小菜蛾取食对2个芥菜变种芥子油苷组分和含量的影响

以2个芥菜变种(大叶芥和宽柄芥)为材料,研究小菜蛾对芥菜为害的选择性,并采用高效液相色谱法分析小菜蛾取食和机械损伤对叶片中芥子油苷组分和含量的影响.结果发现,小菜蛾对大叶芥的为害程度明显大于宽柄芥.在正常生长的宽柄芥和大叶芥叶片中分别检测到6种和8种芥子油苷,其中2-丙烯基芥子油苷是2个变种叶片中最主要的组分,占总含量的92%以上.宽柄芥叶片总芥子油苷含量极显著低于大叶芥,两者分别为7.21μmol/g和13.31μmol/g.当叶片被小菜蛾取食24h后,2个变种总芥子油苷含量均明显升高,且宽柄芥叶片升高的幅度远大于大叶芥,分别达21.35μmol/g和20.49μmol/g;而2个变种各组分中2-丙烯基芥子油苷含量升高更明显,且宽柄芥叶片升高的幅度同样远大于大叶芥.同时,小菜蛾取食诱导2个变种叶片合成了新的芥子油苷组分,其中大叶芥叶产生了一种含量很低的吲哚族芥子油苷(4-羟基吲哚-3-甲基芥子油苷),而宽柄芥中产生了一种低含量的脂肪族芥子油苷(10-甲基亚磺酰癸基芥子油苷)和一种低含量的吲哚族芥子油苷(1-甲氧吲哚-3-甲基芥子油苷).研究表明,2个芥菜变种中叶片芥子油苷含量高者受小菜蛾为害重,小菜蛾取食会诱导芥菜产生新的芥子油苷,并且诱导芥子油苷大量合成,但对不同变种的诱导作用存在差异.2-丙烯基芥子油苷在芥菜响应昆虫取食胁迫中发挥主要作用,且受害程度轻的芥菜中2-丙烯基芥子油苷对昆虫取食胁迫的反应更敏感.     

一种新型Cry1Bd蛋白及其原核表达

Cry1B对鳞翅目和鞘翅目昆虫具有特异的杀虫活性,但是目前对其研究相对较少。不断发掘新的Cry1B蛋白并研究其杀虫机制能够为农业害虫的生物防治提供依据。前期鉴定出一种新的cry1Bd基因,将其命名为newcry1Bd。首先,将new-Cry1Bd蛋白与其他Cry1B家族蛋白进行亲缘关系对比,确定其所属分支,然后,把该基因克隆至pHT304载体,由cry1Ac基因启动子和终止子调控其在Bt菌株中的表达;另外,为了研究new-Cry1Bd蛋白N端杀虫活性区域的表达稳定性,把其N端编码序列单独克隆至pHT304中,构建类似的表达框架,用于蛋白表达分析。结果发现,new-Cry1Bd蛋白与Cry1Bd分支最为接近;序列比对结果显示,new-Cry1Bd蛋白与Cry1Bd1蛋白仅相差3个氨基酸(S572、E1147和L1227),其中,只有第一个差异位点位于N端活性区域,该蛋白及其N端部分(new-Cry1Bdhalf)均能在Bt菌株中表达,但其表达产物的可溶性差异较大,约有1/2的new-Cry1Bd蛋白表达产物可以溶解于Na_2CO_3溶液,而大部分new-Cry1Bdhalf蛋白无法溶解。结果表明,new-Cry1Bd蛋白是一种新型的Cry1Bd蛋白,这是对Cry1B蛋白家族成员的补充;同时,该蛋白的成功表达,可为后期研究其杀虫活性和机制奠定基础。     

Cry1Ia蛋白的表达与纯化

苏云金芽孢杆菌表达的Cry1Ia蛋白对鳞翅目和鞘翅目昆虫具有较好的杀虫活性。为便于后期评价不同的Cry1Ia蛋白,建立了Cry1Ia蛋白的表达与纯化体系。将一个cry1Ia基因的编码基因接入pET28aDel表达载体,并将其转化大肠杆菌BL21(DE3)star菌株。在大肠杆菌中诱导Cry1Ia蛋白的表达,并与Bt中的表达产物进行比较。最后,利用Cry1Ia蛋白C端包含的组氨酸标签,对大肠杆菌表达的Cry1Ia蛋白进行纯化。结果显示,大肠杆菌中Cry1Ia蛋白随着表达时间的延长,产物积累显著,并且其表达量高于Bt菌株,因此,其更适宜生产完整的Cry1Ia蛋白。对大肠杆菌表达的Cry1Ia进行纯化,获得了理想的结果。研究构建了Cry1Ia蛋白的大肠杆菌表达体系,并成功对其进行纯化,可为进一步研究此类蛋白的杀虫活性和机制奠定基础。     

黄瓜抗白粉病染色体片段导入系的SSR鉴定

 以黄瓜高抗白粉病品种JIN5-508为供体亲本,以高感白粉病品种D8为轮回亲本,通过多代回交后自交,并在每个世代结合白粉病抗性进行接种鉴定,获得了17个以D8为遗传背景但具有抗白粉病的染色体片段导入系。利用平均分布于黄瓜7条染色体上的324对SSR引物对17个导入系63个抗病单株（病情指数 ≤ 10）的染色体导入片段特征进行了鉴定。结果表明：74对SSR引物在亲本间表现多态性;63个抗病单株中单片段导入系共25株,占39.68%;导入双片段的共32株,占50.79%;有3个供体片段导入的为4株,占6.35%;无片段导入的2株,占3.17%。出现频率较高的导入片段共4个,分别位于1号染色体的23.4 ~ 41.3 cM、3号染色体的51.1 ~ 54.0 cM、4号染色体的9.3 ~ 11.3 cM和6号染色体的1.4 ~ 3.2 cM处,出现的频率分别为74.6%、44.4%、25.4%和7.9%。