链霉菌和芽孢杆菌的生防机理及抗菌活性产物

植物病害的生物防治是通过将生物制剂应用于宿主植物,防止病原疾病的发展来控制病害的一种方法。综述了生防菌——链霉菌和芽孢杆菌的生防机理及产生的抗菌活性物质类型。     

甘蓝型油菜BnFUL基因家族全基因组鉴定与表达分析

甘蓝型油菜（Brassica napus L.）成熟后期角果易开裂,导致减产并严重阻碍机械化收割进程。为挖掘油菜角果抗裂角基因资源,解析抗裂分子机制,采用生物信息学方法,研究MADS-box类转录因子基因FUL在油菜抗裂角性状中的作用,在品种中双11号（ZS11）中鉴定到5个BnFUL基因,分布于A02、A03、C02、C07和C09号染色体上,所编码的蛋白质理化性质相近,蛋白二级结构以α-螺旋为主;基因结构分析表明BnFUL基因均含有8个外显子;5个家族成员均有1个MADS_MEF2_like结构域和1个K-box结构域;家族成员均含有7个Motif;进化树和共线性分析表明,在进化过程中BnFUL基因家族十分保守;表达模式上,基因家族成员在生长发育后期及茎、叶和果实中可高量表达。     

芥菜型油菜BjA09.TT8和BjB08.TT8基因调节类黄酮的合成

bHLH类转录因子TT8具有调控植物类黄酮合成的功能。本研究采用同源克隆法,在芥菜型油菜紫叶芥中获得了2个TT8拷贝,分别命名为BjA09.TT8和BjB08.TT8,它们分别编码521和517个氨基酸。定量表达分析表明,这2个拷贝在叶中的表达量均显著高于茎和根中,且都响应茉莉酸(JA)信号,在50μmol L–1的茉莉酸甲酯处理0.5 h后表达量均达到峰值;利用毛状根体系过表达发现,BjA09.TT8和BjB08.TT8分别可使紫叶芥和绿叶芥菜型油菜四川黄籽的毛状根中总黄酮含量升高,同时对类黄酮合成基因Bj.CHS的表达具有促进作用,说明二者在功能上具有冗余性。分别在野生型拟南芥和拟南芥tt8突变体中过表达BjA09.TT8和BjB08.TT8发现,过表达拟南芥植株叶片颜色变紫,植株总黄酮和原花色素含量显著升高。本研究表明,BjA09.TT8和BjB08.TT8基因能够促进芥菜型油菜类黄酮的合成,为进一步解析芸薹属植物原花色素合成的调控机制提供了参考。     

水稻VQ37基因的克隆及其在病原侵染下的表达

 VQ蛋白作为转录辅助蛋白,在植物的生长、发育和抗逆等生理过程中发挥重要的调节功能。本研究采用RT-PCR从水稻叶片中克隆了VQ37基因的完整cDNA序列。VQ37 cDNA长622 bp,具有长为546 bp的完整开放读码框,编码蛋白质长181个氨基酸,具有FxxxVHxVTG的VQ基序变体。系统进化分析表明,水稻VQ37与短花药野生稻(Oryza brachyantha)、大麦(Hordeum vulgare)和Dichanthelium oligosanthes等禾本科植物亲缘关系近;除水稻旁系同源物VQ39外,VQ37与短花药野生稻中的XP 015699121亲缘关系最近。原生质体瞬间表达实验证实VQ37定位在细胞核中。荧光定量PCR分析显示,VQ37基因的组织特异性表达和诱导表达结果与启动子顺式元件预测基本一致。VQ37在叶片中的表达丰度最高,其次是叶鞘、茎、穗、根和花,在胚和胚乳中无表达。VQ37受纹枯病菌(Rhizoctonia solani)和稻瘟病菌(Magnaporthe oryza)显著诱导,而不受白叶枯细菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)诱导;与此一致的是,VQ37受真菌病原相关模式(PAMP)分子几丁质寡糖快速诱导,而不受细菌鞭毛蛋白flg22影响。茉莉酸甲酯和乙烯利能显著诱导VQ37的表达,而水杨酸对其表达无明显影响。上述结果提示,VQ37可能调控水稻对稻瘟病菌和纹枯病菌防御反应,这种调节作用可能依赖于茉莉酸/乙烯介导的信号途径,而与水杨酸信号途径无关。该研究为阐释水稻VQ37基因在水稻抗病反应中的调节功能提供了基础。     

防御相关激素与纹枯病菌处理下水稻VQ基因家族的转录分析

 VQ蛋白与WRKY转录因子互作,调节植物防御反应。本研究分析了水稻VQ基因家族在水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET) 3种防御相关激素和纹枯病菌(Rhizoctonia solani)处理下的转录表达谱。结果表明,水稻VQ基因家族有1/3以上成员至少响应一种处理,OsVQ2、-11和-35的表达在3种激素处理下均显著上调,其中OsVQ2的表达还受R. solani显著诱导。特别是,OsVQ2、-35、-34、和-37分别在SA、JA、ET和R. solani处理下诱导最为明显。启动子顺式元件分析表明,包括W-box核心序列在内的病原响应元件和叶肉组织表达元件CACTFTPPCA1在响应R. solani的VQ基因启动子区域富集,与R. solani侵染下的VQ基因表达特征和纹枯病危害寄主的组织特征基本符合。这些发现提示部分水稻VQ基因可能通过SA、JA或ET信号途径参与了对纹枯病的防御反应,为解析基因功能指明了方向。     

壬基酚致红鲫发育畸形的机制

壬基酚(nonylphenol，NP)是广泛存在于水体中的环境内分泌干扰物，对生物体的生长发育造成影响。为了探究壬基酚致红鲫发育畸形的机制，本研究以红鲫为研究对象，采用Illumina HiSep 2500对正常神经胚期胚胎(NC)、正常21体节期胚胎(SC)和暴露5 μmol/L NP中发育畸形的神经胚期胚胎(NNP)、畸形21体节期胚胎(SNP)进行转录组测序(RNA-seq)，并结合实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证差异表达基因(differential expression gene, DEG)。RNA-seq共得到89 166条高质量unigenes，其中30 319条unigenes获得注释结果。NC、SC、NNP和SNP两两比较分析发现，NC/NNP中DEGs 153个，SC/SNP中DEGs 10个，NC/SC中DEGs 6 121个，NNP/SCP中DEGs 7 270个。KEGG分析发现，上述DEGs多数聚集在细胞过程、环境信息处理和新陈代谢通路上。利用qRT-PCR验证了生长、发育、细胞骨架及心血管循环相关的25个DEGs，它们的表达变化在qRT-PCR和RNA-seq中结果一致，一方面说明了RNA-seq结果可靠，另一方面初步挖掘出NP胁迫致红鲫胚胎发育畸形的候选基因，为后续深入探讨NP致畸的分子机制研究提供前期数据。     

镉胁迫对甘蓝型油菜幼苗生长及基因表达的影响

为明晰镉胁迫对甘蓝型油菜幼苗生长的影响，通过盆栽实验，探讨了油菜在不同浓度镉胁迫下表型、生 理响应、镉积累特征及基因表达变化。结果表明油菜对5mg/kg镉处理有一定耐受能力，表型相比对照差异不显著； 但较高浓度的镉胁迫（30，50 mg/kg）会显著抑制油菜幼苗生长，主要表现为株高、鲜重、叶面积、叶绿素、可溶性糖含 量相比对照显著降低，同时SOD、POD酶活性、可溶性蛋白含量相比对照显著升高。油菜幼苗中镉含量随着处理浓 度增大而逐步增加，且镉胁迫会显著影响油菜对Mn、Mg、Zn、Cu等必需金属离子的吸收。比较转录组分析发现镉 胁迫下差异表达基因主要富集在抗氧化活性、光合作用、ATP酶活性、细胞壁形成等途径。对HMA基因家族表达模 式分析表明镉胁迫下油菜根中HMA3 基因上调表达，HMA2 和HMA4 基因下调表达，上述基因的差异协调表达可能 对油菜适应镉胁迫发挥了重要作用。     

甘蓝型油菜秸秆水浸液对水稻萌发和生长的化感作用

为探究油-稻种植制度中甘蓝型油菜秸秆对水稻的影响,研究了不同浓度（0、25%、50%和75 %）的3种油菜（沣油737、湘杂油553和中双11）秸秆水浸液处理下,五优308和C两优343两个水稻品种种子萌发和幼苗生长的情况。结果表明,与对照相比,秸秆水浸液总体增加了幼苗的苗高和鲜重,低浓度（25%）下会提高水稻种子的发芽率、发芽指数和幼苗的根长,高浓度（50%和75%）下则起抑制作用。随着浓度增加,湘杂油553的秸秆水浸液提高了五优308幼苗的可溶性蛋白含量,同时降低了其总超氧化物歧化酶（T-SOD）和过氧化物酶（POD）活力;但对C两优343幼苗表现相反的化感作用,显著降低了其可溶性蛋白含量,而提高了其T-SOD和POD活力,25%浓度下显著降低了其丙二醛（MDA）含量。75%浓度的中双11水浸液显著提高了五优308幼苗的MDA含量,并降低了POD活力。25%浓度的沣油737显著降低了C两优343的可溶性蛋白含量而提高了T-SOD和POD活力。综合结果表明,油菜秸秆水浸液浓度越高,对水稻的化感作用越强,且不同油菜品种水浸液对不同水稻品种的化感作用存在差异,本研究中沣油737和五优308是比较适合油-稻轮作的组合。     

芸薹属植物MYBL2基因的克隆及其在A、B、C基因组中的PCR鉴别

【目的】MYBL2负调控拟南芥花青素和原花青素的生物合成。从芸薹属6个物种的不同叶色材料中克隆MYBL2基因，分析其序列和表达模式，探究其在芸薹属植物花青素生物合成途径中的功能，为油菜的品质、抗逆性、观赏性等性状改良提供参考。【方法】以芸薹属6个物种19份供试材料的总DNA为模板，同源克隆MYBL2基因，并进行多序列比对和进化树分析；对白菜、甘蓝型油菜、芥菜型油菜以及埃塞俄比亚芥的紫叶材料进行遮光处理，结合转录组和qRT-PCR分析MYBL2基因表达水平；对甘蓝、甘蓝型油菜、芥菜型油菜以及埃塞俄比亚芥紫、绿叶材料进行qRT-PCR分析MYBL2基因表达水平；根据克隆MYBL2-1和MYBL2-2序列的核苷酸变异位点设计特异性引物，开发能够区分MYBL2基因组来源的PCR标记。【结果】克隆获得MYBL2-1和MYBL2-2各9个同源基因共56个拷贝。其中，BcaMYBL2-1为首次获得，BcaMYBL2-1编码区序列全长为867 bp，包含2个内含子，分别为168和102 bp，编码198个氨基酸，分子量为22.69 kD，等电点（pI）为8.72。序列比对和进化分析表明，BcaMYBL...     

甘蔗ScbHLH13基因的RT-PCR克隆与功能分析

bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用。本研究以高粱bHLH13(XM＿002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过RT-PCR克隆获得一个ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组数据中进行表达模式分析,同时对该基因及其所编码蛋白进行了理化性质预测以及系统进化、原生质体亚细胞定位和实时荧光定量PCR表达量分析。结果显示,ScbHLH13所编码蛋白包含586个氨基酸残基,以无规则卷曲和α螺旋为主,亲水且不稳定,呈弱碱性;具有典型核定位信号,无跨膜结构;其序列内包括bHLH-MYC、HLH 2个典型保守结构域,属于bHLH超家族成员。在系统进化中ScbHLH13属于Ⅲ (d+e)类组,与高粱亲缘关系最近。在转录组数据中, ScbHLH13的表达在甘蔗品种ROC22上受低氮胁迫和黑穗病菌侵染抑制,轻微受高粱花叶病毒侵染诱导;而在Badila受低氮、在YC05-179受甘蔗黑穗病菌侵染诱导。亚细胞定位结果显示,在烟草表皮细胞中瞬时表达ScbHLH13定位于细胞核和细胞膜,在甘蔗原生质体瞬时表达ScbHLH13则定位于...