青枯假单胞菌的一段12.8 kb DNA带有特异性控制病菌在花生上致病的基因

在本工作中,通过平板筛选分离得到两个来自马铃薯的青枯假单胞菌菌株T2002和T2053(对花生不致病)的利福平抗性自发突变株T2016和T2017,通过三亲本接合,pGX1252分别以9.07×10-7、2.54×10-6频率被导入到T2016和T2017中,所得接合子T2123(T2016/pGX1252)和T2124(T2017/pGX1252)均分别能使花生汕油523发生青枯病,但它们侵染的植株出现病症的时间比T2005晚3～5 d,说明pGX1252能扩大T2016和T2017的寄主范围使之包括花生.从侵染T2123、T2124的病株中重新分离病菌,四环素抗性检测和质粒检测表明所有细菌均含有pGX1252,说明在植物体内无抗生素选择压力情况下pGX1252能在T2016、T2017中稳定存在.本工作进一步证实pGX1252带有特异性控制青枯假单胞菌在花生上致病的与寄主专一性有关的基因.     

克隆包含以拟南芥为寄主的甘蓝黑腐病菌Xcc1067无毒基因的DNA片段

本研究探索了以拟南芥为寄主的甘蓝黑后病菌的致病条件，观察了其病症的发展．建立了菌株Ｘｃｃ１０６７的ｐＩＪ３２００为载体的基因文库，从基因文库中筛选出拟南芥Ｃｏｌｕｍｂｉａ为寄主的Ｘｃｃ１０６７菌株的无毒基因克隆，该克隆的进一步分析正在进行。     

水稻白叶枯病黄单胞菌中与甘蓝黑腐病黄单胞菌致病因子调控基因(rpf 基因)同源基因的分子克隆

DNA-DNA 杂交结果表明,水稻白叶枯病黄单胞菌总 DNA 中存在着与甘蓝黑腐病黄单胞菌致病因子调控基因(rpf 基因)具有同源性的 DNA 外段.应用广谱性寄主载体pLAFRI,在大肠杆菌中建立了水稻白叶枯病黄单胞菌野生型菌株 T3000的基因文库.从文库中筛选到与 rpf 基因具有同源性的克隆 pGXN3000,将重组质粒 pGXN3000通过三亲本接合转入甘蓝黑腐病黄单胞菌 rpf 基因突变体,发现 pGXN3000能互补甘蓝黑腐病黄单胞菌 rpf突变体,恢复其致病性胞外酶和胞外多糖的产生及致病性.转座子 Tn5诱变,缺失分析及DNA-DNA 杂交实验结果表明,重组质粒 pGXN3000中确实含有与甘蓝黑腐病黄单胞菌编码。双组份调控系统”蛋白的 rpfC 基因功能相同的基因,此基因被定位于 pGXN3000中的3kb BamHl 片段中。     

福建省青枯雷尔氏菌无毒基因组成及与致病力关系分析

青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)致病力分化严重.为了解福建省青枯雷尔雷氏菌的致病力类型及与无毒基因组成关系,本研究以弱化指数为指标,对福建省内不同地区和寄主的63个青枯雷尔氏菌进行致病力测定,结果表明,供试的青枯雷尔氏菌可分为3种致病力类型:强致病力、过渡型和无致病力;进一步对供试菌株进行无毒基因avrA、popP1和popP2的检测,3个无毒基因分布频率不同,avrA基因分布频率最高,达79.37％,popP1基因的分布频率最低为46.03％;不同寄主的菌株无毒基因组成不同,番茄(Lycopersicum esculentum)和辣椒(Capsicum annuum)寄主以分布3种和2种无毒基因为主,茄子(Solanum melongena)寄主主要分布2种无毒基因,花生(Arachis hypogaea)寄主的菌株无毒基因分布较少,只分布1种avrA基因或没有检测到无毒基因;不同地域的菌株无毒基因组成不同,以番茄寄主为例,建瓯玉山镇的菌株分布3种和2种无毒基因为主,分别占45.45％和31.82％,宁德屏南菌株中3个无毒基因均等分布,福州北峰菌株中只分布avrA和popP2基因,二者均等分布,福州营口菌株中popP2基因分布频率最高,达60.00％;不同致病力的菌株无毒基因组成不同,无致病力菌株分布3种和2种无毒基因为主,过渡型菌株分布2种无毒基因为主,而强致病力菌株分布1种无毒基因为主;青枯雷尔氏菌的无毒基因组成与致病力相关性分析表明,3个无毒基因分布均与致病力呈正相关,其中popP1基因与菌株致病力相关性最高,达显著水平,其皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient,PCC)值为0.31.本研究为植物青枯病预警和防控提供重要信息.     

不同生育期灌水处理对小粒型花生光合生理特性的影响

为揭示不同生育时期灌水处理对花生叶片光合生理特性的影响,确定花生水分效率最大时期,采用防雨棚池栽法,对2个小粒型花生品种"花育20号"和"花育27号"分别设置全生育期灌水(CK)、全生育期干旱胁迫处理(T1)、苗期灌水(T2)、花针期灌水(T3)和结荚期灌水(T4)5个处理,对比分析各处理花生叶片光合色素含量和叶绿素荧光动力学参数变化。结果表明,土壤水分状况并未使叶绿素a含量明显变化,但两品种叶绿素a含量升高或降低幅度受不同处理影响。叶片类胡萝卜素含量对土壤水分状况的响应因品种而异,两品种全生育期干旱胁迫处理下到达峰值的时间不一致。两品种结荚期灌水处理均能增加叶绿素b和类胡萝卜素含量。"花育27号"整个生育期内Fv/Fm值高于"花育20号",表明其具有较强的光能转换效率。两个花生品种在结荚期灌水处理均能提高Fv/Fm和Fv/Fo值,提高其光能转换效率,有效避免或减轻了光合机构受损的程度。花针期、结荚期灌水及对照处理能够保持较高的表观光合电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭系数(QN)值,保持较高的光合反应总量,但苗期灌水处理对生育后期净光合速率没有促进作用。各生育期不同灌水处理中净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)下降的同时,胞间CO2浓度(Ci)亦下降,表明气孔限制是土壤水分不足状况下花生光合速率下降的主要原因。总体而言,花针期和结荚期灌水处理能提高花生叶片的光合能力,表明花生开花以后进行灌水处理是经济有效的灌水方式。     

应用抑制性差减杂交法筛选植物青枯菌致病相关基因

植物青枯菌(Ralstonia solanacearum)致病力分化菌株 Po82 兼具 2 号小种和 NPB(非香蕉致病)菌株的致病特征。为了研究该菌株致病力分化机理,本实验以 Po82 为待测菌株,构建了抑制性差减杂交文库。建库质量分析结果表明,具有较高的接头连接以及文库构建效率,插入片段平均长度为 300 bp,文库构建质量较好。对文库中随机挑取阳性克隆进行测序,共筛选出 44 个 Po82 菌株差异基因。生物信息学分析结果表明,所得差异基因主要涉及新陈代谢、转座酶、膜结构、分泌蛋白、毒力、转录因子以及未知功能等。利用基因敲除技术对其中的 c00283 基因功能进行了研究,结果表明,该基因在 Po82 菌株致病过程中起重要作用。半定量 RT-PCR 结果表明,c00283 基因在 hrp 诱导培养基中的表达情况与 hrpB 基因一致,初步确定其为Ⅲ型分泌系统效应子。基础生物学实验结果表明,该基因对 Po82 菌株的生长、生物膜形成及运动性没有影响。青枯菌 Po82 菌株抑制性差减杂交文库的构建及致病相关基因的功能分析,为后续致病力分化的分子机理研究提供基础材料。     

瓜类细菌性果斑病菌hpaP基因的功能分析

瓜类细菌性果斑病(bacterial fruit blotch of watermelon,BFB)是近年来发生在西瓜、甜瓜等葫芦科(Cucurbitaceae)植物上的重要细菌病害,由西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli,Ac)引起.本研究以xjL12菌株为背景构建了转座子(Tn5)插入文库.通过注射接种哈密瓜(Cucumis melo var.saccharinus)子叶和烟草叶片进行突变体的筛选,得到l株致病性完全丧失并失去激发烟草(Nicotiana tabacum)过敏反应的突变体△xj48.对△xj48中转座子插入基因的克隆和测序表明,其突变基因为西瓜噬酸菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)中的保守基因hpaP.利用基因重组技术构建了hpaP基因的突变体,发现hpaP突变后影响了xjL12菌株的游动性、生物膜的形成能力及hrcV基因的表达.hpaP基因的互补菌株部分恢复其致病力.本研究证实了果斑病菌中的hpaP基因与该细菌的致病力相关,在侵染瓜类作物的过程中起着不可缺失的作用.     

花生连作红壤芽孢杆菌的群落多样性及其生防效果研究

芽孢杆菌是土壤中常见的微生物类群,在土壤生态系统中占据重要地位。本研究发现低丘红壤区花生连作红壤中芽孢杆菌的数量为2.0×105 ~ 2.3×105 cfu/g 干土。通过构建3个样品的基因文库,共得到9个种类;16S rDNA 测序结果表明该地区芽孢杆菌的优势类型有短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、高地芽孢杆菌,分别占总克隆的54%、12% 和14%。并研究了施用不同微生物制剂对连作花生产量和生育性状的影响,结果显示,施用光合细菌和枯草芽孢杆菌能够在一定程度上提高花生的产量,枯草芽孢杆菌和光合细菌混合施用的增产效果最好,比对照提高了32.14%。     

Frankia共生固氮基因的分离与克隆

利用ＤＮＡ－ＤＮＡ杂交方法，分离细枝木麻黄的Ｆｒａｎｋｉａ菌株Ｃｏ０１的ｎｉｆ克隆ｐＣｃ１ＧＸ，赤杨内生菌株Ａｔ４的ｎｉｆ克隆ｐＡｔ１ＧＸ及沙棘的ＦｒａｎｋｉａＨｒ１８的ｎｉｆ克隆ｐＨｒ１８ＧＸ、ｐＨｒ１１－③ＧＸ。用基因功能互补法，从Ｆｒａｎｋｉａ菌株Ａｔ４的基因文库中分离到二个可能可互补豌豆根瘤菌ｎｏｄ基因功能的克隆ｐＡｔ２ＧＸ、ｐＡｔ３ＧＸ，并制作了ｐＡｔ２ＧＸ、ｐＡｔ３ＧＸ的亚克隆，予进一步实验，获得充分的证据证明ｐＡｔ２ＧＸ、ｐＡｔ３ＧＸ是否带有Ｆｒａｎｋｉａ菌株Ａｔ４的ｎｏｄ基因．     

利用PCR法从文库中快速克隆人促红细胞生成素基因

本文介绍一种利用ＰＣＲ技术从基因文库中快速克隆基因组ＤＮＡ的方法。含有１０７个克隆的人基因文库分成１０份，小量提取ＤＮＡ，利用特异性的寡核苷酸引物检测ＥＰＯ基因的存在与否。经过４轮ＰＣＲ筛选，从阳性管中取１０３个噬菌体进行铺板培养，经原位杂交获得含有ＥＰＯ基因的阳性克隆。阳性克隆的插入片段被亚克隆到质粒上。酶切分析及序列分析的结果均证明我们获得ＥＰＯ基因。ＰＣＲ－筛库法可以快速从文库中获得目的基因     

cDNA clone of a putative peanut (Arachis hypogaea L.) trypsin inhibitor has homology with peanut allergens Ara h 3 and Ara h 4

Trypsin inhibitors are pathogenesis-related (PR) proteins, which play an important role in the plant defense mechanism against insects and pathogens. Peanut trypsin inhibitors are low molecular mass seed storage proteins. Like peanut allergens, they are stable to acid and heat, resistant to digestion, and can have a negative impact on human health. In peanut, five Bowman-Birk trypsin inhibitors (BBTI) have been isolated and amino acid sequences published. However, to date, no peanut BBTI sequence is available at both the cDNA and the genomic levels. The objectives of this investigation were (i) to synthesize degenerate oligonucleotides based on conserved regions of published amino acid sequences of BBTI, BII, and BIII; (ii) to isolate, sequence, and analyze at least one positive peanut trypsin inhibitor cDNA clone using the synthesized (32)P-labeled oligonucleotides as probes; and (iii) to determine its trypsin inhibitory activity. Thirty-two degenerate oligonucleotides DNA primers of 24 nucleotides each were synthesized based on the published amino acid sequences of peanut BBTI, and two were selected as probes to screen a peanut Lambda gt 11 cDNA library. Three putative positive clones were isolated, purified, and subcloned, and one was sequenced. Sequence analysis revealed a partial cDNA clone of 643 bp with a start codon. This clone shares 93 and 96% nucleotide sequence homology with peanut allergens Ara h 3 and Ara h 4 cDNA clones, respectively. A trypsin inhibitor assay revealed that peanut allergen Ara h 3 has a trypsin inhibitory activity of 11 238 TIA/mg protein. We concluded that peanut allergen Ara h 3 may also function as a trypsin inhibitor.     

大规模板栗疫病菌cDNA文库的特征和冗余序列的排除

低毒病毒/板栗疫病菌是一个研究病毒宿主相互作用的优良的实验系统.为了更好的了解病毒与宿主相互作用的机制,我们建立了一个野生型无病毒板栗疫病菌菌株EP155和受低毒病毒感染的菌株EP713的cDNA混和文库,以进行表达序列标签（EST）测定.对543个克隆的外源片段的分析表明,该文库克隆中含外源片段的比例为89.8%;通过小规模测序,发现空质粒与小片段克隆占测序总数的10.1%;表达丰度最高的4个克隆出现次数的总和占测序总数的9.6%.通过设计引物进行PCR和原位杂交,对cDNA文库2万多个克隆进行了筛选,共筛除了占总数19.7%的空质粒与小克隆和5.5%的高丰度克隆,为高效率的大规模EST测序准备了条件.     

抗福美双假单胞菌株的NTG化学诱变及分子探针鉴定

利用微生物的抗药性筛选抗福美双的假单胞菌株Ｔ４６，然后通过亚硝基胍（ＮＴＧ）化学诱变获得了对福美双敏感的三株突变株Ｔ４６Ｎ１０、Ｔ４６Ｎ７和Ｔ４６Ｎ１７。利用这三个突变株作受体，通过基因克隆的方法筛选到了可使三个突变株恢复抗性的克隆，抗性基因分别被定位在７ｋｂ、２．５ｋｂ和２０ｋｂ的ＥｃｏＲⅠ片段上。将这三个克隆分别用（３２）Ｐ标记后制成分子探针，然后分别与三个突变菌株的总ＤＮＡ进行ＤＮＡ－ＤＮＡ分子杂交，结果表明，各突变株均存在与菌株Ｔ４６的抗福美双基因克隆的高度同源性，经结合形态、生理生化等分析后证实这三株突变株均源自于出发菌株Ｔ４６。     

水稻白叶枯病菌GX1329基因组文库的构建及含编码TAL效应物基因的克隆的分离

由革兰氏阴性细菌水稻白叶枯病菌引起的水稻白叶枯病是亚洲、北美以及非洲部分地区最严重的水稻病害之一,水稻白叶枯病可使水稻减产高达50％以上。研究表明水稻白叶枯病菌的毒力主要依靠三型分泌系统所分泌的效应物。为了解水稻白叶枯病菌广西菌株GX1329中含有avrBs3／pthA家族基因的情况,本研究应用Alu I部分酶切其基因组DNA,构建了含有736个克隆的菌株GX1329的基因组文库。BamHI酶切分析随机挑取的15个文库克隆表明,克隆的外源DNA随机性良好,克隆的最小片段为27．7kb,最大为58．5kb,平均大小为39．9kb,文库克隆容量约为2．8×10^3Mb,该文库中包含基因组中任一个基因的概率为99．4％。利用来自水稻白叶枯病菌菲律宾菌株PX086的无毒基因avrXa10的第252位～第486位核苷酸序列作为探针,通过菌落原位杂交从GX1329基因组文库中筛选到37个含avrBs3／pthA家族基因的克隆。再通过Southern杂交分析,得到了17个独立克隆。这17个克隆中至少含有13个不同的avrBs3／pthA家族基因。这些基因在GX1329基因组中有的单独存在,有的两个或两个以上串联存在。本工作基本上明确了菌株GX1329基因组中avrBs3／pthA家族基因的数量,为进一步研究菌株GX1329中avrBs3／pthA家族基因的功能奠定了基础。     

利用酵母双杂法鉴定水稻白叶枯病菌Ⅲ型效应物寄主靶标初探

水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）引起的水稻白叶枯病是世界水稻生产中最严重的细菌性病害之一。前期研究发现Xoo PXO99A中一个编码Ⅲ型效应物的PXO_03420（hpaF）基因与病菌游动性、致病性和致敏性有关,为探讨hpaF基因编码产物在病菌与日本晴水稻中的互作关系,本研究采用Matchmaker酵母双杂交系统构建了日本晴水稻叶片高质量cDNA文库,文库重组率为87.6%,滴度为2.57×10^6pfu/mL。将文库与构建的Y187/pGBKT7_03420诱饵进行酵母双杂交,共得到26个阳性克隆。通过对阳性克隆测序所得结果进行结构域分析,初步鉴定HpaF与水稻叶片中具有WHY或PRK结构域的两个蛋白存在互作关系。本研究结果为进一步研究hpaF基因的功能奠定了基础。     

Nitrogen Contribution of Peanut Residue to Cotton in a Conservation Tillage System

ABSTRACT

Leguminous crops, particularly winter annuals, have been utilized in conservation systems to partially meet nitrogen (N) requirements of succeeding summer cash crops. Previous research also highlights the benefits of utilizing summer annual legumes in rotation with non-leguminous crops. This study assessed the N contribution of peanut (Arachis hypogaea L.) residues to a subsequent cotton (Gossypium hirsitum L.) crop in a conservation system on a Dothan sandy loam (fine-loamy, kaolinitic, thermic Plinthic Kandiudults) at Headland, AL during the 2003–2005 growing seasons. Treatments were arranged in a split plot design, with main plots of peanut residue retained or removed from the soil surface, and subplots as N application rates (0, 34, 67, and 101 kg ha^{? 1}) applied in fall and spring. Peanut residue did not influence seed cotton yields, leaf N concentrations, or plant N uptake for either growth stage or year of the experiment. There was a trend for peanut residue to increase whole plant biomass measured at the first square in two of three years. Seed cotton yields and plant parameters measured at the first square and mid-bloom responded favorably to spring N applications, but the recommended 101 kg N ha^{? 1} did not maximize yields. The results from this study indicate that peanut residue does not contribute significant amounts of N to a succeeding cotton crop, however, retaining residue on the soil surface provides other benefits to soils in the southeastern U.S.     

有机无机复混肥对花生生长和品质的影响

试验以不施肥(CK)为对照处理,在同等施肥量下设置化肥处理(NPK)、有机无机复混肥处理(T1和T2),研究其对土壤养分含量、花生农艺性状和花生产量、品质指标的影响。结果表明:与CK相比,化肥处理(NPK)和有机无机复混肥处理均促进了花生生长,增加了土壤速效养分含量,且NPK、T1和T2分别增产9.5%、17.3%和19.7%;与单施化肥处理相比,有机无机复混肥处理改良了土壤pH,提高了土壤速效钾含量,明显改善花生农艺性状,T1和T2处理分别增产7.1%和9.3%,分别提高肥料偏生产力21.0%和23.5%、肥料贡献率6.0%和7.8%。因此,在等量施肥下,有机无机复混肥对土壤速效养分含量的增加、花生农艺性状的改善以及产量的提升具有更好的促进作用,肥料的偏生产力和肥料贡献率更高,是未来花生可持续生产的重要施肥措施。     

花生fw2.2基因的克隆及遗传转化

fw2.2基因是影响番茄果重的一个重要数量性状基因,在心皮的细胞分裂中起负调控作用。本研究以番茄fw2.2基因的序列为探针,从花生EST数据库中筛选同源序列。根据花生的EST拼接序列设计引物对花生进行扩增,目标产物测序后,将推测的氨基酸序列与其他植物fw2.2基因编码的氨基酸序列进行比对,同源性为34.78%～66.8...