超表达OsPR1A增强了Xa21介导的水稻对白叶枯病的抗性反应

【背景】前期研究发现,水稻病程相关蛋白质OsPR1A的表达受上游抗病基因Xa21调控,接菌后早期启动Xa21介导的OsPR1A较高水平表达对水稻抵抗白叶枯病菌至关重要。同时OsPR1A也受到水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo）的诱导表达。对于OsPR1A的研究绝大部分是作为抗性反应发生的标志基因佐证其他基因或途径在抗性中的作用,缺乏直接的证据证实OsPR1A本身的生物学功能。【目的】通过获得OsPR1a-OX超表达转基因植株,调查其表型及农艺性状,并明确OsPR1A蛋白质表达与抗性的关系,为鉴定OsPR1A功能提供依据。【方法】通过农杆菌介导法,将构建的OsPR1a-OX转化载体转入到水稻受体4021中,利用PCR和免疫印迹（western blot,WB）技术分别在基因水平和蛋白质水平上筛选并鉴定OsPR1A超表达阳性纯合株系。在成熟期,调查OsPR1A超表达转基因植株的表型及农艺性状（株高、穗长、分蘖数、结实率和籽粒大小等）。在31℃条件下,将生长2周的水稻幼苗TP309、4021和OsPR1A超表达转基因植株接种水稻白叶枯病菌,并在接菌0、2、4、6、8、10和12 d时测量病斑长度。在接菌0、4和6 d时,收集TP309、4021和OsPR1A超表达转基因植株的水稻叶片,提取蛋白质,利用WB技术检测OsPR1A的表达特征。【结果】构建了OsPR1a-OX转化载体,并转入到受体4021中,筛选并鉴定到2个OsPR1A超表达转基因纯合株系（#704和#709）。调查了OsPR1A超表达转基因植株在成熟期的表型及农艺性状,与对照4021相比,#704和#709的株高较矮、穗长较短、分蘖数减少、结实率降低,但籽粒稍大,可能与结实率低有关。在31℃条件下,OsPR1A超表达转基因植株的病斑长度与对照4021相比明显缩短,结果具有显著性差异（P<0.05）。在接菌0、4和6 d的材料中,超表达转基因植株#704和#709中OsPR1A始终有较高水平的表达丰度,从而提高了对白叶枯病菌的抗性。【结论】采用农杆菌介导法,获得OsPR1A超表达转基因植株;超表达OsPR1A影响到水稻的正常发育过程;超表达OsPR1A后增强了Xa21介导的水稻对白叶枯病的抗性。     

2017年中国部分地区白斑综合征病毒高变异区的序列分析

白斑综合征病毒(WSSV)自暴发以来给全球范围内的对虾养殖产业带来了巨大的损失。为了解我国凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖区WSSV的流行变异情况,选取2017年中国部分地区的42个WSSV阳性样本,对ORF14/15、ORF23/24、ORF75、ORF94和ORF125共5个可变区进行PCR特异性扩增,分析其序列的缺失变异和重复单元(Ru)中单核苷酸多态性的变化。研究结果显示,在ORF14/15的扩增中共出现4种缺失片段; ORF23/24只出现11 945 bp的缺失片段; ORF75扩增中,总RUs数目为3、4、9,其中45 bp的RUs在12、27、80位点发生多核苷酸多态性; ORF94的RUs数目为6,其各重复单元在48位发生单核苷酸多态性; ORF125的RUs数目为4、6、7不等,其各重复单元分别在20、27、50、53、61位发生碱基突变。研究结果表明,2017年样本中,WSSV在中国大部分地区均出现一定程度的缺失变异,其中部分可变区表现出缺失情况的稳定性,某些可变区的重复单元数目及SNP表现出地区的差异性以及不稳定性。     

小麦赤霉病生防菌DZSG23的抗病机制

课题组前期从健康杜仲叶片中分离得到1株内生细菌枯草芽孢杆菌DZSG23,此菌可以较好地防控小麦赤霉病。为明确芽孢杆菌DZSG23在小麦中的定殖与强化抗病机制研究,利用抗生素标记法分析了DZSG23菌体在小麦组织中的定殖情况,采用荧光定量PCR技术检测不同生育期小麦穗部PR-1、AOS、ACOI等基因的表达水平变化。结果表明,DZSG23可在苗期小麦植株和小麦穗表面稳定定殖;DZSG23浇灌接种苗期小麦后的第34天,DZSG23在苗期小麦植株的根、茎和叶中的定殖量分别达到1.437×10⁶ CFU·g^-1、3.285×10³ CFU·g^-1和2.377×10³ CFU·g^-1;DZSG23喷施小麦穗表面15 d后,穗表面菌群密度仍可达7.146×10³ CFU·g^-1。此外,诱导系统抗性(ISR)信号通路研究表明,拮抗菌DZSG23可以诱导PR-1和AOS基因的上调表达,表明拮抗菌DZSG23引入小麦后可诱导小麦的水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)信号通路,增强其抗病性。     

肺炎克雷伯氏菌强毒株的分离鉴定及16-23SrRNAITS序列分析

为确诊疑似仔猪肺炎克雷伯氏菌(K.pneumonia)感染,并研究其病原的致病性、耐药性、16-23SrRNA ITS系统进化特征,本研究从云南因肺炎、腹泻而大量死亡的仔猪中分离到1株革兰氏阴性短粗杆菌,命名为KP14013,对其进行生化鉴定、16SrRNA鉴定,研究其对小白鼠和仔猪的致病性,并对其16-23SrRNA ITS基因进行测序和遗传进化分析。结果显示,KP14013分离株生化特征与肺炎克雷伯氏菌相符,其16SrRNA与GenBank中23株肺炎克雷伯氏菌代表株之间的同源性均为99%,将KP14013鉴定为肺炎克雷伯氏菌。KP14013对小白鼠半数致死量(LD50)为3×101.8 CFU,腹腔注射3×108 CFU可使仔猪100%致死。16-23SrRNA ITS系统进化关系结果表明,KP14013与GenBank中收录的15株肺炎克雷伯氏菌形成进化树的一个分支,属于同一个亚群,它们之间的核苷酸同源性为98.4%~99.2%。本研究证实了肺炎克雷伯氏菌是该起仔猪腹泻大量死亡的病原;KP14013分离株为毒力极强菌株,具有多重耐药性,其16-23SrRNA ITS与GenBank中收录的肺炎克雷伯氏菌代表株之间核苷酸存在差异,可用于肺炎克雷伯氏菌菌株间的鉴别。     

Comparison of phenolic profiles and antioxidant activities in skins and pulps of eleven grape cultivars(Vitis vinifera L.)

Eleven grape cultivars were analysed to explore the variety differences of fresh grape phenolic profiles. The results showed that free phenolics were predominant in grape skins and pulps, and showed the higher antioxidant activities than bound. In 11 cultivars, Muscat Kyoho extracts had the highest total phenolic content in skins(10.525 mg GAE g~(–1) FW) and pulps(1.134 mg GAE g~(–1) FW), and exhibited the highest DPPH radical scavening capacity(EC_(50)=11.7 μg mL~(–1)) and oxygen radical absorbance capacity(ORAC) value(190.57 μmol TE g~(–1) FW) of free phenolic in skin. In addition, the most abundant phenolics in grape skins were found to be flavonoids such as kaempferol in Kyoho skin(541.2 μg g~(–1) FW), rutin, catechin and epicatechin in Muscat Kyoho skin(262.3, 86.3 and 70.0 μg g~(–1) FW, respectively). Furthermore, the principal component analysis showed a strong difference of phenolic profiles with the cultivars, existing forms and distributions. Pearson correlation coefficient analysis showed a significant linear correlation between total phenolic content and antioxidant activity(P0.05). Therefore, both skins and pulps were rich sources of bioactive phenolic compounds, and Muscat Kyoho was the ideal source among all samples.     

土耳其斯坦裂体吸虫23kDa蛋白基因的序列分析及抗原表位预测

为研究土耳其斯坦裂体吸虫23 kDa蛋白的生物学特性,以土耳其斯坦裂体吸虫cDNA为模版,利用PCR对23 kDa基因进行扩增,并将其克隆到T-easy载体后进行序列测定。利用生物信息学对其结构、抗原指数进行分析,并对其抗原表位进行预测。序列分析结果表明,该虫体的23 kDa基因长度为657 bp,A+T含量为57.38%,与曼氏血吸虫、埃及血吸虫和日本血吸虫的23 kDa基因的相似性分别为85.24%、83.71%和81.89%。蛋白二级结构分析表明,23 kDa蛋白经过4次跨膜,主要由6个α-螺旋、3个β-折叠、7个β转角和若干个无规则卷曲构成。抗原表位预测结果表明,该蛋白有3个B细胞抗原表位。综合分析土耳其斯坦裂体吸虫23 kDa蛋白是一种较好的抗原分子,是土耳其斯坦裂体吸虫疫苗的重要候选分子。     

不同Xa21转基因杂交稻组合的大田试验与分析

在北京、四川和江苏等地对Xa21转基因杂交稻进行了大田释放实验. 分别对转基因纯合的3个恢复系明恢63-Xa21、盐恢559-Xa21和C418-Xa21与各种不育系配组的23个杂交组合进行了抗性和农艺性状分析. 在不同的杂合遗传背景下转基因Xa21稳定遗传和高效表达, 所有杂交组合均具有对白叶枯病的广谱抗性. 转基因恢复系配制的杂交组合与     

转Xa21基因杂交水稻选育和评价

通过基因枪转基因方法和双质粒共转化体系将Xa21基因转入优良恢复系明恢63,得到转基因系M12和M22,并进一步做田间试验、新品种选育和食用安全性评价。结果显示:M12和M22对中国的所有白叶枯病小种都表现出高度抗性,但与原受体品种明恢63相比,农艺性状上有许多变异,主要表现在:结实率、千粒重等农艺性状变差,与珍汕97A的配合力显著降低;但与温敏不育系(X07S、056S)配组的F1有较好的田间表现。通过多代回交和分子标记辅助选择,成功地将Xa21基因从M12株系转到保持系80-4B和不育系80-4A中,得到抗白叶枯病的皖21B和皖21A。并利用皖21A不育系选育出优良杂交组合抗优97(皖21A×R-18),该组合在两年区域试验和一年生产试验中产量表现突出,米质优良。对不同世代和不同遗传背景的转基因品系进行白叶枯病鉴定和Southern分析表明:Xa21基因都能稳定遗传和正常表达,连续16代的种植并没使其白叶枯病的抗性减弱或丧失,而且不论Xa21基因是纯合的还是杂合的都有相同的抗性表现。对大鼠和小鼠的饲喂试验表明:转基因大米实质上等同于非转基因大米,是安全无害的。     

瑞士乳酸杆菌HZ521株的分子鉴定及其部分生物学特性研究

根据GenBank中乳酸杆菌16 S～23 S rRNA基因间沉默区序列设计引物,进一步鏊定猪源乳酸杆菌分离株HZ521;并通过体外试验,以嗜酸乳酸杆菌ATCC 4356为参考菌株,探讨HZ521株的益生素作用.部分16 S～23 S rRNA基因序列同源性分析结果表明,该分离株属于瑞士乳酸杆菌.HZ521株具有较强的产酸能力,能耐受强酸,对Hela细胞的黏附率为87.2%,显著高于ATCC 4356株(P<0.01).表明瑞士乳酸杆菌HZ521株具有益生素特性,可作为肠道益生素的候选菌株.     

NCSU23、SOF及氨基酸对猪孤雌激活胚胎体外发育的影响*

研究了培养基(NCSU23和SOF)和添加氨基酸对猪孤雌激活胚胎体外发育的影响，以探明猪早期胚胎体外培养的最佳体系。实验结果表明，在高氧(5％CO2的空气)或低氧环境(5％CO2：7％O2：88％N2)中，猪的孤雌发育胚胎培养在添加氨基酸的合成输卵管液(SOFaa)中其囊胚发育率显著低于NCSU23培养液；但培养液中添加氨基酸能显著提高卵裂率，培养后期去除氨基酸可减小氨基酸造成的不良影响。胚胎培养早期(前两天)添加氨基酸，不能提高囊胚发育率和囊胚细胞数。