耐高温瓜枝孢非亲和菌株筛选及其诱导黄瓜抗黑星病的研究

高温处理瓜枝孢菌(Cladosporium cucumernium ) 分生孢子获得了耐热、低致病力的非亲和菌株, 试验证明菌株的非亲和性长期保持稳定。耐高温瓜枝孢非亲和菌株可显著激发黄瓜(Cucumis sativus L. ) 对黑星病的抗性, 其诱导抗病的能力稳定遗传, 但诱导抗病性表达有一迟滞期。诱导接种浓度越高,诱导抗病效果越显著, 挑战接种浓度高, 诱导的抗病效果差。     

细菌性角斑病病菌诱导黄瓜产生系统抗病性机理的研究

本研究发现,用黄瓜亲和病原菌--细菌性角斑病病菌诱导接种后可以使黄瓜叶片产生系统抗病性,诱导抗病效果与诱导间隔期有关,其中以间隔24和48 h效果较好.诱导接种后,接种叶片及其上位、下位叶片(未经诱导处理的叶片)中抗性相关物质(如H2O2、NO2-)含量、脂氧合酶(LOX)活性均比对照有明显提高;信号物质水杨酸(SA)含量与未经诱导接种的叶片也有明显变化,证实信号物质水杨酸在亲和病原菌诱导抗病作用中起到抗病信息传递的作用.     

托拉斯假单胞杆菌弱毒菌株诱导平菇抗细菌性褐斑病的研究

为了明确平菇细菌性褐斑病病原菌托拉斯假单胞杆菌（Pseudomonas tolaasii）弱毒菌株JPG250303的诱导抗病作用、弱致病性及诱导抗病作用的遗传稳定性,通过对其诱导抗病性表达、诱导接种浓度及诱导间隔期的研究,明确该弱毒菌株具有较好的诱导抗病效果。利用形态学及分子生物学技术,鉴定出该弱毒菌株为托拉斯假单胞杆菌（P. tolaasii）,将弱毒菌株经平菇子实体连续5代培养后均具有弱致病性,说明其弱致病性可以稳定遗传;同时对5代菌株分别进行了诱导抗病活性的验证,5代菌株对平菇细菌性褐斑病诱导抗病效果分别为67.2%、66.3%、69.1%、68.6%和65.0%,说明该弱毒菌株诱导抗病活性也具有稳定性,这一研究为该弱毒菌株作为生防菌株防治平菇细菌性褐斑病的应用提供了理论基础。     

黄瓜抗霜霉病相关基因cDNA片段的克隆与分析

 以抗霜霉病黄瓜‘东农129’为试材, 利用基因差异显示技术(DDRT-PCR) 研究了黄瓜接种霜霉病菌前后基因表达的差异。共分离出4个接菌后在叶片中特异表达的cDNA片段, 分别命名为49-2、 50-5、50-7和52-14。同源性比对发现, 50-7号片段与黄瓜脂氧合酶基因部分同源, 其余为未知新基因序列。表达分析显示, 所筛选的4个差异表达基因片段与黄瓜感染霜霉病菌有密切关系。49-2号片段在所检 测的整个感染过程都有很强的表达; 50-5号片段与病菌侵染也有较密切的关系, 但相对49-2表达延迟; 50-7和52-14仅在接种24 h有一定表达, 显示出与病菌诱导之间的特殊关系。     

细菌性角斑病菌诱导黄瓜产生系统抗病性机理的研究

研究发现,用黄瓜亲和病原菌－细菌性角斑病菌诱导接种后可以使黄瓜叶片产生系统抗病性,且诱导抗病效果与诱导间隔期有关,其中以间隔24和48h效果较好。诱导接种后,接种叶片及其上位、下位叶片（未经诱导处理的叶片）中与抗性相关物质,如活性氧（H₂O₂）、超氧阴离子（NO2^-）的含量、酯氧合酶（LOX）活性与对照相比均有明显的提高,且信号物质水杨酸（SA）的含量与未经诱导接种的叶片间有明显的变化,证实信号物质水杨酸在亲和病原菌诱导的抗病作用中起到抗病信息传递的作用。     

瓜枝孢弱致病菌诱导黄瓜植保素的积累及抑菌活性

瓜枝孢(Cladosporium cucumernium ) 弱致病菌株2-2A₂诱导黄瓜产生对黄瓜黑星病的抗病性反应。对经2-2A₂诱导后黄瓜叶片中提取的物质进行生物活性试验、硅胶板薄层层析、高效液相色谱分析,证明2-2A₂可以有效诱导黄瓜中类黄酮类植保素的积累。     

黄瓜抗霜霉病相关基因cDNA片段的克隆与分析

以抗霜霉病黄瓜‘东农129’为试材, 利用基因差异显示技术(DDRT-PCR) 研究了黄瓜接种霜霉病菌前后基因表达的差异。共分离出4个接菌后在叶片中特异表达的cDNA片段, 分别命名为49-2、 50-5、50-7和52-14。同源性比对发现, 50-7号片段与黄瓜脂氧合酶基因部分同源, 其余为未知新基因序列。表达分析显示, 所筛选的4个差异表达基因片段与黄瓜感染霜霉病菌有密切关系。49-2号片段在所检 测的整个感染过程都有很强的表达; 50-5号片段与病菌侵染也有较密切的关系, 但相对49-2表达延迟; 50-7和52-14仅在接种24 h有一定表达, 显示出与病菌诱导之间的特殊关系。     

应用抑制性差减杂交技术研究枣缩果病病程相关基因

【目的】了解细交链孢菌侵染枣果实过程的差异表达基因。【方法】以白熟期‘蜂蜜罐’枣的果实为材料,人工接种细交链孢菌,分别在接种0.5、1、2、3和4 d后取样,通过抑制性消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)构建了病原菌诱导的差异表达的c DNA消减文库。【结果】PCR鉴定随机挑取的阳性克隆,显示插入片段大小为200~900 bp。随机挑选200个阳性克隆进行测序,利用BLASTx在Gen Bank Nr数据库进行序列比对分析,共获得118个Unigenes。对这些ESTs进行功能分类发现细交链孢菌侵染下诱导表达基因涉及植物细胞内的多种代谢和应答过程,其中包括抗病/防御类、信号传导途径类、新陈代谢类、蛋白质合成和加工类及细胞结构的组成等,尤其以抗病/防御类基因所占比例最大(27.17%)。【结论】通过SSH研究了缩果病病原侵染果实过程的差异表达基因,鉴定到一些与枣缩果病相关的基因,为进一步研究相关基因及今后筛选防治枣缩果病提供理论基础。     

西瓜NBS类同源序列的克隆与分析(摘要)

R基因产物是植物抵抗病原物侵害的重要组成部分,在目前已经发现的植物抗病基因中,NBSLRR类占了绝大多数,在植物抗病基因中占有重要地位。NBS结构域是NBS-LRR基因编码蛋白中最保守的部分,含有8个保守基序,包括P-loop(又称Kinase-1a)、Kinase-2a、Kinase-3a和GLPL疏水结构域等。对西瓜NBS的克隆和分析将有助于筛选西瓜抗病基因及各种抗病基因的分子标记,而且通过对西瓜NBS的结构、表达和调控的研究,将有助于深入阐释西瓜的抗病机制。以根结线虫抗病西瓜材料‘红籽瓜’和感病西瓜材料‘ZDPI0006’为试材,根据西瓜NBS保守区设计简并引物及特异引物50对,根据葫芦科抗病基因序列在西瓜基因组数据库搜索同源序列,并以此设计特异引物1对,分别提取西瓜叶片g DNA和RNA并反转录成c DNA,采用PCR扩增西瓜抗病基因同源序列,琼脂糖电泳检测回收目标条带,克隆测序后结果提交到Gene Bank进行序列比对,提交至Pfam在线分析蛋白质功能,利用Clustalx与其他物种的抗病基因进行同源性分析,利用dnasp等软件进行序列多态性分析。结果表明,49对引物中共有43对引物在抗、感材料中成功扩增到目的片段,其中有4对引物在抗感材料中扩增出差异片段,简并引物W856在抗、感材料间扩增到一条约750bp的差异片段,测序结果提交至NCBI比对显示其与预测的黄瓜抗TMV的N端类似蛋白存在88%的同源性,根据葫芦科抗病基因在西瓜基因组数据库搜索同源序列设计的特异引物W6580在抗、感材料间扩增出大小一致的约800bp的片段,测序结果提交至NCBI比对,结果显示其与预测的黄瓜抗线虫类似蛋白存在90%的同源性,dnasp软件分析显示抗、感材料之间存在4个单核苷酸多态性位点。     

多主棒孢菌CcTLS1对黄瓜的致病机理分析

为了解多主棒孢菌CcTLS1基因对黄瓜棒孢叶斑病的致病机理,以多主棒孢菌强致病力菌株HG14102524和弱致病力菌株HG15052104为研究对象,通过对CcTLS1在强致病力菌株中敲除、回补以及在弱致病力菌株中异源表达等方法,研究CcTLS1在多主棒孢菌对黄瓜致病过程中的作用。CcTLS1全长为1 222 bp,与GenBank中已注释的基因无序列相似性。与野生型菌株相比,CcTLS1基因敲除菌株对黄瓜的致病力明显下降,产孢量和产孢梗数量显著减少,菌丝变细易卷曲,隔膜减少,纤维二糖水解酶分泌显著降低;而CcTLS1回补菌株致病力、产孢量以及纤维二糖水解酶分泌得到恢复;与野生型菌株相比,CcTLS1异源表达菌株对黄瓜的致病力提升,菌丝粗壮且隔膜增多,纤维素酶及纤维二糖分解酶分泌显著增加。影响多主棒孢菌致病的蛋白激酶基因CCK1、产孢相关基因（Ccflbc、CcstuA）以及黑色素合成相关基因CcSCD1,在CcTLS1基因敲除菌株中的相对表达量显著下调。结果表明,CcTLS1的表达影响菌株产孢机制、菌丝生长、蛋白激酶表达以及黑色素合成,在多主棒孢菌致病中起重要作用。     

利用c DNA-AFLP 技术研究苹果柱型与非柱型c DNA的差异表达

 以苹果(Malus×domestica Borkh. ) 柱型品种舞姿、非柱型品种富士及其杂交F₁群体中柱型、非柱型单株为研究试材, 应用cDNA-AFLP ( cDNA-amp lified fragment length polymorphism) 技术, 研究柱型与非柱型苹果cDNA的差异表达, 探讨了苹果柱型基因Co表达的分子机制。通过64对引物组合的cDNA-AFLP分析获得了1 630条在柱型与非柱型苹果中差异表达的片段。经过BSA ( bulked segregant analysis) 分析和反向Northern杂交鉴定, 获得了11个差异表达的cDNA片段, 并进行了克隆、测序和序列同源性检索分析。有5个片段在GenBank数据库中发现同源序列, 其余的6个功能未知。核酸和氨基酸比对分析中同源性最高的是片段A7和A16。A7的核苷酸序列同源于红叶石楠Photinia fraseri 26S核糖体RNA (97% ) 、蛋白同源于玉米的细胞色素P450单加氧酶(91% ) , A16的核苷酸(85% ) 及蛋白(93% ) 同源于直果草属Triphysaria versicolor的α-expansin 2基因。对A7、A16两个候选基因片段再进行正向Northern杂交验证,在富士中表达最强, 在非柱型后代、柱型后代及舞姿中表达依次减弱。由此推断, 由细胞色素P450单加氧酶基因所调控的赤霉素GAS变化影响了苹果柱型性状的表达。     

干旱胁迫下柑橘叶片基因表达谱的cDNA-AFLP 分析

 为分离和鉴定柑橘干旱胁迫应答基因,应用cDNA-AFLP分析技术,以盆栽‘天草’橘橙枳砧嫁接苗为试材,对正常灌水和不同干旱胁迫处理下叶片的基因表达谱进行分析。利用81对引物组合进行扩增,共筛选获得113条差异表达转录衍生片段（TDF）,其中上调表达71条（63%）,下调表达29条（26%）,其余13条（11%）为瞬时表达。选取70个差异表达TDF进行克隆测序,共得到62个有效序列,BLAST结果表明：33个TDF与已知功能基因具较高同源性,功能涉及信号转导、能量代谢、离子通道和蛋白合成等,18个TDF与功能未知基因或假定基因同源性较高,其余11个TDF无同源序列,可能为新的未知功能基因。     

利用mRNA差异显示技术克隆辣椒抗疫病相关基因片断

利用差异显示技术,以感病对照品种B27、中抗疫病品种A3、高抗疫病品种A11为试材,用辣椒疫霉菌诱导处理6叶期幼苗,进行接种前后基因差异表达分析.采用3条锚定引物5′dT12A/G/C 3′和20条随机引物(B0301-B0320)组合,进行反转录差异显示PCR,克隆并分析辣椒疫病抗性相关基因.共获得差异表达片段7条,经BLAST检索,发现T12C/B0312-251(GenBank登录号EU280142)与粉蓝烟草的推测编码ml基因的部分mRNA有90%的同源性;T12C/B0312-248(GenBank登录号EU280143)与辣椒编码区序列ERD15 mRNA有99%的同源性;T12G/B0312-339(GenBank登录号EU280144)与番茄mRNA序列113946R克隆有92%的同源性,片段T12C/B0307-170,T12G/B0317-374,T12A/B0320-235,T12A/B0320-195未发现其与已报导的序列有同源性.该试验所得的差异片段推测为与辣椒疫病抗性相关的基因.     

辣椒胞质雄性不育系与保持系蕾期基因表达差异分析

 利用cDNA-AFLP差显技术比较分析了辣椒细胞质雄性不育系及其保持系蕾期基因的表达差异, 获得了19条阳性差异转录片段, 其中在不育系花蕾中特异表达的有4条, 在保持系花蕾中特异表达的有15条。通过对19条差异片段进行序列同源性分析与功能分类, 结果表明: 在不育系花蕾中特异表达的其中3条与番茄和烟草线粒体、核糖体代谢相关基因有很高的相似性; 在保持系花蕾中特异表达的12条能找到与其相似性较高的序列, 这些差异片段代表的基因涉及转录调控、防卫和胁迫反应、电子传递和能量途径、DNA或RNA代谢、蛋白质代谢、转运通道、未知或假定蛋白等。推测辣椒细胞质雄性不育的发生可能受到多种代谢途径的共同调控。     

不同温度下刺角瓜过氧化物酶基因的表达及其对抗南方根结线虫作用的影响

刺角瓜（Cucumis metuliferus）是葫芦科植物中重要的抗根结线虫育种资源。通过同源扩增从刺角瓜中克隆了过氧化物酶（POD）基因（CMPOD）,其与黄瓜POD基因的核苷酸相似性达97%。根结线虫侵染刺角瓜后,CMPOD主要在根部组织中表达,表达量呈现先升高后降低的趋势,接种3 d时表达量最高。温度也影响CMPOD的表达,20 ℃表达量最高,随着温度升高表达量降低。但温度对刺角瓜抗根结线虫作用的影响不显著,在35 ℃高温下仍表现抗性,证实刺角瓜对南方根结线虫的抗性具有热稳定性。     

大白菜杂交种和亲本之间基因表达差异分析

利用cDNA-AFLP技术研究大白菜白引2号杂交种及其亲本在幼苗期、莲座期、结球期的基因差异表达。结果表明：在3个发育期,发现有29条差异片段,其中5个差异片段出现在幼苗期,14个差异片段出现在莲座期,10个差异片段出现在结球期|19个差异片段在杂种中表达,3个差异片段在双亲中同时表达,2个差异片段仅在母本中表达,5个差异片段仅在父本中表达。将29个差异片段的序列在白菜基因组序列数据库网站（http://brassicadb.org/brad/）进行BLAST分析,均找到了对应的染色体位置。其中17个差异片段分别有明确的基因及编码蛋白与其相对应。其中有两个基因片段分别含有AP2/EREBP结构域和PPR结构域,这两个结构域在控制植物生长发育方面具有重要作用。     

芍药种子cDNA-AFLP体系的建立

以芍药品种‘粉玉奴’与‘粉中楼’的杂交种子为试材,通过对影响cDNA-AFLP反应的重要因素进行优化,建立了适合于芍药种子的cDNA-AFLP分析体系,并对打破上胚轴与下胚轴休眠前后的种子基因表达差异进行了初步分析。结果表明：使用RNAprep Pure植物总RNA提取试剂盒提取的RNA较完整;cDNA利用EcoRⅠ和MseⅠ进行双酶切37 ℃ 4 h,65 ℃ 20 min,酶切充分;连接产物稀释10倍用于预扩增;预扩增产物稀释10倍,取5 μL作为选择性扩增的模板,得到了较为清晰可辨的cDNA-AFLP谱带;打破下胚轴休眠前后约有3 700条差异条带,打破上胚轴休眠前后约有1 600条差异条带。     

番木瓜果实成熟相关基因的cDNA-AFLP分析及克隆

 为了探讨番木瓜果实成熟机理,利用cDNA-AFLP技术对破色期和半黄期的番木瓜果实进行基因差异表达分析,获得了50个与果实成熟相关的差异基因片段,其中28个与GenBank数据库中的功能基因同源,分别参与了果实成熟过程中基因表达调控,DNA与蛋白质合成及运输,蛋白质降解,能量代谢,营养物质代谢和逆境胁迫反应等过程。在差异片段序列基础上设计特异引物,采用cDNA末端快速扩增（RACE）技术成功克隆了4条差异基因cDNA全长,分别命名为CpGMP、CpPAA1、CpPOD和CpMYB。半定量RT-PCR分析结果表明,随着果实的成熟衰老,4个基因的表达量相应变化,说明其可能参与果实的成熟过程。