)为单位,分布在11.17×10⁴~152.69×10⁴ t之间。总体上,湖南省林木生物质能资源潜力较高,其中湘南和湘西地区的潜力高于其它地区。     

一个用于体外鉴定野油菜黄单胞菌Ⅳ型效应物的报告质粒的构建

许多革兰氏阴性植物病原细菌通过型分泌系统(T3SS),将效应物蛋白分泌并转运进入植物体内,从而引起植物发病或过敏反应。效应物是病原细菌和植物分子互作的关键物质。全基因组筛选鉴定型效应物蛋白并研究其功能,对于解明病原菌的致病机理、寄主范围和进化具有重要意义。利用avrBs1作为报告基因,将其过敏反应诱导结构域(AvrBs159-444)克隆到不含启动子的穿梭质粒pLAFR6上,构建一个用于型效应物转运体外鉴定的报告质粒pLJB,并以已经鉴定为效应物基因的XC-1553的启动子验证该报告质粒,证明pLJB工作正常。该报告质粒为进一步进行全基因组筛选鉴定野油菜黄单胞菌型效应物提供材料。     

细菌转座子Tn5转座机理的研究进展

细菌转座子Tn5属于IS4家族，两端具有两段倒置的IS50序列。右末端(IS50R)编码转座酶(Tnp)和一个阻遏转座蛋白(Inh)；左末端(IS50L)存在一个赭石突变，不能编码有功能的转座酶。Tn5属于非复制型转座子，被广泛应用于发现新基因、分析基因功能和构建突变体库。但是在相当长的一个时期里，人们对其转座机理、转座热点等问题并不完全清楚。随着在体外具有活性的转座酶Tnp EK／LP(同时含有E54K和L372P两个突变点)的成功构建，以及对Tnp催化中心三维结构的深入研究，近几年对Tn5的转座机理才有了深刻了解。本文综述了Tn5的转座机制、Tnp结构、DDE模体和转座频率调控等研究的最新进展。     

野油菜黄单胞菌Xcc 8004双组分信号转导系统基因及其蛋白架构分析

Xanthomonas campestris pv.campestris(Xcc 8004)是一个拥有复杂代谢循环的革兰氏阴性植物病原菌,它能侵染几乎所有的十字花科植物引起黑腐病。基因注释表明,该基因组存在大量编码双组分信号转导系统的基因,本研究利用生物信息学方法鉴定编码双组分信号转导系统感受蛋白和响应调控蛋白基因,结果表明,Xcc 8004共有111个双组分信号转导系统基因,55个感受基因中的30个与响应调控基因成对存在,很有可能组成一个双组分信号转导系统,25个感受基因和26个响应调控基因独立存在于基因组中。另外,还发现3个HKs和2个RRs未被注释。本文拟通过分析双组分信号转导系统基因及其编码蛋白的功能域架构,为Xcc 8004双组分调控系统的功能研究和防治病害提供参考。     

一个可用于鉴定野油菜黄单胞菌正向调控hrpX基因的报告质粒的构建

过敏性反应与致病性基因(hrp)所编码的Ⅲ型分泌系统(T3SS)是植物病原细菌的决定性致病因子。在黄单胞菌属中,HrpG是目前已知的hrp基因表达的最高层面的调节蛋白,至今尚未鉴定到野油菜黄单胞菌调控hrpG表达的基因。本研究利用hrpX启动子和蔗糖敏感型sacB基因构建了hrpX表达报告质粒。实验结果表明该报告质粒可用于筛选鉴定正向调控野油菜黄单胞菌hrpX表达的基因。该报告质粒的构建,为研究hrp基因表达调控机制,揭示植物病原细菌的致病机制提供了有效的材料。     

野油菜黄单胞菌2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸醛缩酶基因的突变分析

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种是发酵工业生产黄原胶的菌种,通过对Xcc8004菌株全基因组序列进行搜索,发现该菌株拥有完整的ED、EMP、HMP等糖代谢途径。为评估ED途径对细胞功能的影响,选择基因组中编码ED途径的关键酶——2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸醛缩酶的基因eda进行诱变,构建非极性突变体。通过对突变体表型进行分析,发现eda基因的突变体在培养基中能够正常生长繁殖,但其胞外多糖产量则降低77．6％。用一段包含eda基因的DNA片段对突变体进行功能互补,能基本恢复胞外多糖产量。这表明eda基因对细胞合成胞外多糖有重要影响,也暗示ED途径对细胞生长是非必要的,而对细胞大量合成胞外多糖是必须的。