温度胁迫下沙葱萤叶甲小热激蛋白基因GdHsp20.6的克隆及表达分析（英文）

为明确小热激蛋白在沙葱萤叶甲Galeruca daurica应对温度胁迫中的作用,采用PCR方法克隆沙葱萤叶甲小热激蛋白基因Hsp20(GdHsp20.6)完整的开放阅读框(open reading frame,ORF)序列,应用在线软件对GdHsp20.6基因进行生物信息学分析,通过原核表达技术诱导表达及纯化其编码蛋白,并通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)技术分析不同温度胁迫下GdHsp20.6基因的表达量。结果显示,GdHsp20.6基因ORF序列长度为543 bp,编码180个氨基酸,预测分子量为20.6 kD,无跨膜区和信号肽。GdHsp20.6氨基酸序列有高度保守的α-结构域。GdHsp20.6氨基酸序列与其它鞘翅目昆虫的Hsp20氨基酸序列有较高的一致性,其中与花绒寄甲Dastarcus helophoroides的Hsp20.99氨基酸序列的一致性最高,为63%。GdHsp20.6基因在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)细胞系中成功表达,经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(isopropyl-β-d-thiogalactoside,IPTG)诱导后GdHsp20.6蛋白成功表达,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)和Western-blot分析表明融合蛋白大小与预测大小一致,并纯化获得了纯度较高的目的蛋白GdHsp20.6。低温(-10～5℃)和高温(35～40℃)处理1 h以及处理后25℃恢复30 min均能诱导GdHsp20.6基因表达上调,并且0℃处理30～120 min也能诱导GdHsp20.6基因表达上调。表明GdHsp20.6基因在沙葱萤叶甲应对低温和高温胁迫中可能起着重要作用。     

沙葱萤叶甲热激蛋白基因GdHsp10a的克隆、分子特征与表达分析

为明确热激蛋白HSP10在沙葱萤叶甲Galeruca daurica生长发育过程中的作用,采用RTPCR及RACE技术克隆沙葱萤叶甲Hsp10基因cDNA的全长序列,采用生物信息学方法分析其序列特征,并利用qPCR技术对该基因在沙葱萤叶甲不同发育阶段、成虫羽化后不同时期以及不同温度下的表达谱进行分析。结果表明,克隆获得1条新的沙葱萤叶甲Hsp10基因,命名为GdHsp10a,GenBank登录号为MG460308,cDNA序列全长为526 bp,开放阅读框为333 bp,编码蛋白含110个氨基酸,预测分子量为11.97 kD,等电点为9.74;无信号肽及跨膜结构。同源比对及系统进化分析表明,GdHSP10a与光肩星天牛Anoplophora glabripennis HSP10亲缘关系最近,氨基酸序列一致性为53.15%。qPCR结果表明,GdHsp10a在沙葱萤叶甲各发育阶段均有表达,其中在卵期和成虫期的表达量显著高于幼虫期、预蛹期及蛹期;成虫羽化后不同时期表达量差异显著,25 d时表达量最高,其次为100、10和7 d时的表达量;温度对GdHsp10a表达量有显著影响,30℃下表达量最高,35℃下表达量次之,15、20、25及40℃下表达量最低且无显著差异。表明GdHsp10a可能在沙葱萤叶甲生长发育及成虫越夏中起着多重作用。     

沙葱萤叶甲己糖激酶基因的克隆、相对表达量及RNA干扰效应

为揭示沙葱萤叶甲Galeruca daurica己糖激酶基因的功能,根据本课题组组装的沙葱萤叶甲转录组测序数据,应用cDNA末端快速扩增技术（rapid amplification of cDNA ends,RACE）克隆获得沙葱萤叶甲己糖激酶基因的cDNA全长序列,分析其编码蛋白的氨基酸序列与其它昆虫同源蛋白氨基酸序列之间的系统进化关系,采用实时荧光定量技术（real-time quantitative polymerasechain reaction,qPCR）测定不同发育阶段和不同温度下沙葱萤叶甲己糖激酶基因的相对表达量以及对RNA干扰的响应。结果表明,沙葱萤叶甲己糖激酶基因的cDNA全长为1 699 bp,开放阅读框长为1 479 bp,编码492个氨基酸;沙葱萤叶甲己糖激酶氨基酸序列与玉米根萤叶甲Diabrotica virgifera virgifera己糖激酶氨基酸序列一致性最高,为65.42%。己糖激酶基因在沙葱萤叶甲不同发育阶段均有表达,成虫滞育期间相对表达量维持在低水平,而滞育结束后相对表达量急剧上升达最高值。在0~40℃范围内,随着温度增加,己糖激酶基因在沙葱萤叶甲成虫体内相对表达量呈先升高后下降的趋势。采用RNA干扰技术沉默沙葱萤叶甲成虫己糖激酶基因2 d后,与对照相比,己糖激酶基因相对表达量下调90%以上,4 d后仍下调40%以上;该基因干扰后12 d内,沙葱萤叶甲成虫存活率下降了25%以上。表明己糖激酶基因可能在沙葱萤叶甲生长发育和滞育过程中起着重要作用。     

温度胁迫下沙葱萤叶甲小热激蛋白基因GdHsp20.6的克隆及表达分析

为明确小热激蛋白在沙葱萤叶甲Galeruca daurica应对温度胁迫中的作用,采用PCR方法克隆沙葱萤叶甲小热激蛋白基因Hsp20（GdHsp20.6）完整的开放阅读框（open reading frame,ORF）序列,应用在线软件对GdHsp20.6基因进行生物信息学分析,通过原核表达技术诱导表达及纯化其编码蛋白,并通过实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）技术分析不同温度胁迫下GdHsp20.6基因的表达量。结果显示,GdHsp20.6基因ORF序列长度为543 bp,编码180个氨基酸,预测分子量为20.6 kD,无跨膜区和信号肽。GdHsp20.6氨基酸序列有高度保守的α-结构域。GdHsp20.6氨基酸序列与其它鞘翅目昆虫的Hsp20氨基酸序列有较高的一致性,其中与花绒寄甲Dastarcus helophoroides的Hsp20.99氨基酸序列的一致性最高,为63%。GdHsp20.6基因在大肠杆菌Escherichia coli BL21（DE3）细胞系中成功表达,经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷（isopropyl-β-d-thiogalactoside,IPTG）诱导后GdHsp20.6蛋白成功表达,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）和Western-blot分析表明融合蛋白大小与预测大小一致,并纯化获得了纯度较高的目的蛋白GdHsp20.6。低温（-10~5℃）和高温（35~40℃）处理1 h以及处理后25℃恢复30 min均能诱导GdHsp20.6基因表达上调,并且0℃处理30~120 min也能诱导GdHsp20.6基因表达上调。表明GdHsp20.6基因在沙葱萤叶甲应对低温和高温胁迫中可能起着重要作用。     

四种钙结合蛋白基因在沙葱萤叶甲幼虫生长发育中的作用

为明确沙葱萤叶甲Galeruca daurica钙结合蛋白基因的功能,利用本实验室组装的沙葱萤叶甲转录组数据库鉴定钙结合蛋白基因序列,采用RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术沉默沙葱萤叶甲3龄幼虫体内钙调蛋白（calmodulin,CaM）、钙网蛋白（calreticulin,CRT）、类钙磷蛋白（calcyphosine-like,CAPSL）和类肌钙蛋白C（troponin C-like,TnCl）共4种钙结合蛋白基因,观察幼虫发育历期、存活率、体重及蛹重的变化;应用实时荧光定量PCR测定干扰效率。结果表明,共筛选到41条编码钙结合蛋白的基因序列,选取4条具有完整开放阅读框的钙结合蛋白基因序列进行后续研究。4种钙结合蛋白基因的干扰效率从高到低依次为CAPSL（94.4%）、TnCl（76.2%）、CRT（70.5%）和CaM（54.5%）;干扰效率最高的时间分别为干扰后第4、2、6和2天。沉默CAPSL后,沙葱萤叶甲幼虫体重显著降低了21.0%~34.9%,存活率显著下降了53.5%,发育历期显著缩短了15.1%,蛹重显著降低了15.8%。沉默TnCl后,沙葱萤叶甲幼虫体重显著降低了10.5%~25.0%,存活率显著下降了19.1%,蛹重显著降低了11.0%,而对发育历期无显著影响。沉默CaM后,沙葱萤叶甲幼虫体重显著降低了5.9%~6.6%,存活率显著降低了8.7%,而幼虫发育历期和蛹重无显著变化。沉默CRT后,沙葱萤叶甲幼虫体重、蛹重、存活率和发育历期均无显著变化。表明CAPSL、TnCl和CaM在沙葱萤叶甲幼虫生长发育过程中发挥着重要作用,而CRT可能未参与沙葱萤叶甲幼虫生长发育的调控过程。     

马铃薯甲虫热激蛋白基因Ld-hsp90的克隆及温度胁迫下的表达

马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata是一种抗逆性极强的世界性检疫害虫,对温度胁迫具有很强的适应性,为进一步明确其对温度胁迫适应性的分子生态机制,采用RT-PCR及RACE技术克隆得到了1个hsp90基因的cDNA全长序列,命名为Ld-hsp90,并利用实时荧光定量PCR技术检测其在温度胁迫后相对表达量的变化。Ld-hsp90全长为2 489 bp,开放阅读框(ORF)长度为2 160 bp,编码719个氨基酸,理论等电点为4.98,分子量约为82.09 kD,5'端与3'端非编码区长度分别为113 bp和216 bp。氨基酸序列中含有HSP90家族的5个签名序列及胞质特征序列MEEVD。实时荧光定量PCR检测结果显示:38℃和44℃高温热激1 h,马铃薯甲虫成虫体内的Ld-hsp90的表达量均显著高于对照组,而0℃与-10℃低温处理1 h后的表达量与对照组均无显著差异。研究表明Ld-hsp90的上调表达在马铃薯甲虫抗高温中起着重要的作用。     

三叶斑潜蝇热激蛋白Hsp90基因的克隆及其在高温胁迫下的表达分析

采用RT-PCR及RACE技术克隆了三叶斑潜蝇Hsp90基因全长cDNA序列,并用实时定量RT-PCR的方法检测其在不同发育阶段受到高温胁迫后的表达水平。该基因的cDNA序列全长2 408 bp,开放阅读框为2 145 bp,编码714个氨基酸;5′非编码区为151 bp,3′非编码区为112 bp。该基因推导的氨基酸序列与其他昆虫同源序列比较有很高的相似性（80%~99%）。聚类分析结果显示三叶斑潜蝇与美洲斑潜蝇和南美斑潜蝇的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测结果表明三叶斑潜蝇Hsp90基因的表达受到热胁迫的诱导,诱导3龄幼虫最大表达量的温度比诱导其他发育阶段的温度低,在43 ℃时预蛹和蛹的表达量在整个生命周期中最高,在检测的高温胁迫条件下,雄虫比雌虫的表达量更高。该结果为阐明三叶斑潜蝇胁迫耐受能力及其对其他潜蝇种群的取代机制奠定了分子基础。     

苹果蠹蛾瞬时感受器离子通道基因的克隆及温度胁迫表达分析

瞬时感受器离子通道(transient receptor potential,TRP)是影响昆虫温度感知系统的关键组成。为探讨苹果蠹蛾温度感知和温度适应的机理,本研究以苹果蠹蛾Cydia pomonella为研究对象,通过分子克隆获得TRPA家族中的CpPainless和CpWater_witch基因,进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR技术分析靶基因在高低温胁迫后的表达。结果表明,CpPainless基因编码938个氨基酸,N端有8个锚蛋白重复序列。CpWater_witch基因编码980个氨基酸,N端有10个锚蛋白重复序列,二者编码产物均有6个跨膜结构,具瞬时感受器离子通道家族成员结构典型特征。表达分析结果显示,和对照26℃相比,高低温胁迫1 h后,CpPainless在5龄幼虫雌虫体内的表达量显著下调,而5龄幼虫雄虫经低温胁迫1 h后CpPainless表达量显著上调,但高温胁迫1 h后表达差异不显著;CpWater_witch在雌雄虫体内均没有显著变化。研究结果为研究瞬时感受器离子通道在苹果蠹蛾温度感知中的作用奠定基础。     

三叶草斑潜蝇hsp70的克隆及其表达量在高低温胁迫下的变化

为了明确高低温胁迫对三叶草斑潜蝇hsp70表达量的影响,采用RT-PCR和RACE技术获得了1条三叶草斑潜蝇诱导型热激蛋白基因hsp70,命名为Lthsp70-1,并利用实时荧光定量PCR技术检测其在温度胁迫后的表达量.该基因的开放阅读框为1923 bp,编码640个氨基酸.氨基酸序列中含有HSP70家族的签名序列IFDLGGGTFDVSIL和IVLVGGSTRIPK、DnaK特征基序IDLGTT(Y)S(C)V、非细胞器基序RARFEEL,以及C末端的保守序列EEVD.实时荧光定量PCR结果显示:成虫在31～33℃范围内,其hsp70表达量随温度升高而上升,33℃时达到最高峰;35～39℃时,hsp70表达量迅速下降;蛹经0℃胁迫0.5～2.0 h,其hsp70表达量随时间延长呈上升趋势.由此可见,高低温胁迫均能诱导三叶草斑潜蝇hsp70的表达.     

低温胁迫下白菜型冬油菜脂肪酸组分及FAD3的差异表达分析

为探究白菜型冬油菜(Brassica rapa L.)脂肪酸组分对低温胁迫的响应及脂肪酸去饱和酶FAD3(ω-3-fatty acid desaturase)基因与抗寒性的关系,采用气相色谱-质谱法测定了3个不同抗寒性白菜型冬油菜品种在低温胁迫下根和叶的脂肪酸组分变化;利用同源克隆法获得白菜型油菜陇油7号FAD3的CDS序列,利用生物信息学方法对其进行分析。结果显示:低温胁迫下,强抗寒品种陇油7号根部亚油酸和亚麻酸的含量较不抗寒品种Lenox分别高157%和89%,陇油7号根部脂肪酸不饱和指数(IUFA)较Lenox高91%,即低温胁迫下,强抗寒品种的亚油酸、亚麻酸和IUFA均显著高于不抗寒品种;陇油7号FAD3序列CDS区全长1 290 bp,编码429 aa,分子质量约49.16 kD,等电点为8.60,是一种稳定的亲水蛋白。多序列比对分析发现其编码蛋白与同一科属中大白菜相似性最高,为100%,进化树分析结果也表明FAD3蛋白与大白菜亲缘关系较近。荧光定量表达分析发现低温胁迫下,FAD3基因在陇油7号、天油2号和Lenox根中的表达量较对照(22℃)分别增加了690%、590%和710%,说明FAD3基因通过上调表达来适应低温,且其表达量与IUFA呈正相关关系。     

西伯利亚蝗卵发育过程中血蓝蛋白基因Hc1、Hc2表达、差异及其与土壤温度的关系

为明确血蓝蛋白基因在新疆优势害虫西伯利亚蝗Gomphocerus sibiricus卵发育过程中的作用,本研究采用实时荧光定量PCR技术检测血蓝蛋白基因Hc1、Hc2在西伯利亚蝗卵不同发育阶段和1龄蝗蝻中的相对表达量,比较基因Hc1、Hc2相对表达量的差异,并分析这2个基因与土壤温度的相关性。结果表明,血蓝蛋白基因Hc1和Hc2在西伯利亚蝗卵所有发育阶段均有表达,并具有阶段特异性。在蝗卵早期发育阶段,Hc1基因相对表达量较高,Hc2基因相对表达量较低,其中在I阶段,Hc2基因相对表达量最低,为0.05;在滞育阶段,Hc1基因相对表达量降低,且在深度滞育期降至最低,为0.12,Hc2基因相对表达量略有增加;在滞育解除后发育阶段,Hc1基因相对表达量无显著变化,Hc2基因相对表达量在第VIII阶段最高,为17.26;在1龄蝗蝻阶段,Hc1基因相对表达量急剧升高至最大值,为39.43,Hc2基因相对表达量急剧下降。在西伯利亚蝗卵发育过程中,Hc1基因相对表达量平均数为8.83,高于Hc2基因的平均数,且蝗卵早期发育阶段、滞育后发育阶段和1龄蝗蝻阶段的Hc1和Hc2基因相对表达量之间差异显著。土壤温度与西伯利亚蝗卵各发育阶段和1龄蝗蝻阶段中Hc1基因相对表达量正相关,但相关性不显著,与Hc2基因相对表达量无显著相关性。     

向日葵3个谷胱甘肽-S-转移酶GST基因的克隆及表达模式分析

从向日葵转录组测序结果中获得了3个对盐胁迫有响应的谷胱甘肽-S-转移酶（GST,EC2.5.1.18）GST基因,构建了系统进化树并进行分析,得知这3个基因属于Tau型GST,并将它们命名为HaGSTU26（HanXRQChr04g0127901）、HaGSTU8（HanXRQChr06g0177581）、HaGSTU27（HanXRQChr10g0316331）,然后以向日葵Sk02R为试验材料,克隆这3个基因,并进行了不同组织和不同胁迫条件下的表达分析。序列分析表明：HaGSTU26基因组为1674bp,CDS（编码蛋白序列）长666bp,编码221个氨基酸,由2个外显子和1个内含子组成;HaGSTU8基因组为2271bp,CDS长654bp,编码217个氨基酸,由2个外显子和1个内含子组成; HaGSTU27基因组为663bp,CDS长663bp,编码220个氨基酸,由1个外显子组成。实时荧光定量PCR分析表明：向日葵HaGSTU26、HaGSTU8、HaGSTU27基因在不同组织（根、幼叶、成熟叶、茎、幼茎、苞叶）中表达量不同,其中,HaGSTU26基因和HaGSTU27基因在根中表达量最高,而HaGSTU8基因在苞叶中表达量最高,但这3个基因均在成熟茎中的表达量最低。在不同胁迫条件下,测定这3个基因在向日葵幼苗中的表达量,结果表明在盐及ABA胁迫下,基因表达量均随着处理时间的增加而呈现先增加后下降的趋势。其中,在盐胁迫下,HaGSTU26基因在12 h后相对表达量最高,HaGSTU8及HaGSTU27基因表达量在3h后相对表达量最高。在ABA胁迫后,HaGSTU26及HaGSTU27基因表达量在12 h后相对表达量最高,HaGSTU8在24 h后相对表达量最高。在冷胁迫下,HaGSTU26和HaGSTU27基因上调表达,它们分别在3、24 h后相对表达量最高,HaGSTU8基因下调表达,其相对表达量随处理时间的延长呈现逐渐减少的趋势。在热胁迫条件下,这3个基因的相对表达量随着胁迫时间的延长而增加,均在24 h后表达量最高。以上结果说明这3个基因对不同非生物胁迫（盐、ABA、冷、热胁迫）均有响应。     

Erwinia isolates from the bacterial shoot blight of pear in Japan are closely related to Erwinia pyrifoliae based on phylogenetic analyses of gyrB and rpoD genes

The phylogenetic relationships among Erwinia amylovora biovar 4 (the pathogen of bacterial shoot blight of pear in Japan), other biovars of E. amylovora, and Erwinia pyrifoliae were investigated using the sequences of 16S rRNA, gyrB, and rpoD genes. The tested isolates formed two distinct monophyletic groups in the phylogenetic trees constructed based on the gyrB gene, rpoD gene, or a combination of the three genes: group 1 contained E. amylovora biovars 1, 2, and 3; group 2 contained E. amylovora bv. 4 and E. pyrifoliae. This phylogenetic analysis showed that E. amylovora bv. 4 was more closely related to E. pyrifoliae than to other biovars of E. amylovora. The nucleotide sequence data reported are available in the DDBJ/EMBL/GenBank databases under the accession numbers AB242876 to AB242925.     

花鼠乳酸脱氢酶C基因cDNA的克隆、分析及原核表达

为研究花鼠乳酸脱氢酶C(lactate dehydrogenase C,LDH-C)对花鼠免疫不育控制的影响,以花鼠睾丸c DNA为模板,通过RT-PCR技术得到花鼠LDH-C基因c DNA编码区,并进行序列分析,构建花鼠LDH-C的原核表达载体,导入到大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳和免疫印迹法对表达产物进行鉴定。结果显示:扩增出的c DNA片段为999 bp,编码332个氨基酸,含有完整的开放阅读框;负电荷残基与正电荷残基均为36个;预测蛋白质分子量为37k D,理论等电点为7.04,无信号肽和跨膜区,推测其是一种非分泌、疏水性蛋白。α螺旋、无规则卷曲以及延伸链是s LDH-C蛋白二级结构的主要成分。重组菌在IPTG诱导下获得了约37 k D带有His-Tag的目的蛋白。     

生防菌株ZA1的GFP基因标记及其功能稳定性测定

为明确生防莫海威芽胞杆菌Bacillus mojavensis菌株ZA1在作物体内定殖与作物和病原物的作用机理,运用电击转化法将绿色荧光蛋白表达载体pGFP78导入菌株ZA1体内,并采用细菌培养法、继代培养法和平板抑制法检测其功能稳定性。结果表明,质粒pGFP78成功导入菌株ZA1,标记后菌株ZA1-gfp经形态学和分子生物学验证均证明菌株ZA1已成功标记,标记菌株ZA1-gfp与菌株ZA1形态一致,在荧光显微镜下呈现明亮的绿色,并且能够提取导入质粒pGFP78,扩展出质粒所携带的启动子78序列。功能稳定性鉴定结果表明,标记菌株ZA1-gfp遗传稳定性达100%;与菌株ZA1的生长速率差异不显著,且不影响菌株的运动性;菌株ZA1对马铃薯枯萎病菌、马铃薯炭疽病菌和马铃薯坏疽病菌的抑制率分别为64.50%、68.35%和66.55%,标记菌株ZA1-gfp对3种病原真菌的抑制率分别为67.46%、76.56%和66.75%,表明外源质粒的导入,不影响菌株的抑菌能力。     

凸脐蠕孢菌玉米、高粱专化型的细胞壁降解酶活性及基因表达分析

为探明玉米专化型和高粱专化型凸脐蠕孢菌的细胞壁降解酶在致病过程中的作用,采用酶活性检测方法测定了2种专化型的细胞壁降解酶活性,并检测了相关基因的表达。结果表明:高粱专化型凸脐蠕孢菌的聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性为115.84 U/mg,略高于玉米专化型;玉米专化型的多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(Cx)的活性分别为151.76 U/mg和168.53 U/mg,略高于高粱专化型;且同一种专化型菌株的细胞壁降解酶活性存在差异。2种专化型的细胞壁降解酶基因表达量存在差异,Cx基因在2种专化型互作过程中均随病程的延长而大幅度上调表达;高粱专化型的PG基因随病程的延长大幅度上调表达,而玉米专化型的PG基因随病程的延长上调表达量有所下降;高粱专化型的PMG基因随病程的延长大幅度上调表达,而玉米专化型的PMG基因随病程的延长下调表达。推测产酶能力、基因表达和基因时间表达的差异可能是引起凸脐蠕孢菌专化型致病专化性的诱因之一。     

基于线粒体COI基因序列的大豆食心虫不同地理种群遗传分化

为揭示大豆食心虫Leguminivora glycinivorella不同地理种群间的遗传分化情况,通过测定19个地理种群214头老熟幼虫的线粒体COI基因序列,利用MEGA 6.0和Dna SP 5.0软件对不同地理种群间序列变异和遗传分化进行分析。结果表明,在214条408 bp的COI基因序列中发现46个变异位点,获得49种单倍型。总群体单倍型多样度为0.8277,固定系数为0.59,基因流为0.17。总群体Tajima’s D检验结果不显著,说明在较近时间内大豆食心虫未经历群体扩张。大豆食心虫不同地理种群间基因交流较少,贵阳种群、都安种群与其它地理种群分化明显,整体的遗传多样性和遗传分化程度较高,地理距离是影响不同地理种群间遗传距离的重要因素。     

糖苷水解酶基因FvGH16-2参与拟轮枝镰孢菌生长发育及致病性

为明确糖苷水解酶16（glycoside hydrolase,GH16）家族基因在拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides生长发育和致病过程中的作用,利用生物信息学分析软件对其GH16家族成员进行鉴定,采用转录组分析及实时荧光定量PCR技术对GH16家族成员在不同培养温度下的表达水平进行检测,并通过遗传转化法对家族成员FvGH16-2基因进行敲除及回补,分析其在拟轮枝镰孢菌生长发育及致病过程中的作用。结果显示,在拟轮枝镰孢菌基因组中共鉴定到23个GH16家族基因,其中FvCH16-2、FvCH16-4和FvCH16-12等多个上调表达基因与病菌的生长和抗逆性相关。敲除FvGH16-2基因导致拟轮枝镰孢菌的生长速率及产孢能力降低,细胞壁完整性受损,对H2O2更加敏感,同时对玉米籽粒和茎秆的致病力减弱。表明FvGH16-2基因在拟轮枝镰孢菌生长发育和致病过程中发挥着重要作用,是拟轮枝镰孢菌细胞壁完整性和致病性所必需的。     

酵母pac1基因介导对葡萄B病毒的抗性

为明确广谱性抗病毒基因—酵母pac1基因对葡萄B病毒(Grapevine virus B,GVB)的抗性效果,通过农杆菌介导的遗传转化,将pac1基因导入西方烟37B,对转基因植株进行PCR鉴定及Southern blot分析,通过病毒摩擦接种观察症状以及实时荧光定量RT-PCR检测植株体内病毒含量,并对转基因植株抗病性进行初步鉴定。结果表明,目的基因pac1成功导入并整合至西方烟37B基因组,共获得10个转基因株系。不同株系的T1代烟草中阳性植株比例为16.7%~72.7%,表明目的基因可成功遗传到子代。接种病毒后转基因植株普遍延迟发病,但后期症状与非转基因对照相似,其中仅1个转基因株系B6具有不表现典型症状等抗性反应。接种植株病毒含量检测中,所有转基因植株均检测到病毒存在,但表现为抗病的B6株系中病毒含量显著低于非转基因对照,表明该转基因植株虽不能完全抵抗GVB侵染,但对GVB具有耐病性。