2010-2015年中国进境植物检疫截获细菌疫情分析

[目的]分析近年来中国进境植物检疫截获细菌的情况,明确当前我国面临的植物病原细菌入侵的严重性及重要性,以期对今后林业检疫工作提供参考。[方法]本文按照检疫业务类型,来源国（地区）,检疫性细菌情况,花卉、林木病原细菌概况对2010-2015年中国进境植物检疫截获细菌情况进行统计分析。[结果]2010-2015年,我国各口岸从水果、种苗等进境植物及植物产品中共截获细菌139种、7 736批次,分别来自70个国家（地区）;截获检疫性细菌16种（其中10种可危害花卉和林木）,521批次;花卉、林木病原细菌23种、835批次;肠杆菌科细菌32种、2 016批次,杨树枯萎病菌、梨火疫病菌、亚洲梨火疫病菌等重要肠杆菌科细菌未有截获。[结论]2010-2015年,进境植物检疫截获细菌的种类及次数总体呈上升趋势,检疫性细菌入侵风险增大,防范形势严峻。     

小兰屿蝴蝶兰R2R3-MYB转录因子分析

[目的]本研究为了探讨在植物发育和抗逆过程扮演着重要角色的MYB转录因子的潜在功能。[方法]利用拟南芥MYB转录因子家族蛋白序列(At MYBs)和已报道的蝴蝶兰R2R3-MYB转录因子家族蛋白序列(Pe MYBs),采用本地化软件BLASTP对小兰屿蝴蝶兰全基因组数据库进行搜索,并利用Pfam数据库验证MYB结构域,获得小兰屿蝴蝶兰MYB转录因子家族编码序列(Pe MYBs)125条,包含1R-MYB结构域的Pe MYBs蛋白序列27条,R2R3-MYB结构域96条,R1R2R3-MYB结构域2条。重点对96条R2R3-MYB结构Pe MYBs蛋白序列特点进行生物信息学分析。[结果]依据拟南芥的分类标准将小兰屿蝴蝶兰R2R3-MYB类转录因子划分为20个亚群,预测获得同源性较高的直系和旁系同源基因;各基因在四种器官(花、叶、根、茎)中的表达情况各异,39个Pe MYBs基因在4种器官中均表达,48个基因在不同器官中有特异性不表达现象,一些基因呈现器官特异性表达特点,推测其可能参与相应组织特定发育时期的调控。[结论]预测获得125条Pe MYBs蛋白序列,并对部分Pe MYB转录因子可能的调控功能进行了预测,将为细致研究蝴蝶兰MYB转录因子调控植物生长发育和逆境胁迫响应的分子机理提供一定的数据基础。     

铁皮石斛phytocyanin基因家族全基因组分析

[目的]探讨Phytocyanins(PCs)在铁皮石斛发育过程和逆境胁迫环境下的潜在功能。[方法]利用拟南芥和水稻phytocyanin基因家族蛋白序列(At PCs和Os PCs),采用本地化软件BLASTP对铁皮石斛全基因组数据库进行搜索,并采用SMART和pfam数据库验证质体蓝素样结构域,获得铁皮石斛phytocyanin基因家族编码序列(Do PCs);利用Signal P4.1、Big-PI Plant Predictor、Net NGlyc1.0 Server等在线软件对Do PC家族序列的结构特点进行分析;利用软件Clustal W和MEGA对Do PC基因进行氨基酸序列的比对和系统进化分析;利用转录组数据绘制heatmap图对Do PCs基因在与美孢胶膜菌共生萌发的种子中的表达情况进行分析。[结果]显示:铁皮石斛全基因组中共预测到包含PCLD结构域的38个Do PCs,可分属4个亚家族,2个Cys残基在Do PCs家族中高度保守;19条Do PCs蛋白序列含有4个完整的保守铜结合配体(His、Cys、His、Gln/Met),有32条Do PCs骨架中含有N-端信号肽,22条Do PCs含有糖基磷脂酰肌醇锚定位点,有27条Do PCs含N-糖基化位点;16个Do PCs基因在与美孢胶膜菌共生萌发的种子中检测到表达,其中,Do UCL2,4和Do ENODL14基因表达量最高,7个基因在共生萌发的种子中明显上调表达,只有Do ENODL6基因明显下调表达。[结论]在全基因组范围内分析铁皮石斛Do PC家族蛋白结构特点,可以为探究兰科植物与微生物共生的相互作用及进一步研究兰科菌根形成的分子机制提供数据基础。     

柳杉毛虫JHBP家族基因鉴定及生物信息学分析

研究我国林业重要食叶害虫——柳杉毛虫保幼激素结合蛋白(JHBP),对于揭示其生长发育、化蛹、摄食、交配生殖及抗药性等生命活动具有重要意义。参照模式昆虫家蚕的41条JHBP蛋白序列,构建系统进化树,并对这些基因所编码的蛋白质二级结构、疏水性、蛋白质序列基序和三级结构等生物学特性进行分析,利用heatmap可视化工具分析柳杉毛虫JHBP在不同发育时期的表达水平。结果表明,柳杉毛虫JHBP基因共有JHBPa、JHBPc、JHBPd 3个亚家族,分别包含6、26、15个JHBP基因;蛋白序列至少含有1个JHBP结构域,且其中Dho05G001220蛋白序列不仅含有JHBP结构域,还含有Grp＿allergen结构域,各蛋白序列的疏水性区域呈明显的聚集分布,亲水性区域的聚集分布则不明显; JHBP基因在柳杉毛虫的低龄和中龄幼虫、蛹和成虫中显著表达,表明JHBP明显参与调控不同虫态的发育或变态过程。研究结果可为进一步明确柳杉毛虫JHBP基因家族的生物学功能提供参考。     

油松谷胱苷肽转移酶Tau1单体结构稳定性研究

[目的]探究油松PtGSTU1结构与功能的关系,探讨油松PtGSTU1蛋白的单体稳定性。[方法]利用同源建模模拟PtGSTU1的三维结构,推测其N末端18位精氨酸(Arg18)和C末端103位天冬氨酸(Asp103)能够形成氢键来稳定蛋白单体结构。利用定点突变,分别将Arg18和Asp103突变为具有不同极性和构象的氨基酸残基,检测其蛋白的催化活性及结构稳定性。[结果]6个Arg18突变体均无法获得高纯度的具有正确折叠的可溶蛋白,而Asp103突变体可以表达为可溶蛋白,Asp103突变体对不同底物的催化活性和亲和力明显低于野生型,对经典底物CDNB和GSH反应的催化速率(Vmax)降低了至少9倍,对底物的催化效率(kcat/Km)也明显降低。[结论]Arg18和Asp103之间形成的氢键对稳定PtGSTU1单体结构具有重要作用,由于植物GST蛋白N端的保守性和C端结构域的多变性,Arg18的突变对结构和活性的影响大于Asp103,同时预示着C端结构域中可能存在其他氨基酸位点能够与18位精氨酸形成氢键,从而稳定蛋白单体折叠结构。     

两种兰科植物CaM及CML基因家族全基因组分析

[目的]探讨Ca M和CML基因家族在兰科植物不同组织和与菌根真菌建立共生关系过程中的潜在功能。[方法]依据已发表的拟南芥Ca M和CML基因家族蛋白序列,利用生物信息学方法对小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛全基因组进行搜索,通过多种生物软件或在线工具对Ca M和CML基因家族蛋白序列进行筛选及确定、蛋白结构分析、系统进化分析及结构域预测;利用转录组数据绘制heatmap图,对小兰屿蝴蝶兰不同组织(花、叶、茎、根)及石斛种子与美胞胶膜菌共生条件下Ca M和CML基因家族的表达情况进行分析。[结果]在小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛全基因组中均预测到4个Ca M蛋白和54个CML蛋白;小兰屿蝴蝶兰Ca M及CML家族基因中39个基因没有内含子,19个基因具有内含子;铁皮石斛Ca M及CML基因家族中有41个基因没有内含子,17个基因具有内含子;系统进化分析将小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛Ca M和CML蛋白家族各分为10个亚家族;小兰屿蝴蝶兰中9个基因在叶中的表达相对于花、茎、根为上调表达,2个基因在叶中的表达相对于花、茎、根却为下调表达; 3个基因在花中的表达相对于叶、茎、根为上调表达; 3个基因在花和叶中的表达相对于茎和根为上调表达;铁皮石斛中4个基因在与美胞胶膜菌共生萌发文库中的表达相对于非共生文库为上调表达; 4个基因在共生萌发文库中的表达相对于非共生文库为下调表达。[结论]Ca M及CML家族基因在兰科植物不同组织具有重要作用,且参与铁皮石斛种子与美孢胶膜菌共生萌发的生物学调控过程。     

雷公山国家级自然保护区7种棉革菌外生菌根形态描述和分子鉴定

[目的]研究雷公山国家级自然保护区的棉革菌属外生菌根的分布情况,探索外生菌根与林木互利共生的关系。[方法]采用表型分析和r DNA ITS序列分析等方法,对贵州雷公山国家级自然保护区的常绿阔叶林、落叶阔叶林、暖性针叶林、灌丛4种优势林分的外生菌根进行研究。[结果]表明:基于形态及解剖结构特征分析,从4种优势林分中分离得到7种具有棉革菌属(Tomentella)典型特征(如颜色为棕色)的外生菌根; r DNA ITS区段系统发育分析表明,分离得到的7种外生菌根隶属棉革菌属,并可将其中6种形态型分别鉴定为T. badia、T. fuscocinerea、T.atramentaria、T. lapida、T. ramosissima和T. terrestris。[结论]首次从雷公山国家级自然保护区发现棉革菌属外生菌根真菌6种,为该属外生菌根与优势林分的共生关系及功能研究等提供参考。     

兰花致病真菌拮抗细菌的筛选与鉴定

[目的]为获得高效拮抗3种兰花病原真菌胶孢炭疽菌、尖孢镰孢菌和腐皮镰孢菌的菌株。[方法]使用平板对峙法筛选拮抗菌株,结合形态特征观察、生理生化试验和16S rRNA基因序列分析的方法对目的菌株进行鉴定。[结果]筛选获得5株同时拮抗三种病原菌的菌株,其中菌株GT312拮抗效果明显。16S rRNA基因序列分析显示,该菌株与Bacillus amyloliquefaciens(模式菌株FZB42T)相似性最高,为99.93%。菌株形态特征观察、生理生化试验结果与B.amyloliquefaciens描述一致。[结论]菌株GT312可同时拮抗3种兰花病原真菌,鉴定为解淀粉芽孢杆菌,为兰花病害的生物防治提供了菌株资源。     

6种药用植物的2个组织的内生细菌多样性初步分析

为了解白英、巴天酸模、葎草、泽漆、商陆、野老鹳草6种植物不同采集地点不同器官中内生细菌的群落分布及其规律,分别提取植物根和叶的总DNA,应用PCR-DGGE技术对6种植物3处地点的根叶共36个样本的细菌群落进行了研究,根据DGGE图谱,对它们的菌落多样性进行了分析。结果表明:不同植物的内生细菌群落在种类和含量上均有差异;同种植物不同器官的内生细菌在种类上无明显差异,含量上有差异;不同地点的同种植物内生菌相似性较高,差别不明显。可见生长环境以及植物不同部位对于内生菌群落分布具有一定的影响。     

核盘菌arom基因的克隆与序列分析

本文用反向 PCR 方法扩增并分析了核盘菌 arom 基因,以研究核盘菌和其他真菌在该基因之间的进化关系,并为其编码蛋白(AROM)的催化机制研究、植物转基因和蛋白抑制剂设计提供基础。arom基因编码预分支酸芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)合成途径中催化第二步到第六步的五功能多肽。序列分析表明核盘菌 arom 基因含有一个4773bp 的编码框,无内含子。推测的蛋白序列含有 1590 个氨基酸,与已知的所有 AROM 蛋白同源。理论分子量(Mw)和等电点(pI)分别是 172658.78D 和 6.45。核盘菌 arom 基因的GC%是 44.94%。根据搜索二级数据库 CDD 和 Prosite 的结果表明该 AROM 蛋白含有五个保守结构域:脱氢奎尼酸合成酶结构域、脱氢奎尼酸脱水酶(脱氢奎尼酸酶)结构域、莽草酸脱氢酶结构域、莽草酸激酶结构域、5 -烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSP 合成酶)结构域和四个模式:两个 EPSP合成酶模式、Ⅰ型脱氢奎尼酸酶活性位点模式和莽草酸激酶模式。通过比对和参照 PIR 数据库显著位点规则发现核盘菌AROM 蛋白含有四个保守碱基。在基因 5′非翻译区-23 和-77位置分别存在 TATA 盒和 CAAT 盒。在基因下游发现有两个位点可能是 polyA 加尾信号。另外还分析了 arom 基因的系统发育。图 5 参 13。     

中山杉407ThP5CS和Thδ-OAT的克隆及干旱胁迫下的表达分析

[目的]探究中山杉407(Taxodium mucronatum♀×T.distichum♂)(T.hybrid‘Zhongshanshan 407’)的Th P5CS和Thδ-OAT基因与植物耐旱性的关系,为落羽杉属植物抗性育种提供新的基因资源。[方法]利用RACE技术从中山杉407中分别克隆Th P5CS和Thδ-OAT基因c DNA全长,通过生物信息学手段分析预测其编码蛋白的结构和功能。基于干旱-复水试验,采用半定量和实时荧光定量技术研究中山杉407 Th P5CS和Thδ-OAT的表达特性。[结果]从中山杉407中克隆了编码P5CS和δ-OAT蛋白的基因,分别命名为Th P5CS和Thδ-OAT,其中,Thδ-OAT包含1个长度为1 494 bp的ORF,编码497个氨基酸,与樟子松(Pinus sylvestris L.)δ-OAT蛋白的序列相似性高达92%;Th P5CS包含1个长度为1 545 bp的ORF,编码514个氨基酸,与花烛属植物(Anthurium amnicola)P5CS蛋白的序列相似性为87%。半定量与定量PCR结果一致,在自然干旱和复水环境下,Th P5CS在中山杉407及其父本落羽杉(T.distichum)、母本墨杉(T.mucronatum)中均表现为先上调再下调的趋势,而Thδ-OAT在中山杉407及其父母本中相对表达量则存在差异。[结论]干旱胁迫下,Thδ-OAT和Th P5CS基因的正反方向调节是中山杉407及其亲本在干旱胁迫与恢复状态下控制脯氨酸水平的关键机制,其中,Th P5CS在中山杉407及其亲本脯氨酸的合成过程中起重要作用。     

莲花山自然保护区青海云杉叶锈病初步研究

青海云杉叶锈病是莲花山自然保护区云杉林中发生的一种重要病害，病原为祁连金锈菌。该病菌为缺夏[Ⅱ]型，[0]、[Ⅰ]阶段寄生在青海云杉当年生针叶上，[Ⅲ]、[Ⅳ]阶段转主寄生在青海杜鹃上，并在转主寄主青海杜鹃上越冬。每年6月底至8月底发病，病害发生较为严重。25％粉锈宁500倍液防治效果较好，平均防治率达93．2％。     

白蜡虫肠道微生物分析及立克次氏体分子检测

肠道微生物对于昆虫的生长和发育起着重要作用,不仅参与维生素合成、脂肪和碳水化合物的吸收与利用、孤雌生殖、信息素的合成,同时在抵御外来菌的侵入与定植以及在加强免疫系统的功能中也起着重要作用[1-2]。对于刺吸式昆虫来说,由于植物枝干韧皮部汁液营养组成不均衡,碳水化合物含量丰富而必需氨基酸组分欠缺或含量较低[3],这些昆虫体内的共生细菌能提供寄主昆虫所缺乏的必需氨     

广东省四种松林林地土壤微生物物种多样性差异研究

土壤微生物在地球化学循环中扮演着重要角色,很多生态功能和土壤微生物物种的丰富度密切相关。研究不同林地土壤微生物物种之间的差异,可以加深对不同林地土壤生态的了解,寻找松科植物林地土壤微生物群落特征的共性。本研究基于传统的土壤微生物研究原理和方法,以二代高通量测序技术为辅助,研究了4种松林林地土壤微生物的多样性。结果表明,加勒比松、湿地松、马尾松林地土壤真菌香农指数差异不显著,但显著高于湿加松(P<0.05);湿地松林地土壤的细菌香农指数与湿加松差异不显著,但显著高于加勒比松(P<0.05)和马尾松(P<0.01);门分类水平下4种松林林地土壤真菌和细菌结构相似,其中优势真菌门为子囊菌门、担子菌门、球囊菌门,优势细菌门为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、拟杆菌门;在属分类水平下,不同林地土壤大量真菌和细菌属存在差异,显著差异真菌、细菌属平均丰度和最高的分别为Lophotrichus、Gemmatimonas。综上所述,4种松林林地土壤微生物物种多样性具有明显的差异,这些差异可能造就了不同的土壤生态功能,但需进一步研究明确优势土壤微生物功能性及与地上植物的关联性。     

11条白桦BpSPL家族基因的生物信息学和表达分析

[目的]研究白桦中SPL转录因子的基因序列特征及其在不同时期不同组织中的表达规律。[方法]依据白桦45个转录组测序结果,共获得12条全长SPL基因,依次命名为白桦BpSPL1-BpSPL12,对其中11条BpSPL进行了生物信息学及基因表达特征分析。[结果]生物信息学分析发现,11条BpSPL均含有1个高度保守的SBP结构域,且基因长度差异较大,含有2 10个不等数目的外显子,系统进化分析发现11条白桦SPL分属于六大类SPL蛋白;qRT-PCR分析结果显示,白桦BpSPL基因在不同时期的叶、顶芽、茎、雄花序中表达变化显著,多数SPL基因在顶芽中7月5日和8月20日至9月20日时期表达较高,除BpSPL1基因外在雄花序从6月份到9月份的生长阶段中,SPL的表达水平呈现逐渐升高的总体趋势。[结论]BpSPL基因可能参与到了白桦顶芽和雄花序的生长发育过程。     

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)耐久型幼虫(L_Ⅳ)携带的香茅醇假单胞杆菌(Pseudomonas citronellolis)分离与鉴定

[目的]目前有关松材线虫与伴生细菌的关系及伴生细菌的病原作用是松树枯萎病研究的重点。为了揭示松材线虫与伴生细菌之间存在的密切关系,作者对松材线虫L_Ⅳ幼虫携带的细菌进行了分离鉴定。[方法]根据培养性状和16S rDNA序列同源性以及系统发育学等方面进行分析鉴定。[结果]确定L_Ⅳ幼虫携带的是香茅醇假单胞杆菌(Pseudomonas citronellolis),携带率为100%;每条L_Ⅳ幼虫携带量在1.4×10~5~4.5×10~5。L_Ⅳ幼虫生活在松褐天牛体内,是引起松材线虫病侵染流行的唯一虫态;新发现的香茅醇假单胞杆菌能分解纤维素及降解或合成萜烯和酚类化合物。[结论]L_Ⅳ幼虫携带香茅醇假单胞杆菌的发现,揭示了松树、松褐天牛、松材线虫、细菌同为一体的紧密关系,并为揭示松树枯萎病机制提供了一种新病原和重要的研究思路。     

拮抗菌株XZQ-20的鉴定及对多种植物病原细菌的拮抗 活性分析

利用拮抗微生物不仅能有效防治植物病原细菌,而且对环境友好。该研究中,拮抗菌株 XZQ- 20 分离自健康杨树根际土壤,基于形态学特征、生理生化特性和 16S rDNA 序列分析将该菌株鉴定为 深层类芽孢杆菌（Paenibacillus profundus）,XZQ-20 具有蛋白酶活性,其对 4 种植物病原细菌欧美杨细 菌性溃疡病菌（Lonsdalea quercina）、丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）、软腐欧文氏菌（Erwinia carotovora）和核桃黄极毛杆菌（Xanthomonas juglandis）均具有较强的拮抗活性,抑菌圈大小分别 为（11.75±1.06）mm、（13.3±2.26）mm、（16.75±0.07）mm 和（7.55±1.06）mm。 此 外, 对 拮 抗 菌 株 XZQ-20 的无菌培养滤液的拮抗活性进行测定,发现其无菌培养滤液也表现出了较强的拮抗活性,对 4 种植物病原细菌的抑菌圈直径分别达到（8.18±0.75）mm、（7.63±0.88）mm、（8.03±0.93）mm 和 （8.60±0.53）mm。研究结果表明拮抗菌株 XZQ-20 可用作为潜在的高效防治植物病原细菌的生防制剂。     

桃树冠瘿病的发生与预防

桃树瘿病又称桃树根癌病、桃树根瘤病，是植物冠瘿病的一种。除严重为害以桃树为主的核果类果树外，也为害苹果、梨、葡萄等果树以及林木、花卉和农作物等植物。据不完全统计，该病菌至少可为害 93个科， 331个属， 643个不同种的植物，且多数是双子叶植物，少数是裸子叶植物，单子叶植物很少被侵染。据统计，在世界范围内有 60多个国家有冠瘿病发生，在我国主要分布在河北、辽宁、吉林、山东、浙江、福建和河南等省市。 　　桃树冠瘿病是一种细菌性病害，病原细菌多在病组织的皮层和土壤中越冬，为土壤习居菌，病菌在土壤中可存活多年。桃…     

枣蔗糖合成酶基因SS6的克隆及表达分析

蔗糖合成酶是蔗糖代谢的关键酶之一,它在调控果实品质和产量方面均有重大意义。为了探究ZjSS6基因在枣蔗糖合成代谢途径中的功能,文中基于枣的转录组测序数据,以中秋酥脆枣为试验材料,利用RACE技术克隆了枣SS6基因的全长cDNA序列,编码区长度为2 553 bp,编码850个氨基酸;该蛋白质的分子量为96.67 kDa,理论等电点为7.57。蛋白结构预测发现,该基因编码的蛋白含有蔗糖合成酶和糖基转移酶两个结构域。多序列比对和系统进化分析结果均表明,枣SS6与桑SS6的亲缘关系最近,其次是梅。实时荧光定量PCR表达分析结果显示,ZjSS6基因在枣各组织器官(果实、枣花、枣吊、叶片和根)中均有表达,其在幼果期枣果中的表达量最高,其次是绿果期枣果和枣吊,而在果实发育过程中其表达量呈整体下降趋势。     

我国不同森林立地带Bt分离株杀虫晶体蛋白及基因分析

利用苏云金芽孢杆菌cry基因的PCR RFLP鉴定体系和SDS PAGE方法分析了来自我国不同森林立地带土壤中的 72株苏云金芽孢杆菌的cry1、cry2、cry3、cry4、cry5、cry8、cry9、cry10、cry11、cry1I等 10类基因类型和表达蛋白 ,并进行了杀虫活性的生物测定。研究表明 :同时含有cry1,cry2 ,cry1I 3类基因的有 2 1株菌 ,6株菌含有cry1,cry2类基因 ,4株菌含有cry1和cry1I类基因 ,只含有cry1基因的有 1株 ,cry2类基因的 4株 ,36株菌不含所鉴定的 10类cry基因。同时证明 ,绝大多数含有cry1基因的菌株表达了 130kDa蛋白 ,含有cry2基因的菌株表达了 6 0kDa蛋白。生物活性测定表明 ,共同含有cry1Aa、cry1Ac和cry2基因的菌株对棉铃虫幼虫具有较强的杀虫活性 ,只含有单一基因和不含上述基因的菌株杀虫活性较弱。