马铃薯StUOXs基因家族的生物信息学分析

马铃薯(Solanum tuberosum)是世界第三大粮食作物,其产量和品质受到生物与非生物胁迫的影响。泛醌氧化酶(ubiquinol oxidase,UOX)是一种由核基因编码的线粒体末端氧化酶,在植物生长发育及胁迫应答中发挥重要作用。为了解StUOXs在马铃薯抗病过程中发挥的应答反应,利用生物信息学方法在马铃薯基因组中鉴定出5个StUOXs基因,对其理化性质、染色体定位、三级结构、进化关系、保守结构域、启动子元件和表达谱尤其是受青枯菌(Ralstonia solanacearum)诱导的表达模式进行了分析。结果表明:马铃薯StUOXs基因编码的氨基酸数在279~366,相对分子质量为31~42 ku,亚细胞定位在线粒体中;系统进化分析发现,马铃薯StUOXs成员与番茄、辣椒的UOXs成员的亲缘关系最近,较之拟南芥、烟草亲缘关系稍远;FPKM数据分析发现,StUOXs主要受盐、激素和生物胁迫诱导而在叶片中表达,这与其启动子中的存在的激素应答等顺式作用元件相对应。青枯菌接种后的qRT-PCR实验表明,StUOX4参与马铃薯青枯病的早期应答反应。     

广西猪瘟病毒E0和E2基因的克隆及序列分析

通过分析目前广西猪瘟病毒(CSFV)的E0和E2基因特征,为了解广西地区CSFV的分子流行病学、遗传变异及综合防控提供科学依据。试验采用RT-PCR方法,对阳性猪瘟样品进行CSFV的E0及E2基因的扩增,经克隆、测序后,利用DNAStar软件对序列进行比对分析,同时绘制系统遗传进化树。结果表明,从阳性猪瘟样品中成功扩增CSFV的E0及E2基因。序列比对分析发现,GX2毒株与参考毒株的E0基因核苷酸同源性在83.1%~94.1%,其推导氨基酸同源性在85.9%~99.6%;与参考毒株的E2基因核苷酸同源性为81.7%~93.7%,其推导氨基酸同源性为89.0%~97.0%;E0与E2基因均属于基因Ⅱ群。氨基酸变异位点分析表明,E0蛋白的RNase活性区域氨基酸基序位点没有发生变异;E2蛋白中15个位点上的半胱氨酸均未发生变异,但单抗识别位点S734R发生变异。遗传进化分析显示测定的GX2毒株与近年来广西CSFV流行毒株的变异趋势相似,与中国传统疫苗株HCLV、经典强毒株Shimen的同源性较低,亲缘关系较远,与广西近年来的流行毒株GXWZ02株的同源性较高,亲缘关系较近。     

河南省一例西瓜果实腐烂病病原鉴定

西瓜营养丰富、甘味多汁、清爽解渴,堪称“夏季水果之王”.我国西瓜生产面积和产量均居世界第一,西瓜已成为我国重要的经济作物之一.近年来,由于连作重茬,导致西瓜病害日益加重,严重制约西瓜产业的发展[1].瓜类炭疽菌[Colletotrichum orbiculare( Berk.&Mont.)Arx]引起的西瓜腐烂病几乎在世界各瓜区均有发生,一旦发病就会造成严重的损失[2].以往对炭疽病病原的分类、鉴定,主要是基于形态学特性、致病性测定的传统方法.     

海南4个地区暹罗炭疽菌群体遗传结构分析

对分离自海南4个地区13种寄主植物上暹罗炭疽菌的ITS-CAL-GAPDH 3基因序列进行群体遗传结构分析。95条暹罗炭疽菌多基因序列可定义为16个单倍型,其中,单倍型H5为主要单倍型,分布于所有寄主植物。AMOVA分析显示,遗传变异主要发生在种群内;病菌未经历过大规模的种群扩张过程。研究结果表明,暹罗炭疽菌种群具有丰富的遗传多样性。     

一种新油茶炭疽病原多基因序列鉴定

从湖南、广西油茶叶上分离获得5株能侵染油茶树的病原菌。通过柯赫氏法则证明该病原菌为油茶炭疽病的致病菌。病菌菌落圆形,初期为白色,逐渐变为浅灰色;气生菌丝由白色和灰白色渐变为深灰色绒状;菌落背面中心颜色深,外部颜色浅;菌丝划伤后在PDA培养基上能产生橘黄色的分生孢子堆,分生孢子为单胞、直、圆柱状、无色、光滑、两头钝圆或一端稍尖,分生孢子大小(11~15)μm×(4~5)μm;菌丝体附着胞不规则状,浅褐色,(8~12)μm×(5.5~7)μm。采用形态学结合多基因(核糖体内转录间隔区(ITS)、钙调蛋白-CAL、3-磷酸甘油醛脱氢酶-GAPDH)系统学的方法对它们进行鉴定,结果发现,5个菌株均为暹罗刺盘孢(Colletotrichum siamense)。这是国内油茶上C.siamense的首次报道。     

入侵种西花蓟马与本地近缘种花蓟马的双基因鉴定

快速准确的害虫种类识别是有效筛选天敌昆虫开展靶向性生物防控的关键。入侵种西花蓟马Frankliniella occidentalis与本地种花蓟马F.intonsa常同域同期同种寄主上发生,因体型小、形态相似,难以快速准确鉴定。本研究以mt DNA COI与r DNA ITS2基因为标记对我国10个采样点的西花蓟马和花蓟马开展分子鉴定研究。结果显示,当以COI或ITS2基因为靶标时,西花蓟马与花蓟马间的平均遗传距离分别为0.221和0.113,是种内遗传距离的22.1和18.8倍,且种内、种间遗传距离间无重叠,并在系统发育树上聚为独立的分支,表明2种基因均可准确区分西花蓟马和花蓟马。此外,基于COI基因构建的系统发育树,西花蓟马的各单倍型聚为了2个亚分支,并分别对应温室品系和羽扇豆品系,表明COI基因还可用于西花蓟马品系的识别鉴定。研究结果对近缘种花蓟马的快速鉴定、专食性天敌昆虫的筛选,及其生防效果评价具有重要意义。     

河南省紫荆黄萎病菌的分离和鉴定

为明确河南省郑州市紫荆山公园紫荆植株枯死的病因,采集具有典型黄萎病症状的紫荆植株,采用组织分离法分离出2株病原菌Vcg1和Vcg4,并进行鉴定。该病原菌在PDA培养基中菌落菌丝灰白色,分生孢子梗轮生,后期产生微菌核。PCR扩增菌株Vcg1和Vcg4 r DNA-ITS区段并测序,序列比对结果表明其与大丽轮枝菌(V.dahliae Kleb.)同源性最高。通过分生孢子悬浮液伤根接种法测定目标菌株在紫荆幼苗上的致病性,结果发现该病原菌能引起紫荆发病,维管束变褐色,严重的导致紫荆植株死亡。以上结果表明引起郑州市紫荆山公园紫荆枯死的病原菌为大丽轮枝菌。     

周口地区大叶黄杨白粉病菌的鉴定和进化分析

对周口地区的大叶黄杨白粉病菌进行了显微形态、核糖体DNA转录间隔区(ITS)及进化树分析。结果表明:在扫描电子显微镜下病菌分生孢子呈圆柱形或椭圆形,无支链;ITS序列与来自日本和阿根廷的Erysipheeuonymi-japonici的ITS序列聚在一个进化枝上。表明来自河南周口地区的白粉病属于E.euonymi-japonici,与日本和阿根廷的E.euonymi-japonici亲缘关系最近。     

基于ITS序列的曼陀罗属植物的分类学研究

根据曼陀罗属核糖体基因转录间隔区(ITS)序列设计通用引物,得到33个不同来源的曼陀罗属植物的ITS序列,并以小天仙子(Hyoscyamus bohemicus)为外群,应用遗传距离与系统树分析法对曼陀罗属植物之间的分类进行了初步探讨。结果表明:在供试样品中,紫花曼陀罗(Datura tatula)和曼陀罗(Daturastramonium)的ITS序列完全相同;多刺曼陀罗(Datura ferox)、栎叶曼陀罗(Datura quercifolia)和曼陀罗(Datura stramonium)之间的亲缘关系很近;紫花曼陀曼(Datura tatula)、曼陀罗(Datura stramonium)、无刺曼陀罗(Datura inermis)和光滑曼陀罗(Datura laevis)4个种间不存在遗传距离;传统分类中曼陀罗属的Dutra亚属内除光曼陀罗(Datura leichhardtii)和异色曼陀罗(Datura discolor)在ITS序列表现为比较独立的2个种外,其他各种间的亲缘关系也较近;在ITS序列上湿地曼陀罗(Datura ceratocaula)与曼陀罗(Daturastramonium...     

偃麦草基因组特异重复序列的分离与应用

【目的】偃麦草(Thinopyrum)是小麦(Triticum aestivum L.)的多年生野生近缘植物,具有许多可用于小麦品种改良的优异基因。利用基因组特异重复序列可以研究物种的进化关系、绘制染色体指纹图谱及检测外源染色质。克隆十倍体长穗偃麦草(Th.ponticum(Host)Liu and Wang)基因组特异重复序列,可用于鉴定和追踪导入到小麦背景中的偃麦草遗传物质。【方法】通过构建十倍体长穗偃麦草小片段质粒文库,并对文库进行高密度点杂交(Dot-blot hybridization)筛选,结合荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术,获得偃麦草基因组特异的重复序列,分析其在不同基因组及染色体上的分布特点。利用Repeat Masker在小麦族重复序列数据库(Triticeae repeat sequence database,TREP)及NCBI Gen Bank对特异重复序列进行比对分析,并设计偃麦草基因组特异重复序列的PCR引物。通过FISH分析和特异PCR引物扩增,对小麦-偃麦草衍生后代进行鉴定和选择。【结果】获得7条偃麦草基因组特异的重复序列。FISH分析表明,其在十倍体长穗偃麦草和六倍体中间偃麦草所有染色体两臂上均呈弥散型分布,且在不加小麦封阻DNA的情况下,能明确区分八倍体小偃麦中的偃麦草和小麦染色体。将其应用到小麦-偃麦草代换系和易位系的分子细胞学检测中,特异重复序列同样可以在不加封阻的情况下分辨出偃麦草染色体及染色体片段,而且信号相比基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)更加特异和清晰。基于偃麦草基因组特异重复序列开发了90对引物,通过在中国春、十倍体长穗偃麦草和八倍体小偃麦中的扩增产物比较分析,筛选出36对(40%)偃麦草基因组特异PCR标记;利用这些特异引物对109份小麦-偃麦草衍生材料进行扫描,发现10对扩增效果较好的特异引物,其检测效率为73.3%—95%。【结论】获得偃麦草基因组特异的重复序列,开发了特异PCR扩增引物,可应用于小麦背景下偃麦草遗传物质的高效检测和跟踪。