香蕉枯萎病菌1号小种分泌蛋白与效应子的预测与分析

 由尖孢镰刀菌古巴专化型1号小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 1,Foc1)引起的香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害之一。分泌蛋白作为一类重要致病因子,在Foc1与香蕉互作过程中起着重要作用。本文利用SignalP、WoLF PSORT、TargetP、TMHMM和big-PI Predictor等生物信息学软件,对Foc1全基因组编码的15 438条蛋白质氨基酸序列进行了分泌蛋白及效应子的预测分析。结果表明,Foc1全基因组编码蛋白中有988个经典分泌蛋白,占编码蛋白总数的6.40%。蛋白特征分析表明,其氨基酸长度主要集中在101~500个氨基酸(占总数的71.26%),信号肽长度集中在17~20个氨基酸(占61.94%),信号肽切割位点以SPaseⅠ型为主(占92.91%)。碳水化合物酶类(CAZymes)分析表明,有281个分泌蛋白属于CAZymes,其中以糖苷水解酶家族最多。对细胞壁降解酶类分析表明,有27个分泌蛋白属于纤维素降解酶类,73个属于果胶降解酶类,42个属于木聚糖降解酶类。以氨基酸长度≤400和半胱氨酸残基数≥4为筛选条件,发现Foc1经典分泌蛋白中有378个候选效应子。qRT-PCR分析表明,7个候选效应子均在香蕉组织提取物诱导后获得上调表达,从实验角度证实了其为真正的效应子。     

酶联免疫技术检测玉米弯孢菌叶斑病的研究

本文通过提取玉米弯孢菌叶斑病病原菌蛋白质，免疫家兔制备抗血清，用不等弯孢菌、玉米小斑病菌，玉米圆斑病菌和玉米大斑病菌（与弯孢菌相似或相近）蛋白吸附除去抗血清中的交叉反应抗体，提高了抗体的特异性，建立了酶联免疫检测玉米弯孢菌叶斑病的技术，应用ABC-ELISA和间接ELISA检测玉米弯孢菌叶斑病，比较了两种方法的灵敏性和特异性。结果显示ABC-ELISA较间接ELISA检测灵敏度高2到5倍。     

玉米弯孢菌叶斑病传播梯度模型

 根据植物病害流行学原理,采用人工接种方法,在田间造成玉米弯孢菌叶斑病不同的发病梯度,分析连续2年玉米弯孢菌叶斑病传播动态。利用SPSS统计软件构建了此病害的传播梯度模型,结果表明指数模型是沈阳地区玉米弯孢菌叶斑病传播梯度的最佳模型。接种2个月,掖单13玉米弯孢菌叶斑病传播梯度最佳模型是x=9.606×EXP (-0.2829×d),海试16最佳模型是x=7.154×EXP (-0.2351×d)(x:病情指数,d:距菌源中心的距离)。预测玉米弯孢菌叶斑病在2个月最远传播距离为28 m;传播速度为0.4~0.5 m/d。     

玉米弯孢叶斑病菌致病类型分化研究

 利用鉴别寄主和同工酶技术,对采自黑龙江、吉林、辽宁和河北4省玉米弯孢叶斑病菌菌株的致病类型进行分析。研究表明,鉴别寄主技术将26个菌株的致病类型划分为4种类型,其中强和中等致病类型主要分布在辽宁省瓦房店市、吉林省公主岭市和河北省保定市。玉米弯孢叶斑病菌在酯酶、苹果酸脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶同工酶谱存在差异,不同菌株间的某些同工酶谱带数差异显著。     

玉米弯孢叶斑病菌生理分化及鉴定技术

 从我国20余个主栽玉米品种和20个骨干自交系中筛选出沈135、78599-1、Mo17、477、C8605、E28、7922和黄早4等8个自交系,作为鉴别寄主来研究弯孢叶斑病菌的生理分化。研究表明,弯孢叶斑病菌[Curvularia lunata(Wakker) Boed.]在温室进行的苗期鉴定与田间成株期鉴定的生理分化结果一致。苗期鉴定具有操作简单、鉴定环境条件易控制等特点。通过8个鉴别寄主将采自我国玉米产区的20株弯孢叶斑病菌分为6个致病类型,其中类型A致病性强、分布广,为优势致病类群;类型D主要分布在我国零星发生的地区,为弱致病类群。同时研究了影响病菌生理分化鉴定的主要环境因子,其中湿度、温度和植株营养状况对病菌生理分化鉴定结果有明显影响。本研究结果为我国玉米品种抗性鉴定、弯孢菌叶斑病流行监测和品种合理布局提供了理论依据。     

玉米新月弯孢菌(Curvularia lunata)的RAPD分析

 对分离自玉米弯孢菌叶斑病标样中的77株新月弯孢菌和1株来自水稻的新月弯孢菌进行RAPD分析表明,菌株间具有丰富的遗传多样性,在相似系数约0.60处,所有菌株被聚为3个组,但88.0%的菌株聚入第Ⅰ组内,其余菌株被聚入另外2个组内。第Ⅰ组内共有69个菌株,包含来自不同区域的致病性较强的菌株,是玉米弯孢菌叶斑病的优势类群,其余2个类群主要是一些致病能力较弱或不致病的菌株。结果表明,新月弯孢菌种内菌株的遗传多样性与致病性相关,但与菌株地理来源无明显的直接关系。     

玉米弯孢叶斑病菌多聚半乳糖醛酸酶Clpg1基因功能验证

为明确玉米弯孢叶斑病菌的多聚半乳糖醛酸酶基因Clpg1在其致病过程中的作用,采用Double-joint PCR技术构建融合片段,利用PEG介导的原生质体转化技术获得18株抗潮霉素突变体,经检测得到1株Clpg1基因敲除突变体ΔClpg1。通过与野生型菌株比较,发现ΔClpg1产孢量和孢子萌发率下降、多聚半乳糖醛酸酶活性降低,致病力减弱。这些结果表明Clpg1基因影响多聚半乳糖醛酸酶活性,调控了玉米弯孢叶斑病菌的致病性。     

PEG介导的玉米弯孢叶斑病菌遗传转化

为了探索不同酶系组成对玉米弯孢叶斑病菌原生质体制备的影响,建立该病菌原生质体遗传转化系统,采用酶系混合物裂解菌丝体制备原生质体,采用PEG介导方法进行原生质遗传转化,通过PCR和Southern blotting技术对转化子进行验证。结果表明:1%溶壁酶+1%蜗牛酶+1%纤维素酶混合酶系为玉米弯孢叶斑病菌原生质体制备的最佳酶系,可以产生原生质体6.78×106 cfu/mL。用PEG介导方法转化共获得16个稳定的转化子,从中随机挑取5个转化子发现质粒pV2已被成功整合到基因组中。本研究获得了制备玉米弯孢叶斑病菌原生质体的最佳酶系,建立了PEG介导的原生质体遗传转化体系,为开展该菌致病相关基因克隆和基因功能研究提供了一种手段。     

玉米新月弯孢叶斑病研究进展

 玉米弯孢叶斑病是一种世界性玉米病害,也是中国玉米产区的主要病害之一。20多年来,国内外在该病害发生规律、致病性分化与诱导抗性机理、生物防治技术等方面开展了深入研究。本文主要就该病害优势致病菌新月弯孢菌 [Curvularia lunata (Wakker)Boedijn]的生物学特性、致病因子与生理分化机理、毒素结构鉴定、毒素合成与调控、诱导抗病性分子机理等方面的研究进展进行综述,以期对玉米弯孢叶斑病防控技术的创新提供参考。     

玉米新月弯孢叶斑病研究进展

 玉米弯孢叶斑病是一种世界性玉米病害,也是中国玉米产区的主要病害之一。20多年来,国内外在该病害发生规律、致病性分化与诱导抗性机理、生物防治技术等方面开展了深入研究。本文主要就该病害优势致病菌新月弯孢菌 [Curvularia lunata (Wakker)Boedijn]的生物学特性、致病因子与生理分化机理、毒素结构鉴定、毒素合成与调控、诱导抗病性分子机理等方面的研究进展进行综述,以期对玉米弯孢叶斑病防控技术的创新提供参考。     

葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)全基因组分泌蛋白的预测及功能分析

葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)是引起多种果树和林木枝干溃疡病和果实腐烂病的重要病原菌.为明确葡萄座腔菌的致病机理,采用SignalP、WoLF PSORT、TMHMM、GPI-SOM等软件,对葡萄座腔菌全基因组14 998条蛋白序列进行了分泌蛋白预测和功能分析.结果表明B.dothidea...     

稻曲病菌SIX效应蛋白参与调控植物免疫

为明确稻曲病菌Ustilaginoidea virens的SIX(secreted in xylem)效应蛋白功能,利用生物信息学软件预测6个SIX1蛋白和1个SIX2蛋白的分泌特性,并通过酵母分泌系统对其分泌特性进行验证,在烟草上通过根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的瞬时表达系统检测SIX蛋白对小鼠促凋亡蛋白BAX、致病疫霉Phytophthora infestans激发子INF1、大豆疫霉Phytophthora sojae病原相关分子模式糖基水解酶XEG1引起烟草细胞坏死的作用,在烟草上表达SIX蛋白后接种辣椒疫霉Phytophthora capsici并观察其对辣椒疫霉侵染的作用。结果显示:所检测的SIX蛋白中有5个含有预测的信号肽,2个被预测为非经典分泌蛋白,但经酵母分泌系统验证均具有分泌功能;大部分SIX蛋白能够抑制BAX、INF1、XEG1引起的烟草细胞坏死,但抑制坏死的情况并不完全一致;大部分含信号肽的SIX蛋白能够促进辣椒疫霉侵染,UV8b＿3638去信号肽突变体也能够促进辣椒疫霉侵染。表明大多数SIX蛋白参与调控植物免疫,且能促进病原...     

甜菜夜蛾中肠碱性磷酸酶alp2基因的克隆、表达及功能分析

为探究甜菜夜蛾Spodoptera exigua中肠碱性磷酸酶(alkaline phosphatase protein 2,ALP2)是否为Cry1Ac杀虫蛋白的受体,采用同源克隆和RACE技术克隆了编码alp2基因的完整c DNA序列,利用荧光定量PCR比较了甜菜夜蛾幼虫中肠不同龄期ALP2表达量的差异,利用Ligand blot方法检测了中肠ALP2与Cry1Ac杀虫蛋白的结合。结果表明,alp2基因序列全长1 629 bp(Gen Bank序列号为KP420013),编码542个氨基酸,预测在氨基酸序列N端包含1个由21个氨基酸组成的信号肽,在C端存在1个GPI修饰的锚定位点,且在整个氨基酸序列中存在多个糖基化修饰位点。在整个甜菜夜蛾幼虫期均有ALP2表达,但不同龄期的表达量差异显著,1龄幼虫期表达量最低,4龄幼虫期最高。Ligand blot方法检测结果表明原核表达的ALP2片段与活化的Cry1Ac杀虫蛋白可以结合。研究表明,甜菜夜蛾中肠的ALP2可能是Cry1Ac的受体之一。     

Cloning and characteristics of <Emphasis Type="Italic">Brn1</Emphasis> gene in <Emphasis Type="Italic">Curvularia lunata</Emphasis> causing leaf spot in maize

The full length cDNA of the Brn1 was first cloned, and then expression of the Brn1 was analyzed and the function was identified by silencing technology. Results show that the full length cDNA of the C. lunata Brn1 gene contains 1001 base pairs and an 801 bp open reading frame encoding 267 amino acids. Semi-quantitative PCR analysis shows that the expression of Brn1 at 96 h is significantly higher than at 24 and 72 h (p < 0.05) in both the highly virulent isolate CX-3 and the weakly virulent isolate DD60. Brn1-silenced transformants were light brown in culture filtrate, and have significantly reduced toxin production relative to the wild-type. These results imply that Brn1 gene in C. lunata is not only involved in 1,8-dihydroxynaphthalene melanin synthesis, but is also relatively associated with toxin biosynthesis of the pathogen.     

褐飞虱化学感受蛋白基因克隆与信号肽活性鉴定

为科学利用化学感受蛋白（chemosensory protein,CSP）绿色防控褐飞虱Nilaparvata lugens,采用同源序列比对和基因克隆对褐飞虱CSP基因进行鉴定,利用基因组分析其CSP基因簇,通过酵母信号肽分泌验证系统验证褐飞虱CSP信号肽的活性。结果显示,共克隆了15个褐飞虱CSP基因,其中有4个CSP基因为新鉴定到的;共发现了2个CSP基因簇,均位于褐飞虱2号染色体上;14个CSP的N末端序列有较强的信号肽分泌活性,其中11个活性序列与SignalP-4.1预测的序列一致,另外3个CSP的活性序列比SignalP-4.1预测的序列长。     

黄翅绢丝野螟气味受体基因GcaeOR10的鉴定及组织表达分析

为明确黄翅绢丝野螟Glyphodes caesalis气味受体基因GcaeOR10(GenBank登录号MW701397)的生物信息学特征及组织表达谱,使用生物信息学软件对其进行序列分析,并通过实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qPCR)技术检测其在黄翅绢丝野螟成虫不同组织中的表达量。结果显示,黄翅绢丝野螟GcaeOR10基因开放阅读框（open reading frame,ORF）全长为1 200 bp,编码399个氨基酸残基,预测其编码的蛋白质分子量为45.67 kD,等电点为8.65,无信号肽,具有昆虫气味受体家族7个跨膜蛋白（7 transmembrane proteins,7tm-6）超家族的保守结构域,存在26个潜在的磷酸化位点,含有7个跨膜结构域,且N端位于细胞膜内,C端位于细胞膜外。黄翅绢丝野螟GcaeOR10与桑螟Glyphodes pyloalis的GpylOR17亲缘关系最近,其次与松蛀螟Conogethes pinicolalis的CpinOR39、CpinOR36和桃蛀螟Conogethes p...     

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。