球孢白僵菌Bb09侵染美国白蛾的扫描电镜观察及其致病性

为探明球孢白僵菌Bb09侵染美国白蛾体壁的过程及其对美国白蛾卵及各龄幼虫的致病性,利用扫描电镜观察球孢白僵菌Bb09对美国白蛾3龄幼虫致病过程,并采用喷雾法以不同浓度的孢子悬浮液(1×108孢子/mL、1×107孢子/mL、1×106孢子/mL、1×105孢子/mL、1×104孢子/mL)接种美国白蛾卵及1～6龄幼虫,测定其致病性.结果 表明:球孢白僵菌Bb09接种美国白蛾3龄幼虫后,随着时间的延长,分生孢子以芽管形式入侵美国白蛾表皮并穿透体壁,对美国白蛾进行侵染;球孢白僵菌Bb09对美国白蛾卵无致病力;对于同龄幼虫,随白僵菌孢子悬浮液浓度增加,致病性逐渐增强,对同一浓度白僵菌孢子悬浮液,随幼虫龄期增大,累积死亡率逐渐降低,以1×108孢子/mL接种美国白蛾1到3龄幼虫,第7天的累积死亡率为98.89％、97.78％、87.78％,致死中时(LT50)估计值为0.43～1.88 d,1.13～2.49 d,3.05～4.01 d;通过时间 剂量死亡率模型(TDM)分析,球孢白僵菌Bb09侵染美国白蛾的剂量效应在前4d变化较大,死亡率较高.综合分析,球孢白僵菌Bb09对美国白蛾低龄幼虫较高龄幼虫有更高的致病性,为美国白蛾的生物防治提供参考.     

水稻黄绿叶突变体ygl3的鉴定与基因功能分析

【目的】 为了丰富和加深人们对植物叶色形成的分子机理认识,对水稻黄绿叶突变体ygl3（yellow green leaf 3）进行表型鉴定和基因克隆,阐明YGL3的分子功能,为解析YGL3调控水稻叶色形成的分子机理奠定基础。【方法】 从水稻中花11 CRISPR-Cas9敲除突变体库中鉴定出2份稳定遗传的等位黄绿叶突变体,命名为ygl3-1与ygl3-2,对突变体的表型进行鉴定,测定野生型和突变体苗期的叶绿素含量,运用透射电镜观察野生型和突变体ygl3的叶绿体结构。利用实时荧光定量PCR分析YGL3的组织表达模式,并使用BioXM 2.6软件对YGL3及其同源蛋白序列进行比对,采用酵母双杂交方法筛选YGL3的互作蛋白。【结果】 在苗期,与野生型相比,突变体ygl3叶片黄化,叶绿素、类胡萝卜素和总光合色素含量显著降低。透射电镜结果表明,突变体ygl3叶绿体形态异常,类囊体片层结构较少,而野生型叶绿体形态正常,类囊体片层结构排列有序。CRISPR-Cas9敲除位点鉴定结果表明,LOC_Os01g73450发生单碱基插入,导致蛋白翻译提前终止,该基因编码351个氨基酸的蛋白突变为55个氨基酸的截短蛋白。与野生型相比,LOC_Os01g73450的表达水平在突变体中显著下调。qRT-PCR结果表明YGL3在水稻根、穗、种子、叶鞘以及叶片中均有表达,且叶片中表达水平最高。YGL3编码一个质体定位的尿嘧啶核苷酸激酶。蛋白氨基酸序列比对表明YGL3蛋白在玉米、高粱、拟南芥等物种中均较为保守,与拟南芥同源蛋白氨基酸的同源性为59.4%。qRT-PCR结果表明,叶绿素合成基因（如HEMC、HEME和URO-D）在突变体ygl3中显著下调,而HEMB、HEMF和HEML等叶绿素合成基因在野生型与突变体之间无显著差异。酵母双杂交系统筛选水稻叶片酵母cDNA文库,发现YGL3与RNA编辑因子MORF8存在互作。【结论】 水稻黄绿叶突变体ygl3的表型是由LOC_Os01g73450突变导致,该基因与已报道的水稻黄绿叶基因YL2/YGL8等位。YGL3在叶片中高度表达,同时YGL3与MORF8在酵母中互作。