CaM及各亚型基因参与小麦抗叶锈病反应的研究

采用实时荧光定量PCR法,对小麦抗叶锈病近等基因系TcLr15接种亲和或非亲和性叶锈菌后,CaM及其亚型的mRNA表达差异进行相对定量分析.结果表明,小麦接菌后12 h内CaM 的4个亚型基因表达量与不接菌对照相比相差不大.小麦接种非亲和叶锈菌,48,72,96 h后,CaM SF-1表达量分别比亲和组合高 24.6%,26.6%,38.8%;接种24,48 h后,CaM SF-4表达量分别高出亲和组合26.8%和28.0%;在接种后24~96 h这一过程中,CaM SF-2表达量均低于亲和组合中, 而CaM SF-3表达量与亲和组合表达量相差不大.接种非亲和叶锈菌后,在第24 h 、第 48 h小麦CaM表达量分别高于亲和组合18.1% 和 47.9% ,而在第72 h和第96 h CaM表达量又低于亲和组合.上述结果暗示,CaM可能参与了小麦抗叶锈病反应,并且具有亚型特异性.小麦中CaM SF-1和 CaM SF-4可能与小麦抗叶锈病相关,CaM SF-2可能与小麦感叶锈病相关,而CaM SF-3可能不参与小麦抗叶锈病反应.     

阪崎肠杆菌多克隆抗体的制备与鉴定

为制备高效价的阪崎肠杆菌单克隆抗体,分别以福尔马林灭活的阪崎肠杆菌(Cronobacter sakazakii)菌体和菌体破碎细胞为免疫原免疫雌性清洁级大白兔,制备抗C.sakazakii多克隆抗体,获得的抗体效价分别为256000和64000,选取菌体免疫原制备抗体。采用辛酸-硫酸铵法纯化抗体,抗体纯度用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定。斑点杂交法检测抗体特异性,所获抗体与S.aureus, L.monocytogenes, S.typhimurium, S.flexneri, E.coli无交叉反应,与沙门氏菌有轻微交叉反应,采用杂菌抗原反向吸附法去除了该交叉反应。选取菌体免疫原免疫动物,杂菌抗原反向吸附法纯化制备获得了对C.sakazakii特异性高的多克隆抗体,为阪崎肠杆菌免疫学检测奠定了基础。     

热激信号转导中的钙-钙调素途径

大量证据证明钙-钙调素(Ca2+-CaM)信号系统参与植物的热激信号转导.用激光共聚焦扫描显微镜研究小麦胞内Ca2+浓度的变化,37℃热激可引起小麦胞内自由Ca2+浓度的迅速提高.在Ca2+存在条件下,热激也引起小麦CaM基因CaM1-2的表达及细胞内CaM蛋白含量的提高.用CaCl2处理小麦幼苗明显提高小麦热激基因hsp26和hsp70的表达和热激蛋白的合成,而Ca2+的螯合剂EGTA,Ca2+通道阻断剂异博定和LaCl3、CaM抑制剂W7、TFP和CPZ明显降低了热激基因hsp26和hsp70的表达和热激蛋白的合成.EGTA、易博定、TFP或CPZ的处理也阻止小麦耐热性的获得.小麦CaM基因与热激基因的表达动力学研究表明CaM位于热激信号转导的上游,而Ca2+是热激启动的胞内关键因子.凝胶阻滞分析提出Ca2+-CaM在热激信号转导中的作用是通过激活热激转录因子的DNA结合活性来实现的.提出在植物细胞内存在一条新的热激信号转导途径钙-钙调素途径.     

Ca2+·CaM信使系统参与小麦抗叶锈病反应的初步研究

研究Ca2+.CaM是否参与小麦抗叶锈病反应的过程,为更深入了解小麦抗叶锈病的反应机制奠定基础。采用离体培养的方法测定小麦种子经CaM拮抗剂TFP(三氟拉嗪)、CPZ(氯丙嗪)和W-7(N-(6-aminohexyl)-5-chloro-1-naphthalene sulfonamide)以及CaCl2预处理后小麦叶片接种叶锈菌后在不同时间点的酶活性。另外用实时定量PCR的方法检测小麦接种亲和小种和非亲和小种后CaM不同亚型基因的表达情况。试验结果表明:小麦叶片接种非亲和性叶锈菌后,TFP、CPZ和W-7浸种处理抑制了过氧化物酶(POD)、丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性的上升;小麦叶片接种亲和性叶锈菌后,CaCl2预处理加剧了过氧化物酶(POD)、丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性的上升。这说明Ca2+.CaM信使系统可能在小麦抗叶锈病过程中起着重要作用,并且不同的CaM亚型可能调控不同的抗病途径。     

对位红抗原合成和多克隆抗体的制备

制备了一种特异性强的抗对位红的多克隆抗体。采用混合酸酐法将活化的对位红半抗原与阳离子化牛血清白蛋白（cBSA）偶联成免疫原,免疫大白兔制备多克隆抗体,利用紫外分光光度计分析结合物的结合情况,间接ELISA和间接竞争ELISA分析抗体特性。紫外扫描分析的免疫原对位红与蛋白结合的偶联率为14:1,间接竞争ELISA法分析多克隆抗体效价达到1×106,50%抑制率检测限为7.43 ng/mL,检测的对位红线性范围在0.1 ng/mL～1μg/mL,抗体与对位红和苏丹红I交叉反应率分别为100%和97.8%,与苏丹红II、III、IV和甲苯胺红的交叉反应率很低,与罗丹明类色素无交叉反应。制备的对位红多克隆抗体具有很高的特异性,与其他色素交叉反应率低,可用于对位红在食品中残留的检测。     

马铃薯卷叶病毒与S病毒重组双CP多克隆抗体的制备

为了制备出马铃薯卷叶病毒(PLRV)与S病毒(PVS)重组双CP多克隆抗体并用于PLRV与PVS这2种病毒的间接与DAS-ELISA检测,构建了PLRV与PVS融合双CP基因的原核表达载体pET22b-LRCP/SCP,用超声破碎法代替溶菌酶法裂解重组菌BL21(pET22b-LRCP/SCP)并提取菌体蛋白,用镍离子亲和层析纯化获得了分子质量为51.2 ku的高纯度的重组双CP。用该重组双CP作抗原免疫家兔获得了高效价(1∶128 k)抗血清。纯化的重组双CP多克隆抗体与PLRV或PVS阳性标准物特异性结合,与另外4种马铃薯主要病毒(PVX、PVY、PVA与PVM)无交叉反应。间接ELISA反应中,稀释度为1∶3 200的重组双CP多克隆抗体与PLRV或PVS阳性物都呈现阳性反应;在DAS-ELISA反应中,稀释度均为1∶100的重组双CP多克隆抗体及其碱性磷酸酶标记物与PLRV或PVS的阳性标准物也分别呈现阳性反应。结果表明,制备的重组双CP抗体既可用于PLRV与PVS这2种病毒的间接ELISA检测,也可用于DAS-ELISA检测。     

河北省又取得一批植保农药类科研成果

<正>(接上期)5.钙调素在小麦受叶锈菌侵染诱发的过敏性反应中的作用单位名称:河北农业大学评价单位名称:河北省教育厅该研究以小麦-叶锈菌互作体系为研究对象,利用小麦品种洛夫林10分别和叶锈菌生理小种260、165组成不亲和组合和亲和组合,试图查明CaM是否参与小麦抵抗叶锈菌     

商丘市小麦主要病虫草害调查报告

正商丘市位于河南省东部,是国家中强筋小麦适宜种植基地,常年冬小麦种植面积在760万亩左右,病虫草害发生种类多、危害重,已成为威胁小麦安全生产的主要障碍之一。目前本市大力发展优质强筋小麦种植,确切了解小麦病虫草害发生种类,明确重点防治对象和防控区域,探索高效集成技术已成为当前本市小麦生产中的一大重要课题。笔者利用两年时间,组织多位技术人员对全市各县区进行了全面摸底调查,掌握了小麦全生育期病虫草害种类和发生危害特点,现总结如下:     

小麦种植田间管理与技术推广研究

小麦是我国主要的耕作物之一,既具有营养供给价值,也具有农业经济效益。在种植小麦的过程中,种植户逐渐摸索总结出了较为完善的麦田管理和技术经验并沿袭至今。传统的小麦种植技术具有较高的推广价值,但若在此基础上与现代科技相结合,小麦的田间管理和种植技术将得到进一步创新和完善。     

柑橘衰退病毒中国分离物HB1的血清学特性研究

利用3种不同来源的柑橘衰退病毒(Citrus tristeza virus,CTV)抗体(PAb-L5、PAb-I、MAbs-S4)对武汉地区发生的CTV进行检测,筛选到一个表现特异血清学性状的分离物CTV-HB1,该分离物仅同来源于中国的多克隆抗体PAb-L5发生血清学反应.为揭示该血清学差异的分子机制,对CTV-HB1和其他几个分离物CP基因序列进行了分析,结果显示:CTV-HB1 CP基因与其他19个分离物的核苷酸序列相似性在90.4%-99.4%,但CTV-HB1和CTV-L5的CP基因氨基酸序列间仅存在3个位点的变异,暗示:此3个氨基酸位点可能与CTV-HB1的血清学特性有关.     

水分胁迫下钙、钙调素对小麦幼苗生长及过氧化物酶同工酶的影响

以丰抗 8号冬小麦幼苗为材料 ,研究了水分胁迫下Ca2 和钙调素 (CaM )对叶片和根系过氧化物酶 (POD)同工酶的影响。结果表明 ,Ca2 /CaM作为第二信使参与了干旱信号的传导 ,同时提高了POD同工酶活性、增强了小麦幼苗适应旱胁迫的能力 ,并存在明显的剂量效应。在多种逆境信使系统中 ,POD同工酶基因可能优先感受Ca2 /CaM信使系统传导的干旱信号。小麦幼苗不同器官之间存在着干旱信号相互传递。与叶片相比 ,根系POD同工酶基因感受干旱信号的能力更强     

PEG胁迫下小麦幼苗ABA与Ca2+/CaM的关系

本文以不同浓度钙离子螯合剂EGTA、钙通道阻断剂异博啶(Vp)和CaM拮抗剂三氟啦嗪(TFP)处理小麦幼苗, 对PEG胁迫下根和叶片ABA和CaM含量的变化进行了测定. 结果表明: EGTA、 Vp和TFP处理皆能促进根和叶片ABA含量的提高. PEG胁迫下不同浓度EGTA和Vp处理后CaM含量也不同程度地提高, TFP处理可减弱PEG对CaM含量升高的促进作用. 从A     

根癌农杆菌介导获得稗草Ecppc转基因小麦的研究

采用携带pUbi-Ecppc质粒的3个根癌农杆菌菌株（LBA4404、EHA105和C58c1）,对经过预培养10~12 d的春小麦品种扬麦158、Bobwhite和扬麦12的幼胚愈伤组织进行了遗传转化。对筛选中的抗生素浓度、菌液浓度、共培养温度和时间、受体基因型、菌株-质粒组合等影响转化的重要因素进行了研究。首次将单子叶野生C₄植物稗草的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（Ecppc）导入小麦受体基因型,并得到具有潮霉素（Hyg）抗性的转化植株。从816块共培养愈伤组织中转化得到34株抗性植株,其中14株PCR检测为阳性。扬麦158的转化效率达3.03%。Southern和RT-PCR分析表明外源基因已整合到小麦基因组并得到正确的转录。生理学检测显示,转基因小麦植株的光合速率和PEPC活性都有所提高。说明Ubiqintin基因启动子控制的稗草PEPC cDNA基因在小麦中可以正确表达和起到一定的生理作用。这些工作为进一步探讨PEPC对小麦光合作用及其他生理过程的影响奠定了基础。     

干旱胁迫下CaM与小麦胚芽鞘和幼根生长的关系

在聚乙二醇(PEG)-6000（20%）诱导的干旱胁迫下,小麦(Triticum aestivum L. cv. 4185)胚芽鞘及根系的生长受到抑制。胁迫初期,胚芽鞘及根系CaM水平迅速下降,之后随胁迫程度加重而逐渐积累。一定浓度（≥50 µmol/L）的CaM拮抗剂三氟拉嗪（TFP）和氯丙嗪（CPZ）均抑制小麦胚芽鞘及根系的生长,提高过氧化物酶（POD）活     

利用花粉管通道法将兔防御素NP-1基因导入小麦的研究

兔防御素NP-1是抗性谱最广的防御素之一。为提高小麦的抗病虫能力,培育优质高抗的小麦品种,采用花粉管通道法将兔防御素NP-1基因导入优质小麦品种G8901。对得到的193株T0植株进行抗除草剂筛选,获得4株抗性植株。通过PCR及PCR-Southern杂交,证实了NP-1基因已经整合到转基因植株的基因组中,并稳定遗传到T1。田间抗病虫鉴定结果表明,这些植株对于白粉病、叶锈和条锈病有较强的免疫力和抗性,但对于蚜虫的抗性没有明显提高。     

转SbPIP1基因小麦植株的获得及发芽期耐盐性鉴定

为了培育耐盐小麦新材料,利用基因枪转化法将海蓬子(Salicornia bigelovii Torr.)水通道蛋白(plasma membrane intrinsicprotein,SbPIP1)基因导入到小麦品种宁麦13和扬麦158中。对两个品种的各2500枚幼胚进行轰击,分别获得抗Basta再生植株237株和108株(筛选标记基因为Bar基因),经PCR鉴定阳性转基因植株分别为30株和7株。用130mg/L Basta除草剂对T1代幼苗进行喷施鉴定,发现T1代幼苗的Basta抗性出现了分离。遗传分析发现76.19%的株系表现为1对基因遗传的3:1分离,为单拷贝的基因导入。发芽期耐盐性分析发现81.22%的转基因株系的盐害指数低于受体宁麦13的盐害指数,耐盐性强于受体宁麦13。这些转基因材料将进一步用于小麦的耐盐分子育种研究。     

普通菜豆镰孢菌枯萎病抗病相关基因PvCaM1的克隆及表达分析

钙调素蛋白(calmodulin,CaM)作为植物细胞内介导多种功能的Ca²⁺结合蛋白,在调节植物的生长发育和抗病性方面具有重要作用。利用普通菜豆(Phaseolus vulgaris L.)表达序列标签(EST)克隆了含有编码普通菜豆CaM基因的cDNA序列。序列分析表明,cDNA片段长713 bp,命名为PvCaM1,具有一个453 bp的开放阅读框(ORF),GenBank登录号为JN418801,该基因编码150个氨基酸,预测蛋白质分子质量为17.16 kD。蛋白质结构分析表明,PvCaM1蛋白含有4个Ca²⁺结合结构域(EF-hand)。同源分析结果显示,PvCaM1基因与百脉根、西瓜的CaM基因亲缘关系最近,分别达到77%和76%。荧光定量PCR分析表明,PvCaM1基因受尖孢镰孢菌菜豆专化型FOP-DM01菌株诱导表达,接种病原菌96 h,抗病品种260205根中PvCaM1基因的表达量达到最高,而感病品种BRB-130达到最低,260205叶中PvCaM1基因的表达量均高于BRB-130,而且叶中的表达量高于根和茎中的表达量。PvCaM1基因表达量也受外源植物激素脱落酸、茉莉酸甲酯和乙烯利诱导上调,在根、茎、叶中均有不同程度的表达。本研究表明PvCaM1基因可能通过脱落酸、茉莉酸和乙烯等信号途径参与菜豆对FOP-DM01菌株的防御反应,推测菜豆PvCaM1基因与镰孢菌枯萎病的抗病性有一定关联。     

CaM对渗透胁迫下小麦幼苗ABA合成的介导作用研究

ABA作为干旱信号物质在植物抗逆生理反应过程中起着至关重要的作用,揭示ABA合成及其信号转导机制对于探明植物干旱信息的感受机制尤为重要。通过外使CaM拮抗剂TFP、ABA以及分根试验,研究了渗透胁迫下小麦幼苗根系和叶片中ABA和CaM含量和时间的变化。渗透胁迫均促进根系和叶片ABA和CaM含量不同程度地提高,根系ABA含量峰值出现的时间早于叶片,而CaM峰值出现的时间晚于叶片。但根系和叶片ABA峰值均不晚于CaM。不同浓度TFP和ABA处理都能提高根系和叶片ABA和CaM含量,与渗透胁迫相比,ABA呈现先升高后降低趋势,且最大值出现的时间类似,但CaM呈持续上升趋势。TFP处理抑制根系CaM含量增加,而对叶片有促进效应。ABA处理呈现浓度效应。与全根胁迫相比,分根胁迫对胁迫根系ABA含量影响不明显,但与正常对照相比,显著提高了未胁迫部分根系ABA含量,但二者峰值出现的时间分别滞后6和18 h;叶片ABA和CaM含量也相应提高,且最大值滞后12 h。CaM可能未参与渗透胁迫下ABA的合成过程,渗透胁迫引起ABA合成后,调控胞内CaM水平。     

Genetic characterization of spontaneous diploid androgenetic wheat and triticale plants

The homozygosity of spontaneous hexaploid plants derived from anther culture was evaluated in wheat and triticale by means of 18 and 22 microsatellite markers, respectively. Most of the spontaneous hexaploid plants were homozygous for all the loci tested and had chromosomes recombining for parental alleles. Only 12% of the spontaneous hexaploid wheat plants, 11% of the artificially doubled wheat plants and 4.4% of the spontaneous hexaploid triticale plants were heterozygous at one to three of the loci studied. This showed that spontaneous hexaploid plants mostly came from normal haploid cells, obtained after meiosis, that underwent spontaneous chromosome doubling. However, first or second division restitution, producing unreduced gametes, cannot be completely excluded to explain the origin of the spontaneous hexaploid plants. Cytomixis, involving only one chromosome, or development of aneuploid trisomic gametes, followed by chromosome doubling for the spontaneous hexaploid plants, or transposition events could also explain some of the results obtained.     

高碳酸钙条件下供锌对不同基因型小麦生长和养分吸收的影响

为了探明CaCO3对不同基因型小麦Zn吸收的影响,采用人工春化后的小麦幼苗在温室中进行了水培试验。结果表明:缺Zn和在营养液中添加100 mg/L CaCO3对小麦分蘖和生长发育未表现出明显的不良影响,而供试的3种基因型小麦(远丰998、中育6号及小偃22)的分蘖数及长势有明显的差异。与缺Zn相比,供Zn使小麦根部P吸收量增加25.6%,但对N,K吸收无明显影响。供Zn显著提高了小麦植株各部分尤其是根中的Zn含量和吸收量,而不同基因型间无显著差异,添加CaCO3未降低对Zn的吸收。添加CaCO3后,小麦叶片叶绿素SPAD值降低21.4%,但对小麦植株的Fe吸收无明显影响。据此推测叶绿素SPAD值的降低并非由于CaCO3降低小麦对Fe的吸收而引起的,其原因有待进一步研究。而供Zn仅能增加小麦根部Fe吸收量,对地上部无明显影响。无论是否供Zn,Fe主要累积在小麦的根部,而供Zn加剧了这种累积。