夏枯草苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与表达分析

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是迷迭香酸合成途径中的关键酶之一,根据其他植物PAL基因的保守区域设计特异引物,利用3’-RACE-PCR技术,本研究首次从夏枯草中克隆得到了PAL基因的cDNA片段序列,命名为PvPAL,Gen-Bank登录号为JN65446。PvPAL基因cDNA片段长1 306 bp,其中编码区域为1 047 bp,编码349个氨基酸。蛋白质序列多重比较结果显示,PvPAL蛋白质序列与丹参、地黄、黄芩、藿香等植物的PAL蛋白质高度同源。PAL系统进化树分析结果表明,PvPAL与唇形科植物的PAL基因亲缘关系最近。组织表达分析结果显示,PvPAL基因在根、茎、叶中均表达,其中根中表达量最高。PvPAL基因的克隆为进一步研究夏枯草迷迭香酸合成的分子机制奠定了基础。     

紫苏苯丙氨酸解氨酶基因片段克隆及序列分析

苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase,PAL）是迷迭香酸合成途径中苯丙氨酸支路的关键酶,它催化苯丙氨酸生成肉桂酸,完成该支路第一步反应。本实验利用同源克隆方法成功克隆了紫苏PAL基因cDNA片段,命名为PerPAL-1（GenBank登录号：HQ388347.1）,该片段长399 bp,编码133个氨基酸。通过氨基酸序列比对分析,发现其氨基酸序列与丹参和藿香PAL该片段的同源性分别高达96%和95%。PAL系统进化树表明PerPAL-1与唇形科植物的PAL亲缘关系最近。PerPAL-1基因在叶中表达最强,根中次之,而在茎中表达最弱。     

小麦自噬相关基因ATG10的克隆及白粉菌侵染诱导的ATG10的表达

细胞自噬是一种保守的真核生物细胞内物质分解和循环利用机制, 在植物生长、发育和逆境响应等过程中均扮演了重要角色。自噬相关蛋白ATG10是参与自噬小体形成的关键因子之一。利用同源克隆方法, 从经白粉病菌诱导48 h的小麦材料92R137/扬麦158⁷中克隆了ATG10基因家族3个成员(TaATG10a、TaATG10b和TaATG10c)。序列特征分析、物种间的比较和进化分析, 以及酵母功能互补实验结果证实, 这3个基因均为酵母ATG10的功能性同源基因。TaATG10a和TaATG10b的基因组序列具有相似的6外显子-5内含子基因结构。RT-PCR分析还发现这2个基因都具有2种可变剪接产物。TaATG10a和TaATG10b的GFP融合蛋白被定位于洋葱表皮细胞的细胞质中。白粉菌侵染能够诱导TaATG10a和TaATG10b表达, 因此推测, 小麦针对白粉菌侵染的免疫反应涉及对TaATG10及其参与的自噬过程的调控, 其调控模式因小麦抗、感白粉病反应、不同类型抗病基因介导的免疫反应和不同遗传背景下的感病反应而差异明显, 说明TaATG10及其参与的自噬过程与小麦-白粉菌互作反应关系的复杂性。从外源激素处理诱导的表达情况还发现, 抗、感白粉病的表型差异可能涉及抗、感材料TaATG10基因对同种激素(SA、乙烯或ABA)信号的不同响应模式。     

桂花苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与序列分析

利用一对简并引物,从桂花(Osmanthus fragrans)中克隆得到苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的cDNA片段,命名为OfPAL,GenBank登录号为GU991822.OfPAL长866 bp,编码288个氨基酸.通过核苷酸和蛋白质序列多重比较,发现OfPAL与其他植物的PAL基因高度同源.OfPAL编码的蛋白质序列包含与橄榄、烟草、辣椒PAL蛋白质相同的脱氨基位点和催化活性位点.PAL系统进化树显示,OfPAL与菊科植物的PAL基因亲缘关系较近.本研究通过克隆OfPAL基因,可为桂花对不良环境的抵御能力以及桂花类黄酮积累方面的研究奠定基础.     

黄瓜CsPI基因的克隆及不同器官中的表达

MADS-box家族基因在植物花器官发育中具有重要的作用.本研究采用同源克隆技术,从黄瓜(Cucumis sativus L.)顶芽中克隆获得B类MADS-box基因CsPI的cDNA序列.序列分析表明,CsPI基因cDNA序列的完整开放阅读框(ORF)为636 bp,编码211个氨基酸,分子质量为24 904,理论等...     

不同黄瓜杂交组合对接种白粉病菌的生理响应

为研究不同华南类型黄瓜组合接种白粉病菌的生理变化,以5个华南类型杂交组合为试验材料,在接种白粉病菌后0、1、3、6、9 d对叶片的病情指数、叶绿素含量、防御酶活性及渗透调节物质含量变化进行研究,并分析了这些生理指标变化与黄瓜白粉病抗性之间的关系。结果表明,根据病情指数对5个黄瓜杂交组合进行抗性分级,18C-3为抗病,18C-2和18C-4为中抗,18C-1和18C-5为感病;5个黄瓜组合接种白粉病菌后,叶绿素含量下降,抗病组合18C-3的叶绿素含量高于其他组合;大部分组合叶片内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化趋势为先下降后上升,多酚氧化酶(PPO)活性变化趋势为上升-下降-再上升,抗病组合18C-3的防御酶活性显著高于其他组合,并且一直保持着较高的脯氨酸含量和较低的MDA含量,说明抗病组合比感病组合具有更强的防御能力和抗膜脂过氧化能力。本研究通过分析华南类型黄瓜组合接种后的相关生理指标变化,以及与黄瓜白粉病抗性之间的关系,筛选和鉴定抗病组合,以期为黄瓜白粉病的抗性鉴定及遗传育种提供更多的理论依据。     

山葡萄苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的克隆与表达分析

为了探究山葡萄果皮转色阶段影响花色苷组成的关键酶的表达,以山葡萄幼叶为试验材料,提取山葡萄基因组DNA,应用同源克隆方法获得了PAL基因(GenBank登录号:MH045991)的全长序列,并进行了生物学信息分析。采用Q-PCR方法对山葡萄果皮8个不同着色时期的表达量进行分析。结果显示,PAL基因的DNA序列全长是1 763 bp,具有一个1 671 bp的开放阅读框(ORF),编码556个氨基酸。分子量为61. 07 ku,等电点为5. 76,为稳定蛋白质。整个多肽链具有跨膜螺旋结构,无信号肽,分子进化树分析表明,与欧亚种葡萄同源性较高; PAL基因在山葡萄果皮8个时期的表达规律,分析PAL基因在后4个时期表达量的不规则变化,PAL基因在转色50%和转色100%这2个时期几乎不表达。PAL基因的表达调控受很多因素调节,在山葡萄生长发育前期呈一定规律变化,在后4个时期表达量呈不规则变化,PAL基因在转色50%和转色100%2个时期几乎不表达,这可能受到某种抑制PAL酶活性因子的影响。     

绿色棉苯丙氨酸解氨酶基因GhPAL1的克隆和实时定量表达分析

本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因cDNA序列(AAC18870.1)为探针,在GenBank中与棉花EST进行tBLASTn比对,将同源性高的EST序列拼接后获得一条棉花PAL全长cDNA基因序列,以此序列为模板设计引物,通过RT-PCR扩增从绿色棉纤维分离出了一个绿色棉PAL基因全长cDNA序列,将该基因命名为GhPAL1(GenBank登录号:JN032297)。序列分析表明,该cDNA全长2347bp,含有一个编码721个氨基酸的开放阅读框。实时荧光定量PCR分析发现:该基因在绿色棉纤维中的表达模式与白色棉纤维相似,但两者在同一时期的表达量差异显著,其在花后6d绿色棉纤维细胞中的表达量是同期白色棉的6倍以上,从该基因的表达特征推测GhPAL1基因可能在绿色棉纤维色素合成过程中发挥重要作用。     

黄瓜铜伴侣蛋白基因CsATX1克隆及表达分析

中国黄瓜品种繁多，但黄瓜的抗逆性不强，容易产生病虫害。因此，分析和验证抗病相关的基因，探究黄瓜抗病的分子机理，可为培育黄瓜抗性品种提供理论基础。本研究以黄瓜为试验材料，采用RT-PCR技术克隆了黄瓜铜伴侣蛋白基因CsATX1的cDNA序列全长，并对其进行生物信息学分析；采用荧光定量PCR的方法分析CsATX1基因在细菌性角斑病侵染0～96 h下的表达情况，以期探究其与黄瓜抗病性的关系。结果表明：CsATX1基因序列全长为768 bp，含有一个288 bp的ORF阅读框，可编码95个氨基酸，该基因编码蛋白的相对分子质量约为9.95 kD，理论等电点是5.07，为亲水性蛋白，不具有跨膜结构，不含信号肽序列。系统进化树分析表明Cs ATX1与葫芦科同源蛋白的亲缘关系最近。RT-qPCR分析表明，CsATX1在黄瓜叶中有表达，在黄瓜细菌性角斑病菌侵染下，该基因在黄瓜叶中表达显著增高，受黄瓜细菌性角斑病菌的诱导。该研究结果为深入探究CsATX1基因功能提供科学依据。     

黄瓜扩张蛋白Cs-EXP10基因5′序列的克隆和表达的初步分析

扩张蛋白是促进植物细胞壁伸展的一类蛋白质,黄瓜果实膨大过程中扩张蛋白具有重要作用.本研究以发育中的黄瓜果实RNA为试验材料,通过RACE方法克隆了黄瓜Cs-EXP10基因的5′端未知序列,进而获得了该基因的全长,序列分析显示该基因编码287个氨基酸,有扩张蛋白的特征序列.Southern杂交表明Cs-EXP10在基因组...     

白粉菌(Erysiphe graminis)侵染诱导表达的小麦糖苷水解酶基因TaGlc2的克隆与鉴定

真菌病害是世界小麦生产中的最重要的病害之一。目前,在小麦中已经鉴定出一批小麦病菌侵染诱导基因,包括病程相关基因和抗真菌水解酶基因（葡聚糖酶基因和几丁质酶基因）。最近的研究表明,植物1,3-β-葡聚糖酶参与对真菌侵染的防卫。本研究从小麦cDNA文库中克隆出一个编码小麦1,3-β-葡聚糖酶的新基因,命名为 TaGlc2。该基因编码的氨基酸序列与糖苷水解酶基因家族17高度同源。采用实时定量PCR分析方法对TaGlc2基因在白粉菌侵染(Erysiphe graminis)后小麦叶片中的表达模式进行研究,发现TaGlc2基因在白粉菌侵染6 h后表达明显增强,至24 h达到峰值,说明该基因受白粉菌侵染诱导表达。还获得了TaGlc2基因5'上游调控区序列,发现存在与病菌侵染响应有关的顺式元件。小麦TaGlc2基因在小麦白粉病抗性上可能具有重要作用。     

小麦合成种M53抗白粉病基因的RAPD和SSR标记

运用RAPD和SSR技术，采用分离群体分组分析法(BSA)进行了小麦合成种M53抗白粉病基因连锁的分子标记研究。结果表明，M53的抗白粉病基因由显性单基因控制，RAPD标记OPL09-1700与抗病基因连锁，遗传距离为16.8cM。SSR标记Xgwm205也与抗白粉病基因连锁，遗传距离为9.3cM，通过SSR标记将该基因定位于5DS，标记与基因间的排列顺序     

与黄瓜白粉病抗病基因紧密连锁的SSR分子标记

黄瓜白粉病是影响黄瓜生产的主要病害,为建立黄瓜抗白粉病分子标记辅助选择体系,我们以黄瓜抗白粉病亲本WIS2757和感白粉病亲本19032以及它们的F2群体为试材,采用SSR分析技术,对相关抗性基因的连锁分子标记进行了研究。获得了2个与黄瓜白粉病主效抗病基因连锁的SSR分子标记SSR97-200,SSR273-300,连锁距离分别为5,13cM,这些SSR标记可以作为黄瓜抗白粉病辅助选择的分子标记。     

源于长穗偃麦草的小麦新品系CH7034抗白粉病基因的染色体定位

CH7034是一个兼抗小麦白粉病和条锈病的新种质材料,通过普通小麦与八倍体小偃麦"小偃7430"杂交、回交选育而成.为明确其白粉病抗性的遗传机制及抗性基因的染色体位置,用小麦高感品系"SY95-71"与CH7034杂交,所获F1、F2及其双亲在温室用白粉病E09菌系的15号小种接种,对CH7034的白粉病抗性进行鉴定和遗传分析.结果表明,无论是苗期还是成株期,CH7034对白粉病菌均表现为免疫,且具有与其抗性供体小偃7430及野生亲本长穗偃麦草相似的白粉病抗性,F1代抗病反应型为O或O'级,F2代抗感分离比符合R:S=3:1,说明CH7034抗性受显性单基因控制.用307对小麦微卫星引物对一个148株的F2群体进行分析,发现小麦微卫星标记xgwm311与抗病基因连锁,遗传距离为12.4 cM.用中国春缺-四体和双端体材料进一步验证与抗病相关的片段位于2A染色体的长臂上,进而将CH7034所含的抗白粉病基因定位于小麦的2AL上.     

甜瓜白粉病抗性基因的遗传与分子标记

为了建立甜瓜抗白粉病基因的分子标记辅助选择方法,以杂交组合1A151/恒进红瓤酥的6个世代群体 P1,P2,F1,F2,BCr和BCs为材料,利用风媒接种方法和分群法,研究了抗病基因的遗传和分子标记。结果表明,抗源 1A151对白粉病菌的抗性由1对不完全显性抗病基因控制,并寻找到了1个与抗病基因位点连锁的分子标记RAPD- S329,其距离为6.81±1.67个遗传单位。     

白粉病菌侵染后小麦叶片蛋白质变化的研究

利用双向电泳技术,分析了高感白粉病和对白粉病表现免疫的2种小麦在接种白粉病菌前后的叶片蛋白的变化。结果表明:无论抗病小麦Pm3b还是易感小麦Chancellor,在白粉菌接种前后,叶片蛋白都有明显变化。都有部分蛋白消失。对于抗病小麦Pm3b,在白粉病菌接种后,在电泳图谱上还发现诱导产生许多新的叶片蛋白。经统计,在白粉菌接种后,抗病小麦Pm3b的叶片诱导产生至少20个新蛋白。推测可能与小麦受白粉病菌诱导后一些抗性蛋白大量表达有关。     

甜瓜抗白粉病鉴定

利用风媒接种方法在空调温室初步鉴定了８份甜瓜一代杂种品种和１２份甜瓜地方品种对白粉病菌的抗性。结果表明,８份一代杂种品种均高度感病,在１２份地方品种资源中,１份资源宁夏厚皮甜瓜免疫白粉病,１份资源河套密瓜存在的免疫株系和感病株系;而其它均感病,这说明地方品种群体蕴藏着对改良甜瓜品种抗病性有潜在应用价值的基因资源。     

小麦抗源材料对白粉病菌的抗性遗传分析

燕小黑1-1和81-7241两个小麦抗源材料,目前在四川是高抗白粉病的。它们对小麦白粉菌411菌株的抗性,受控于显性的主效基因。前者含有两对抗病基因,后者含有一对基因,在整个生育期中均起作用。根据寄主和病原物相互作用专化反应的结果表明,燕小黑1-1和81-7241两品系可能含有不同于 Pm 1,2,3a,3b,3c,4,5,6,7,8的一对新抗病基因或     

小麦新品种济麦22抗白粉病基因的分子标记定位

为明确济麦22携带抗白粉病基因的染色体位置,利用济麦22与感病亲本中国春杂交,用小麦白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tritici)强毒性小种E20对F₂抗、感分离群体和F_2:3家系进行抗病鉴定和遗传分析。结果表明,济麦22携带1个显性抗白粉病基因, 暂被命名为PmJM22。运用SSR和EST标记及分离群体分组分析法(bulked segregant analysis, BSA),将其定位在2BL染色体上,与4个SSR和5个EST标记间的连锁距离为7.7 cM (Xwmc149)到31.3 cM (Xbarc101)。通过分析2BL上其他抗白粉病基因的来源、染色体位置和抗性反应,认为PmJM22不同于Pm6、Pm26、Pm33和MlZec1。     

小麦地方品种小白冬麦抗白粉病基因分子标记

小麦农家品种小白冬麦对小麦白粉病具有良好抗性,对病原菌拥有较广的抗谱,并与其他已知抗白粉病基因的抗谱不同,遗传分析证实小白冬麦的苗期抗性由一个隐性抗白粉病基因控制。为了寻找与小白冬麦所携带抗白粉病基因连锁的分子标记,采用小白冬麦和感病品种Chancellor(CC)正反交组合,在2个F₂群体125和107个单株上进行验证。结果显示,抗白粉病基因mlxbd与引物Xgwm577、Xgwm1267等紧密连锁,通过中国春及其第7部分同源群缺体-四体系,双端体系和缺失系将其定位在7B染色体长臂末端区域(7BL-10,Bin 0.78~1.00), 利用与mlxbd最近的引物Xgwm577扩增23个含有已知抗白粉病基因的小麦品种,检测发现这个引物不能单独用于分子标记辅助选择育种。