TRV介导的E3泛素连接酶基因NbE3R14沉默对烟草基础免疫及南方根结线虫寄生的影响

[目的]本文旨在研究E3泛素连接酶基因的沉默对植物基础免疫及线虫寄生的影响,为揭示植物寄生线虫侵染寄主的分子机制提供理论依据。[方法]利用烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默技术(VIGS)沉默本氏烟E3泛素连接酶基因NbE3R14,用flg22处理基因沉默烟草叶片,RT-qPCR检测PTI(病原相关分子模式触发免疫,PAMPs-triggered immunity)相关基因的表达水平;接种辣椒疫霉于基因沉默烟草叶片,观察叶片病斑症状;采用室内人工接种法测定靶基因的沉默对南方根结线虫寄生的影响。[结果]RT-qPCR检测显示:农杆菌转化的烟草植株中NbE3R14基因已被成功沉默,flg22处理基因沉默烟草叶片激发的PTI相关基因GRAS2、WRKY7及WRKY8表达量分别下降41.3%、63.9%及61.8%,与野生型对照(WT)相比均有显著性差异(P0.05);接种辣椒疫霉36 h后,TRV∷NbE3R14处理烟草叶片的病斑比WT增大28.5%;南方根结线虫在TRV∷NbE3R14处理植株上产生的根结数、雌虫数及卵块数与WT相比分别显著增加22.1%、27.4%和17.2%(P0.05),单卵块卵量则没有差异;而在TRV∷GFP处理植株上产生的根结数、雌虫数、卵块数以及单卵块卵量与WT均无明显差异。[结论]沉默NbE3R14基因能干扰植物基础免疫,从而导致烟草对辣椒疫霉及南方根结线虫的侵染更为感病。     

植物PRRs和NLRs介导的免疫信号通路研究进展

植物在生长发育的过程中进化出大量细胞表面和胞内免疫受体以感知病原体侵染相关的各种信号。细胞表面模式受体PRR可以感知病原物模式分子以激活基础免疫，引起活性氧(ROS)快速产生、Ca²⁺内流和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应的启动等，从而限制其致病性。病原物为了克服植物的这种免疫反应，通过分泌效应蛋白干扰PRR蛋白的功能及其免疫相关过程，促进病菌致病性。为了应对效应蛋白的致病效应并阻止病害发生，植物进一步进化出胞内核苷酸结合富亮氨酸重复序列受体(NLRs),以感知病原体效应物并启动强烈的特异性免疫反应。长期以来，病原相关分子模式激发的免疫反应(pattern-triggered immunity, PTI)和效应蛋白激发的免疫反应(effector-triggered immunity, ETI)在识别机制及早期信号转导上存在较大差异，被认为是相对独立的2类系统。但是随着植物免疫学研究的广泛和深入，PTI和ETI从相对独立变得交叉模糊，而研究PTI和ETI如何相互作用以抵抗病原体也成为植物免疫学亟需解决的重要科学问题之一。本文以PRRs和NLRs介导的免疫反应...     

第8届国际十字花科植物遗传学讨论会

第８届国际十字花科植物遗传学讨论会等８届国际十字花科植物遗传学讨论会于１９９３年７月２１—２４日在加拿大Ｓａｓｋａｔｏｏｎ召开。在这次会议上，从事分子遗传学、生物化学、生物技术、营养学、植物病理学以及育种学等研究的专家报告了各自的研究结果和进展。并对...     

十字花科植物黄化突变特性及其分子机制研究进展

十字花科Brassicaceae植物多数生长发育时间短,生长过程中自然发生,或使用物理或化学方法诱导,常会出现一些颜色较淡或金黄的突变个体即黄化突变体。这些突变体表型直观,表现为植株矮小,叶绿素较低,植株光合作用受抑制,产量降低,因此黄化突变常被视为有害突变。但近20 a来黄化突变体日益受到研究者们的重视与青睐,被用于研究植物叶绿体结构、叶绿素合成代谢等方面。本研究简要介绍了十字花科植物常见的黄化突变类型及其主要的外观特征,综述了十字花科植物黄化突变体的叶绿体超微结构、光合色素及其光合性能,并对十字花科植物黄化突变的遗传特性、分子机制进行了讨论,为十字花科植物叶色突变研究及新品种选育提供理论基础。参52     

十字花科植物抗根肿病研究进展

对十字花科植物根肿病菌的致病性分化、接种方法、不同作物的抗性反应、抗根肿病的遗传研究、抗根肿分子生物学研究等方面进展作了较为全面的综述,以期为中国开展十字花科植物抗病育种的研究提供借鉴.     

玛咖功能与营养成分研究进展及发展前景

玛咖是十字花科植物,有极高的营养价值、药用价值和开发应用价值。对近年来有关玛咖植物功能及营养成分相关研究情况进行了总结,并在此基础上对其发展应用前景进行了展望。     

拟南芥类受体蛋白激酶的激酶域信号传导强度研究

为了解不同类受体蛋白激酶RLKs激酶域响应病原相关分子PAMPs信号强度的差异,本研究将拟南芥FLS2的胞外域(NT)与6种不同RLKs的激酶域(KD)组合为重组RLKs(rRLKs),构建融合基因表达载体,并通过拟南芥原生质体瞬时表达的方法,将rRLKs/FLS2、35S::GUS(内参)和FRK1::Luciferase(响应报告载体)共转化到拟南芥fls2突变体叶肉原生质体细胞中;后经flg22处理后,通过对萤光素酶(Luciferase)和葡糖苷酸酶(GUS)活性的定量分析和比较,鉴定不同RLKs激酶区域信号传导的强度。结果表明:1)FLS2、EFR、PEPR1和RLK7的激酶域可明显激活抗病响应报告基因FRK1的表达,对植物抗病反应起正调控作用;FLS2和EFR的激酶域信号传导能力最强,两者无显著差异(P0.05);PEPR1和RLK7激酶域的信号传导能力稍弱,其信号传导强度分别是FLS2的57.13%和32.92%,与FLS2差异显著(P0.05);2)CERK1和NIK1的激酶域对FRK1的上调作用不明显,其信号传导强度分别仅有FLS2的9.76%和7.88%,和FLS2NT(对照)之间无显著差异(P0.05);3)PSKR1激酶域引起FRK1表达下调,对PTI起负调控作用。本研究结果有助于了解RLK家族的抗病响应作用机理,并为人工构建更高效的rRLK蛋白提供参考。     

拟南芥免疫相关基因启动子对免疫信号分子的响应强度分析

为对比不同的植物抗病相关基因对植物免疫激发子的响应强度,筛选出响应强度较高的报告基因,从拟南芥中克隆5个植物免疫相关基因(WRKY33、FRK1、WRKY29、PR2和PDF1.2)的启动子序列,构建目的基因启动子驱动的萤光素酶(Luciferase,LUC)表达载体,并将其转化到拟南芥原生质体中瞬时表达;经植物免疫激发子(FLG22与PEP1)处理后,进行LUC活性检测,判断目的基因启动子的激活情况,分析上述目的基因启动子对免疫信号分子的响应强度。结果显示:经FLG22与PEP1处理后,拟南芥原生质体细胞中WRKY33响应强度为最高,与对照相比分别上调11.2与4.5倍,WRKY29响应强度次之,分别为对照的10.0与3.1倍;与WRKY相比,FRK1响应强度明显降低,而PR2与PDF1.2均无明显响应。上述结果表明在拟南芥原生质体瞬时表达体系中WRKY33可高效响应植物免疫激发子,pWRKY33::LUC原生质体表达体系可作为一种高效的PTI反应报告系统,用于新型植物免疫激发子的筛选鉴定。     

中国喀喇昆仑山十字花科植物分类学研究

结合标本和实地考察,对中国喀喇昆仑山十字花科植物进行形态分类学研究。结果表明,中国喀喇昆仑山十字花科植物计有32属66种1变种,分别占中国十字花科植物属、种总数的33.7%和15.5%,其中新发现中国喀喇昆仑山新记录种11种;新疆新记录属1属,新疆新记录种2种;西藏新记录种2种。     

基于四段基因序列的野牡丹科植物PCR反应条件优化

为了建立植物分子系统学研究中常用的核基因的ITS,CHS和叶绿体基因的psbA-trnH,rpl16序列在野牡丹科植物中的PCR扩增反应的最佳反应体系,寻找最佳反应条件。采用改良的试剂盒法提取了15种野牡丹科植物的基因组DNA,进行了引物筛选,退火温度优化,添加牛血清蛋白(BSA)和二甲基亚砜(DMSO)的优化,反应体系正交设计一系列优化。并采用优化后的反应条件,对这4个基因片段在15种野牡丹科植物中进行PCR扩增验证。结果表明:优化后的反应条件在野牡丹科植物中具有较高的稳定性和良好的通用性。说明优化后的反应条件可以进行后续分子系统学研究。     

玉米根毛单细胞类型转录组分析

根毛是植物根表皮细胞向外突起伸长形成的管状单细胞,在植物水分、营养物质吸收及与外界环境相互作用的过程中发挥重要功能.目前,对玉米根毛生长发育的研究极其有限,玉米作为一种单子叶植物,根毛生长发育的分子机制与十字花科植物拟南芥可能有所不同.为探究玉米根毛生长发育的调控机制,以玉米自交系B73根毛为研究对象,收集生长3 d的...     

十字花科植物的研究价值及开发利用前景

从十字花科植物的植物学特征、食用价值、观赏价值、药用价值及保健功效等方面论述了十字花科植物的研究价值,对其开发利用前景进行了展望,并介绍了2种新的遗传改良方法。     

植物挥发物对小菜蛾行为的调节研究综述

小菜蛾是一种世界范围内主要危害十字花科植物害虫。长久以来小菜蛾的防治以化学防治为主,导致农药残留大、环境污染和昆虫抗性增加等问题。通过挥发性气味调控昆虫行为,是控制害虫危害是较生态、绿色的方法。综述了植物源挥发物质及信息素对小菜蛾行为调节方面的研究,为小菜蛾绿色防治提供借鉴。     

云和梯田湿地公园植物资源现状与开发利用策略

浙江云和梯田湿地公园的植物区系属泛北极植物区,中国-日本森林植物亚区的华东区,维管束植物计有147科774种,其中蕨类植物22科39种,种子植物125科735种。属国家一级重点保护野生植物的有南方红豆杉1种,二级重点保护野生植物的有野荞麦、凹叶厚朴、香樟、野大豆4种。本文在调查研究的基础上,系统分析了云和梯田湿地公园野生植物的分类,提出了湿地公园野生湿地植物资源保护和开发利用的策略与措施。     

十字花科植物蜡质形成特性及分子机制研究进展

十字花科Brassicaceae包含蔬菜、油料作物、药用植物、观赏植物和染料植物等,是一类1年生、2年生或多年生的植物,是中国最重要的蔬菜和油料作物之一。蜡质的主要成分是超长链脂肪酸及其衍生物,十字花科植物的蜡质是其适应外界环境变化而形成的保护结构,在维持水分平衡、反射紫外线、减少外来机械损伤、降低低温伤害、抵御细菌真菌入侵、防止果实开裂与昆虫侵食等抵抗生物与非生物胁迫中起着重要作用。对十字花科植物蜡质类型、生理功能、遗传特性、合成与转运途径等方面进行综述,可为十字花科植物的蜡质代谢研究提供参考。图2表2参61     

霍山七里峪植物群落的种类组成和生活型谱分析

基于研究区植物名录和野外样方调查统计数据,采用Raunkiaer生活型分类系统,对霍山七里峪植物种类组成生活型谱进行分析。结果表明,七里峪研究区植物群落的维管植物有221种,分属157属,53科,其中蕨类植物2科2属4种,裸子植物1科2属2种,双子叶植物43科133属187种,单子叶植物7科20属28种;霍山七里峪植物生活型组成以地面芽植物为主,占41%,其次是高位芽植物,占28%,一年生植物也较多,占22%,地上芽植物和地下芽植物很少,仅占5%和4%。总体上反映了该区夏季温暖且多雨,冬季寒冷且漫长的气候特点。     

ABA、MeJA和SA诱导下的荠菜CBF途径冷响应相关基因表达调控研究

植物在长期进化过程中对低温形成了一系列的适应能力和抵抗能力;CBF(CRT binding factor)途径是植物冷响应机制中重要的组成部分,该途径中一系列相关基因的级联调控网络与许多植物信号分子关系密切。为了阐明植物信号分子对荠菜CBF途径的调控模式,选用十字花科植物荠菜（Capsella bursa-pastoris）为材料,采用RT-PCR方法,研究了常温条件下三种信号分子（ABA、MeJA、SA）对荠菜CBF途径抗冷相关基因CbICE53、CbCBF、CbCOR15a、CbCOR15b、CbCAX51、CbRCI35的表达调控作用,结果显示各种基因在三种信号分子的诱导下其表达谱呈现不同的特点,这一结果对进一步阐明植物信号分子在CBF途径调控网络中的作用具有重要意义。     

长白山区野生饲用植物调查研究

长白山区属温带气候,野生饲用植物资源十分丰富.经过3年的调查研究,报道了长白山区野生饲用植物共有71科、274属、606种.其中多年生草本49科、167属、405种;一、二年生草本27科、84属、120种;草质藤本8科、13属、19种;乔木12科、17属、36种;灌木7科、12属、22种;木质藤本4科、4属、4种.介绍了38种主要野生饲用植物和13种野生珍稀饲用植物,野生饲用植物在6个不同景观带的分布情况及其它方面的用途,提出了开发利用和保护的具体建议.     

水稻白叶枯病发病过程及抗病育种新思路

近年来,由于气候、耕作条件等因素的变化导致水稻白叶枯病害有逐年加重的趋势,对我国的粮食安全构成了很大的威胁。发掘新种质、创制抗病新材料、培育抗性新品种,被认为是提高粮食产量和保证粮食安全生产的最经济有效的方法。因此,抗性基因资源的挖掘与利用受到了广泛的重视,在抗病基因的鉴定、克隆及其抗病分子机理等方面取得了一系列重大进展。Xoo主要是通过分泌具有专化性的效应因子来逃避和抑制植物免疫反应,而植物则是通过触发PTI和ETI反应来阻止或抑制病原菌的侵染。本文综述了Xoo侵染水稻的过程,以及在侵染过程中水稻抵御Xoo的免疫反应,着重分析了ETI反应中的一些抗性基因的抗病机理,以期为水稻抗病资源高效利用以及病害的防控提供新的思路。     

翅果沙芥和距沙芥营养器官的解剖学观察

本文对沙芥属（Pugionium)的2个种——翅果沙芥（P.pterocarpum Kom.)、距沙芥（P.calcaraturm Kom.)根、花序轴、叶做了解剖学观察。结果表明这2种植物属于肉质多浆类植物，体内薄壁组织发达，适于作为食用植物予以开发。它们的花序轴表皮具发达的角质层、“异形细胞”、气孔，皮层薄壁细胞中含有大量的叶绿体，维管束为双韧维管束。另外翅果沙芥和距沙芥具有二元型的初生根，老根肉质化。它们的营养器官有分泌细胞等十字花科植物的特征。另外，本文讨论了沙芥属4个种在解剖结构的异、同点。