稻瘟菌激发子CSB I专化性及相关性质研究

 以一套水稻抗稻瘟病近等基因系为材料,接种稻瘟菌(Magnaporthe grisea)细胞壁来源的糖蛋白激发子CSB I,其诱导植保素的积累在高度非亲和性互作水稻远高于亲和性互作水稻;研究同时表明,CSB I可专化性诱导完全非亲和性互作和高度非亲和性互作水稻的过敏性坏死反应;表明该激发子具有小种-品种专化性。经热、胰蛋白酶和过碘酸钠处理后的生物活性检测结果表明,CSB I的活性位点为糖基部分。经pH稳定性检测,CSB I在酸性及相对弱碱性条件下较稳定;而在强碱性条件下,激发子活性下降较多,甚至完全丧失。对CSB I诱导活性的有效浓度测定表明,激发子诱导水稻叶片酶活性升高的最低有效浓度为0.07~0.70 nmol/L。     

新型防病、抗虫农药——康壮素

康壮素是由植物病原细菌产生的蛋白激发子所开发成的一种农用生物技术产品，剂型为3％微颗粒剂，微毒。康壮素是一种能诱导植物产生防卫反应，增强植物生长发育功能的特殊化合物，因其独特的作用机理，对农作物、林果、花卉等具有提高免疫力、增强抗病虫性和调节生长发育、改善品质、增产增收的功能。     

杨盘二孢激发子的分离及稳定性研究

 从杨盘二孢的培养滤液和菌丝中获得2种激发子粗提物,分别测定其糖和蛋白质的含量,发现滤液激发子粗提物(CFE)糖和蛋白质的含量分别为41.07和40mg/mL,菌丝激发子粗提物(CME)糖和蛋白质含量分别为48.07和55mg/mL。滤液激发子粗提物对温度不敏感而对碱性条件敏感;菌丝激发子粗提物对酸碱不敏感而对温度敏感。用Sephadex G-100柱层析的方法初步纯化2种激发子,并且菌丝激发子粗提物过柱后得到2个活性组分J14和J25;滤液激发子粗提物过柱后获得2个活性组分L9和L16。将4个组分进行烟草叶片过敏反应和I-895杨酶活性的诱导,结果表明,菌丝激发子强活性物质集中在J14组分;而滤液激发子强活性物质集中在L9组分。     

一种促进植物根系生长的极细链格孢菌蛋白质分离、纯化和生物功能

通过硫酸铵沉淀、有机溶剂沉淀、离子交换和分子筛连用的方法，从极细链格孢菌JH505菌株中分离纯化到分子量约为35kD的植物激发子。利用固相梯度凝胶双向电泳方法测定了该蛋白的等电点为4．22。将该纯化蛋白稀释液浸泡小麦种子8h，7d后小麦根系琥珀酸脱氢酶活性提高65．27％，经蛋白处理的小麦根长比对照提高13．1％。     

激发子物质处理富士苹果果实后抗轮纹病病菌侵染的研究

富士苹果果实经硝普钠(SNP)、茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)和氯化钙处理后再接种轮纹病菌,各个处理均能不同程度地防止轮纹病菌的侵染和扩展,其中MeJA和SNP处理效果最明显,烂果率和烂果面积分别比对照减少26.7%、26.7%和41.6%、36.2%。另外,还对各处理果实的PAL、SOD、POD和PPO活性变化进行了分析,结果表明,接种轮纹病菌的72h内,4个处理的PAL和PPO活性均表现出先升后降的趋势,而SOD和POD活性变化除SA处理一直保持平稳波动上升外,其余3个处理也表现为先升后降趋势;各处理的PAL和POD峰值出现的时间均早于SOD和PPO。PAL、POD和PPO活性峰值和平均值均以MeJA处理最高,SOD活性峰值和平均值SNP处理最高。     

通过圆二色谱研究蛋白激发子PeaT1的耐热性

PeaT1是来自于极细链格孢菌(Alternaria tenuissima)的一种具有耐热特性的蛋白激发子,包含一个初生多肽聚合复合物(nascent polypeptide associated complex,NAC)的结构域.为了研究PeaT1的耐热性机理,将其进行原核表达,经过亲和层析、离子交换层析和分子筛纯化后得到高纯度的PeaT1,通过同步辐射真空紫外圆二色谱(SRCD)对PeaT1的二级结构在不同温度下的变化进行了检测,温度从4℃经25℃、55℃升高到85℃,随后又经55℃、25℃回落到4℃.结果表明,在此过程中,α螺旋、转角结构比例先减少后增加;无规则卷曲比例先增加后减少,最后都基本恢复为原来的水平;而β折叠比例则变化不大.结合PeaT1的结构域信息,说明PeaT1主要是靠由β折叠组成的NAC结构域形成二聚体维持其热稳定性.     

日本晴组培培养基的筛选及转稻瘟菌蛋白激发子基因植株的获得

采用B6、MS和NB三种培养基，以粳稻品种日本晴的成熟胚为受体材料进行组织培养，比较了三种培养基的效果。结果表明，在三种培养基中，NB培养基对愈伤组织的诱导效果最好，转化效率最高，最适合于日本晴成熟胚的组织培养。在此基础上，通过根癌农杆菌介导转化法将稻瘟菌蛋白激发子基因pemG1导入日本晴基因组，获得了转基因水稻植株。PCR、Northern blot和Western blot分别证实了pemG1基因的整合、转录和表达。遗传分析表明，外源基因在转基因日本晴后代中的分离符合3：1的理论比例。     

细极链格孢菌蛋白激发子诱导棉苗基因表达差减文库的构建及EST分析

利用细极链格孢菌蛋白激发子粗提蛋白液诱导棉花苗期相关基因表达,以清水喷施为对照样本,进行抑制差减杂交,构建棉花苗期基因表达文库.结果显示,插入片段的大小主要集中在200～1000 bp.随机选取150个克隆进行菌液PCR检测与测序,并将所测序列与Gen-Bank dbEST库进行比对,共得到104个单一序列.其中,78个EST与其它物种已知基因部分区域的同源性为48.54%～100%,占总EST的75%;6条EST序列能在数据库中检索到同源性序列,但其功能尚不清楚,占5.77%;10个EST能在数据库中发现为推测蛋白,占9.6%;10个EST在GenBank中没有查到对应的同源序列,可能是新基因,占9.6%.同时,将所得到的104条EST序列在WEGO网站上进行功能分类,通过Gene ontology确定具体EST的分子功能.其中,在生物途径分类中,与生理途径和细胞过程相关的EST最多,分别为48个和45个;在细胞组份功能分类中,与细胞相关的EST最多,达到44个;在分子功能分类中,催化功能与分子绑定相关的EST数量最多,分别达到了30个和28个.由此可见,细极链格孢菌蛋白激发子诱导棉苗时涉及到植物的生理生化的多条途径,受到多个基因的调控,可能包括抗病与防御蛋白、信号传导蛋白、转录因子、能量代谢相关蛋白、抗逆相关蛋白、细胞保护机制蛋白、功能未知及其它蛋白等相关蛋白.     

溃疡病菌低聚糖激发子诱导杨树细胞抗病机制的初步研究

以杨树愈伤组织为试验材料 ,研究了杨树溃疡病菌细胞壁裂解物——低聚糖对杨树细胞有关抗病指标的诱导作用。结果表明 ,该低聚糖具有明显的激发子活性 ,能够诱导杨树细胞苯丙氨酸解氨酶 (PAL)、几丁质酶、β- 1,3-葡聚糖酶活性显著增高 (分别为对照的 2 .80 ,1.99,2 .84倍 )和木质素、HRGP的积累 (分别为对照的2 .35 ,2 .6 1倍 )。因此可以认为 ,低聚糖激发子主要是通过快速启动和增强防卫基因表达的速度和强度 ,使植物体内同抗病性有关的物质代谢增强 ,导致抗病物质快速形成和积累 ,从而诱导或增强了植物的抗病性。     

诱导模式对真菌激发子的影响

选择抗（耐）黄萎病的豫8号和感黄萎病的豫棉6两个棉花（Gossypium hirsutum L.)品种作为细胞系，选择高毒的V44和低毒的V64两种大丽轮枝菌9Verticillium dahlium Kle.b)为黄萎病原菌。设计不同毒力的病原菌分别直接诱导不同抗性的棉花细胞，不同毒力的病原菌和不同抗性的棉花细胞互相诱导的几种互作模式。发现棉花过氧化物酶（POD），超氧化物歧化酶（SOD）和多酚氧化酶（PPO）的比活经病原菌激发子直接诱导后有不同程度的提高；经交互诱导3种酶比活有进一步的变化，豫棉6号细胞交互诱导后3种酶的比活有了进一步的升高，而豫棉8号细胞交互诱导后3种酶的比活基本保持不变，并探讨了这些变化与棉花抗病性之间的关系。