植原体及马铃薯相关病害研究进展

植原体能引起多种植物的丛枝、缩叶、紫顶及果实和花畸形。近年来植原体引起的马铃薯病害已严重影响了马铃薯的质量和产量。对植原体病害的传播特点和植原体的分类学研究进行了概述,总结了植原体基因组和质粒研究现状,分泌蛋白、寄主抗病基因克隆和致病机理相关的研究进展;对几种马铃薯植原体病害进行阐述;讨论了植原体病害研究所存在的问题及发展趋势。以期为植原体病害研究、田间快速检测及病害流行预测、植原体重要功能基因挖掘和马铃薯抗病育种提供参考。     

枣AP2/ERF转录因子鉴定及其响应枣疯病植原体表达分析

利用生物信息学方法,从植物转录因子数据库和NCBI数据库中分别得到175和164个候选的枣AP2/ERF转录因子序列,使用DNAMAN软件进行序列比对、去除重复序列,采用SMART软件预测蛋白结构域发现,枣基因组中包含有145个AP2/ERF基因,其中ERF、AP2、RAV亚家族分别含有116个、23个、5个,另有1个独立基因。预测枣AP2/ERF转录因子氨基酸数量在111 ~ 692之间,分子量在12 446.87 ~ 76 154.10之间,pI在4.31 ~ 10.11之间。鉴定出的145个AP2/ERF转录因子,105个分别定位到12条染色体上,40个未能定位。在此基础上,利用嫁接病芽方法将枣疯病植原体转至健康枣植株,通过转录组测序和qRT-PCR手段,分析了AP2/ERF转录因子对枣植原体侵染的响应,在植原体侵染枣的6个不同时期,枣AP2/ERF表达数量和表达量均不相同,共有48个差异表达基因,其中ZjAP2*9、ZjERF49和ZjERF91是响应枣疯病植原体最为重要的AP2/ERF转录因子。     

NAC转录因子在果实发育成熟过程中的作用研究进展

就NAC基因结构与功能及对果实发育和成熟的调控作用研究进行了综述,提出NAC转录因子通过乙烯途径和多重激素途径影响果实成熟。乙烯途径包括：乙烯诱导NAC转录因子,NAC转录因子调控乙烯信号系统上游转录因子,和直接调控主要乙烯合成基因影响果实成熟;多重激素途径包括,通过生长素、脱落酸及赤霉素/油菜素内酯等途径,影响果实成熟。     

植物病原卵菌RxLR效应基因功能研究进展

植物病原卵菌包括致病疫霉、大豆疫霉、橡树疫霉以及樟疫霉、拟南芥霜霉等,其与寄主之间的相互作用基本符合Zigzag理论。该理论认为,病原菌为了操控寄主植物防卫反应,分泌和转运一些效应分子进入植物细胞中,从而抑制PTI,同时,植物中识别病原菌效应分子的防卫基因得到激活,引发ETI,随着病原菌与植物的互作类似于"军备竞赛"的不断升级,植物和病原菌在遗传上实现协同进化。卵菌基因组中包含有数百个高度分化的RxLR效应基因,现从功能多样性、冗余性以及转运机制等方面对已经报道的该类基因功能进行综述,以期为进一步研究效应蛋白的转运机制、毒性功能,以及开展对植物病原卵菌致病机理的深入研究提供重要的理论依据。     

氮肥对提高绿化植物抗虫害性的作用

植物-植食性昆虫-天敌三级营养关系在自然界中通过食物链/网的关系相互依存,协同进化,并受到来自寄主植物的上行效应影响。氮肥可以通过多种机制对植食性昆虫和天敌产生重要影响。氮素能改变植物品质,对植食性昆虫的寄主选择性、食物消耗和利用、生长发育、存活、生殖、种群动态和整个群落产生影响并延伸到昆虫天敌。氮素还能影响植物直接和间接防御,通过改变植物结构、天敌食料品质、生境及诱导挥发性有机化合物影响天敌控制植食性昆虫的效果。合理施用氮肥,保持三级营养关系互作平衡,对园林绿化具有重要意义。     

杧果细菌性角斑病病原菌XC01菌株的全基因组测序及序列分析

【目的】由柑橘黄单胞菌杧果致病变种引起的杧果细菌性角斑病是杧果生产上的重要病害,解析杧果细菌性角斑病病原菌(柑橘黄单胞菌杧果致病变种)XC01菌株的基因组序列信息,为深入研究病菌的致病机制提供序列背景信息。【方法】利用PacBio RS II测序平台对柑橘黄单胞菌杧果致病变种XC01菌株进行全基因组测序,并对测序数据进行序列拼接、基因预测与功能注释、COG/GO聚类分析等。【结果】柑橘黄单胞菌杧果致病变种XC01菌株整个基因组大小为3 865 165 bp,GC含量为68.9%,编码3 442个蛋白基因,共有3 297个基因具有明显的生物学功能,其中150个基因参与碳水化合物代谢,582个基因参与到寄主与病原互作机制中。序列提交至GenBank数据库,登录号为CP016836。【结论】本研究首次报道了杧果细菌性角斑病病原菌的全基因组序列,分析了基因组的基本特征,初步解释了该菌株致病的关键基因,为深入开展该病菌侵染植物的作用机制提供重要的理论基础。     

《中国蔬菜》2013·2 学术论文导读

抽薹开花调控基因SVP的作用机制杨修勤等(西南大学园艺园林学院,南方山地园艺学教育部重点实验室,重庆市蔬菜学重点实验室,重庆400715)—《中国蔬菜》2013(2)SHORT VEGETATIVE PHASE(SVP)基因属于MADS盒基因,它编码的蛋白转录因子对开花具有抑制作用。SVP主要在营养生长阶段表达,受自主途径等多个开花路径调控,并可以调节开花途径整合     

红肉苹果冷信号基因MdICE1的表达及其蛋白与MdMYB的互作

根据拟南芥AtICE1蛋白序列在苹果基因组中Blast比对得到苹果同源蛋白序列,利用DNAMAN软件设计特异性引物并克隆苹果冷信号基因（MDP0000662999）,暂命名为MdICE1。以从新疆红肉苹果与‘富士’杂交F1代中选出的‘紫红3号’叶片诱导出的红色愈伤组织为试材克隆MdICE1,测序发现该基因的开放阅读框长度为1 626 bp,编码541个氨基酸。进化树分析表明,MdICE1与AtICE1在同一进化支上,推测它们具有相似的功能。氨基酸序列比对发现,MdICE1存在bHLH基序。低温处理有利于苹果愈伤组织花青苷的累积;与培养在24 ℃下的愈伤组织相比,低温（8 ℃）诱导苹果愈伤组织冷信号基因MdICE1以及花青苷合成相关转录因子基因MdMYB10和MdbHLH3的表达。酵母双杂交试验证明MdICE1可以与MdMYB10相互作用;亚细胞定位发现MdICE1蛋白存在于细胞核内;转化大肠杆菌并诱导获得了MdICE1的重组蛋白,为进一步研究MdICE1蛋白在花青苷代谢途径中的功能奠定了基础。     

钝裂银莲花花色素合成相关基因qRT-PCR内参基因的筛选

为了筛选适合于钝裂银莲花类黄酮/花青素合成途径中相关基因qRT-PCR表达分析时的内参基因,根据钝裂银莲花蓝/白不同花色花器官组织的转录组测序结果,选取了多聚泛素酶基因(polyubiquitin,UBQ)、微管蛋白基因(β-tubulin,-TUB)、水通道蛋白基因(aquaporin,AQP)、肌动蛋白基因(act...     

柑橘中黄龙病菌效应子SDE70的表达特征及寄主互作蛋白解析

柑橘黄龙病菌主要致病种亚洲种（‘Candidatus Liberibacter asiaticus’,Las）具有完整的Sec依赖型分泌系统,可分泌致病因子（效应子）作用于寄主靶标蛋白或基因,调控寄主的抗（感）病反应。为了研究黄龙病菌Sec依赖型效应子在柑橘中的致病机理及其寄主靶标基因,本研究中从感病‘锦橙’中克隆了Las病原菌Sec依赖型效应子基因SDE70（CLIBASIA_02470）。生物信息分析显示,SDE70蛋白全长132个氨基酸,N端20个氨基酸为典型信号肽。大肠杆菌碱性磷酸酶活性分析显示,该信号肽具有胞外分泌功能。亚细胞定位显示,SDE70::GFP融合蛋白在洋葱细胞质和细胞核中积累。定量PCR分析发现,耐黄龙病酸柚显症叶脉中SDE70表达量显著低于未显症叶脉,相反,易感黄龙病‘锦橙’显症叶脉中表达显著高于未显症叶脉;‘锦橙’根中SDE70表达量显著高于叶脉,而幼叶叶脉中显著低于老叶。SDE70在不同品种不同症状发育时期以及不同组织中表达差异显著。利用酵母双杂交试验筛选获得26个与SDE70互作的柑橘蛋白。GO富集分析表明,42.3%的蛋白质与细胞内生物合成过程有关;65.4%的靶标蛋白位于细胞质或质膜上;34.6%的靶标蛋白具有核糖核苷酸结合的分子功能。进一步酵母点对点杂交试验验证3个与SDE70效应子强相互作用的靶标蛋白（CsTRAPP、CsARF、CsRub1）,其主要参与植物囊泡转运、类泛素化等过程,暗示SDE70效应子极有可能调控柑橘信号转导和胞质运输途径影响寄主抗（感）病反应。     

糙皮侧耳HMG-box转录因子分析与候选基因克隆表达

在糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)的全基因组中鉴定出14个高速泳动蛋白(high-mobility group box,HMG-box)的编码基因(PoHMG1～PoHMG14)，对其进行特征、结构与系统进化分析，发现所有的HMGbox转录因子蛋白的三级结构高度相似，相对分子质量为6893.79～60397.29，蛋白PoHMG6、PoHMG11、PoHMG12与PoHMG13之间的亲缘关系较近。基于糙皮侧耳在菌丝、原基、幼嫩子实体和成熟子实体时期的转录组数据，对筛选到的转录因子基因PoHMG11进行克隆分析并探究其功能及表达特性，发现该基因全长序列1 517 bp，编码489个氨基酸，含有一个HMG-box结构域。通过大肠杆菌原核表达载体体外诱导表达出相对分子质量为5.5×104的蛋白，该重组蛋白在1 mol·L^-1 IPTG、25℃诱导表达6 h时表达量最高。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析糙皮侧耳在菌丝、原基、幼嫩子实体和成熟子实体阶段PoHMG11基因的相对表达量，发现该基因在成熟糙皮侧耳子实体中的表达量比其他生长发育时期显著...     

抽薹开花调控基因SVP 的作用机制

SHORT VEGETATIVE PHASE（SVP）基因属于MADS 盒基因,它编码的蛋白转录因子对开
花具有抑制作用。SVP 主要在营养生长阶段表达,受自主途径等多个开花路径调控,并可以调节开花途径
整合子FLOWERING LOCUS T（FT）,SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1（SOC1）
的表达,从而调控抽薹开花时间。本文综述了SVP 基因调控抽薹开花的作用机制,并结合SVP 基因的研
究现状展望了未来的研究方向。     

苹果属小金海棠转录因子MxMYB1基因的克隆及其原核表达

 MxMYB1是苹果属小金海棠MYB类转录因子。MxMYB1含1个重复序列及MYB蛋白特有的氨基酸组成。酶切、PCR扩增及测序分析表明构建的原核表达载体结构正确, 未出现碱基突变及移码现象。1 mmol/L IPTG诱导2 h后, 在预期的蛋白分子量38 kD处出现1条表达加强的蛋白条带, 而未经诱导的转化子没有此蛋白条带。为进一步目的蛋白的纯化和鉴定提供试验基础。     

海水胁迫下单叶蔓荆基因差异表达的初步分析

应用cDNA-AFLP技术,以单叶蔓荆为研究对象,对海水胁迫下单叶蔓荆叶片基因表达进行了分析。结果表明:通过256对引物组合的筛选,共分离得到45个差异表达的转录衍生片段(TDF),随机选取其中10个差异片段进行测序,并进行Blast-x分析。Blast-x分析获得5个与已知片段知基因有较高的同源性,主要包括转录因子、与离子转运有关的蛋白、以及胁迫相关蛋白等的编码基因。并构建了单叶蔓荆在海水胁迫下的基因表达谱,从基因组水平上识别了一批受盐胁迫诱导或抑制表达、与耐盐相关的基因,这些新基因可用于耐盐的分子机理研究。     

胶孢炭疽菌侵染不同抗性葡萄叶片的转录组学分析北大核心CSCD

【目的】通过转录组测序筛选葡萄由胶孢炭疽菌侵染引起的差异表达基因,以进一步分析葡萄抗炭疽病分子机制。【方法】用胶孢炭疽菌侵染不同抗性葡萄的叶片,以清水处理叶片为对照,设置0、24、48、72 h 4个时期取样。采用RNA-seq分析两者间的差异表达基因,挑选出抗病候选基因,并利用qRT-PCR进行验证。【结果】共对42个样品进行转录组测序,每个样品平均数据量为6.65 Gb。KEGG富集分析中差异表达基因主要集中在植物与病原体互作、类黄酮生物合成和MAPK信号途径;转录因子家族分析从MYB、AP2-EREBP、bHLH、NAC和WRKY家族中筛选出12个在抗病株系中高表达的差异表达基因;WGCNA得到抗病相关模块MEdarkgreen。综合各项分析,挑选出9个差异表达基因进行q RT-PCR验证,其中8个基因的表达趋势同转录组测序结果一致。【结论】获得了葡萄响应胶孢炭疽菌侵染的差异表达基因,显著富集在植物与病原体相互作用、类黄酮生物合成和MAPK信号途径等3个通路,并筛选出8个抗病候选基因,包括MLO蛋白,WRKY、ERF转录因子等。     

苹果花脸症状相关基因差异表达的分析

【目的】苹果花脸病主要由苹果锈果类病毒（apple scar skin viroid,ASSVd）引起，是一种严重危害苹果产量和果实品质的病害，通过分析苹果花脸症状相关基因表达，探索花脸症状形成的潜在机制。【方法】削取无症状且无ASSVd侵染的果皮和表现花脸症状的弘前富士苹果果皮，提取果皮总RNA，通过高通量测序并进行转录组数据分析。【结果】利用RT-PCR方法从表现花脸症状的苹果果皮中得到两条ASSVd序列，其基因组长度分别为331 nt和330 nt，与已公布的ASSVd山东烟台苹果分离物SDYT-1(MW302328.1)和SDYT-3(MW315909.1)完全一致。转录组测序结果表明，与无症状果皮相比，表现花脸症状的果皮中共有差异表达基因6938个，其中有3331个基因显著上调，3607个基因显著下调。通过差异表达基因功能注释分析，表明这些差异基因参与到植物激素（茉莉酸、水杨酸和生长素）合成和信号转导、苯丙烷生物合成等代谢途径。此外，转录组数据分析发现与植物防御反应相关转录因子的编码基因，如MdWRKY18-like、MdWRKY71、MdNAC29、MdWRKY70等在表现...     

根结线虫与植物的分子互作

 根结线虫(Meloidogyne spp. ) 与植物的互作, 包括一系列的分子信号识别、调节及表达。在感病寄主中, 根结线虫通过分泌独特的食道腺分泌物来改变寄主植物基因的正常表达, 刺激植物根尖细胞形成高度专化的巨型细胞, 以满足自身生长和繁殖的需要; 在抗性植物中, 根结线虫能够引发植物抗性反应, 使植物抵抗线虫进一步侵染、转移或是防止其建立寄生关系。线虫的分泌物和寄主防御基因的表达产物在信号识别中起着重要的作用, 这种分子互作决定着寄主植物的抗、感性, 对于抗线虫育种和防治根结线虫具有重要的意义。根结线虫侵染早期植物的分子表达、线虫诱导的根部特异表达转录启动子, 以及线虫毒性基因与非毒性基因等方面将成为线虫与植物互作的研究方向。     

基于转录组测序的西瓜果肉硬度相关基因表达分析

以脆肉型‘京欣3号’西瓜和硬肉型‘甜王’西瓜为样品,评价果肉硬度表型差异,并利用转录组测序技术检测2个品种间差异表达基因。结果发现‘,甜王’西瓜品种果肉硬度是‘京欣3号’西瓜的1.9倍,表型与‘京欣3号’西瓜具有显著性差异。转录组测序结果显示,与‘京欣3号’西瓜相比‘,甜王’西瓜样品有5 342个基因差异表达,其中2 360个基因上调表达,2 982个基因下调表达。差异基因主要注释在碳水化合物代谢、信号转导、脂质代谢等途径,其中与果肉硬度变化的候选基因主要包括果胶酯酶、果胶裂合酶、聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶、纤维素合酶、β-半乳糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、酸性几丁质酶、几丁质酶、木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶和脂氧合酶基因。钙调蛋白、乙烯反应转录因子、乙烯不敏感样蛋白、WRKY转录因子、MYC2转录因子、过氧化氢酶、呼吸爆发氧化酶和脱落酸受体PYR1参与果肉细胞活动信号转导,可能与果肉硬度相关。     

辣椒CONSTANS-like转录因子家族的生物信息学分析

CONSTANS(CO)基因介于生物节律钟与下游开花基因之间,是光周期途径中的关键基因。以‘Zunla-1’辣椒基因组数据为试验材料,利用生物信息学工具对辣椒CO-like转录因子基因家族进行研究,以期为进一步揭示CO-like转录因子基因家族在辣椒开花中的作用提供参考。结果表明:‘Zunla-1’辣椒基因组中共有9个CO-like基因,CO-like的蛋白大小相似,理论等电点均小于7;多序列和进化树分析将辣椒CO-like基因家族划分为3个组;利用转录组数据对9个CO-like基因家族成员的基因表达情况进行了分析,发现上述基因在叶片均有表达。     

植物病毒来源的小干扰RNA及其在果树病毒研究中的应用

RNA沉默是植物中重要的抗病毒机制之一。病毒侵染后,寄主细胞中产生大量病毒来源的小干扰RNA(virus-derived small interfering RNA, vsiRNA),vsiRNA装载到寄主ARGONAUTE(AGO)蛋白中形成RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex, RISC)靶向病毒基因组,发挥抗病毒作用。近年来,科学家们通过对拟南芥的遗传分析和多种植物vsiRNA的高通量测序,揭示了vsiRNA的起源和生物合成过程。本文综述了vsiRNA的研究现状及其在果树病毒研究中的应用,为果树病毒研究及病毒病防控提供一定的思路和借鉴。