水稻闭颖授粉QTL的初步定位分析

水稻闭颖授粉遗传位点的发掘旨在研究其闭颖授粉机制。本研究利用闭颖水稻品系RV2429为母本,开颖授粉水稻品系Koshihikari为父本杂交得到F1代,F1自交得到F2,以双亲本及F2为研究材料,对双亲本的粒型及花器官结构进行比较,推测出浆片体积增加较小是RV2429闭颖授粉的原因。统计F2群体的开花表型和基因型,通过QTL IciMapping 4.1软件分析,初步定位到4个与闭颖授粉相关的QTLs,qCL4.1(4.75%),LOD值为2.559 3、qCL6.1 (5.12%),LOD值为2.999 1、qCL11.1 (5.06%),LOD值为2.799 6和qCL12.1(4.77%),LOD值为3.052 1,分别在4、6、11、12染色体上。本研究结果明确了控制水稻闭颖授粉的新基因位置,为以后的精细定位提供了实验依据,为加快闭颖授粉的育种进程提供帮助,对抑制基因漂流具有重要意义。     

野油菜黄单胞菌分泌组双向电泳样品制备方法的建立

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种（Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc）是十字花科植物黑腐病的病原细菌。我们建立了Xcc的蛋白质组学研究平台,用于分离、鉴定该菌的致病相关蛋白。为了减少胞外多糖（exopolysaccharide,EPS）对蛋白材料质量的影响,我们构建了EPS缺陷的Xcc8004ΔgumB突变体。本研究以Xcc8004ΔgumB出发菌株,用诱导培养液培养,取细胞上清通过超滤浓缩得到蛋白质粗提物,分别采用丙酮沉淀法、试剂盒纯化法和丙酮沉淀-试剂盒联用法来纯化蛋白质粗提物,通过比较双向电泳的结果优选最佳的样品制备方法。结果证明丙酮沉淀-试剂盒联用法较为理想,所得双向电泳图片清晰,分辨率高。因此,此方法可以用于制备野油菜黄单胞菌分泌组双向电泳样品,并可以满足进一步研究的需要。     

利用双向电泳构建十字花科黑腐病菌HrcV控制的分泌蛋白质图谱

以十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)8004菌株为研究材料,采用双向电泳-质谱技术鉴定Hrc V控制的分泌蛋白质组。结果表明,野生型和突变体菌株均获得分辨率高且具有可重复性的双向电泳银染图谱,经过图像软件分析找出差异点61个,以野生型菌株为对照,22个蛋白点上调,39个蛋白点下调。挖取下调蛋白质点39个做质谱分析,质谱成功鉴定出25蛋白质,主要包括各种酶类、转运蛋白、延伸因子、Dna K蛋白、分子伴侣及假定蛋白。推测这些蛋白质可能在Xcc 8004的致病性中起到重要作用,为进一步研究Xcc的致病机理奠定基础。     

一个用于体外鉴定野油菜黄单胞菌Ⅳ型效应物的报告质粒的构建

许多革兰氏阴性植物病原细菌通过型分泌系统(T3SS),将效应物蛋白分泌并转运进入植物体内,从而引起植物发病或过敏反应。效应物是病原细菌和植物分子互作的关键物质。全基因组筛选鉴定型效应物蛋白并研究其功能,对于解明病原菌的致病机理、寄主范围和进化具有重要意义。利用avrBs1作为报告基因,将其过敏反应诱导结构域(AvrBs159-444)克隆到不含启动子的穿梭质粒pLAFR6上,构建一个用于型效应物转运体外鉴定的报告质粒pLJB,并以已经鉴定为效应物基因的XC-1553的启动子验证该报告质粒,证明pLJB工作正常。该报告质粒为进一步进行全基因组筛选鉴定野油菜黄单胞菌型效应物提供材料。     

一个可用于鉴定野油菜黄单胞菌正向调控hrpX基因的报告质粒的构建

过敏性反应与致病性基因(hrp)所编码的Ⅲ型分泌系统(T3SS)是植物病原细菌的决定性致病因子。在黄单胞菌属中,HrpG是目前已知的hrp基因表达的最高层面的调节蛋白,至今尚未鉴定到野油菜黄单胞菌调控hrpG表达的基因。本研究利用hrpX启动子和蔗糖敏感型sacB基因构建了hrpX表达报告质粒。实验结果表明该报告质粒可用于筛选鉴定正向调控野油菜黄单胞菌hrpX表达的基因。该报告质粒的构建,为研究hrp基因表达调控机制,揭示植物病原细菌的致病机制提供了有效的材料。     

十字花科黑腐病菌分泌蛋白表达谱分析

本文旨在分析Xcc8004菌株分泌蛋白的蛋白表达谱,建立Xcc8004分泌谱分析方法。首先将诱导的Xcc8004分泌蛋白进行液体酶解,通过HPLC阳离子交换柱分离多肽,采用EASY-nLC结合Orbitrap质谱鉴定分泌谱。经过过滤筛选后,共精确鉴定蛋白1532个,SignalP分析其中包含286个含信号肽且不含跨膜区,其中118个为假定蛋白。对286个可能的分泌蛋白进行基因本体评注分析,其中,主要为行驶水解酶类,受体蛋白,信号传导等重要的微生物-植物互作介导蛋白。本研究通过液相色谱-质谱联用能够高效鉴定Xcc8004的分泌蛋白,对这些鉴定的分泌蛋白的信息学分析有利于我们进一步研究Xcc8004的致病机制,为研究微生物植物相互作用鉴定了方法与理论基础。     

一个用于体外鉴定野油菜黄单胞菌Ⅲ型效应物的报告质粒的构建

许多革兰氏阴性植物病原细菌通过Ⅲ型分泌系统(T3SS),将效应物蛋白分泌并转运进入植物体内,从而引起植物发病或过敏反应.效应物是病原细菌和植物分子互作的关键物质.全基因组筛选鉴定Ⅲ型效应物蛋白并研究其功能,对于解明病原菌的致病机理、寄主范围和进化具有重要意义.利用avrBs1作为报告基因,将其过敏反应诱导结构域(AvrBs159-444)克隆到不含启动子的穿梭质粒pLAFR6上,构建一个用于Ⅲ型效应物转运体外鉴定的报告质粒pLJB,并以已经鉴定为效应物基因的XC-1553的启动子验证该报告质粒,证明pLJB工作正常.该报告质粒为进一步进行全基因组筛选鉴定野油菜黄单胞菌Ⅲ型效应物提供材料.     

十字花科黑腐病菌中假定糖基水解酶基因与致病力相关研究

[目的]已报道的十字花科黑腐病菌Xcc 8004菌株基因组中XC1077被注释编码一个假定糖基水解酶,初步研究XC1077基因的致病性,为深入研究Xcc 8004中的糖基水解酶在植物病原菌侵染及定殖过程中的作用奠定基础.[方法]通过同源单交换构建XC1077整合突变体NK1077,用带有全长XC1077基因序列的pLAFRJ质粒对NK1077进行功能互补并检测致病性.[结果]PCR及酶切验证表明整合突变体NK1077和互补菌株C1077构建成功.在MMX基本培养基上,NK1077及C1077的生长情况与Xcc 8004一致.致病性试验结果表明,NK1077在满身红萝卜的致病性下降到Xcc 8004的48.3％,过敏反应(HR)检测结果表明NK1077在辣椒ECW-10R上产生的HR反应明显滞后,而互补菌致病力及过敏反应能恢复至野生型水平.[结论]XC1077基因在Xcc 8004中是一个与致病相关的基因.