小麦内生菌对小麦赤霉病菌的抑制活性

从健康小麦植株内共获得98株内生菌。采用抑制菌丝生长速率法初筛出6株菌株发酵液对小麦赤霉病菌菌丝生长有抑制作用,进一步通过离体和活体生物活性测定方法,系统研究该6株菌株对小麦赤霉病的生物活性。结果表明,JY2001-4和JY2001-10菌株发酵液对小麦赤霉病有很好的防治效果。穗部活体试验中,JY2001-4和JY2001-10发酵液对小麦赤霉病的保护效果分别为83.33%和86.67%,治疗效果分别为73.33%和78.33%;田间药效试验中,JY2001-4和JY2001-10发酵液对小麦赤霉病的保护效果分别为60.49%和67.34%,治疗效果分别为53.01%和55.33%。     

鸡β-防御素-9的融合表达及其多克隆抗体的制备与鉴定

目的探究重组禽β-防御素6 (AvBD6)、禽β-防御素9 (AvBD9)蛋白的原核表达及其生物学特性。方法将AvBD6和AvBD9成熟肽基因克隆到表达载体pGEX-6P-1上,进而将重组表达质粒转化到BL21(DE3)pLysS 感受态中,用IPTG进行诱导表达后对其进行纯化,SDS-PAGE电泳分析重组蛋白AvBD6和AvBD9的表达情况,继而检测其体外抗菌活性并用透射电镜观察细菌形态变化,检测重组蛋白对鸡红细胞的溶血活性。结果重组AvBD6和AvBD9蛋白诱导表达的分子量约为30 ku,且主要在上清中表达。2种重组蛋白对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有抗菌活性。电镜观察显示：菌体内容物外泄,损伤严重,并且重组蛋白对鸡红细胞无溶血活性。结论本研究制备的AvBD6和 AvBD9重组蛋白具有良好的生物安全性和抑菌效果,为进一步研究其抗菌机制及临床初步应用奠定了基础。     

小麦内生细菌鉴定及其对小麦赤霉病菌的拮抗作用

为筛选小麦赤霉病的强拮抗菌,探索生物防治的可行性,对来自福建的小麦内生拮抗菌进行了鉴定和分析研究。结果表明,5个菌株均为芽孢杆菌,对小麦赤霉病都有拮抗作用,其中,菌株JY1-9,JY1-3的抑制作用明显高于其他3个菌株。JY1-9,JY1-3菌株作为小麦赤霉病的生防材料,具有潜在的生防应用前景。     

小麦赤霉病菌代谢物 Integracide A抗菌除草活性研究

为明确小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)农药活性代谢物的结构及其抗菌除草活性。采用乙酸乙酯提取、凝胶柱层析及反相高效液相色谱分离技术获得该代谢物高纯度活性化合物,采用核磁共振波谱和多级质谱等技术鉴定其化学结构;采用菌丝生长速率法、微量稀释法和平皿法测定该代谢物的抗真菌、抗细菌和除草活性。结果表明:活性化合物鉴定为四环三萜类抗生素-integracide A,其对烟草青枯病菌(Pseudomonas solanacearum)有强烈的抑菌活性,最低抑菌质量浓度(MIC)为6.25 mg/L;对反枝苋(Amaranthus retroflexus)种子萌发和根生长有强烈的抑制作用,抑制中浓度(EC50)分别为13.20mg/L和3.46mg/L。小麦赤霉病菌代谢物integracide A具有较强的抑菌和除草活性。     

牦牛β-防御素5基因的原核表达及表达产物的抑菌活性

【目的】克隆与表达牦牛β-防御素5(BNBD5)基因,检测其重组蛋白的体外抗菌活性。【方法】采用RT-PCR方法从牦牛肺组织中扩增BNBD5基因成熟肽编码区,根据已发现的哺乳动物β-防御素5和部分禽β-防御素5的序列构建遗传进化树。将BNBD5基因亚克隆到原核表达载体pET-32a(+)的BamHⅠ和XhoⅠ双酶切位点上,构建重组表达质粒pET32a-BNBD5。将重组表达质粒转化大肠杆菌BL21,用IPTG于37℃进行诱导表达,SDSPAGE检测融合蛋白的表达情况,并对该重组蛋白进行纯化,测定其体外抑菌活性。【结果】克隆得到了BNBD5基因成熟肽编码片段,其长度为138bp,编码45个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸残基。经遗传进化分析发现,该基因序列与黄牛的mRNA同源性最高,可达到86.2%。经IPTG诱导,获得了分子质量为25ku的牦牛β防御素-5成熟肽融合蛋白。琼脂糖扩散结果表明,0.08mg/mL的纯化蛋白对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均有抗菌作用。【结论】牦牛BNBD5成熟肽在大肠杆菌中得到了成功表达,其产物对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有抗性。     

杜仲内生细菌拮抗小麦赤霉病菌研究

为明确杜仲内生细菌对小麦赤霉病菌的抑菌活性,利用稀释涂布法对杜仲的内生细菌进行分离纯化;并以小麦赤霉病菌为指示菌,对杜仲内生细菌进行了对峙培养和盆栽防效等研究;通过分子鉴定确定拮抗菌株的分类地位,深入探讨拮抗菌株的抑菌机制。结果显示:杜仲中共分离获得104株内生细菌,其中内生细菌DZSG09、DZSJ16、DZSG23对小麦赤霉菌均具有较好的抑菌效果,且DZSG23对小麦赤霉病菌的抑制率达到69.04%;小麦盆栽试验结果表明,菌株DZSG23对小麦赤霉病的防治效果最佳,接种小麦赤霉病菌第10天,DZSG23处理组的防治效果达到40.89%;16S rDNA序列分析表明,DZSG23为芽孢杆菌属微生物,显微观察发现其可引起小麦赤霉病菌菌丝膨大、畸形;且DZSG23菌株的菌悬液、次级代谢产物对小麦赤霉病菌分生孢子萌发的影响较低,但致畸作用较明显,DZSG23菌悬液(1×10⁶ CFU·mL^-1)和次级代谢产物(10 mg·mL^-1)处理36 h,小麦赤霉病菌分生孢子的畸形率分别达到57.70%和36.67%,均能造成小麦赤霉病菌分生孢子膨大、畸形,导致芽管肿胀、扭曲。本研究结果为拮抗菌株DZSG23的应用提供了科学依据。     

小麦赤霉病菌拮抗菌的分离及鉴定

小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引发的真菌性病害,严重威胁我国小麦的安全生产和粮食安全。生物防治是一种绿色高效且相对安全的防治措施,契合农业可持续发展的要求,近年来逐渐受到重视。研究旨在从小麦内生菌中筛选出小麦赤霉病拮抗菌,为植物生防提供理论依据。试验采用平板对峙法从小麦根、茎、叶、穗中筛选对小麦赤霉菌具有高效拮抗作用的内生菌株。共得到7株小麦赤霉菌拮抗菌,其中从小麦叶部分离到的WY-3表现最强的拮抗能力,抑菌圈直径达到26.3 mm。通过生理生化特征以及16S rDNA序列分析,初步鉴定WY-3为暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis)。WY-3对火龙果炭疽病菌(Colletotrichumgloeosporioides)、棉花立枯病菌(Rhizoctonia solani)、白绢病菌(Sclerotium rolfsii)、梨黑斑病菌(Alternariakikuchiana)也表现较好的拮抗活性。WY-3可被酪素、淀粉以及明胶所水解液化,表明其可降解。WY-3对氯霉素和氨苄西林钠均表现极强的耐药性。研究结果表明WY-3对小麦赤霉菌拮抗效果好且对环境友好,是开展生物防治的理想菌株。     

β_1-和β_2-微管蛋白基因在赤霉病菌抗多菌灵中的作用

【目的】揭示β1-微管蛋白基因(β1-tub)和β2-微管蛋白基因(β2-tub)在赤霉病菌(Gibberella zeae)对多菌灵的抗性过程中所起的作用。【方法】采用PCR克隆测序法测定Js449(EC50=7.911μg·m L-1)、Js462(EC50=6.515μg·m L-1)、Js484(EC50=5.031μg·m L-1)、Js506(EC50=8.455μg·m L-1)和Js519(EC50=6.280μg·m L-1)等5个多菌灵抗性菌株的α-、β1-、β2-、γ-tub序列,并与敏感菌株HG-1(EC50=0.552μg·m L-1)进行比对。采用实时荧光定量PCR(q PCR)测定β1-tub和β2-tub在多菌灵胁迫下的抗性菌株Js506中的相对表达量。构建β1-tub和β2-tub的超量表达载体,分别在HG-1中表达。运用split PCR获得含有潮霉素磷酸转移酶基因和目标基因的融合片段,并对Js506进行原生质体转化,通过同源重组获得β2-tub的敲除体和互补体。对菌株Js506、HG-1及其突变体分别进行多菌灵敏感性测定、菌落生长观察和致病力测定。【结果】基因比对结果表明,5个抗性菌株的α-、β1-、γ-tub基因序列与敏感菌株的一致。对β2-tub序列比对结果表明,Js449、Js462和Js506菌株的第167位氨基酸由苯丙氨酸(Phe)变为酪氨酸(Tyr)。Js484菌株的第200位氨基酸由苯丙氨酸(Phe)变为酪氨酸(Tyr)。Js519菌株的第198位氨基酸由谷氨酸(Glu)变为谷氨酰胺(Gln)。5μg·m L-1多菌灵能诱导Js506菌株的β1-tub表达量显著上调(P0.05)。10μg·m L-1的多菌灵对Js506菌株的β2-tub表达量影响不显著。β1-tub的超量表达使HG-1突变体的EC50增加至2.839μg·m L-1,抗药性显著增强(P0.05)。β2-tub超量表达突变体的抗性水平与野生型菌株无显著差异。对Js506菌株的β2-tub进行敲除试验,分别获得了2个转化体(△β2tub-Js506-1、△β2tubJs506-2),经潮霉素抗性筛选、PCR和Southern杂交验证,确认2个转化体均不含有β2-tub。与野生型菌株Js506相比,敲除体△β2tub-Js506-1(EC50=0.078μg·m L-1)和△β2tub-Js506-2(EC50=0.072μg·m L-1)对多菌灵均表现为超级敏感,且菌落生长变慢,致病力显著下降(P0.05)。对△β2tub-Js506-1进行互补转化获得了2个互补体,β2tub-Js506-C1(EC50=7.521μg·m L-1)和β2tub-Js506-C2(EC50=7.243μg·m L-1),2个互补转化体均使敲除体△β2tubJs506-1基本恢复了抗性、菌落生长速率和致病力。【结论】5个赤霉病菌菌株对多菌灵的抗性与β2-tub的第167、198、200位密码子突变有关,与α-、β1-和γ-tub序列的突变无关。β1-tub在多菌灵胁迫下诱导表达,且β1-tub的超量表达能增强赤霉病菌对多菌灵的抗性。β2-tub是小麦赤霉病菌对多菌灵抗性所必需的,β1-tub和β2tub均能影响赤霉病菌对多菌灵的抗性。     

小麦赤霉病菌的侵染过程

对苏麦三号、新中长、东海63和农林61等4个品种36个接种小穗的石蜡切片,进行显微镜观察。结果指出,小麦赤霉病菌可以菌丝直接侵入颖片或花药表皮,也可以通过花药的自然裂口侵入。最先侵染的部位是花药,其次为颖片内侧壁及小穗基部缝隙内的组织。观察表明,病菌首先侵染花药,然后横向扩展侵染靠近花药的颖片内侧壁,及垂直向下蔓延至子房的侵染方式占31个,是典型的侵染过程。研究结果还指出,病害在小穗内的发展,由于颖片对病茵扩展的阻隔作用,垂直扩展快于横向扩展,造成小穗的半病半健状况。     

重组鸡β-防御素12蛋白的原核表达及其生物学特性分析

为探讨鸡β-防御素12（AvBD12）的生物学特性,试验采用RT-PCR方法从鸡脾脏组织中扩增到鸡AvBD12基因,其cDNA大小为198 bp,编码65个氨基酸。将该基因亚克隆到大肠杆菌原核表达载体pProex HTa上,进行原核表达。Tricine-SDS-PAGE电泳表明,重组鸡AvBD12融合蛋白分子质量约为14 ku。对该重组蛋白进行纯化与体外抗菌活性的测定,结果显示,纯化后的重组鸡AvBD12融合蛋白对金黄色葡萄球菌和兔波氏杆菌有较高抗菌活性,对猪霍乱沙门氏菌和乳酸菌的抗菌活性较弱。高盐浓度对其抗菌活性有显著影响。该重组蛋白对鸡红细胞无显著溶血活性。荧光定量PCR结果表明,AvBD12基因在所测定的15个鸡组织器官中均有表达。     

抗玉米赤霉烯酮毒素单链抗体-碱性磷酸酶融合蛋白的表达

根据抗玉米赤霉烯酮毒素单链抗体的氨基酸序列及大肠杆菌偏爱密码子,用重叠延伸PCR法合成了单链抗体的重链和轻链,经（Gly4Ser）2Linker连接,获得完整的单链抗体基因ZEN2 scFv。将ZEN2 scFv与碱性磷酸酶（AP）编码序列连接形成融合蛋白基因ZEN2 scFv-AP,构建到pET载体,转化大肠杆菌菌株BL21（DE3）,经IPTG诱导表达及亲和层析纯化,在SDS-PAGE和Western blot分析中均检测到1条分子质量为75 ku的可溶性蛋白条带,ELISA分析证实,细菌表达的ZEN2 scFv-AP融合蛋白具有碱性磷酸酶活性。这一研究结果为建立快速、灵敏、经济的玉米赤霉烯酮毒素的ELISA检测奠定了基础。     

人参Defensin基因表达载体构建及对锈病抗性分析

通过人参Defensin基因在拟南芥中的过表达,研究其在人参锈病菌胁迫过程中的抗性作用。采用RT-PCR技术克隆人参Defensin基因,其全长为240 bp,编码80个氨基酸,预测其蛋白分子量为12.091 1 ku。通过农杆菌介导浸花法将人参Defensin基因转到拟南芥中,经过抗性筛选及分子鉴定获得转基因拟南芥。以野生型拟南芥作对照,分析植株对锈病菌的抗性作用。结果表明:经锈病菌胁迫5 d,转基因拟南芥的生长状态明显优于野生型拟南芥,Defensin基因在转基因拟南芥中的表达量极显著高于野生型对照。人参Defensin基因对人参锈病菌具有一定的抗性作用。     

小麦赤霉病的生物防治研究 Ⅲ .拮抗芽孢杆菌B4、B6菌株的防病机制

枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)B4和B6菌株对小麦赤霉病菌(Fusariumgraminearum)的作用机制主要是通过产生抗生代谢产物抑制病菌的孢子萌发和菌丝生长。抗菌物质无挥发性,主要为脂溶性和水溶物质。通过硫酸铵盐析和SDS-PGE分析,抗菌蛋白是重要的抗菌物质,蛋白组分的分子量范围在20～63kD之间。最适于两菌株产生抗菌物质的条件是:YSP培养基、pH7 0、28℃和充足的氧。产生抗菌活性物质的高峰期,分别是在培养72h(B6菌株)和96h(B4菌株)。抗菌物质在酸性和中性条件下对热稳定,在碱性条件下则不稳定。     

东北地区大豆花叶病毒3号株系衣壳蛋白的表达、纯化及单克隆抗体制备

本研究克隆了东北大豆花叶病毒3号株系衣壳(CP)蛋白基因,在大肠杆菌中表达了CP蛋白,通过亲和层析获得了纯化的CP蛋白;制备了9株CP蛋白单克隆抗体,中和试验表明,6E7、2D3、1C2这3株单克隆抗体具有中和作用,能够阻断病毒的感染。本研究制备的单克隆抗体为大豆花叶病毒检测试剂盒的研制和大豆花叶病毒抗病育种研究打下基础。     

栗疫病菌泛素核糖体L40融合蛋白基因的克隆与分析

用酿酒酵母(Saccharyomyces cerevisae)泛素融合蛋白基因从COGEME(Consortium for the functional genomics of microbial eukaryotes)植物病原菌EST(Expressed sequence tag)库中BLAST(Basic local alignment search tool)得到栗疫病菌的泛素融合蛋白EST,设计引物从栗疫病菌cDNA中克隆到该基因并测序,得到在进化上高度保守的基因,该基因开放阅读框为387 bp,编码128个氨基酸残基组成的泛素融合蛋白前体;由cDNA序列推定的氨基酸序列分析结果表明,泛素融合蛋白前体包括氮末端的泛素结构域(76个氨基酸残基)和碳末端的核糖体蛋白L40结构域(52个氨基酸残基).该蛋白为高碱性蛋白,碳末端含有一个"锌指"模式结构.与19个物种比较的结果表明,栗疫病菌与真菌泛素融合蛋白氨基酸序列相似度较高,具有高度的保守性.     

小麦组蛋白H1基因保守序列原核载体的构建及表达

采用PCR技术扩增TAT-H1bs融合基因,并通过基因操作构建了融合基因的原核重组载体pET-28a-TAT-Hlbs。将阳性重组质粒转化至受体菌Rosseta(DE3)感受态细胞中,以IPTG诱导表达,表达产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测和Western-blot检测。结果表明:重组菌能够表达目的蛋白,软件分析结果表明表达蛋白约占菌体蛋白的40%,上清表达量约为20%。上清蛋白经纯化后,Western-blot结果显示,His-Tag单克隆抗体可以很好地与所表达的蛋白带特异性结合。所获得的融合蛋白以高效胞质可溶形式表达。     

Pathogenicity and Gene Expression Pattern of the Exocrine Protein LtGH61A of Grape Canker Fungus

【Objective】Grape canker disease, caused by Botryosphaeria genus fungi, occurs in a wide range of grape-producing areas in China and seriously threatens the yield and quality of grape. The objective of this study is to analyze the function of a hypothetical exocrine protein, LtGH61A, in grape canker fungus Lasiodiplodia theobromae, and to lay a foundation for in-depth analysis of the pathogenic mechanism and disease control of grape canker fungus.【Method】The signal peptide of LtGH61A protein was predicted by SignalP 4.0. The function of LtGH61A protein was predicted by the homologous comparison and functional annotation. The exocrine characteristic of LtGH61A protein was analyzed by yeast complementary experiment. The quantitative real-time PCR (qRT-PCR) was used to analyze the expression of LtGH61A in vegetative hyphae and different infection processes. The expression of LtGH61A was inhibited through RNA interference (RNAi). The effect of LtGH61A protein on the pathogenicity of L. theobromae was analyzed by in vitro inoculation test of grape shoots. The effect of LtGH61A protein on the hyphal growth rate of L. theobromae was analyzed by comparing the colony diameter.【Result】Amino acid sequence analysis predicts that the N-terminal of the LtGH61A protein contains a signal peptide with a length of 18 amino acids. The gene function annotation suggests that LtGH61A belongs to glycoside hydrolase family 61 (GH61) and can degrade cellulose as a substrate. Yeast complementary experiments showed that the signal peptide of LtGH61A protein could guide the secretion of invertase of yeast YTK12. Compared with the vegetative hyphae, the expression of LtGH61A was increased significantly at the infectious stages, and the mRNA accumulation of LtGH61A at 48 h post inoculation was 19 times of that in the vegetative hyphae. Moreover, RNAi lines were constructed for LtGH61A and two lines RNAi-LtGH61A1 and RNAi-LtGH61A2 were confirmed by qRT-PCR. The results of in vitro inoculation test of wild-type and RNAi transformants on wounded grape shoots showed that the lesion length caused by both RNAi-LtGH61A1 and RNAi-LtGH61A2 was significantly shorter than that of wild type (WT) CSS-01s, which was about 55% of WT, indicating that LtGH61A affected the pathogenicity of L. theobromae. The colony diameter comparison showed that compared with WT, the colony diameter of RNAi-LtGH61A1 and RNAi-LtGH61A2 transformants became smaller, about 85% of WT, indicating that LtGH61A affected the hyphal growth rate of L. theobromae.【Conclusion】LtGH61A affects the pathogenicity and hyphal growth of grape canker pathogen. LtGH61A protein can be secreted outside the cell. The expression level of LtGH61A during infectious stages is significantly increased, suggesting that LtGH61A can destroy the host plant tissue by exerting its own enzyme activity function, thus promoting pathogen infection.     

IL15/PAP融合蛋白基因克隆及其原核与植物表达载体的构建

将IL15和PAP基因通过一甘氨酸接头(Gly4Ser)3连接在一起,构建原核和植物表达载体,以期表达具有导向杀伤活性的融合蛋白.在引物设计中,通过引物在IL15基因下游引入(Gly4Ser)3的编码序列和BamHI位点,然后采取分步克隆及PCR、酶切、连接等一系列分子克隆方法,将IL15和PAP基因融合在一起,构建融合蛋白的原核与植物表达载体.经PCR和NcoI/SalI双酶切鉴定及测序,证实原核表达载体pET32a-IL15/PAP及植物表达载体pB-I P中均插入了正确的融合基因序列.     

水分胁迫下小麦幼苗可溶性蛋白质的表现与小麦抗旱蛋白之初探

研究了水分胁迫下小麦幼苗可溶性蛋白质的含量变化。胁迫强度或时间达到一定值时可溶性蛋白质明显增加；电泳分析表明，干旱胁迫后至少生成６种新的蛋白质，品种间比较，抗旱性强的品种在较高胁迫强度下可溶性蛋白质含量相对较高。     

鸡新城疫病毒融合蛋白基因的克隆及进化分析

根据GeneBank中报道的NDV融合蛋白基因(F)序列,设计了一对特异性引物,用该引物对NDVLN-SN株进行了RT-PCR扩增;将扩增得到的PCR片段纯化后与pGEM-T连接得到重组质粒pGEM-F,用于核苷酸序列测定。结果该基因ORF长1662bp,编码553个氨基酸;将LN-SN毒株与GeneBank中已报道的NDV毒株进行比较,F基因核苷酸序列的同源性在83.4%~99.9%之间,推导的F蛋白氨基酸序列的同源性在88.4%~99.8%之间。