磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶基因过量表达对集胞藻PCC6803脂肪酸合成的影响

磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶（phosphopantetheinyl transferases,PPTase）是细菌脂肪酸合成中的关键酶。本研究利用同源重组手段构建集胞藻PPTase基因（slr0495）过量表达重组质粒,在集胞藻PCC6803中进行表达研究,并在DNA和RNA水平进行验证,利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）检测不同条件下突变藻株脂肪酸组分及含量。结果表明：在温度为30 ℃、光照强度为50 μmol ·m^-2 · s^-1培养条件下,过量表达slr0495基因突变藻株中C12:0、C16:0和C18:0的含量分别为1. 31 mg · g^-1、8.07 mg · g^-1和1.35 mg · g^-1,比野生型藻株分别提高了23.58%、25.31%和13.45%;在温度为20 ℃、50% NaNO₃浓度、光照强度为50 μmol · m^-2 · s^-1培养条件下,与野生型相比,突变藻株中C16:0和C18:0含量分别提高了44.71%和41.51%。以上结果表明,过表达slr0495基因增加了集胞藻PCC6803中长链饱和脂肪酸的含量,并且在低温（20 ℃）和缺氮（50% NaNO₃）双重胁迫培养条件下中长链饱和脂肪酸含量得到进一步提高。本研究为探究slr0495基因功能以及在逆境中基因产生的应激反应提供了理论依据,为微藻高产多不饱和脂肪酸代谢研究奠定了基础。     

啶酰菌胺对向日葵核盘菌生物活性的影响

旨在明确新型杀菌剂啶酰菌胺对向日葵核盘菌生物活性的影响,为其推广应用提供科学依据.以向日葵核盘菌菌丝、孢子和菌核为试材,采用生物测定方法测定啶酰菌胺对向日葵核盘菌菌丝生长、孢子萌发及菌核形成的影响.研究结果表明,啶酰菌胺处理后的核盘菌菌丝生长速率受到抑制,其抑制菌丝生长的EC50为0.2152 μg/mL.随杀菌剂浓度...     

啶酰菌胺对向日葵核盘菌生物活性的影响

旨在明确新型杀菌剂啶酰菌胺对向日葵核盘菌生物活性的影响,为其推广应用提供科学依据。以向日葵核盘菌菌丝、孢子和菌核为试材,采用生物测定方法测定啶酰菌胺对向日葵核盘菌菌丝生长、孢子萌发及菌核形成的影响。研究结果表明,啶酰菌胺处理后的核盘菌菌丝生长速率受到抑制,其抑制菌丝生长的EC₅₀为0.2152 μg/mL。随杀菌剂浓度的升高,核盘菌菌丝生长量明显下降,浓度为16.667 μg/mL时,对核盘菌形成菌核数量的抑制率达到84.62%,对核盘菌形成菌核总干重的抑制率达到61.07%。孢子萌发试验结果表明,啶酰菌胺处理后子囊孢子萌发受到抑制,其抑制子囊孢子萌发的EC₅₀为0.056 μg/mL。在浓度为0.267 μg/mL时,孢子芽管伸长抑制率达到78.15%。啶酰菌胺不仅对核盘菌菌丝生长有抑制作用,还可以降低子囊孢子的侵入、阻止子囊孢子萌发形成的芽管在植物组织的继续侵染,有效降低田间土壤中菌核残留量。对向日葵菌核病的防治前景十分广阔,可以作为田间防治向日葵菌核病的轮换药剂。     

玉米甘油-3-磷酸酰基转移酶基因ZmGPAT13生物信息学及表达特性分析

【目的】对玉米（Zea mays L.）甘油-3-磷酸酰基转移酶（Glycerol-3-phosphate acyltransferase,GPAT）家族成员ZmGPAT13进行生物信息学分析和在不同非生物胁迫处理下的基因表达模式变化检测,为进一步研究ZmGPAT13的生物学功能奠定理论基础。【方法】通过TAIR和MaizeGDB数据库获得拟南芥（Arabidopsis thaliana）和玉米中GPAT家族蛋白序列,利用生物信息学方法进行理化性质、蛋白结构、亚细胞定位、保守基序、系统进化、磷酸化位点和启动子顺式作用元件等分析,并采用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对ZmGPAT13在不同组织部位及甘露醇（Mannitol）、NaCl、脱落酸（ABA）、高温（42℃）、低温（4℃）处理下的相对基因表达量进行分析。【结果】ZmGPAT13是一个定位于线粒体的跨膜蛋白,与部分GPAT家族成员含有排序相同的15个保守基序（motif）,且与拟南芥中AtGPAT1的亲缘关系最近;预测分析发现ZmGPAT13含有62个磷酸化位点,可能与玉米中多个GPATs存在相互作用关系;ZmGPAT13基...     

cAMP抑制核盘菌菌核形成的差异基因表达分析

【目的】探究核盘菌响应环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate,cAMP）处理的转录组学特征,挖掘调控核盘菌菌核形成的关键基因,为靶向杀菌剂的研发提供参考。【方法】以接种在PDA培养基上生长至菌核原基形成时期的核盘菌作为CK1,开始形成黑色素时期的核盘菌作为CK2,以接种在PDA+5 mmol/L cAMP培养基上生长相同时间(5,7 d)的核盘菌作为试验组,依次命名为M1 和M2,对这4组样品进行转录组测序（RNA-seq）比较,阐释cAMP影响菌核形成的调控途径,挖掘菌核原基及菌核黑色素形成中的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）。【结果】外源添加的cAMP主要在M1前期影响胞内的cAMP含量。差异表达基因分析结果显示,M1和CK1之间共有681个差异表达基因;KEGG富集分析显示,这些基因主要参与各类氨基酸代谢、脂肪酸代谢、MAPK信号通路等,且通路中的大部分基因都呈上调表达模式,而MAPK及其下游作用因子钙调磷酸酶B亚基（calcineurin B subunit,CnB）和热休克蛋白70（heat shock 70 ku protein,HSP70）则明显下调。M2和CK2之间共筛选到4 490个差异表达基因,主要参与各类氨基酸代谢、抗原加工提呈以及cAMP、MAPK等信号通路和自噬途径,通路中的大部分基因呈上调表达模式,且自噬相关因子ATG2、ATG20、ATG22、ATG23、ATG27和ATG29也大量上调表达,而与蛋白质和脂类合成相关的磷酸酶B（phosphatase B,PTPB）和酰基辅酶A氧化酶（acyl coenzyme A oxidase,ACO）的表达量则明显下调。在M1和M2时期,相关基因的qRT-PCR与RNA-seq差异表达分析结果趋势相同,说明转录组测序数据准确。【结论】核盘菌可通过吸收胞外高浓度的cAMP抑制菌核形成菌丝,其抑制作用主要通过影响相关蛋白质及脂类物质的合成而对菌丝形态及信号传递造成障碍。     

蜜蜂丙糖磷酸异构酶基因及其编码蛋白的生物信息学分析及分子进化研究

运用生物信息学的方法对蜜蜂丙糖磷酸异构酶(AMTPI)基因及其编码蛋白序列进行了初步分析,得到了与基因和蛋白质组学研究相关的一些基本参数.结果表明,AMTPI基因序列由744个碱基组成,编码由247个氨基酸组成的蛋白质.AMTPI总的原子数目为 3 818,分子式为C1 207H1 920N328O359S4,分子量为 26 898.71,等电点pI＝8.04,摩尔消光系数为 34 950,在哺乳动物体内的半衰期为30 h.疏水性分析结果表明AMTPI为亲水蛋白,不稳定参数为27.32,属较稳定蛋白,不含信号肽序列,跨膜结构不明显,亚细胞定位于细胞质.AMTPI具有多种二级结构形式,是典型的(α/β)8结构,在SWISS-MODEL服务器三维建模后,运用ViewerLite 5.0进行序列编辑,获得了AMTPI的三级结构模型.多重比对结果显示,多个物种丙糖磷酸异构酶(TPI)的整体相似度较高,有多个保守结构,可以作为分子进化研究的材料.用MEGA 4.0软件按Minimum evolution方案进行分子系统演化分析,获得了TPI氨基酸序列的分子进化树.     

烤烟去甲基萘醌甲基转移酶类似基因cDNA克隆与生物信息学分析

去甲基萘醌甲基转移酶是甲基萘醌代谢途径中的最后一步关键酶,能将二甲基萘醌转化为甲基萘醌,还可以调节RNA的代谢,从烤烟品种南江3号(Nicotiana tobacum cv.Nanjiang-3)均一化cDNA文库中克隆获得l个去甲基萘醌甲基转移酶类似基因cDNA全长序列,命名为T-DM1,GenBank 中的登录号为H0663886,该基因全长741 by.利用ORF finder和ProtParam软件分析表明,它包含一个长度为501 by的完整开放读码框,编码一个含有166个氨基酸、等电点为5.70、分子量为17.77 kV的蛋白.Blast搜索结果及进化分析结果表明,烤烟T-DMI基因编码的蛋白与棉花、玉米和拟南芥的去甲基萘醌甲基转移酶基因具有较高的同源性,其一致性分别为96%,86%和85%.     

杂种杨树木葡聚糖内糖基转移酶基因（XET）的生物信息学分析

[目的]通过生物信息学方法对杂种杨树木葡聚糖内糖基转移酶基因的DNA序列、蛋白质序列进行分析预测,为进一步研究奠定基础.[方法]以XET基因及其氨基酸序列为研究对象,利用多种网络数据库及生物信息学软件对其进行分析预测.[结果]该基因编码290个氨基酸残基,相对分子质量33 672.0 D,理论等电点（pI）7.04;该酶可能存在3个卷曲结构部位、1个信号肽剪切位点和1个跨膜区,是典型的分泌蛋白;三级结构同源建模预测结果较好,二级结构预测中的螺旋、卷曲和折叠均可见.相似性比对和进化分析显示其与葡萄等的序列相似度较高;而蛋白质三级结构的预测则发现,该酶与几种杆菌的蛋白较接近.[结论]XET基因可能在很多生物中具有较高的保守性.     

玉米TRIBOA-Glc邻甲基转移酶基因bx7的克隆及其生物信息学分析

苯并噁嗪类次生代谢物与植株防御响应密切相关。TRIBOA-Glc邻甲基转移酶是苯并噁嗪代谢中的关键酶之一。为了解编码TRIBOA-Glc邻甲基转移酶的bx7基因,该试验采用cDNA-PCR克隆技术,从高抗蚜虫的Mo17中克隆得到bx7基因。其生物信息学分析表明:从Mo17中分离的目标序列长度为1 522 bp,具有完整的开放阅读框(ORF),与标准基因序列比较,存在16处突变,编码氨基酸数相差1,分别为392、391,氨基酸序列存在6处区别,导致蛋白质二级结构和三级结构差异显著,分子量分别为42.52 KD、42.53 KD),等电点分别为5.47、5.41;通过对氨基酸序列的分析发现,该蛋白质为无跨膜结构的亲水性蛋白,进化分析结果显示与谷子和短柄草的亲缘关系最近,并且该蛋白的保守结构域属于dimcrization2超级家族和AdoMct_MTascs超级家族。     

植物细菌型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的生物信息学分析

采用生物信息学方法对GenBank中的拟南芥、油菜、大豆、花生和水稻等11种植物细菌型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的核苷酸和氨基酸序列进行了比对分析,进而对其基因结构、系统进化、理化性质、亚细胞定位、疏水性、功能结构域及蛋白质三级结构等重要参数进行了预测和分析.     

油菜菌核病菌激发子基因SsXYN克隆及表达载体构建

以核盘菌菌株NGA₄提取的总RNA为模版,利用RT-PCR技术扩增获得SsXYN基因的全长cDNA片段,将其克隆到pMD19-T载体上,菌落PCR、酶切鉴定和cDNA测序结果表明成功克隆了核盘菌SsXYN基因。从pMD19-T : SsXYN载体上,用BamH I和Sal I 双酶切切下目的基因片段,将该基因片段连接到原核表达载体pET32a中。菌落PCR和酶切鉴定结果显示成功构建了表达载体pET32a : SsXYN。利用热击法将该重组表达载体导入大肠杆菌BL21,获得携带SsXYN基因的大肠杆菌菌株,为进一步研究激发子诱发植物抗病性机理奠定了基础。     

1.2%瑞拉菌素水乳剂对油菜菌核病的防治效果

用100倍、300倍和500倍的1.2%瑞拉菌素水乳剂稀释液,通过室内离体叶片接菌、田间植株接菌和在自然发病情况下对油菜进行喷施药试验。结果表明,不同倍数稀释液1.2%瑞拉菌素水乳剂处理对油菜菌核病均有一定的防(抑)治效果。室内离体叶片接菌鉴定其抑制率分别为79.53%、68.27%、26.47%,田间接种鉴定的防治效果分别为30.1%、29.9%、19.12%,在不接种自然发病情况下,防治效果分别达到为70.89%、66.24%、34.20%。由此可见1.2%瑞拉菌素水乳剂能有效控制油菜菌核病害蔓延发展,保护油菜的运输器官,保护油菜叶片免收危害,确保油菜正常光合作用,增加粒质量和角粒数,增产保产效果明显。     

向日葵核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)菌核菌丝型萌发特性

为明确向日葵核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)菌核的菌丝型萌发特性,采用控制变量法测定不同因素对菌核菌丝型萌发的影响.结果 表明,温度为5～30℃时菌核均能进行菌丝型萌发,最适温度为25℃,30℃时菌核菌丝型萌发后无法形成菌核;酸性条件利于菌核进行菌丝型萌发和菌核形成;光照时间越长越利于菌核菌丝...     

油菜内生拮抗细菌SF4对油菜菌核病菌的抑制作用研究

从油菜幼苗中分离出110个内生细菌。采用平板对峙法进行筛选,有4株菌对核盘菌有不同程度的抑制作用。经连续传代10次后,菌株SF4仍具有较高的生防活性。该菌株对核盘菌的菌丝生长发育有显著的抑制效果。在显微镜的观察下,被抑制的菌丝发生畸形,内含物分布不均匀。菌株SF4的挥发性产物及无菌发酵液都能抑制核盘菌的菌丝生长。挥发性产物对菌丝的最高抑制率为33.13%。无菌发酵液的抑制效果随培养时间的不同而有显著差异,96 h的无菌发酵液抑制效果最好。菌株SF4的无菌发酵液可推迟核盘菌菌核形成的时间,减少菌核数目,也可推迟菌核的萌发。在油菜叶片离体实验中,该菌株的菌悬液及无菌发酵液对发病有明显的抑制作用。     

核盘菌几丁质酶基因家族分析与表达特性研究

核盘菌菌核以子实体形式萌发是作物菌核病病害循环中关键性的一环,研究菌核子实体萌发分子机理将为菌核病的安全控制提供线索.该研究通过生物信息学方法对核盘菌几丁质酶基因家族进行分析,并利用实时荧光RT-PCR对其在菌核子实体萌发阶段的表达进行探讨.生物信息学分析表明核盘菌中共有12个基因编码假定的几丁质酶,它们均具有GH18结构域,部分蛋白还具有几丁质结合结构域和纤维素结构域;除SS1G_11212外其余蛋白均为亲水性蛋白;亚细胞定位预测表明其中10个假定几丁质酶位于胞外,其余2个分别位于细胞核和细胞质中.通过构建系统发育树分析发现假定几丁质酶可以分为2大类,其中3个与酵母几丁质酶CTS1归为一类,其余9个与CTS2归为另一类.除SS1G_00773外,其余11个几丁质酶基因在核盘菌菌核子实体萌发过程中表达量均有变化,推测几丁质酶家族蛋白可能参与核盘菌菌核子实体萌发过程.     

内生细菌EDR2的鉴定及其对油菜菌核病的防治

【目的】明确内生细菌EDR2菌株的分类地位以及对油菜菌核病的防治作用,为该菌株的进一步应用奠定基础。【方法】采用皿内和温室盆栽试验,测定菌株EDR2对油菜菌核病菌菌丝生长和菌核萌发的抑制作用以及对病害的防治效果;并结合菌体形态观察、生理生化特性测定以及16SrDNA序列分析确定该菌株的分类地位。【结果】内生细菌EDR2菌株能够有效抑制油菜菌核病菌的菌丝生长,并可导致菌丝出现畸形、细胞质外渗,同时其还对病菌的菌核萌发具有较强的抑制作用,培养原液的抑制率可达到96.6%。温室盆栽试验结果表明,菌株EDR2的培养原液和无菌培养滤液对苗期油菜菌核病均有良好的防治效果,其防效都在80%以上;菌株EDR2的喷施时间可影响其防治效果,其中以接种病菌前1d喷施防治效果最好,可达到95.4%;培养原液及不同倍数稀释液对病害的防治效果明显不同,随着稀释度的增加,其生防效果降低。菌株EDR2对供试的16种植物病原菌的菌丝生长均表现出一定的抑制作用,表现出较广的抑菌谱。结合形态和培养特征、生理生化特性及分子生物学鉴定结果认为,内生细菌EDR2属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。【结论】综合皿内及温室盆栽试验结果认为,内生枯草芽孢杆菌EDR2是1株对油菜菌核病具有较好防治潜力和开发前景的生防菌株。     

安徽省油菜菌核病菌致病力分化研究

从安徽省13个油菜主产县市发病油菜上分离获得85个油菜菌核病菌菌株,采用离体叶片接种法测定了这些菌株对4个不同品种油菜的致病力,同时测定了全部供试菌株的菌丝生长速率和部分菌株的产草酸能力。结果表明,不同菌株对同一品种油菜的致病力存在显著差异;同一菌株对不同品种油菜的致病力也不同,4个油菜品种之间存在显著差异;不同地理来源的菌株对油菜的致病力存在显著差异。菌株的致病力强弱与产草酸能力呈显著正相关（R²=0.7429,P<0.05）,而与菌丝生长速率无显著相关性。     

土壤微生物中向日葵核盘菌抗性资源的挖掘及分子鉴定

为从不同来源土壤中筛选对向日葵菌核病具有较强拮抗能力的拮抗菌株,并进行分子鉴定,分别用PDA、MDA培养基培养核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)菌丝。结果表明,PDA培养基核盘菌菌丝生长较快,MDA培养基核盘菌菌核形成数量较多。从采集到的5个土壤样品中共分离到微生物单株26株,经过筛选,获得3株具有较好拮抗效果的细菌菌株,分别命名为BMD1、BMD2和BMD3。通过Blast对16SrDNA序列对比分析并结合构建系统发育树分析表明,BMD1与Bacillus subtilis(X60646)亲缘关系较近,序列相似度高于99%;BMD2与BMD3有2个碱基差异,二者同Bacillus pumilus(AB098578)、Bacillus altitudinis(AJ831842)、Bacillus stratosphericus(AJ831841)和Bacillus aerophilus(AJ831844)处于系统发育树同一分枝。     

植物内生放线菌Hhs.015T对油菜菌核病的防治效果

为有效地防治油菜菌核病,通过试验筛选得到一株植物内生放线菌Hhs.015^T,可显著抑制病原菌菌丝生长和菌核萌发。将Hhs.015^T的菌悬液和无菌上清液分别于接种前1 d、接种同时和接种后1 d 3个时期喷施油菜叶片和茎秆。结果表明,Hhs.015^T菌悬液和无菌上清液对油菜菌核病的防效之间不存在显著性差异,而不同喷施时期的防治效果则以接种同时喷施叶片的防效最好,菌悬液和无菌上清液防效分别可达91.06%和85.22%。大田试验中,于初花期喷施Hhs.015^T发酵液的防效可达41.27%,稀释后防治效果逐步降低。通过扫描电镜观察发现,Hhs.015^T对油菜菌核病菌菌丝生长具有明显抑制作用,并引起菌丝原生质体外渗、顶端膨大等现象;在菌丝侵染叶片时,能明显减少菌丝量,减缓侵染垫的形成,从而抑制菌丝的入侵。可见,植物内生放线菌Hhs.015^T具有较好生防潜力,可用于油菜菌核病的防治工作。     

核盘菌与灰葡萄孢菌的培养特性及对油菜致病性比较

通过对从中国不同地区采集到的油菜菌核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）和从陕西大荔采集到的灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)的菌核进行单菌核分离、培养、纯化,共获得22个菌株,其中核盘菌12个,灰葡萄孢10个,进一步对两种真菌的菌落扩展速度、菌落形态、菌核产量及其在PDA平板上的分布特征和各菌株对油菜致病性的强弱等进行比较研究。结果表明：在同一温度和pH下,核盘菌S的菌丝生长速度快于灰葡萄孢B;在不同培养温度或pH下,两类菌株菌落的扩展速度虽不相同,但其变化趋势却基本相同,两类菌株均在24 ℃和pH为5时扩展速度最快,pH为3时菌株菌丝体产量最大,在PDA平板上,菌株S和B不亲和,其分属于两个不同的亲和群,S间或B间以及各菌株自身的营养体均表现亲和;12个核盘菌株S在室内外对油菜均有较强的致病性,同时亦存在致病力的分化,其中S1的致病性强于S2,而10个灰葡萄孢菌株B在田间对油菜均不致病,仅在室内对离体叶有弱的致病性,说明灰葡萄孢目前对陕西大荔区油菜不会造成实质性的侵染与危害。