寡聚酸碘抑制TMV活性测定及对番茄生长影响初探

为研究新型壳寡糖衍生物类农用制剂寡聚酸碘(寡聚N-乙酰基-D-氨基葡萄糖醛酸碘)对烟草花叶病毒(TMV)的抑制作用及对番茄生长、生理特性的影响,以番茄品种:L402、贝鲁特、粉多利作为供试材料,以氨基寡糖素及50%腐霉利L可湿粉剂作为对比,通过室内生测试验试验,测定寡聚酸碘对番茄病毒病中常见病原菌TMV的抑制效果、对番茄生长及及番茄幼苗茎尖中吲哚乙酸、赤霉素及叶绿素含量的影响。寡聚酸碘对TMV的抑制效果表现出良好的速效性和持效性,接种后17d,抑制效果从45.08%迅速提升到74.48%,接种21~35d,对TMV的抑制效果维持在80%以上。寡聚酸碘对TMV的EC50值为15.62mg/L,对TMV的抑制活性高于3%氨基寡糖素水剂寡聚酸碘处理,有效成分300.0mg/L的寡聚酸碘可作为抑制TMV活性的最优供试剂量;寡聚酸碘在300~1 200mg/L处理剂量下,对供试的3个番茄品种(L402、贝鲁特、粉多利)安全,未见任何药害症状,与CK、3%氨基寡糖素及50%腐霉利L可湿粉剂相比,可以明显提升番茄幼苗株高、茎尖内IAA、GA含量及叶片中总叶绿素含量。寡聚酸碘处理的番茄茎秆粗壮,叶色浓绿,生长性状良好。因此,寡聚酸碘具有抑制TMV活性及促进番茄生长的双重功效,开发利用前景良好。     

黄瓜花叶病毒(CMV)2个山西分离物CP序列测定及亚组分类分析

在生物学检测的基础上,利用酶联免疫检测、非序列依赖性PCR(sequence-independent amp-lification,SIA)对感病番茄进行分子鉴定,表现卷叶和花叶症状的番茄均被黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)侵染,分离物分别命名为SXFQ(GenBank登录号为JX993914)和FQ(GenBank登录号为JX993912)。为明确其分类地位,对二者外壳蛋白(coat protein,CP)进行克隆和测序分析。应用DNAMAN软件对本课题组前期检测的7个CMV山西分离物、SXFQ、FQ以及其他3个CMV典型分离物CP序列进行比较分析,发现核苷酸和氨基酸序列最大相似性分别为77.1%~100%和81.6%~100%。氨基酸序列系统进化分析表明,9个CMV山西分离物属于CMV亚组I B的2个分支,其中在指示植物上表现较强症状的SXFQ与其他5个分离物为一分支,在指示植物上表现较弱症状的FQ与其他2个分离物为另一分支。对9个山西分离物CP进行亚组分类分析,结果表明其理化性质、稳定性、疏水性与预测结果相近,2个分支的分离物分别出现相近的氨基酸变异和蛋白结构,存在一定规律性。     

大豆花叶病毒侵染性克隆研究进展

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)是一种株系复杂且不断变化、并对大豆的产量和质量造成恶劣影响的病毒,其严重的致病性受到学者的普遍关注。大豆花叶病毒侵染性克隆技术是研究其致病机理的行之有效的手段。该技术通过病毒侵染获得侵染性cDNA克隆,进一步分析引起症状的相应基因在植株生长过程中的作用机制,由此为SMV相关领域的研究奠定理论基础。本文就大豆花叶病毒侵染性克隆的构建策略和影响因素,以及其应用状况作一综述,以期为大豆花叶病毒的防治提供新的借鉴和思路。     

表达中国小麦花叶病毒（CWMV）外壳蛋白基因增强烟草对CWMV的抗病性

  目的  中国小麦花叶病毒（Chinese wheat mosaic virus，CWMV）是引起小麦黄花叶病的重要病原之一。获得表达CWMV外壳蛋白（coat protein，CP）的转基因烟草Nicotiana benthamiana（OECP）并分析其抗病性，为培育小麦抗病材料奠定工作基础。  方法  利用体外重组DNA技术构建含有CWMV外壳蛋白基因的表达载体，并通过农杆菌介导的转化方法，获得OECP。进一步利用Western Blot和PCR检测明确CWMV的外壳蛋白在OECP中能够正常的表达。  结果  部分转基因阳性植株出现矮化表型。此外，OECP阳性植株接种CWMV后7 d的定量分析表明，OECP中CWMV运动蛋白的表达量显著受到抑制。  结论  在烟草中表达CWMV的CP蛋白基因可显著增强烟草对CWMV的抗病性。     

大豆花叶病毒间接ELISA检测方法的建立及应用

为快速有效地检测大豆花叶病毒(Soybean Mosaic Virus,SMV),本研究利用已制备的大豆花叶病毒衣壳蛋白(Coat Protein,CP)及其单克隆抗体,通过优化ELISA条件为:检测材料抗原包被酶标板37℃1 h,检测抗体工作浓度125 ng/mL,孵育60 min,酶标抗体工作浓度100 ng/mL,孵育30 min;SMV CP蛋白最低检测限为3.23 ng/mL;该方法重复性变异系数小于3%,重复性良好;运用上述检测条件与RTPCR检测方法对田间样品进行随机检测,结果显示一致率高达94%。SMV间接ELISA检测方法的成功建立,为SMV快速检测试剂盒及试纸条的研发奠定了基础。     

中国小麦花叶病毒(CWMV)侵染条件下小麦内参基因的选择

实时定量PCR(qRT-PCR)是分析功能基因表达水平的常用方法之一,qRT-PCR数据统计分析离不开合适内参基因的选择。为了选择中国小麦花叶病毒(Chinese wheat mosaic virus, CWMV)侵染条件下的小麦内参基因,本实验通过PCR扩增效率和扩增特异性分析,从10个持家基因中选择8个候选基因,然后以接种CWMV的小麦样品为材料,利用qRT-PCR技术进一步检测上述8个基因在CWMV侵染条件下小麦样品中的时空表达特性。基于这些数据,通过geNorm、NormFinder程序分析,结果表明,2个小麦基因(即26S和CDC)在CWMV侵染前后以及不同组织中表达最为稳定,26S和CDC组合可选作CWMV与小麦互作过程中功能基因表达分析的内参基因。     

西瓜花叶病毒抗血清制备及其应用

 西瓜花叶病毒(Watermelon mosaic virus, WMV)是危害葫芦科作物的重要病毒。制备特异性强、效价高的抗血清对快速准确检测和鉴定WMV具有重要意义。本研究将WMV外壳蛋白(Coat protein,CP)基因克隆到原核表达载体pEHISTEV获得pEHISTEV-WMV-CP。将pEHISTEV-WMV-CP转化大肠杆菌Rosetta,经IPTG诱导,成功表达出分子量约为36 kDa的蛋白,与预期WMV CP大小一致。切胶回收WMV CP,与等体积弗氏不完全佐剂充分乳化后免疫健康新西兰大白兔。Western blotting结果表明,制备的抗血清与WMV CP有反应,与同属的番木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus,PRSV)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)、小西葫芦黄花叶病毒(Zucchini yellow mosaic virus, ZYMV)和烟草花叶病毒属的黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)均无反应。酶联免疫吸附测定(PTA-ELISA)结果表明,本研究制备的WMV抗血清效价为1∶8 192,并且能够检测稀释512倍的病毒汁液。利用该抗血清对田间采集的10个RT-PCR检测为阳性的样品进行检测,全部呈现阳性。本研究利用大肠杆菌表达的CP制备的WMV抗血清具有较高的特异性和灵敏度。研究结果为WMV的快速检测和鉴定奠定了基础。     

我国新育成甘蔗品种(系)对甘蔗线条花叶病毒和高粱花叶病毒的抗性评价

甘蔗花叶病是中国蔗区危害最严重的病毒病,利用抗病品种是控制该病害最经济有效的方法。本研究以中国蔗区甘蔗花叶病的2种主要病原甘蔗线条花叶病毒分离物(SCSMV-JP1,Gen Bank登录号JF488064)和高粱花叶病毒分离物(Sr MV-HH,Gen Bank登录号DQ530434)为接种毒源,采用人工切茎接种和RT-PCR检测相结合方法,于2015年、2016年2次对中国近年选育的71个优良甘蔗新品种(系)进行了双抗SCSMV和Sr MV鉴定与评价。结果表明:71个优良甘蔗新品种(系)中,对SCSMV表现高抗到中抗的有24个,占33.8%,感病到高感的有47个,占66.2%;对Sr MV表现高抗到中抗的有27个,占38.03%,感病到高感的有44个,占61.97%。综合分析结果显示,福农30号、福农36号、闽糖01-77、桂糖02-467、柳城05-129、粤甘34号、粤甘40号、粤糖55号、粤糖96-86、粤糖00-318、赣蔗02-70、云蔗03-258、云蔗04-241、云蔗05-51、云蔗06-80等15个优良新品种(系)双抗SCSM V和Sr M V 2种病毒,占21.13%,其中粤甘34号、粤糖55号、云蔗03-258、云蔗05-51、云蔗06-80等5个优良新品种(系)对2种病毒均表现为高抗,占7.04%,。研究结果明确了71个甘蔗优良新品种(系)对甘蔗花叶病2种主要致病病原的抗性,筛选出双抗SCSMV和Sr MV的甘蔗优良新品种(系)15个,为生产用种选择和有效防控甘蔗花叶病提供了科学依据。     

西番莲TeMV和CMV双重RT-PCR检测体系的建立及应用

【目的】建立西番莲夜来香花叶病毒(Telosma mosaic virus, TeMV)和黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)的双重RT-PCR检测体系。【方法】根据TeMV和CMV的外壳蛋白(coat protein, CP)基因序列,分别设计两对特异性引物,并对引物组合浓度、退火温度和循环次数进行优化。【结果】优化结果显示:TeMV和CMV最佳引物组合浓度分别为2.0 mmol·L~(-1)和8.0 mmol·L~(-1);最佳退火温度为57℃;最佳循环次数为35次。【结论】灵敏度分析结果显示,在样品c DNA原液稀释到10-5时,仍能检测到两种病毒扩增出的目的条带。同时,以健康组培苗作为对照组,应用建立的双重RT-PCR检测技术对采集于福建省不同产地的36份西番莲样品进行了病毒检测,发现有8份样品同时感染两种病毒,8份样品仅感染TeMV,10份样品仅感染CMV。本研究可为西番莲TeMV和CMV的检测提供便利。     

不同温度下TMV侵染枯斑三生烟的LncRNA差异表达

【目的】 筛选不同温度下烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）侵染后枯斑三生烟（Nicotiana tabacum var. Samsun NN）差异表达的长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）,研究lncRNA在枯斑三生烟抗性反应中的作用。【方法】 N基因的温度敏感性使枯斑三生烟在25℃时具备对TMV的抗性、在31℃抗性丧失,在这两个温度条件下对枯斑三生烟接种TMV和磷酸盐缓冲盐水（phosphate buffered saline,PBS）,48 h后提取系统叶总RNA,构建链特异性文库后进行深度测序。对测序结果进行过滤后利用HTSeq将有效数据与近缘品种TN90（N. tabacum var. TN90）基因组比对,筛选得到lncRNA后利用FPKM法估计lncRNA的表达水平。通过edgeR筛选差异表达lncRNA（differentially expressed lncRNA,DElncRNA）,并利用qRT-PCR技术对这一结果进行验证。通过共定位及共表达分析预测DElncRNA的靶基因,通过参考基因组注释、GO和KEGG富集分析研究靶基因的功能。【结果】 4个处理共12个样本经lncRNA-seq各测得约8 000万条clean reads,共获得4 737条已知lncRNA、40 169条新lncRNA。其中64个lncRNA在不同温度条件下TMV侵染后存在差异表达,qRT-PCR测定结果显示这些lncRNA的测序正确率在80%左右,表明本研究所得测序数据具备较高的可信度。对DElncRNA进行靶基因预测,发现一些基因同时被25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶向。靶基因注释功能丰富,主要参与植物抗病、激素和代谢等生理过程。部分可能与激素通路相关的lncRNA,在25℃下TMV侵染时呈现下调趋势,而在31℃下TMV侵染则呈现上调趋势。GO富集分析显示靶基因主要参与构成膜、囊泡等组分,具备钙、钾离子通道抑制剂活性等分子功能,使相应离子得以转运引发随后的反应,同时也参与发病、抗原加工和呈现、细胞分裂素代谢等生理过程。KEGG分析发现靶基因显著富集在植物激素信号转导通路,25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶基因同时富集在激素信号传导、ABC运输蛋白、苯丙烷类生物合成等通路。【结论】 不同温度（25℃和31℃）条件下TMV侵染枯斑三生烟后,长链非编码RNA差异表达,DElncRNA通过作用于激素信号传导、物质转运等过程参与寄主系统获得性抗性反应。研究结果可为揭示植物系统获得性抗性中lncRNA的调控功能以及新型抗病毒技术开发提供依据。