水稻干尖线虫SPRYSEC基因的克隆及表达定位分析

效应蛋白是线虫食道腺分泌物的重要组分,广泛存在于植物寄生线虫中,在线虫整个生长发育及侵染寄生中起到重要作用。根据水稻干尖线虫转录组测序结果,并通过RACE法从水稻干尖线虫中克隆到一SPRY基因,命名为Ab-SPRYSEC。该序列全长为2089 bp,包含一个1962 bp的开放阅读框(ORF)。预测编码653个氨基酸,蛋白相对分子量为72.009 kDA,理论等电点为4.82,不稳定指数41.5,属于不稳定性蛋白;保守区预测分析表明,该蛋白含有B302_SPRY和CTLH两个保守结构域,属于SPRY超家族;多序列比对分析表明,该基因编码蛋白与马来丝虫的SPRY(XP_001891979.1)蛋白相似度最高为43 %;蛋白结构分析表明,β-折叠与无规则卷曲是Ab-SPRYSEC蛋白主要结构元件;表达定位分析显示,Ab-SPRYSEC基因的表达位置在水稻干尖线虫食道腺附近。Ab-SPRYSEC基因作为水稻干尖线虫一效应因子,可能在水稻干尖线虫侵染宿主中发挥了重要作用。     

水稻种子携带水稻干尖线虫研究

对辽宁省主要水稻品种的种子上携带水稻干尖线虫（Ａｐｈｅｌｅｎｃｈｏｉｄｅｓ ｂｅｓｓｅｙｉ）的情况进行了初步研究，结果表明来自盘锦的浓农５３８和沈农４８１及自来沈阳市苏家屯区的辽粳２０７等３个品种的种子上携带有水稻干尖线虫。该种线虫主要以幼虫和成虫在干燥的水稻种子的颖壳体休眠越冬。携带水稻干尖线虫的水稻种子中，种皮无褐点籽粒饱满的种子上携带水稻干尖线虫量较大。     

水稻干尖线虫SPRYSEC基因的克隆及表达定位分析

根据水稻干尖线虫转录组测序结果,采用c DNA末端快速扩增技术(RACE法)从水稻干尖线虫中克隆到效应因子SPRY同源基因,并将其命名为Ab–SPRYSEC(NCBI登录号为KT188820)。该基因全长为2 089 bp,包含1个1 962 bp的开放阅读框(ORF)。预测蛋白编码653个氨基酸,相对分子质量为72 009,理论等电点为4.82,不稳定指数为41.5,属于不稳定性蛋白。保守区预测分析结果表明,该蛋白含有B302_SPRY和CTLH 2个保守结构域,属于SPRY超家族。多序列比对分析结果表明,该基因编码蛋白与马来丝虫的SPRY(XP_001891979.1)蛋白的相似度为43%。蛋白结构分析结果表明,β–折叠与无规则卷曲是Ab–SPRYSEC蛋白的主要结构元件。表达定位分析结果表明,Ab–SPRYSEC基因的表达位置在水稻干尖线虫食道腺附近。Ab–SPRYSEC基因作为水稻干尖线虫效应因子,在水稻干尖线虫侵染宿主中发挥了重要作用。     

水稻干尖线虫翻译控制肿瘤蛋白基因的克隆及表达分析

根据转录组测序结果,结合RT–PCR及RACE技术,从水稻干尖线虫中克隆出翻译控制肿瘤蛋白(The translationally controlled tumor protein,TCTP)基因Ab–TCTP。该基因序列全长810 bp,开放阅读框长度为546 bp,编码181个氨基酸,预测蛋白相对分子质量为20 930,等电点为4.68;Ab–TCTP蛋白属于稳定性蛋白,没有信号肽和跨膜区域,亚细胞定位于细胞核中;该蛋白功能区域的氨基酸序列较为保守,含有TCTP保守结构域,属于TCTP超家族(TCTP superfamily)。多序列比对分析结果表明,Ab–TCTP蛋白与秀丽隐杆线虫TCTP蛋白(XP_003112086.1)的覆盖度为100%,相似度为78%。系统进化树分析结果表明,该蛋白与秀丽隐杆线虫TCTP蛋白(XP_003112086.1)在同一分支上,亲缘关系较近。原位杂交试验结果显示,杂交处理后的线虫在其食道腺附近颜色加深,TCTP基因主要在水稻干尖线虫的食道腺附近表达。利用鱼藤酮对水稻干尖线虫进行药剂处理试验,24 h时LC50值为2.20μg/m L。实时荧光定量PCR结果显示,鱼藤酮处理12 h和24 h后,TCTP基因的表达均上调,且处理24 h时的表达量大于处理12 h时的表达量。推测该基因参与了水稻干尖线虫的应激反应。     

水稻感染干尖线虫后植株表型特征及减损分析

水稻干尖线虫是水稻上重要的寄生线虫,严重危害水稻安全生产,准确识别该病害与病原在制定防控策略方面尤为重要。为了更好地在实际生产中认识水稻干尖线虫田间发生与危害情况,采用水稻干尖线虫病害典型症状识别法和室内线虫镜检法,将试验设定为水稻阴性组、假阴性组和阳性组等3个处理,通过对3个处理组测定其株高、穗头长度、穗粒数、结实数、千粒重及线虫载量等表型特征来分析水稻干尖线虫病为害情况。结果显示：与阴性组对照组相比,阳性组株高降幅为11.54%、穗头长度降幅为20.43%、穗头粒数降幅为44.13%、结实数降幅为48.41%,千粒重降幅为10.38%,阳性组稻穴发病率为47.63%。差异显著性分析显示,阳性组与阴性组、假阴性组仅在千粒重上差异显著,其它如株高、穗头长度、结实数等表型数据差异不显著。在被线虫侵染的稻株中,稻穗和叶片是线虫主要隐匿部位,穗头线虫载量最高,阳性组中穗部线虫载量高达26.20条·穗-1,茎秆中线虫载量低,达0.73条·株-1;阳性组叶片部位线虫载量与假阴性组对比在P<0.05水平上差异显著,而在穗头和茎秆部位线虫载量差异不显著。该研究为农业科技工作者重新认识、评估水稻...     

水稻谷胱甘肽过氧化物酶的测定法

以水稻幼苗的叶片为材料,用０．２ｍｏｌ／ＬｐＨ６．２的磷酸缓冲液（含１ｍｍｏｌ／Ｌ,ＥＤＴＡ－２Ｎａ５％的水溶性ＰＶＰ）作为谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＳＨ－Ｐｘ）的提取介质,偏磷酸为酶促反应的蛋白质沉淀剂,二硫代对二硝基苯甲酸（ＤＴＮＢ）与ＧＳＨ显色反应３ｍｉｎ,在４１２ｎｍ测定酶管和非酶管的ＯＤ值,以测定谷胱甘肽过氧化物酶的活性。     

水稻干尖线虫防治试验和示范

<正>水稻干尖线虫(Aphelenchoides bes-seyi Christie)是一种典型的种传病害,染病植株叶片前部2—8cm的部分扭曲干枯,呈灰白色,病健分界处有明显不规则的褐色波状条纹;重病株生长较弱,茎细而短,穗短粒少,秕谷多,千粒重下降.1983年米泉县长山子乡土窑子村即发生此病.随后米泉县三个产稻乡均有此病发生,且病情逐年加重,重病田发病率达14.5%,产量损失大.目前,水稻干尖线虫在新疆仅米泉县发生,为了做好检疫和防治工作,1986—1988年我们进行了本试验.     

水稻干尖线虫对水稻剑叶的危害及对生长和产量的影响

研究了水稻干尖线虫对水稻生长发育及产量的影响,系统地分析了干尖线虫对水稻剑叶、穗长、株高、结实率、千粒质量的影响程度。结果显示,水稻干尖线虫对水稻剑叶的危害程度可分为4级。由于水稻干尖线虫的危害,造成稻穗总粒数、结实率、千粒质量严重下降,致使产量损失10%~50%。研究可为农业生产中水稻干尖线虫病对水稻产量损失的测定提供依据。     

实时定量PCR检测拟南芥和盐芥谷胱甘肽过氧化物酶表达水平

综述了GPX在植物抗氧化胁迫中的功能,并利用实时定量PCR试验证明GPX在盐胁迫下表达水平的改变。     

干尖线虫对水稻的危害规律分析及防治策略

水稻干尖线虫是典型的种传害虫。从种子萌发出苗到新种子形成整个生育过程的营养体、生殖体均可受害,导致幼穗、穗形,谷粒发育变形,形成缩颈穗、畸裂谷等异型穗粒。为有效防治该虫害,分析了干尖线虫对水稻的危害规律,并提出了相关防治策略,即选用无线虫危害的稻种作种、采用药剂浸种、加强田间适应性栽培等。     

贝西滑刃线虫双重PCR检测方法研究

为实现贝西滑刃线虫的高效、准确鉴定,根据贝西滑刃线虫核糖体28SrRNA-D2/D3片段的保守区域设计了特异性引物,并结合植物寄生线虫通用引物作为内标,构建了贝西滑刃线虫的一步双重PCR检测体系。结果表明:特异性引物GU-F/GU-R对贝西滑刃线虫具有高度的特异性,扩增出245bp的特异性目标片段,有效检测灵敏度可达0.125ng/μL线虫DNA模板量。该方法特异性好、灵敏度高、稳定性强,适用于贝西滑刃线虫的快速检测。     

Assessment of Rice Cultivars in China for Field Resistance to Aphelenchoides besseyi

The effect ofAphelenchoides besseyi on 27 cultivars of rice （23japonica and 4 indica） was assessed in the field for two seasons during 2010 and 2011. The vigorous pathogenic nematodes culturing on Botrytis cinerea were used for this experiment. Inoculation was carried out at the tilling stage; the growth parameters and nematode population were recorded at the end of growth of rice plants. The results showed that the cultivars differed in their response to infection. Most of cultivars were lack of the characteristic symptom of white tip, which was seen less frequently than the other two symptoms, namely small grains and erect panicles; moreover, the expression of symptoms was probably hereditary. The infection lowered the values of all the measured biological parameters, namely length of the stem and of the panicle, the number of filled grains per panicle, and 100-grain weight, in all the cultivars. The final nematode population indicated that the threshold of economic damage had also been exceeded in 10 cultivars, and none of them was immune. Three japonica cultivars proved most vulnerable whereas Tetep, an indica type, showed a level of resistance potentially useful in controlling A. besseyi.     

Dynamic Development of Aphelenchoides besseyi on Rice Plant by Artificial Inoculation in the Greenhouse

A study was done on the relationship between Aphelenchoides besseyi and the symptoms of small grains and erect panicles. This is an important rice disease in Jiangsu Province, China. A. besseyi was extracted from small grains and erect panicles and cultured artificially, and then inoculated into bud and leaf sheaths of seedlings of two Oryza sativa cultivars, namely Zhendao 2 and Wuyunjing 7 in a greenhouse. The effect on rice growth, in particular the small grains and erect panicles, was revealed by the extent of the disease, seed expansion stages, nematode load, and nematode mortality. In contrast to healthy seedlings, the height, length, and the numbers of spikelets of unhealthy panicles of Zhendao 2 were decreased by 6.7, 16.4, and 13.5%, respectively. Before anthesis, nematodes were attracted to the leaf sheath and apical meristem, nematode load increased by 40%; after anthesis, nematodes occurred in spikelets principally and the number increased by 90.8%. The percentages of infected seeds and nematode load were highest in plump seeds and lowest in empty seeds. Nematode mortality on grain with normal endosperm was lower than seeds with abnormal endosperm. Results indicated that A. besseyi was the pathogen in rice with the symptoms of small grains and erect panicles. Wuyunjing 7 manifests only the small grains and erect panicles symptoms and not the symptoms of leaf white-tip. These symptoms of small grains and erect panicles are new symptom records for the disease caused by A. besseyi on rice.     

干尖线虫病对不同水稻品种（系）产量相关性状的影响

[目的]该研究旨在了解干尖线虫病对不同水稻品种的影响。[方法]通过田间表型观察与室内考种试验,对自然发病状态下的4个常规粳稻品种（系）和粳稻恢复系 R161进行了观察和分析。[结果]不同水稻品种（系）被侵染后的症状存在差异,常规粳稻宁1707、宁1818、镇稻88和南粳9108被侵染后表现"干尖"和"小穗头"症状,粳稻恢复系R161只表现"干尖",不表现"小穗头"症状,且"干尖"的位置不同,分别位于剑叶叶尖,整片剑叶及倒二叶。供试材料被水稻干尖线虫侵染后均能抽穗,但是株高、穗长、结实率和千粒重均受到不同程度的影响。此外,R161被干尖线虫侵染后,不同发病部位对水稻产量的影响不同,整片剑叶干枯扭曲的稻穗受影响最大。[结论]该研究为进一步阐明我国水稻干尖线虫病的危害规律和制定相应的防治措施提供依据。     

贝西滑刃线虫糖苷水解酶16基因克隆及功能

为研究线虫寄生相关基因,基于贝西滑刃线虫转录组高通量测序数据,筛选并克隆了贝西滑刃线虫糖苷水解酶16基因,对该基因进行了功能分析;应用Mega 5.05选用WAG模型所构建的最大似然树进行分析比对;通过原位杂交,定位了糖苷水解酶16基因在线虫体内的表达部位,分析了糖苷水解酶蛋白的三维空间结构。结果表明:贝西滑刃线虫糖苷水解酶16基因与真菌亲缘关系近,是通过基因平移解说的一个重要佐证。     

人工接种测定水稻干尖线虫在水稻上的病害发展动态

 【目的】探讨近年来江苏水稻生产上的重要病害水稻—“小穗头”和水稻干尖线虫间的相互关系。【方法】在水稻“小穗头”上分离出干尖线虫，经人工培养，在温室中接种到镇稻2号和武运粳7号的芽鞘部和叶鞘部，通过测定发病程度，稻谷饱满度，谷粒中线虫虫量和线虫死亡率等指标来确定对“小穗头”形成以及对水稻生长发育的影响。【结果】 镇稻2号“小穗头”与健康稻穗相比水稻株高下降6.7%、稻穗长度减少16.4%、稻谷粒数下降13.5%。在开花期之前，线虫主要分布于叶鞘部和生长点周围，虫量增加40%;花期后，线虫主要分布于稻穗上并且虫量增幅达90.8%。饱粒种子中带虫率、线虫虫量最高，空粒种子则最低。线虫死亡率在胚乳发育正常的种子中要比胚乳发育不正常的种子低。【结论】水稻干尖线虫是造成水稻“小穗头”症状的病原。武运粳7号仅表现“小穗头”而无叶片干尖症状，说明该现象是干尖线虫在水稻上呈现的新症状。     

生防细菌Snb331对水稻干尖线虫活性的影响

研究了生防细菌Snb331发酵液原液及不同稀释液对水稻干尖线虫活性及运动行为的影响。结果表明,在1×(原液),2×,4×,6×,8×,10×稀释浓度下,水稻干尖线虫的校正死亡率分别是87.24%,66.75%,57.30%,44.87%,22.75%,18.09%,均与无菌水对照差异显著;其不同浓度的发酵液对水稻干尖线虫的行为影响不同,随着浓度的增大和时间的延长,对水稻干尖线虫活动频率的抑制也增强。     

全基因组范围禾本科植物GPX基因家族的进化分析和表达模式研究

【目的】研究禾本科植物谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)基因家族的序列及其在正常生长和胁迫条件下的表达差异,为揭示GPX基因在植物抵抗逆境胁迫中的作用奠定基础。【方法】利用生物信息学方法,分析水稻、短柄草、高粱中18个GPX基因的序列特点、基因结构和系统进化关系;采用反转录PCR(RT-PCR)方法,分析18个GPX基因在正常生长以及1-氯-2,4-二硝基苯(CDNB)、双氧水(H2O2)、莠去津(Atrazine)和水杨酸(SA)处理后,水稻、短柄草和高粱的根、茎、成熟叶、幼叶、叶鞘,以及正常生长条件下发芽2d后幼苗根和芽中的表达情况。【结果】从水稻、短柄草和高粱基因组中分别鉴定出6,5,7个GPX基因,这些基因编码长度为168~251个氨基酸的蛋白,分子质量介于18.44~27.42ku。系统发生分析发现,3个物种至少有7个最近的共同祖先GPX基因,物种分化之后水稻和短柄草分别丢失1个和2个GPX基因。序列相似性分析发现,3个物种GPX蛋白具有较高的序列相似性,介于38.0%~95.2%,且不同基因簇中GPX序列的分化速率不同。3个物种GPX基因具有保守的基因结构,但SbGPX7发生了内含子插入事件,预示着其与其他GPX基因之间功能的分化。表达模式分析发现,3个物种的18个GPX基因中有15个在所有检测样品中均为组成型表达,3个GPX基因(水稻2个、高粱1个)为选择性表达,表达模式的分化预示着功能的分化。【结论】作为植物保护细胞免受氧化损伤的重要酶类,禾本科3个物种的GPX基因在进化过程中发生了功能分化。