植物与黄瓜花叶病毒互作的研究

植物对病原物的抗性包括由单基因控制的质量抗病性和由多基因控制的数量抗病性两种。作物对黄瓜花叶病毒病(CMV)的抗病性属于数量抗病性,即有多个微效抗性基因同时起作用控制黄瓜花叶病毒病的感染,其中研究最精细的是其数量主基因RCY1,该基因位于拟南芥5号染色体,编码一套具有卷曲螺旋-核苷酸结合位点-富含亮氨酸重复序列(CCNBLRR)结构的抗性蛋白;黄瓜花叶病毒病的外壳蛋白基因与RCY1基因共同作用决定作物对黄瓜花叶病毒病的抗性反应。但是在其它的互作体系中,可能存在另外的诱发子和抗性基因,到目前为止尚无定论。     

利用酵母双杂交筛选与小麦黄花叶病毒P1互作的寄主蛋白

正小麦黄花叶病是我国冬小麦上重要的病毒病害之一,自20世纪90年代以来,每年发生面积都在66万hm~2以上,一般减产10%~30%,严重的达70%以上。该病害在我国河南、江苏、山东、安徽、陕西、湖北、四川等省均有分布,并且呈逐年蔓延趋     

MNSV p42与寄主因子3-HIBADH互作

甜瓜坏死斑点病毒(melon necrotic spot virus,MNSV)是侵染甜瓜的重要病毒之一,为害严重.为了明确MNSV的致病机制,本研究以pGBK-p42为诱饵载体,利用Mating的方法从感染MNSV的甜瓜cDNA文库中筛选出6个与p42互作的寄主因子,进一步利用酵母双杂交系统、双分子荧光互补技术(Bi...     

用酵母双杂交筛选与南瓜蚜传黄化病毒MP互作的寄主因子

植物病毒编码的移动蛋白(movement protein,MP)介导病毒在寄主体内的移动,研究其与寄主间的分子互作有助于揭示病毒侵染过程中的分子机制。将南瓜蚜传黄化病毒Cucurbit aphid-borne yellows virus(CABYV)MP基因定向克隆到含有DNA结合功能域(DNA-binding domain,BD)载体上,并构建与激活功能域(activation domain,AD)融合表达的西瓜茎叶cDNA文库,然后用MP为诱饵筛选文库寻找与其互作的寄主因子。结果表明,诱饵质粒插入的MP基因可读框和氨基酸序列均正确,对酵母菌株AH109和Y187没有自主激活能力;文库滴度为2.94×106CFU/mL,且大多数插入片段在700bp以上,质量符合筛选要求;经过筛选和共转化回转验证,有48个候选阳性克隆与MP在酵母中互作。测序得到这些克隆的cDNA序列,BLAST分析结果表明,这些克隆共编码12种蛋白。     

烟草和黄瓜花叶病毒互作中过氧化氢酶的动态变化

 病毒侵染能诱导植物体内活性氧的积累,是植物的一种广谱抗性反应.但是,活性氧也能使植物受到伤害,因此植物存在活性氧清除系统,过氧化氢酶(catalase,CAT)就是其中重要的清除酶类,将H2O2降解成为对植物无毒的H2O和O2.黄瓜花叶病是目前影响烟草生产的重要病害,但关于其互作中的AOS代谢研究,国内外尚未见报道.本文研究大量不同抗性的烟草品种接种CMV前后体内CAT活性的动态变化规律,以期明确酶活性栽的动态变化与抗病性之间是否存在确切的相关性.     

寄主——病原物互作

 植物病理学是研究两种生命形式之间关系的科学。所谓寄主——病原物互作,就是在一定条件下,植物发病过程中寄主和病原物相互作用,从而决定发病表型的生理、生化和遗传调控过程。它主要是从寄主——病原物相互关系的角度研究病理过程机制。     

利用酵母双杂交筛选与马铃薯Y病毒CKVNP互作的寄主蛋白

 马铃薯Y病毒坏死株系(Potato virus Y necrosis strain,PVY^N)侵染烟草后烟草表现叶脉坏死症状,但其致病的分子机制,特别是与病毒互作的宿主蛋白研究鲜有报道。PVY^N(JQ971975)的CKVNP编码区(CI-6K2-VPg-NIa-Pro区域,核苷酸5 540-6 491)与烟草表现叶脉坏死症状相关,研究其与寄主间的分子互作有助于揭示病毒侵染致烟草表现叶脉坏死症状的分子机制。本文将PVY^N的CKVNP编码区定向克隆到含有DNA结合功能域(DNA-binding Domain,BD)载体上,构建与激活功能域(Activation Domain,AD)融合表达的烟草cDNA文库,用CKVNP为诱饵筛选文库寻找与其互作的寄主因子。结果表明:诱饵质粒插入的CKVNP编码区可读框和氨基酸序列均正确,对酵母菌株无自主激活能力;烟草cDNA文库容量为7.0×10⁶ CFU/mL,且插入片段平均大小在1.0 kb以上,质量符合筛选要求;经过筛选和共转化回转验证,有94个候选基因与CKVNP在酵母中互作。挑选22个酵母质粒进行测序得到这些基因的cDNA序列,BLAST分析结果表明,这些基因共编码14种蛋白。     

水稻纹枯病寄主-病原物互作鉴别品种与菌株的筛选

 经过近十年的病原菌接种试验,从国内外数百份水稻种质中,筛选出了抗病水平不同的5个代表品种Lemont、武育粳3号、Jasmine85、C418和YSBR1,作为水稻纹枯病菌致病力的鉴别品种。从江苏、广东、广西、海南、云南、湖南、福建等省采集、分离的水稻纹枯病菌中,初步筛选出致病力有差异的30个菌株,于温室苗期接种上述5个品种,确定了不同致病力的5个代表菌株C30、GD-118、E67、YN-7和YN-3。将选出的品种和菌株在江苏扬州和浙江富阳进行大田成株期抗性和致病力分析,结果表明:品种的抗病性和菌株的致病力都存在极显著差异,分别属于5个和3个不同的显著性级别,均可暂时作为鉴定材料使用。据以上结果,初步建立了一套可供水稻纹枯病菌致病力检测和寄主抗病性鉴定的鉴别体系。本文还讨论了建立水稻纹枯病鉴别体系的必要性、可行性和需要进一步开展的工作。     

利用酵母双杂交系统筛选与草莓镶脉病毒移动蛋白P1互作的寄主因子

 构建感染草莓镶脉病毒(SVBV)森林草莓的酵母cDNA文库,利用酵母双杂交系统,筛选出与SVBV P1蛋白互作的15种寄主因子。生物信息学分析发现,这15种寄主因子参与茉莉酸途径、泛素化、光合作用、抗病抗逆、蛋白修饰、蛋白运输和氧化还原等多种生物过程。另外,这些寄主因子还具有其他分子功能,包括氧化还原酶活性、蛋白二硫化物异构酶活性和金属离子结合活性等。本研究初步探讨了P1与寄主因子的互作机理,为揭示SVBV侵染森林草莓以及SVBV在寄主中扩展的分子机制提供理论依据。     

水稻病毒与植物寄主互作研究新进展

水稻是维持世界一半以上人口生存的主要粮食作物,其产量和品质关系到社会稳定。近年来,水稻病毒引起的病毒病严重影响作物的产量及品质。植物在与病毒长期的互作过程中进化出了多种有效的防御机制来抑制病毒侵染。本文围绕近年来国内外关于水稻抗病毒的研究进展,对植物激素、自噬与水稻病毒的互作关系进行总结,并提出了水稻病毒研究过程中所涉及到的一些问题,以期为开展水稻抗病育种相关研究提供参考。     

微管骨架在辣椒-黄瓜炭疽病菌非寄主互作中的作用

 以辣椒“A11”和黄瓜炭疽病菌（Colletotrichum orbiculare）组成的非寄主互作体系为研究对象,利用组织化学方法研究了辣椒叶片微管骨架解聚后接种黄瓜炭疽病菌,对抗病反应相关的乳突、H₂O₂和过敏性坏死反应的影响以及黄瓜炭疽病菌在非寄主辣椒上的侵入状况,揭示微管骨架在辣椒-黄瓜炭疽病菌非寄主互作中的作用。结果表明,微管骨架解聚显著抑制了乳突的形成,H₂O₂的积累也明显减弱,使黄瓜炭疽病菌能成功侵入辣椒细胞,表明微管骨架参与了辣椒的非寄主抗病性反应,微管的聚合在辣椒非寄主抗病性中具有重要的作用。     

黄瓜花叶病毒在中国的新寄主——百日草

正百日草(Zinnia elegans Jacq.)属菊科,为一年生草本,于20世纪20年代从美国和日本引种我国。其因花期长、颜色艳丽等优良园艺特性而成为园林绿化常用花卉。自然条件下,多种病原可侵染百日草,导致其观赏价值下降。近年在陕西杨凌发现百日草表现典型的花叶症状,查阅文献发现该花叶病可能与病毒侵染有关。例如,1975年以色列报道,黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)金盏菊分离物通过摩擦接种能够侵染百日     

建兰花叶病毒TGBp1自身互作研究

建兰花叶病毒(cymbidium mosaic virus,Cym-MV)是危害兰花生产的重要病毒之一.CymMV属于马铃薯X病毒属(Potexvirus),基因组为正单链RNA,包含5个开放阅读框(open reading frames,ORFs);ORF 1编码依赖RNA的RNA聚合酶(RNA-dependent ...     

小麦FtsH2蛋白与WYMV CP互作研究

 小麦黄花叶病毒(Wheat yellow mosaic virus, WYMV)是马铃薯Y病毒科大麦黄花叶病毒属成员,主要危害冬小麦。实验室前期以WYMV外壳蛋白(coat protein,CP)为诱饵,通过酵母双杂交筛选小麦cDNA文库,发现FtsH2蛋白部分片段与WYMV CP互作。FtsH2蛋白是AAA蛋白酶家族成员,参与植物叶绿体光损伤修复和类囊体发育进程。本研究利用酵母双杂交和双分子荧光互补技术进一步对FtsH2蛋白全长与WYMV CP进行互作验证,并鉴定互作结构域;利用荧光蛋白标记技术研究FtsH2蛋白与CP的亚细胞定位。实验结果表明FtsH2蛋白全长与CP互作;两者互作的关键结构域包含FtsH2蛋白低复杂区、跨膜区及AAA结构域和WYMV CP的中段区域(61-293 aa)。FtsH2蛋白单独表达时定位在细胞质、细胞核和叶绿体;CP单独表达时定位在细胞质;两者共同表达时亚细胞定位均没有发生明显变化,且主要共定位于细胞质中。WYMV CP与小麦FtsH2蛋白的互作可能会干扰植物绿叶体的发育和功能。本研究对了解WYMV的症状形成机制具有一定意义。     

小麦FtsH2蛋白与WYMV CP互作研究

 小麦黄花叶病毒(Wheat yellow mosaic virus, WYMV)是马铃薯Y病毒科大麦黄花叶病毒属成员,主要危害冬小麦。实验室前期以WYMV外壳蛋白(coat protein,CP)为诱饵,通过酵母双杂交筛选小麦cDNA文库,发现FtsH2蛋白部分片段与WYMV CP互作。FtsH2蛋白是AAA蛋白酶家族成员,参与植物叶绿体光损伤修复和类囊体发育进程。本研究利用酵母双杂交和双分子荧光互补技术进一步对FtsH2蛋白全长与WYMV CP进行互作验证,并鉴定互作结构域;利用荧光蛋白标记技术研究FtsH2蛋白与CP的亚细胞定位。实验结果表明FtsH2蛋白全长与CP互作;两者互作的关键结构域包含FtsH2蛋白低复杂区、跨膜区及AAA结构域和WYMV CP的中段区域(61-293 aa)。FtsH2蛋白单独表达时定位在细胞质、细胞核和叶绿体;CP单独表达时定位在细胞质;两者共同表达时亚细胞定位均没有发生明显变化,且主要共定位于细胞质中。WYMV CP与小麦FtsH2蛋白的互作可能会干扰植物绿叶体的发育和功能。本研究对了解WYMV的症状形成机制具有一定意义。     

受寄主调节的病原物基因型互作

将大麦白粉菌(Erysiphe graminis f.sp.hordei)的毒性和无毒性分离菌接接种顺序接种于具有不同抗性基因的大麦品种。不亲和反应所诱导的抗性能降低毒性分离菌的侵染,相反亲和反应诱导的感病性其程度足以增加无毒性分离菌侵染抗性寄主的能力。互作的净效应与单由某一种毒性分离菌接种相比能减少分生孢子的产生最。分离菌之间的每一个互作取决于所采用的寄主品种、病原分离菌和接种次序。先接种无毒性分离菌再接种毒性分离菌常常最易观察到诱导抗性。若先按种毒性分离菌,诱导感病性常常更加明显。不过,在品种Wing上先接种无毒性分离菌,诱导感病性更加明显。在品种Hassan上,先接种毒性分离菌,虽常诱导感病性,但某些时候以先接种无毒性分离菌时诱导更强的感病性。在后一种情况下,尽管无毒性分离菌所致侵染相对较少,但所产生的孢子大多数是由无毒性分离菌形成的。某些事证表明,无毒性分离菌可获得侵染不亲和性寄主的能力。如果没有毒性分离菌的存在,经过几个世代以后这种作用就会消失。     

利用酵母双杂交筛选与致病疫霉菌效应蛋白PITG_07586互作的寄主蛋白

 致病疫霉是引起马铃薯晚疫病的病原菌,其分泌的效应蛋白是侵染寄主的重要毒力因子。本研究在致病疫霉转录组中筛选到一个侵染早期表达的效应蛋白基因PITG_07586(GenBank:XM_002904522.1)。该基因全长447 bp,其编码蛋白包含1个信号肽,1个核定位信号序列(RRRRKRRKKKK)。在本氏烟草中,瞬时表达该基因显著促进病原菌侵染。亚细胞定位表明GFP-PITG_07586定位在细胞核中。利用酵母双杂交技术并以PITG_07586为诱饵筛选马铃薯cDNA文库,最终获得3个靶标蛋白。经序列比对分析,这3个靶标蛋白分别是马铃薯POM30蛋白、电压依赖阴离子通道蛋白VDAC以及SRC2类蛋白。研究结果为致病疫霉菌效应蛋白PITG_07586及其靶标蛋白如何调控植物免疫提供重要依据。     

马铃薯晚疫病菌分子遗传及与寄主互作研究

近年来马铃薯晚疫病的重新暴发再次引起世界各国极大关注,特别对马铃薯晚疫病菌的分子遗传学的研究,包括病菌基因组遗传、转录和物理图谱的构建,病菌致病的分子机制以及马铃薯-马铃薯晚疫病菌互作分子机制等。本文就近几十年来对马铃薯晚疫病菌在生物学和病理学,分子遗传学等研究方面作简要综述,并对其研究趋势进行了展望。     

抗病毒剂对烟草花叶病毒与烟草叶绿体互作的影响

通过测试被烟草花叶病毒（ＴＭＶ）侵染的烟叶片叶绿素含量与荧光光谱特征的变化,发现叶绿素含量随ＴＭＶ侵染时间的延长而降低,Ｆ６８５／Ｆ７４０比值随ＴＭＶ侵染时间的延长而增加。用叶绿素含量、荧光光谱特征可作为筛选抗植物病毒剂的指标。实验结果表明：８种植物抽提物中,紫草、月季抽提物抑制ＴＭＶ与叶绿体的结合活性高。     

柑橘黄龙病菌效应蛋白与寄主互作研究进展与展望

柑橘黄龙病(citrus Huanglongbing, HLB)是柑橘生产上的毁灭性病害, 其病原是韧皮部杆菌属的革兰氏阴性难养细菌, 我国发生的黄龙病病原为韧皮部杆菌亚洲种(‘Candidatus Liberibacter asiaticus’, CLas)。由于黄龙病菌未能实现纯培养, 难以进行传统的分子和遗传操作, 导致其致病机理研究滞后。近年来, 有关黄龙病菌效应蛋白的筛选鉴定及其与寄主靶标互作机制成为研究热点。本文重点介绍了黄龙病菌分泌系统特征、效应蛋白与寄主互作机制及抗病种质创制, 展望了该领域未来的研究方向。