柱花草炭疽菌突变体库致病缺陷转化子筛选 及T-DNA插入位点侧翼序列分析

比较了接种病原菌侵染柱花草的几种方法的效果,选定出最佳的初筛和复筛方法,进而对1 230 个转化 子进行筛选,得到致病力缺陷菌23 株,其中致病力减弱的菌株18 株,致病力完全丧失的5 株。利用TAIL-PCR 扩增 致病力丧失突变子t-2430 的T-DNA 插入位点侧翼序列,得到大小为476 bp 的一段序列,BLAST 比对已测序炭疽菌 基因组,发现401nt 和数据库的Contig464的部分序列完全一致,进一步对该段序列的功能进行预测,表明T-DNA 插入 在一预测基因的启动子区域,并且这个预测基因与稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae）的天冬氨酸转氨酶(XP_003719674.1）同 源性为79%。     

黄瓜T-DNA插入突变体库的构建

[目的]为了进一步研究黄瓜基因的功能,本文构建了黄瓜T-DNA插入突变体库。[方法]以黄瓜栽培品种‘长春密刺’子叶节为转化外植体,通过农杆菌介导的遗传转化方法,将T-DNA插入突变载体pROK2后转化黄瓜;通过筛选压力梯度试验,确定遗传转化体系最适合的卡那霉素(Kan)筛选浓度;使用PCR检测和斑点杂交方法鉴定T0和T1代转化植株;以‘长春密刺’植株为对照,统计T1代植株表型。[结果]确定100 mg·L-1为最适合的Kan抗性芽筛选浓度。T0代植株PCR检测结果初步证明,pROK2成功整合到14S1和14S2两个T0代株系基因组中。14S1自交后获得55个T1代单株,对其进行PCR检测,发现其中12个单株均扩增出了35S和NPT-Ⅱ片段。以Dig标记的35S和NPT-Ⅱ为探针,对这12个单株及随机从剩余T1代中选取的11个单株进行斑点杂交检测,得到了2个含有35S和NPT-Ⅱ杂交信号的单株:14S1-27和14S1-34。性状调查统计显示:T1代植株在生长各阶段相对于野生型无明显突变表型。[结论]pROK2重组质粒成功整合到了14S1株系的基因组中。对14S1自交后代的PCR检测和斑点杂交检测结果进一步证明了14S1为转化植株,确定14S1为插入突变体。结合T-DNA插入位点鉴定技术可进一步开展相关基因分离及功能研究工作。     

棉花黄萎病菌T DNA插入突变体库的构建及变异性状的分析

利用农杆菌介导遗传转化(ATMT)的方法,成功构建含2 000个转化子的棉花黄萎病菌强毒菌株Vd080的突变体库。200μmol/L乙酰丁香酮(AS)作诱导剂,25℃共培养48h,棉花黄萎病菌孢子量为106 mL-1,其转化效率达150～540个转化子。进一步研究发现,供试突变体的T-DNA成功插入Vd080基因组,且均为单拷贝插入,转化子的潮霉素B基因能够稳定遗传。309个突变体中,53.7%的突变体菌落形态与初始菌株Vd080相同,均产生黑色的微菌核,不产生黑色素微菌核的菌丝型仅占17.5%。与初始菌株相比,随机选取的85个突变体,产孢量、生长速率、粗毒素分泌量及致病力发生显著变异的菌株分别占36.4%、12.9%、50.6%和29.4%,四者之间不存在明显的相关性。     

层出镰刀菌T-DNA插入突变体库的构建与分析

苹果再植病害(Apple replant disease,ARD)是世界苹果主产区广泛发生的病害。前期研究表明,层出镰刀菌是造成苹果再植病害的重要致病菌之一,但其分子致病机制尚缺乏研究报道。本研究的目的是建立农杆菌介导的层出镰刀菌的遗传转化体系,并获得大规模的遗传稳定的层出镰刀菌ATMT突变体库,为研究该菌的分子致病机理奠定基础。对影响农杆菌介导转化效率的主要因子进行单因子条件测验,得到其最优转化体系为:抑制H10菌丝和孢子生长的潮霉素的浓度为100μg/mL,层出镰刀菌的分生孢子浓度为107个/mL,农杆菌OD600值为0.3,AS浓度为200μg/mL,共培养时间为48h,共培养温度为26℃。利用这一体系构建了3000个转化子的突变体库,并对随机选择的200个突变体进行潮霉素抗性基因的PCR检测,并经过在PDA培养基上5代培养,验证了T-DNA插入片段的稳定性。     

灰葡萄孢T-DNA插入细胞壁缺陷突变体的筛选

用荧光增白剂Calcofluor White(CFW)对234株T-DNA插入灰葡萄孢突变株进行筛选,获得了3株对CFW敏感性(B-117,B-169,D-9)和1株对CFW抗性(B-62)的突变株。1.2 mol·L-1 Sorbito对D-9的生长缓慢有挽救作用。在SDS培养基上D-9和野生型的差异不大,但在NaCl培养基上野生型的生长受到抑制,D-9则不受NaCl影响。在孢子萌发试验中,D-9突变株也与野生型明显不同,表现为D-9的孢子膨大、菌丝较粗、长度增加而且不弯曲。在番茄感染试验中,D-9突变株侵染番茄的毒力大幅度减弱。由此推测D-9突变株与细胞壁缺损以及致病性有关。     

水稻T-DNA插入突变体库筛选及其突变特征研究

采用水培方法大规模苗期筛选水稻T-DNA插入突变体库,以苗期表观症状为参考指标,从2 173个T1代家系中共筛选分离出表型突变家系145个。突变体类型分为4类,即氮营养缺陷型突变型、白化苗型、黄化苗型、植株矮小型。     

批量筛选水稻T-DNA插入突变体库获得生殖发育相关突变体

针对花器官形态和种子发育突变表型对大型水稻T-DNA插入突变体库进行筛选,获得了大量突变体信息及材料,在9 760个突变体家系中筛选得到177个花器官形态和数量异常的突变家系,突变频率为1.81%;对9 760个家系中的3 432个家系筛选得到179个种子发育缺陷的突变家系,突变频率为5.22%。对所获得的270个突变家系进行了T-DNA插入的阳性检测,阳性率为64.8%。利用公共数据库RMD(Rice MutantDatabase,RMD)给定的侧翼序列,鉴定了其中1个结实率较低的突变体家系,表明其突变表型和T-DNA插入共分离,为深入研究该基因的功能提供了重要的遗传材料。     

落叶型大丽轮枝菌T-DNA插入突变体库的构建

采用ATMT技术建立大丽轮枝菌落叶型菌株XJ2008菌株的T-DNA插入突变体文库,共获得6 043个突变体。从中随机挑选104个突变体,以野生型XJ2008菌株为参照,评价其致病性、菌落生长速率、分生孢子及微菌核的产生能力等。结果表明,有12.5%的突变体丧失产孢能力,4.8%的突变体的生长速率显著减慢,8.7%的突变体的生长速率显著加快,12.5%的突变体丧失产生微菌核的能力,47.1%的突变体的致病性显著低于野生型菌株XJ2008,且突变体2-736、2-740、2-745的病情指数分别约为野生型菌株XJ2008的0.184、0.168和0.197倍。该突变体库突变体遗传稳定性好,性状多样性丰富。     

稻瘟菌T-DNA插入突变体的培养基筛选试验

采用3种培养基进行稻瘟菌[Magnaporthe grisea（Hebert）Barr,无性世代为Pyricularia oryzae（Cooke）Saccard。]菌落生长及产孢条件的分析。结果表明,在相同条件下,3种培养基中以PDA琼脂培养基最适宜于稻瘟菌突变体的生长,在产孢培养条件观察中也发现,PDA琼脂培养基中的突变体产孢效果最好。     

用T-DNA插入突变的方法获得稻瘟病菌致病突变体

利用农杆菌介导转化的方法共得到1 114个稻瘟病菌转化子,经感病大麦和水稻离体叶片接种鉴定获得3个致病缺陷或下降突变体:A1-134、A1-452、和A2-1-8,其中A1-134和A1-452的致病性下降,而A2-1-8突变体的致病性丧失.对这些突变体的分生孢子形态、产孢、附着胞形成等表型分析的结果发现,A1-134突变体的产孢量显著下降,仅为野生菌株Guy11的7.7,分生孢子为圆球形,无隔膜或只有一个隔膜;A1-452产孢量明显增多,为Guy11的22倍;A2-1-8的分生孢子为长针形,产孢量略有下降;A1-134和A1-452在疏水表面的附着胞形成率与Guy11相近,而A2-1-8则不能形成附着胞.研究结果为进一步鉴定和分离这些突变体的T-DNA标记基因奠定了基础.     

甜瓜T-DNA插入突变体的构建

[目的]构建激活标签载体并将其转入甜瓜中,获得甜瓜T-DNA插入突变体,为甜瓜功能基因组学的研究奠定基础.[方法]用PCR法扩增目的DNA片段,经EcoRI和SacI顺序酶切,将目的片段连接到pCAMBIA2301载体上,构建含4 ×35s Enhancer DNA片段的激活标签载体.以甜瓜品种‘伽师’为材料,利用农杆菌介导的转化体系转化甜瓜愈伤组织,获得甜瓜T-DNA插入突变体.[结果]获得4株T0代甜瓜转化幼苗,通过Kan筛选和PCR鉴定甜瓜转化幼苗的DNA中是否含有目的基因,证明其中3株甜瓜转化幼苗为转基因植株.[结论]获得了突变植株,为甜瓜重要性状基因发掘奠定基础.     

大丽轮枝菌菌核型菌株T-DNA插入突变体库的构建及微菌核发育异常突变体的筛选

为阐明大丽轮枝菌微菌核形成发育的分子机理,利用农杆菌介导的遗传转化方法,建立了包含2 000个转化子的大丽轮枝菌菌核型菌株V08DF1的T-DNA插入突变体库,并在查氏、查氏-根或PDA培养基上培养,观察各转化子的菌落形态。从中筛选出130个菌落特征与野生型菌株V08DF1有明显差异的突变体菌株,其中14个突变体菌株为微菌核发育受阻。对这14个微菌核发育异常的突变体菌株进行T-DNA插入的PCR验证,均能扩增到潮霉素抗性基因,Southern杂交显示其中7个为单拷贝插入,5个为双拷贝插入,2个为三拷贝插入,表明T-DNA已经成功整合到这些突变株的基因组DNA中。     

水稻T-DNA插入氮营养缺陷型突变体的初步筛选

通过温室水培试验对根癌农杆菌介导的T-DNA随机插入构建的水稻突变体库的T1代2 173个家系进行筛选.以叶绿素SPAD值为指标,以苗期表观症状为参考指标,筛选到27个氮营养缺失的突变家系.对27个突变家系进行遗传分析、复筛及T2代鉴定,结果表明,编号955家系为氮营养缺陷型突变家系,且T2代能够稳定遗传.该材料通过进一步鉴定可用于分离、鉴定氮营养相关基因.     

稻瘟菌T-DNA插入所致Pi9致病突变体的获得

利用自建稻瘟菌菌株FJ95054B T-DNA插入突变体库,筛选获得2个对水稻品种P i9致病的突变体P i9-2-8T940017401和P i9-1-2 T940032801.以T-DNA侧翼序列为探针筛选该菌株的BAC文库,得到阳性BAC克隆.     

柱花草炭疽病菌T-DNA 插入突变体库的构建与分析

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的柱花草炭疽病是热带牧草柱花草的主要病害,利用根癌农杆菌介导转化(Agrobacterium tumefaciens mediated transformation,ATMT)的T-DNA插入突变技术,可使炭疽病菌基因组上被插入部位的基因丧失功能,是研究柱花草炭疽病菌致病机理的重要方法.在先前优化根癌农杆菌介导柱花草炭疽病菌遗传转化体系的基础上,构建了4 616个转化子的突变体库,从中随机选取部分突变体,对其T-DNA插入拷贝数、遗传稳定性、生长速度、产孢量、分生孢子萌发等进行分析.结果表明,所得转化子多为单拷贝,能稳定遗传.一些转化子的生长速度、产孢量、分生孢子萌发率与野生型相比有明显差异.     

棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体表型特征和侧翼序列分析

【目的】为鉴定棉花黄萎病菌随机插入突变体的表型特征,构建黄萎病菌遗传转化和功能基因研究的技术平台。【方法】采用农杆菌介导的T-DNA插入和高效TAIL-PCR方法。【结果】获得了2628个棉花黄萎病菌VD991的T-DNA随机插入的突变体和15个突变体插入位点的侧翼序列。部分突变体的表型特征和插入位点侧翼序列分析表明,①突变体的菌落形态分为菌丝型、菌核型和中间型3类,菌核型约占7.3%;②在摇瓶培养条件下,突变体产孢高峰在接种后第5—6天,菌核型突变体的产孢能力普遍高于菌丝型;③棉花黄萎病菌VD991可以产生胞外蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和果胶酶。筛选获得蛋白酶分泌缺失的突变体3个,淀粉酶分泌缺失的突变体1个,果胶酶分泌降低的突变体6个;④菌核型突变体的致病力普遍高于野生型。获得了6个致病力减弱的突变体;⑤突变体侧翼序列与同种的大丽轮枝菌菌株VDLs.17基因组的序列一致性在95%—100%之间,与不同种的黑白轮枝菌VaMs.102序列的一致性为87%—94%。【结论】农杆菌介导的T-DNA随机插入可用于棉花黄萎病菌突变体的构建,突变体微菌核的产生与其产孢能力、致病性存在相关关系。美国大丽轮枝菌菌株VDLs.17基因组可用作黄萎病菌VD991功能基因研究的参考序列。     

水稻基腐细菌Tn5插入突变体库的构建及其致病相关突变体的筛选

采用转座子Tn5插入突变技术,共获得5 261个接合子。通过马铃薯软腐快速筛选和PCR检测验证,获得267个使马铃薯软腐能力丧失或下降的Tn5插入突变体,并测定其在水稻上的致病力和烟草上的过敏性坏死反应(HR)。结果表明:在267个突变体菌株中,对水稻无致病力的有71个,其中在烟草上无HR反应的有59个,产生HR反应的有12个;对水稻致病力下降的有68个,其余突变体菌株对水稻致病力与野生菌株差异不明显。另外,267个突变体菌株中有146个无HR反应,其中有90个对水稻无致病力或者致病力下降。致病力的分析结果表明,获得的突变体是由Tn5插入Dickeya zeae染色体上不同的致病相关基因位点导致的。     

盐芥T-DNA插入突变体库的建立及初步分析

以盐芥[Thellungiella halophila(C.A.Mey.)O.E.Schulz]为材料,利用根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)介导的转化方法,获得T-DNA插入突变群体,构建了一个具有5 000株抗Basta/Kan的盐芥T-DNA插入突变体库,其中有若干个株系有明显的表型改变,包括花期的改变、株型矮小、叶片形状改变等。并优化了建库的各因素,确定了最佳的盐芥栽培技术及转化体系,盐芥春化温度及时间为4℃、30 d,转化用菌液浓度OD600≈2.0,侵染时间2 min,暗培养1 d,Kan筛选浓度50 mg/L,除草剂(Basta)筛选浓度为稀释1 500倍;这些因素可为根癌农杆菌介导的盐芥转基因、突变体构建等基因组学研究提供强有力的技术平台。     

棉花黄萎病菌AD-cDNA文库的构建

以黄萎病菌(从邯208中分离到的致病性中等的和从中棉所8号中分离到的致病性弱的菌株)为材料,构建了AD-cDNA文库.该文库的转化效率为4×105cfu/μg,库容量为4.8×106克隆,插入片段的大小在750～1 500bp之间.筛选获得的候选蛋白测序结果表明含有TRRAP结构域(TRansformation/tRa...