水稻C端结合蛋白家族基因OsCtBP-A的克隆及表达分析

利用5′-RACE方法克隆了在水稻与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,简称Xoo)互作过程中下调表达的水稻C端结合蛋白家族基因OsCtBP-A的全长序列。通过生物信息学方法分析了该基因及编码蛋白质的结构特征,OsCtBP-A由424氨基酸组成,N端具有2-Hacid_dh_C保守结构域,C端具有植物CtBPs家族特有的NLS和PEST基序,氨基酸序列与拟南芥和牵牛花CtBPs同源物的同源性为63%;基因启动子区推测具有ABA和SA应答调控元件。OsCtBP-A基因对不同信号分子应答的RTQ-PCR分析表明,水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、乙烯(ETH)和脱落酸(ABA)处理水稻后均能诱导该基因的转录表达,但诱导能力有所差异,其中ABA诱导活性最强。     

叶锈菌及信号分子诱导小麦TaLr35PR2蛋白的表达分析

为明确小麦TaLr35PR2蛋白在叶锈菌和信号分子诱导下的表达模式,在前期研究工作基础上,成功构建了TaLr35PR2基因的原核表达载TaLr35PR2-pEASY,在大肠杆菌中高效表达分子量约为30kDa的融合蛋白,采用Western杂交分析了TaLr35PR2蛋白在叶锈菌、水杨酸(Salicylic acid,SA)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)诱导下的表达水平。结果表明,小麦成株期接种叶锈菌后不同时间点,TaLr35PR2蛋白在亲和反应(Thatcher)中表达量变化不大,趋于平缓;而在非亲和反应(TcLr35)中的表达量变化较大,在接种叶锈菌后不同时间点有明显的上升或下调,且在非亲和组合中的表达量明显高于亲和组合。另外,信号分子可以诱导TaLr35PR2蛋白的表达,信号分子预处理后接种叶锈菌,TaLr35PR2蛋白表达量显著上调。这些研究结果首次从蛋白表达水平明确叶锈菌和信号分子SA、ABA显著诱导TaLr35PR2蛋白的表达,推测TaLr35PR2可能与小麦TcLr35成株抗叶锈病防御反应具有一定相关性。     

巴西橡胶树HbMlo9基因的功能

Mlo基因是一种负向调控植物防卫机制的基因。为了解巴西橡胶树HbMlo9基因的功能,通过基因表达分析,探究HbMlo9基因在橡胶树不同组织中的表达情况,以及在机械损伤、干旱、白粉菌、脱落酸(ABA)、乙烯利(ETH)、茉莉酸(MeJA)和过氧化氢(H_2O_2)处理下的表达模式。结果表明:HbMlo9基因主要在树皮和花中表达,在胶乳和树叶中表达量较低。在处理早期机械伤害会诱导该基因显著上调表达。在干旱处理下该基因表现出复杂的应答模式。白粉菌侵染不能诱导HbMlo9基因表达量发生变化。ABA、ETH、MeJA和H_2O_2处理早期,该基因表达水平显著上调,随后显著下调。这说明HbMlo9基因参与橡胶树的激素信号传导以及逆境响应过程,但不参与抗白粉病作用机制。     

不结球白菜BcMPK4基因的诱导表达分析

为探索不结球白菜BcMPK4在菌核病防卫反应中的作用,试验选用核盘菌、草酸(OA)和抗病信号分子水杨酸(SA)、甲基茉莉酸(MeJA)、脱落酸(ABA)分别处理两个对菌核病抗性不同的不结球白菜品种,采用实时荧光定量PCR方法测定BcMPK4于各处理后在抗感品种中的表达变化。结果表明,在核盘菌和OA诱导早期,BcMPK4表达水平在抗病品种003-R-6中显著升高,在感病品种003-S-7中显著下降,并且在抗性品种中经核盘菌和OA诱导的BcMPK4上调表达趋势相似。SA能快速诱导BcMPK4上调表达,而MeJA抑制其表达,ABA对BcMPK4表达响应不明显。推测BcMPK4在核盘菌诱抗信号转导和SA信号通路中起关键作用。     

水杨酸和茉莉酸甲酯对艾纳香叶片左旋龙脑与总黄酮含量的影响

以艾纳香为试材,用水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(各设浓度10、1、0.1、0.01 mmol/L)分别喷施艾纳香叶片(嫩叶、成熟叶、老叶),以喷施去离子水为对照,探索不同浓度SA、茉莉酸甲酯(MeJA)对艾纳香叶片中左旋龙脑(L–龙脑)和总黄酮含量的影响效果。结果表明:除10 mmol/L MeJA处理外,其他浓度的MeJA处理艾纳香嫩叶后,L–龙脑含量均在72 h达到最大值;用1.0 mmol/L MeJA处理成熟叶,L–龙脑在72 h达到最大值(3.043 mg/g),显著高于对照;除0.01 mmol/L MeJA处理外,用其他浓度的MeJA处理嫩叶,总黄酮的含量均在48 h达到最大值;用1.0 mmol/L MeJA处理老叶,总黄酮含量在72 h达19.246 mg/g;用0.01 mmol/L SA处理成熟叶、老叶,L–龙脑的含量在72 h时分别为2.418、2.034 mg/g,与对照差异达显著水平;用0.1 mmol/L SA处理嫩叶、成熟叶、老叶,总黄酮含量在24 h较高,分别为6.287,8.172、11.827 mg/g。综合本研究结果,1 mmol/L的MeJA对艾纳香叶片中L–龙脑和总黄酮的合成均具有较好的促进作用,且在处理后72 h艾纳香叶片中L–龙脑和总黄酮含量相对较高;0.01 mmol/L SA对艾纳香叶片中L–龙脑和总黄酮含量的积累具有较好的效果,处理后,艾纳香叶片中L–龙脑含量在72 h较高,总黄酮含量在24 h较高。     

外源信号物质对棉花酚类物质诱导时间及浓度效应

采用喷雾方法,研究水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)对棉花幼苗(3~4真叶期)内相关抗虫酚类物质(黄酮、单宁和总酚)质量分数的诱导作用,以明确SA和MeJA对酚类物质的诱导时间及浓度效应。结果表明,随处理时间的延长,SA和MeJA处理后棉叶酚类物质质量分数先升后降,对棉叶诱导作用分别可持续4~8d和12d。MeJA对棉叶酚类物质质量分数的诱导作用较SA显著,且这两种外源物均明显影响棉叶内黄酮、单宁和总酚质量分数。5mmol/L SA和0.5mmol/L MeJA处理棉叶第4天对黄酮、单宁、总酚质量分数的诱导作用显著高于其他浓度和时间处理。总之,外源信号物质对棉叶内酚类物质质量分数的诱导作用,具有激发子差异性、时间持效性和浓度依赖性的特点。     

植物系统获得抗性中的信号

系统介绍了植物系统获得抗性中的信号，包括水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）及其甲酯（MeJA)、系统素（systemin)、乙烯等信号分子和电信号。     

叶锈菌及信号分子诱导小麦TcLr35中β-1,3-葡聚糖酶基因的表达分析

【目的】β-1, 3-葡聚糖酶是一种病程相关（pathogenesis-related,PR）蛋白,了解小麦TcLr35中β-1, 3-葡聚糖酶基因在叶锈菌（Puccinia triticina）与TcLr35小麦互作体系中的表达模式,明确其与TcLr35小麦抗叶锈病相关性,进而探讨PR蛋白介导的小麦成株抗叶锈病的分子机理。【方法】在前期研究基础上,利用生物信息学方法分析已克隆β-1, 3-葡聚糖酶类病程相关蛋白基因TaLr35PR2结构特征,利用半定量RT-PCR方法结合genetools和SPSS软件检测叶锈菌及信号分子诱导后不同时间点该基因表达量,并明确其在小麦根、茎和叶各生长器官及小麦不同生长时期的基因表达模式。【结果】小麦TaLr35PR2含有信号肽,编码定位于液泡的碱性蛋白,蛋白序列与其他物种PR2类蛋白序列具有较高同源性,与普通小麦病程相关蛋白2亲缘关系最近,与水稻病程相关蛋白亲缘关系最远。小麦成株期接种叶锈菌后不同时间点,TaLr35PR2在亲和反应（Thatcher）中表达量变化不大,趋于平缓;而在非亲和反应（TcLr35）中的表达有显著差异,总体上,该基因在非亲和组合中表达量明显高于亲和组合中表达量。检测TaLr35PR2在成株小麦TcLr35各器官中基因表达,该基因在叶片中表达量随接菌时间点延长明显增加,并在接菌后48 h达到表达高峰;而在根中接菌后各时间点均未检测到基因表达;在茎中接菌后48 h开始有少量表达,但表达量变化不大,趋于平缓,总体表达丰度为叶＞茎＞根。在小麦生长发育的不同时期,除1叶期外,该基因在TcLr35和Thatcher中均有表达,Mock（未接菌处理）反应中,TaLr35PR2在小麦不同生长期的表达呈上升趋势;接种叶锈菌后,TaLr35PR2在亲和反应和非亲和反应小麦各生长时期的表达量均高于Mock反应,且在成株期表达稳定。信号分子水杨酸（salicylic acid,SA）、脱落酸（abscisic acid,ABA）均能诱导该基因的表达,信号分子预处理后接种叶锈菌,基因表达量显著上调。【结论】TaLr35PR2的表达受叶锈菌诱导,TaLr35PR2可能参与SA、ABA介导的信号通路,并参与小麦TcLr35成株抗叶锈病防御反应。     

外源诱导植物获得抗病性的研究进展

外源生化制剂可诱导植物产生株获得性抗病性（SAR）。迄今已发现该过程中两类复号分子：一类是水杨酸（SA）及化氢（H2O2）；另一类是茉莉酸（JA）或乙酸（ETH），通过这些信号分子的传递诱导植物产生病程相关蛋白（PR），SA主要诱导酸性PR基因的表达，而JA和ETH诱发的则是碱性PR基因，在植物的不同生育阶段，采用不同外源诱导剂，可诱导植物不同基因表达，外源诱导产生的SAR具有系统性，持久性，广谱性及无公害四大特点。     

钾胁迫对枳生长及根系激素和信号物质水平的影响

以枳为材料,研究在沙培条件下其生长、内源激素和信号物质对不同浓度K胁迫的响应。结果显示,与适钾(6 mmol/L)处理相比,无钾(0 mmol/L)、低钾(2 mmol/L)和高钾(12 mmol/L)处理都抑制了植株株高、茎粗、叶片数以及叶、茎和根生物量,也显著降低了根系吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GAs)、油菜素内酯(BR)、玉米素核苷(ZR)含量,但显著增加了根系脱落酸(ABA)含量以及根系信号物质钙调素(CaM)、水杨酸(SA)、一氧化氮(NO)、茉莉酸(JA)水平。K诱导的内源激素和信号物质水平变化表明枳实生苗能对K胁迫快速响应。     

ABA在植物与病原菌互作中的作用

脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,在植物受到生物或非生物压力时,其对植物抵御这些压力具有重要作用。脱落酸在生物胁迫下,通过干扰水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)防御信号途径,可负调控植物抗病性。然而,近年来研究发现,脱落酸可通过诱导胼胝质积累正调控抗病性,但目前关于此方面的报道国内较少。综述了近年来关于ABA对植物防御研究的一些进展,介绍ABA在植物防御中所起的作用及调节机制。     

茉莉酸甲酯和水杨酸对膜荚黄芪芒柄花苷积累的影响

芒柄花苷为黄芪中黄酮类化合物的代表成分，有促进皮肤生长、增强免疫力等功效。不定根培养是获取植物活性成分的有效途径之一。该研究以膜荚黄芪不定根为材料，研究了茉莉酸甲酯(MeJA)和水杨酸(SA)对芒柄花苷积累的影响。结果表明：MeJA处理显著增加了芒柄花苷的积累，最佳条件为向培养32 d的不定根中加入0.2 mmol/L MeJA、处理6 d,与对照相比增加了540%;SA处理虽然不能直接诱导芒柄花苷积累，但0.1 mmol/L的SA有助于MeJA诱导芒柄花苷的积累，较MeJA单独处理提高了39%。     

植物系统获得抗病性及其信号调控

植物系统获得抗性是诱导抗性的一种,是植物受到病原物感染后建立的新抗性;水杨酸(SA)是其重要的信号分子;经SA信号转导,可激活NPR1,而NPR1亦可以负反馈调控SA合成;NPR1可进一步与其下游WRKY和TGA等转录因子相互作用,诱导病程相关蛋白基因的表达,最终植物建立了系统获得抗病性;信号分子SA与脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)之间存在复杂的(被)调控平衡关系,从而影响着SAR是否启动。     

4种信号分子处理后马铃薯Star基因表达的RT-PCR分析

以马铃薯叶片为试验材料,其叶片分别经外源SA、MJ、ETH、ABA处理后,在不同时间点取样,提取总RNA,对Star基因的表达进行半定量RT-PCR分析.结果表明,Star基因能够被SA、MJ、ABA迅速诱导表达,而被ETH诱导表达的时间比较晚.可见,Star基因被4种信号分子诱导表达之间存在广泛的重叠,反映了在马铃薯抵御晚疫病菌侵染过程中Star基因参与了一个非常复杂的信号传递过程.     

不同激素处理下番茄实时荧光定量聚合酶链反应内参基因的筛选

为筛选出在不同激素诱导下番茄中较为稳定的内参基因，本研究以脱落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、水杨酸(salicylic acid,SA)3种外源激素分别诱导处理0、24、48、120 h的感病番茄品种‘Moneymaker’(MM)和抗病番茄自交系62579叶片为试验材料，通过实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)进行扩增，利用geNorm、NormFinder和BestKeeper 3个软件分析EF1α、L33、Act、Ubi、GAPDH、UK、CAC、TIP41这8个番茄候选内参基因的表达稳定性。结果表明，8个候选内参基因的平均C_T值为26～34。综合3个软件的分析结果发现，在ABA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为L33和Ubi；在MeJA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为L33和EF1α；在SA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为EF1α和L33。综上所述，L...     

植物在高温胁迫下的生理研究进展

高温是影响当前农业生产的主要的不利环境因子之一。根据高温胁迫下植物的生理机制研究进展,本文综述了植物在高温逆境下其生物膜的稳定性,氧化物和抗氧化系之间的平衡、胺的代谢、光合作用、热激蛋白的变化情况和其耐热性的机制,以及植物体内信号物质脱落酸(ABA),钙离子(Ca2 ),水杨酸(SA),茉莉酸(JA)对高温胁迫的响应。高温胁迫可以诱导内源脱落酸(ABA),钙离子(Ca2 ),水杨酸(SA),茉莉酸(JA)含量的增加,同时对应的几种外源的信号物质也可以提高植物的抗性。最后就今后这方面研究方向提出了思考。     

CEPA、ABA和Me-JA对百合试管鳞茎形成的影响

研究了不同浓度的乙烯 (CEPA)、脱落酸 (ABA)和茉莉酸甲酯 (Me-JA)对诱导百合试管鳞茎形成和膨大的作用。试验结果表明:CEPA、ABA诱导鳞茎形成的最有效浓度分别为 1. 0×10-3mg/L和 0. 05μmol/L,促进鳞茎膨大的最有效浓度分别为 1. 0×10-4mg/L和 0. 5μmol/L;使用Me-JA(5μmol/L)可以获得较高的鳞茎形成率和质量。     

三七上的一种新病害

目的验证水杨酸 (SA) 诱导三七的抗病效果,揭示SA诱导三七抗病的作用机制。方法外源添加不同浓度SA (0.1、0.5、1.0、2.0、4.0和6.0 mmol/L) 对三七植株进行诱导并人工接种圆斑病菌,测量不同处理的病斑直径,检测三七相关防御酶活性及抗性基因表达情况。结果SA对三七叶片表面的分生孢子萌发具有抑制作用,且萌发率随着SA浓度的增加而降低。SA诱导三七植株再接种三七圆斑病菌后,各处理的病斑直径均显著低于对照 (P<0.05),且诱导效果最好的是1.0 mmol/L SA处理。用1.0 mmol/L SA处理三七后,三七叶片中过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶 (POD)、超氧化物歧化酶 (SOD) 和苯丙氨酸解氨酶 (PAL) 活性以及脯氨酸 (Pro) 含量与对照相比均增加,但丙二醛 (MDA) 含量降低,证明SA处理三七可诱导防御相关酶活性的提高。实时荧光定量PCR分析结果表明：SA处理三七植株3 d后,其叶片中PnPR10-1基因表达量显著高于对照 (P<0.05)。结论外源施加SA可提升三七的防御酶活性和防御基因表达,提高三七抗病性,以1.0 mmol/L SA处理时效果最佳。     

信号分子与叶锈菌诱导下小麦病程相关蛋白1基因的表达分析

病程相关蛋白1(pathogenesis-related proteins1,PR1)是一类以基因家族形式存在的重要病程相关蛋白,在前期研究中,在小麦抗叶锈病近等基因系材料Ta Lr35中成功获得了1个小麦病程相关蛋白1基因Ta Lr35PR1,具有植物防御体系中的SCP保守结构域。利用生物信息学方法进一步明确,该基因含有信号肽,定位于细胞间隙,可能含有跨膜结构域,相对分子量为17.3 ku,与多个植物病程相关蛋白1序列具有较高同源性;利用半定量RT-PCR方法结合genetools、SPSS软件分析Ta Lr35PR1基因表达模式,结果表明,信号分子水杨酸(salicylic acid,SA)、脱落酸(abscisic acid,ABA)明显诱导该基因表达,且用信号分子预处理后接种叶锈菌,基因表达量明显增加;构建了Ta Lr35PR1基因的原核表达载体p EASY-PR1,在大肠杆菌中高效表达分子量约为17 ku的融合蛋白,明确其最佳诱导条件为在0.8 mmol/L IPTG下于25℃诱导8 h。     

低温胁迫下外源激素对番茄SlMYB102转录因子表达量的影响

探讨在低温胁迫下,6种外源激素对番茄转录因子SlMYB102基因表达量的影响。对长至四叶一心的番茄幼苗进行外源激素喷施和低温处理,激素处理采用水杨酸(SA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)进行叶面喷施,以喷施去离子水作为对照。分别在4℃低温处理后的0、1、3、6、9、12、24 h取样,利用实时荧光定量PCR法检测番茄转录因子SlMYB102基因的表达情况。结果表明,在ABA、GA3、IAA、SA、6-BA、MeJA的诱导下,SlMYB102基因对6种激素均有响应,并呈上调表达模式。SlMYB102转录因子作为MYB家族中R2R3-MYB亚家族的一员,可能参与这些激素对于逆境胁迫的调控网络。