PVX病毒载体介导2种马铃薯Y病毒科病毒VPg蛋白表达诱导烟草叶片系统坏死的研究

芜菁花叶病毒（Turnip mosaic virus, TuMV）和槟榔坏死环斑病毒（Areca plam necrotic ringspot virus, ANRSV）是马铃薯Y病毒科（Potyviridae）中分别可诱导十字花科作物和槟榔产生坏死病症的2种不同属病毒。VPg（Viral protein genome linked）作为与马铃薯Y病毒科病毒基因组5′端的结合蛋白,在病毒复制、翻译和运动等侵染过程中发挥重要作用。本研究利用In-Fusion克隆策略分别构建了可表达3′端融合Strep蛋白标签序列的ANRSV和TuMV VPg全长编码基因的马铃薯X病毒（Potato virus X, PVX）载体pPVX-VPg-AR和pPVX-VPg-Tu。通过农杆菌渗透注射接种本生烟（Nicotiana benthamiana）,利用RT-PCR、Strep蛋白标签亲和层析和Western blot等方法证明了PVX病毒载体能够介导VPg-AR和VPg-Tu蛋白在本生烟中系统表达,且发现这2种VPg蛋白的过量表达诱导本生烟叶片产生了不同程度的系统性坏死病症。进一步采用DAB和NBT染色,在产生坏死症状叶片中检测到大量活性氧（reactive oxygen species, ROS）的积累。因此,推测VPg可能是TuMV和ANRSV诱发植物病症产生的一个决定因子,为后续研究这2种病毒诱导症状形成机制奠定了基础。     

番木瓜环斑病毒弱毒株的构建及分析

弱毒株是利用交叉保护防治植物病毒病害的关键限制因子。通过对马铃薯Y病毒属病毒(强、弱毒株)的全长及部分氨基酸序列比对分析,筛选出在亲本强毒株PRSV-LM的P1和HC-Pro基因上的8个可能与致病性相关的氨基酸突变位点(I_(309)、K_(481)、K_(598)、R_(728)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))。采用定点突变和Gibson拼接法,分别成功构建了4种含有2个突变位点(L_(754)和N_(787))、4个突变位点(I_(309)、K_(481)、F_(753)和D_(944))、6个突变位点(I_(309)、K_(481)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))和8个突变位点(I_(309)、K_(481)、K_(598)、R_(728)、F_(753)、L_(754)、N_(787)和D_(944))的PRSV-LM全长c DNA侵染性克隆突变体:p Gprsvm~2、p Gprsvm4、p Gprsvm6和p Gprsvm8。经人工接种、病症观察和RT-PCR检测,4种突变体克隆均能系统性侵染非转基因番木瓜植株,除克隆p Gprsvm~2的病症表现与亲本强毒株PRSV-LM一致外,其他多位点突变的克隆p Gprsvm4、p Gprsvm6和p Gprsvm8在番木瓜植株上的病症严重程度出现依次减弱,而克隆p Gprsvm8的病症最弱,且延迟2周发病。本实验初步验证了6个氨基酸突变位点(I_(309)→S、K_(481)→Q、K_(598)→E、F_(753)→L、R_(728)→I和D_(944)→N)与PRSV-LM的病症表现及致病力相关,其中K_(598)→E和R_(728)→I可能是影响致病性的关键位点。     

番木瓜组培种苗推广应用的几个关键技术问题

重点讨论番木瓜成龄侧芽外植体污染率高、不同品种继代培养基差异较大、继代苗易发生玻璃化、组培苗诱导生根困难等关键技术问题,并对今后番木瓜组培苗推广应用作了展望。     

PRSV NIa-pro、NIa-vpg、NIb酵母双杂交诱饵表达载体的构建及自激活检测

用PCR技术获得NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段,将这些基因分别克隆到pBD-GAL4载体中,构建酵母双杂交系统的诱饵载体pBD-GAL4-NIa-pro、pBD-GAL4-NIa-vpg和pBD-GAL4-NIb.测序正确后,将重组质粒导入YRG-2酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用.结果表明,获得了正确的NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段,并成功克隆到pBD-GAL4诱饵载体中,且转化有诱饵载体的YRG-2在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,对报告基因也无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统检测与NIa-pro、NIa-vpg、NIb蛋白相互作用的蛋白奠定基础.     

基于EST和GSS序列的巨桉miRNA研究

应用miRtour在线分析工具对巨桉的EST序列和GSS序列进行分析,预测巨桉的miRNA序列,应用psrobot预测miRNA的靶基因。结果发现205条miRNA前体序列和属于62个不同家族的170条成熟的miRNA序列,最大的miRNA家族为miR399家族,有17个成员;miRNA 5′段碱基存在明显的碱基偏倚,尿嘧啶出现频率高达40.6%;147个miRNA预测到了靶基因,共计预测到巨桉蛋白基因中有967个受到miRNA的调节,同时发现1个miRNA可以调控多个靶基因,同一蛋白质受多个miRNA调控的现象。     

番木瓜环斑病毒海南分离物全基因组结构分析

从感病的海南番木瓜叶片中提取总RNA,经RT-PCR和RACE方法分段扩增番木瓜环斑病毒(PRSV)全基因组序列.序列拼接结果显示,PRSV中国海南分离株(HaiNan-P)基因组除3'-末端polyA尾巴外,由10323个核苷酸组成,编码3343个氨基酸.同源性分析表明,HaiNan-P编码的氨基酸序列与GenBank中公布的11株PRSV同源性为89.8%～93.2%,略高于全长核苷酸的82.3%～89.1%.P1蛋白编码区同源性较低,仅为65.4%～80.1%,而HC-Pro、CI及CP同源性相对较高.运用MEGA 3.1软件、NJ法绘制系统进化树,分析结果显示,PRSV分离株类群分化与地理分布有一定的相关性.     

斯氏线虫对进境原木上长林小蠹的防治试验

本文报道了斯氏线虫对进境原木上长林小蠹的生物防治试验.结果表明,斯氏线虫对长林小蠹的侵染力较强.通过毒力测定,斯氏线虫对长林小蠹3龄幼虫的LD50、LD99分别为21、432(条/头),而对蛹的LD50、LD99分别为12、230(条/头).在寄生强度测定中,斯氏线虫与长林小蠹3龄幼虫仅接触0.5h,每虫就可被侵入1.6条线虫,12h寄生的死亡率达到90%,24h寄生的死亡率为100%.斯氏线虫对长林小蠹表现出较高的致病性和寄生性.斯氏线虫在室内以浸泡法和淋施法防治长林小蠹的效果较好.     

番木瓜实生苗两性株的鉴定及其组培繁殖体系的建立

本研究以多重PCR技术鉴定的番木瓜实生苗两性株茎尖作为外植体,建立和优化了一套组培苗繁殖体系,解决了成龄侧芽来源的无根苗催根难和移栽成活率低的问题。以‘蔬罗’‘蜜红’番木瓜品种的实生苗,通过多重PCR鉴定出两性株,将其茎尖培养于MS+BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖 30 g/L+琼脂 6 g/L（pH 5.8）上,在28 ℃、2000 lx条件培养30 d后,继代于MS+BA 0.5 mg/L+KT 0.25 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L（pH 5.8）上,在28 ℃、2000 lx条件下培养30 d形成较为强壮的无根苗,接种于1/2MS+IBA 0.75 mg/L+NAA 0.05 mg/L+KT 0.01 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂 6g/L（pH 5.8）上进行催根,在28 ℃、1500 lx条件下培养20 d后,用不同浓度营养生根水和不同处理时间对‘蔬罗’‘蜜红’无根苗进行移栽试验,以确定最佳催根率和移栽成活率的浓度和时间。研究结果表明：多重PCR技术鉴定性别的准确率达98%以上,‘蔬罗’在50 mg/L营养生根水和8 h处理条件下获得催根率为81.1%、移栽成活率为91.1%。而‘蜜红’品种则催根率为60%、移栽成活率为86.7%。因此利用这一技术获得的结果相比成龄侧芽优势明显,可用于番木瓜种苗的商业化生产。     

海南地区番木瓜畸形花叶病毒的发现与鉴定

利用马铃薯Y病毒属的简并引物对3个海南感病番木瓜植株的叶片进行RT-PCR检测,并将其克隆到T载体上进行测序和BLAST分析。结果表明：均获得了大小约1 700 bp的特异性条带,与预期大小基本一致;所得序列与GenBank中收录的番木瓜畸形花叶病毒（Papaya leaf distortion mosaic virus,PLDMV）基因序列相似性达到88％～96％,序列包含部分NIb蛋白基因、外壳蛋白（CP）基因和3′端非编码区。这是首次报道在中国海南地区发现番木瓜感染了PLDMV。但是仅基于PLDMV外壳蛋白基因的系统进化分析结果还不足以证明在海南发现的PLDMV与其他地区的某一PLDMV株系为同一进化簇。     

番木瓜种子原生质体制备技术的研究

以番木瓜（Carica papaya L.）成熟种子为材料,通过正交和单因素实验研究不同酶液浓度、甘露醇浓度、酶解时间、酶解pH等因素对番木瓜种子原生质体分离的影响。结果表明,高存活的番木瓜种子原生质体分离最佳条件是酶液组成为2.2％纤维素酶+0.6％离析酶、甘露醇浓度为0.7 mol/L、酶解9 h、酶解pH值为5.5。本研究奠定了原生质体遗传转化的基础,为番木瓜种子相关活性物质代谢途径的研究创造了良好的条件。