小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白基因的克隆及表达特征分析

 小麦白粉病是小麦上的一种重要病害。研究小麦白粉菌致病相关基因及其在致病过程中的作用,对于丰富小麦白粉菌致病的分子机制和筛选防治新靶标具有重要意义。前期转录组测序结果提示一个小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白（ADP/ATP carrier protein,AACP）在小麦与白粉菌互作时上调表达。本研究利用cDNA末端快速克隆技术（rapid\|amplification of cDNA ends,RACE）获得了长945 bp具有完整开放阅读框的小麦白粉菌ADP/ATP carrier基因序列,暂命名为BgtAACPx（GenBank登录号为MF197857）该基因编码314个氨基酸残基,利用相关软件进行生物信息分析,结果表明该蛋白为疏水性,含有6个跨膜区,亚细胞定位在线粒体上。与已有小麦白粉菌AACP蛋白的同源性为97%,是一个新的蛋白,同时构建了与其同源蛋白的遗传进化树。定量结果表明该基因在小麦白粉菌吸器期（48 h）、次生菌丝（72 h）至白粉菌刚产孢子又未形成孢子堆（120 h）这段时期高表达,提示该基因可能参与小麦白粉菌对小麦的致病过程。     

不同小麦品种（系）对全蚀病的抗性鉴定与评价

本研究采用试管苗菌饼接种法对108个小麦品种(系)进行抗全蚀病鉴定和评价,评价指标以病情指数为主,株高、根干重和茎叶干重为辅.结果表明,供试108个小麦品种(系)中达到中抗水平的只有‘新农19’一个品种,占供试品种(系)的0.9％;感病品种有‘郑麦3596’、‘曌氏2010-06’和‘郑麦9023-9'等82个,占供试品种(系)的75.9％;高感品种有‘豫农211’、‘众麦2号’和‘豫麦49’等25个,占供试品种(系)的23.2％.在3个辅助评价指标中,株高、根干重、茎叶干重都与抗性程度成显著正相关,其中以茎叶干重为最佳辅助指标.     

中国玉米矮花叶病毒6K1基因的克隆及序列分析

 玉米矮花叶病毒(MDMV)病分布于世界各主要玉米产区,近年在我国北方地区发生流行,导致玉米和高粱大面积减产,造成了严重损失。由于缺少抗病品种,目前对该病的防治主要是采取传统的方法。通过对MDMV的分子生物学及传播机制进行系统研究,有可能找到对该病毒有效而持久的控制措施。     

黄淮冬麦区小麦主栽品种赤霉病综合抗性鉴定及其FHB1抗性基因检测

本研究明确了黄淮冬麦区主栽小麦品种对赤霉病的抗侵染、抗扩展、抗毒素积累和抗籽粒侵染能力以及几种抗性之间的相互关系,并检测了各品种是否带有FHB1抗性基因,旨在为该区小麦赤霉病抗性鉴定评价、抗性品种培育和利用提供科学依据。小麦赤霉病综合抗性鉴定结果表明:22个黄淮冬麦区主栽品种中,有20个为感病品种,只有‘郑麦9023’和‘西农979’为中感品种,所有品种均不含FHB1基因;长江中下游麦区的9个品种中,‘扬麦17’和‘宁麦9号’等6个品种表现中抗,‘扬麦23’表现中感,‘苏麦3号’和‘扬麦21’表现抗,‘扬麦14’‘扬麦17’和‘扬麦23’不含有FHB1基因,其他品种均含FHB1基因。小麦品种的抗扩展能力与抗侵染能力无显著相关性(r=0.27,P0.05);两种接种条件下小麦品种的病粒率与抗脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素积累能力呈极显著正相关(r=0.86,P0.01;r=0.88,P0.01);单小花滴注法接种条件下,小麦品种的平均病级与病粒率和籽粒中DON含量都呈极显著正相关(r=0.71,P0.01;r=0.81,P0.01);喷雾接种条件下,小麦品种的病小穗率与平均病级、病粒率、籽粒中DON含量和ZEN含量都呈极显著正相关(r=0.78,P0.01;r=0.73,P0.01;r=0.78,P0.01;r=0.63,P0.01)。在毒素积累抗性上,DON含量和ZEN含量呈极显著正相关(r=0.70,P0.01)。在目前黄淮冬麦区没有中抗品种的情况下,可以增加育种和鉴定目标为抗籽粒侵染和抗毒素积累的品种,在小麦品种推广过程中加以运用,可以达到较好的效果。     

葡萄VvSUC27基因的克隆及病原响应表达分析

由葡萄座腔菌科Botryosphaeriaceae真菌引起的葡萄溃疡病(Botryosphaeria dieback)是葡萄上的主要枝干病害之一,严重影响葡萄产业的健康发展.其中,致病力最强的为可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae.糖转运蛋白在调节植物对病原菌的免疫过程中起着至关重要的作用,关于...     

豌豆蚜特异性扩张分支气味受体基因的克隆及表达分析

豌豆蚜Acyrthosiphon pisum气味受体家族存在明显扩张现象,推测在豌豆蚜寄主适应过程中起着重要作用。本研究旨在克隆豌豆蚜特异性扩张分支上的气味受体基因,明确这些气味受体基因在不同组织中的表达水平。通过PCR技术克隆特异性扩张分支上气味受体基因的全长序列,采用实时荧光定量RT-qPCR技术测定这些基因在触角及足中的表达水平。克隆获得豌豆蚜特异性扩张分支中4个气味受体基因全长序列(GenBank登录号：OL739156-OL739159),分别编码374～376个氨基酸,序列相似性较高,为68.09%～83.11%,均具有7个跨膜结构域。荧光定量RT-qPCR结果显示ApisOR6、ApisOR8、ApisOR13和ApisOR14基因在豌豆蚜成虫触角及足中均有表达,其中ApisOR8、ApisOR13和ApisOR14基因在触角中偏好表达,ApisOR13基因在触角中的表达量最高。本研究为解析豌豆蚜特异性扩张气味受体的功能提供了分子基础。     

小麦丙氨酸氨基转移酶基因TaAlaAT1的克隆及表达特征分析

 在已构建的受条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)诱导的小麦非亲和抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)文库中,筛选到1个与水稻丙氨酸氨基转移酶基因高度相似的表达序列标签(expressed sequence tag,EST),利用电子克隆与RT-PCR相结合的方法,从小麦中获得1个1563bp的cDNA序列,命名为TaAlaAT1。序列分析表明,TaAlaAT1包含1个完整的开放阅读框,长1440bp,推测编码479个氨基酸。该氨基酸序列具有氨基转移酶的保守特征,与水稻、葡萄、大豆、拟南芥、苜蓿等多种植物的丙氨酸氨基转移酶高度相似,其中与水稻的亲缘关系最近。半定量RT-PCR与实时定量PCR结果显示,TaAlaAT1在小麦与条锈菌互作的非亲和组合中总体呈上调表达,在亲和组合中呈下调表达,且在2个组合中的表达差异显著。推测TaAlaAT1参与了小麦对条锈菌的防御反应。     

小檗公式在小麦条锈菌侵染过程中的表达特征

 小檗是小麦条锈菌的转主寄主,自然条件下在小檗上进行有性生殖不仅是条锈菌毒性变异的重要途径,也为病害的流行提供了初侵染源。目前条锈菌与小麦互作已经有较为细致深入的研究,而条锈菌与小檗分子互作的研究未见报道。NPR1是植物调控防卫反应的一个关键基因,本研究克隆得到小檗NPR1基因(BhNPR1),并对BhNPR1及其下游病程相关基因的表达模式进行了分析。与小麦NPR1基因受条锈菌夏孢子侵染诱导不同,BhNPR1的表达水平在条锈菌担孢子侵染小檗过程中保持稳定。另外,条锈菌侵染小檗过程中NPR1下游的病程相关基因BhPR5和BvPDF1.2a的表达量变化也不明显,而BhPR1和BhPR2则显著上调表达。这些结果表明BhNPR1及多个病程相关基因不参与对条锈菌的防卫反应,这可能是导致小檗先天免疫缺陷而成为多种锈菌共同的转主寄主。     

Q型烟粉虱芳香基硫酸酯酶B基因的克隆及表达分析

为明确烟粉虱Bemisia tabaci取食感染番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)的番茄植株后,其体内的芳香基硫酸酯酶B基因(arylsulfatase B,ARSB)是否能够做出应答反应,基于Q型烟粉虱基因组数据克隆得到ARSB基因cDNA全长,采用生物信息学方法分析其序列特征,并通过实时荧光定量PCR技术测定ARSB基因在Q型烟粉虱不同发育阶段、不同组织及携带TYLCV前后的表达量变化情况。结果显示:Q型烟粉虱ARSB基因的cDNA全长为1 731 bp,编码576个氨基酸,分子量为64.89 kD,具有ARSB的保守结构域。ARSB基因在Q型烟粉虱不同发育阶段均有表达,在卵期表达量最高,成虫期表达量最低;该基因在Q型烟粉虱头胸部的表达量显著高于腹部;Q型烟粉虱获取TYLCV 72 h后其体内ARSB基因表达量显著提高。表明ARSB基因在Q型烟粉虱不同龄期、不同组织内存在差异表达,并可能参与Q型烟粉虱对TYLCV的响应和传毒过程。     

水稻热休克蛋白HSP70基因克隆、表达分析及原核表达

为明确水稻热休克蛋白70（heat shock protein 70,HSP70）基因在逆境胁迫下的表达特征,以日本晴粳稻水稻品种为材料,通过基因克隆方法获得水稻HSP70基因cDNA全长序列,并采用生物信息学的方法分析其序列特征,利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,RT-qPCR）技术测定不同水稻组织、不同激素、不同温度以及不同逆境下HSP70基因的相对表达量,同时对其原核表达条件进行优化。结果表明,水稻HSP70基因全长1 950 bp,预测蛋白大小为71.18 kD,等电点为5.10,亚细胞定位于细胞质内,有较强的亲水性。水稻HSP70蛋白序列与香蕉HSP70蛋白序列的亲缘性较高;水稻HSP70基因表达具有组织特异性,在茎中的相对表达量最高,在根中最低;低温胁迫后,水稻HSP70基因在12 h内基因相对表达量相对稳定,在24 h时相对表达量达到峰值,为9.60;高温胁迫后,在较短时间内水稻HSP70基因显著上调并达到峰值,为79.10;激素吲哚乙酸、脱落酸和油菜素内酯均能诱导水稻HSP70基因表达;但在甘露醇模拟干旱和NaCl盐胁迫处理下,水稻HSP70基因的相对表达量呈现先升后降的趋势。水稻HSP70蛋白的最佳诱导温度是30℃,异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷最佳诱导浓度为1.2 mmol/L。     

茶树病程相关蛋白基因CsPR5的克隆及表达分析

为探究茶树中病程相关蛋白5(pathogenesis-related protein 5,PR5)在茶树中的功能,采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA end,RACE)技术克隆了PR5基因的全长;通过荧光定量PCR方法检测了CsPR5在龙井43茶树不同组织部位、植物激素(茉莉酸、乙烯利和水杨酸)处理、茶炭疽病菌Colletotrichum camelliae侵染和小贯小绿叶蝉Empoasca onukii为害后的表达特征。结果表明,CsPR5基因开放阅读框为843 bp,编码281个氨基酸。CsPR5基因在茶树根、茎、嫩叶、花和种子5个组织中的相对表达量分别为0.187、3.093、0.928、0.045和0.012,且五者之间差异显著,主要在茎和叶中表达,其分别为根中相对表达量的16.54倍与4.96倍。水杨酸处理6 h及乙烯利处理6、12 h后,茶树CsPR5基因的相对表达量分别为1.622、2.344和1.845,分别比对照显著上调2.20倍、3.18倍和2.35倍;但是外施茉莉酸对茶树CsPR5基因的相对表达量无影响。茶炭疽病菌侵染显著诱导了茶树CsPR5基因的相对表达量,处理后的相对表达量为1.977,是对照的1.90倍;小贯小绿叶蝉取食显著抑制了其为害部位CsPR5的相对表达量,为7.273,仅为对照的38.80%,但该诱导不具系统性。     

小麦Stpk-V同源基因的克隆及全蚀菌诱导下的表达特征分析

<正>由禾顶囊壳小麦变种(Gaeumannomyces graminis var.tritici)侵染引起的小麦全蚀病是小麦上一种重要的根部病害,广泛分布于世界各小麦种植区。近年来,小麦全蚀病在黄淮冬麦区发生呈上升趋势。选育和种植抗病品种是解决小麦全蚀病危害的根本途径,抗病基因研究是抗病育种的基础性工作。随着目前克隆基因数量的日益增加,利用已知抗病基因的保守序列或根据已有抗病基因的序列信息克隆抗病基因已经成为抗病及相关基因克隆     

马铃薯疮痂病菌致病相关基因的克隆及表达

 A pathogenic-related gene nec1 was cloned in Streptomyces scabies CPS-1, potato scab strain. Analysis results showed that the length of open reading frame(ORF) for nec1 gene was 666 bp, and the GC content was 54.2%. Sequence alignment indicated that a 650 bp up-stream sequence shared 91% similarity with IS 256 family transposase nucleotide sequences by BLASTn searches against GenBank. The segments obtained by PCR amplification were digested by enzymes SphⅠand SacⅠ, and linked to the expression vector pIJ702. The recombinants were transformed into nonpathogenicity strain Streptomyces lividans 66 TK24. Bioas-say results suggested that the transformants possessed the same symptoms as pathogenic strain on potato tuber slices and radish seedlings, which implied that nec1 gene was associated with the pathogenicity of S. scabies CPS-1.     

水稻VQ37基因的克隆及其在病原侵染下的表达

 VQ蛋白作为转录辅助蛋白,在植物的生长、发育和抗逆等生理过程中发挥重要的调节功能。本研究采用RT-PCR从水稻叶片中克隆了VQ37基因的完整cDNA序列。VQ37 cDNA长622 bp,具有长为546 bp的完整开放读码框,编码蛋白质长181个氨基酸,具有FxxxVHxVTG的VQ基序变体。系统进化分析表明,水稻VQ37与短花药野生稻(Oryza brachyantha)、大麦(Hordeum vulgare)和Dichanthelium oligosanthes等禾本科植物亲缘关系近;除水稻旁系同源物VQ39外,VQ37与短花药野生稻中的XP 015699121亲缘关系最近。原生质体瞬间表达实验证实VQ37定位在细胞核中。荧光定量PCR分析显示,VQ37基因的组织特异性表达和诱导表达结果与启动子顺式元件预测基本一致。VQ37在叶片中的表达丰度最高,其次是叶鞘、茎、穗、根和花,在胚和胚乳中无表达。VQ37受纹枯病菌(Rhizoctonia solani)和稻瘟病菌(Magnaporthe oryza)显著诱导,而不受白叶枯细菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)诱导;与此一致的是,VQ37受真菌病原相关模式(PAMP)分子几丁质寡糖快速诱导,而不受细菌鞭毛蛋白flg22影响。茉莉酸甲酯和乙烯利能显著诱导VQ37的表达,而水杨酸对其表达无明显影响。上述结果提示,VQ37可能调控水稻对稻瘟病菌和纹枯病菌防御反应,这种调节作用可能依赖于茉莉酸/乙烯介导的信号途径,而与水杨酸信号途径无关。该研究为阐释水稻VQ37基因在水稻抗病反应中的调节功能提供了基础。     

黄蓝状菌几丁质酶基因tfchi1的克隆、表达及抗菌活性

 为研究黄蓝状菌（Talaromyces flavus）几丁质酶性质和作用,通过RT PCR、3′ RACE及5′ TAIL PCR技术克隆了一个黄蓝状菌几丁质酶基因tfchi1,该基因全长为2 561 bp,含有6个内含子,包含一个1 194 bp的ORF,编码397个氨基酸,分子量为43.47 kDa,属于糖苷水解酶第18家族。利用基因重组的方法构建酵母分泌型表达载体pPIC9K/tfchi1,并转化毕赤酵母,筛选得到一株高效表达几丁质酶的工程菌GS TFCHI1 9,甲醇诱导第7 d酶活性最高,达32.29 U·mL-1。SDS PAGE检测纯化重组蛋白的分子量约44 kDa。重组几丁质酶Tfchi1最适反应温度为35℃,最适反应pH值为5.5,在pH 6～8之间稳定。Zn2+、Cu2+对 Tfchi1活性有明显的抑制作用。抑菌活性测定结果显示,Tfchi1可明显抑制敏感植物病原真菌的菌丝生长和分生孢子萌发。该酶在几丁质资源的开发利用和生物防治等领域具有较广的应用前景。     

香蕉MaWRKY18的克隆及表达特征分析

为了研究WRKY基因在香蕉与Foc TR4(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4)互作中作用,利用RACE技术从香蕉中克隆获得了一个WRKY基因全长。序列分析表明,该基因包含完整的开放阅读框,编码275个氨基酸,与香蕉A基因组预测出的(XP_009392153)成员的同源性为100%,因此将其命名为MaWRKY18。MaWRKY18与MaWRKY71(ADR71866)亲缘关系近,聚类在一个分支上。RT-PCR分析表明该基因在香蕉各器官(根、球茎、假茎、叶、花和果实)中均有表达。MaWRKY18受水杨酸和乙烯诱导上调表达,受茉莉酸诱导下调表达。亚细胞定位表明该基因编码的蛋白定位在细胞核中,且C端具有转录激活活性。在Foc TR4接种后,MaWRKY18在感病品种中下调表达,在抗病品种中上调表达。结果表明克隆到的MaWRKY18可能在香蕉与Foc TR4互作过程中介导抗病性。     

球孢白僵菌SJ-05几丁质酶基因的克隆与序列分析

几丁质酶在昆虫真菌侵染寄主过程中起着重要的作用。本文对采自内蒙古准格尔旗沙棘木蠹蛾的球孢白僵菌菌株SJ-05进行了几丁质酶的基因分析,从中克隆了几丁质酶Bbchit基因,得到了重组质粒pMD19-T/chit。测序结果表明,Bbchit基因核苷酸序列阅读框架全长为1047 bp,编码348个氨基酸,推测分子量为36.924 ku,等电点为5.94。氨基酸序列比对结果表明,与球孢白僵菌Bb0062菌株（AAN41259.1）的氨基酸序列相似性最高,为99.71%。