黄曲霉ste20-like基因功能鉴定及与ste20基因功能的比较

为了鉴定ste20-like基因在黄曲霉生长、分生孢子形成、菌核形成中的作用以及其侵染性,并比较其与ste20基因功能的差异,以A.flavus NRRL3357为研究对象,对两个基因进行相似度比对和生物信息学分析,根据同源重组策略获得单基因缺失菌株Δste20、Δste20-like和双基因缺失菌株Δdouble（Δste20-like&ste20）,并分析基因敲除对菌株生长、分生孢子形成、菌核形成、黄曲霉毒素B₁（AFB₁）生物合成和侵染功能的影响。应用pyrG的双向遗传筛选成功获得Δste20、Δste20-like和Δdouble;与野生型相比,单基因缺失和双基因缺失突变株的生长速率、分生孢子量、菌核数量以及侵染能力都显著降低,在毒素合成方面,Δste20、Δste20-like和Δdouble菌株分别降低约76%、93%和72%;突变株之间比较发现,ste20-like缺失对生长速率的影响大于ste20基因;突变株之间的分生孢子产生量无显著差异;Δste20无菌核产生而Δste20-like还有少量菌核产生;Δste20-like菌株产生的毒素显著低于Δste20和Δdouble菌株。ste20-like基因正调控黄曲霉生长、分生孢子生成、菌核形成、AFB₁生物合成,并影响黄曲霉分生孢子对粮油种子的侵染能力。与ste20基因功能相比,ste20-like基因在调控黄曲霉生长、毒素合成方面对菌株的影响方面较显著,而在菌核形成方面ste20的基因调控作用更显著。     

培养温度、水分活度对稻谷和大米黄曲霉生长及产毒的影响

为了解析不同培养温度和水分活度对稻谷和大米黄曲霉生长和产毒的影响,揭示温度和水分活度(a_w)调控稻米上黄曲霉生长和产毒的分子机制,以湖南黄华占稻谷和黑龙江稻花香大米为原料,分析稻谷和大米的真菌菌相,并采用高效液相色谱法测定稻谷和大米AFB₁含量,利用荧光定量PCR分析稻谷和大米水分活度及温度对黄曲霉毒素生物合成关键基因表达的影响。结果表明,当a_w降低至0.75以下,稻谷和大米上不适合黄曲霉生长繁殖和产毒。在33℃、a_w为0.96条件下大米黄曲霉产毒最多,33℃、a_w为0.90条件下大米黄曲霉的生长最好;稻谷则是在温度37℃,a_w为0.94和0.92条件下分别为最适产毒和生长,可见黄曲霉在稻谷和大米上生长和产毒的最适条件并不统一。荧光定量PCR结果显示,低温25℃可以促进黄曲霉产毒基因表达,但毒素在转录合成过程中受到了阻抑,高温37℃则抑制部分结构基因的表达,但菌的生长受到极显著影响而导致毒素量极低。因此,稻谷和大米储藏期及加工时,保持较低的a_w是有效预防黄曲霉侵染及AFB₁污染的关键。本研究结果为制定储藏及加工期稻谷和大米黄曲霉毒素污染的防控措施提供了一定的理论依据和数据支撑。     

prd29A-otsAB表达载体的构建与转化本生烟草的研究

分别以拟南芥(Arabidopsis thaliana)和大肠杆菌(Escherichia coli)的基因组DNA为模板,通过PCR技术克隆得到rd29A启动子、ots A和ots B基因,将其依次插入到p2300-gfp质粒中,从而构建p2300-prd29A-ots AB融合基因表达载体。利用农杆菌介导法将prd29A-ots AB融合基因导入到本生烟草(Nicotiana benthamiana)中,通过对转基因烟草进行筛选,初步获得具有卡那霉素抗性的转基因植株,为今后进一步研究相关基因的功能以及通过基因工程技术提高植物的抗胁迫能力奠定基础。     

大穗结缕草愈伤组织诱导及植株再生研究

为获得大穗结缕草离体繁殖的最佳条件,以大穗结缕草不同器官作为外植体,MS为基本培养基,研究了不同消毒方法对外植体除菌效果的影响,不同外植体以及不同激素组合对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明:在光强1 500~2 000lx,16h光照/8h黑暗,(23±2)℃培养条件下,大穗结缕草外植体,经70%酒精浸泡45s,0.1%HgCl2浸泡8min,污染率低,易于愈伤组织的诱导。以种子胚作为外植体最有利于愈伤组织的培养,愈伤组织诱导的最佳培养基是MS+2,4-D(2.0 mg·L-1)+6-BA(0.2 mg·L-1)+TDZ(1.0mg·L-1)。