小麦蓝矮病植原体转运蛋白secY基因片段序列分析

 Wheat blue dwarf(WBD) is a disease caused by phytoplasma and only reported from China. A fragment about 1.3 kb in protein translocation gene, secY was amplified by PCR from the total DNA of di-seased wheat sample with primer pair secYF/secYR, which was designed based on secY gene sequence of known 16SrI group members. Nucleotide acid sequence analysis of amplified fragment indicated that the length was 1 240 bp. A phylogenetic tree based on secY gene sequences was constructed and showed that wheat blue dwarf phytoplasma was clustered into the Candidatus Phytoplasma asteris, subgroup 16SrI-C. Wheat blue dwarf phytoplasma showed high homology with clover phyllody phytoplasma strains based on sequence comparison and phylogenetic analysis.     

小麦蓝矮病植原体16S rDNA序列分析研究

 小麦蓝矮病是我国西北地区冬小麦上一种重要病害。本研究利用植原体16S rDNA通用引物对小麦蓝矮病患病植株全DNA进行nest-PCR扩增,获得1.2 kb的特异片段,并对扩增产物进行核苷酸序列测定,从分子水平证明了小麦蓝矮病的病原是植原体。利用最大简约法构建了16S rDNA系统演化树,系统演化关系分析表明:小麦蓝矮病植原体应该归属于翠菊植原体(Candidatus Phytoplasma asteris);小麦蓝矮病植原体与三叶草变叶病植原体(CPh)关系密切,被聚类为同一亚组(16Sr I-C),但是它们在寄主范围和传播介体等生物学性状方面差异很大。     

介体条沙叶蝉传播小麦蓝矮病植原体特性研究

小麦蓝矮病植原体(wheat blue dwarf,WBD)属于翠菊黄化组三叶草绿变亚组植原体(16SrⅠ-C),由介体条沙叶蝉(Psammotettix striatus L.)专化性传播。通过电镜超微结构观察,在接种小麦、长春花和带毒条沙叶蝉体内有大量植原体,而在健康植物组织、无毒条沙叶蝉和带毒条沙叶蝉所产卵中未见植原体的存在。通过介体传毒试验和PCR检测发现,条沙叶蝉最适获毒期为7 d,植原体在虫体内的潜育期为1 5～1 7 d,接毒期为2～3 d。条沙叶蝉一旦获毒可终生持毒和传毒。不同虫态的条沙叶蝉带毒率没有明显的差异,但寄生植物的种类影响其带毒率。     

小麦蓝矮病植原体16S rDNA基因片段的比较分析

 小麦蓝矮病是陕西乃至西北冬麦麦区的一个重要病害,由介体条沙叶蝉专化性传播。对小麦蓝矮病株叶片和带毒条沙叶蝉进行超薄切片及电镜观察,在叶片韧皮部和叶蝉后肠中均观察到大量典型植原体。利用植原体16S rDNA基因保守序列通用引物对Rm16F2/Rm16R1,应用PCR技术从小麦蓝矮病株叶片中扩增到1.4 kb的特异片段。通过对16S rDNA基因片段序列同源性比较,结果表明小麦蓝矮病病原与三叶草绿变、翠菊黄化、绣球花绿变、草莓矮化和番茄巨芽植原体亲缘关系较近,其同源率为99.2%~99.9%。据此可以判定小麦蓝矮病植原体是属于植原体16SrⅠ组,确定了其分类地位。     

小麦蓝矮植原体寄主范围的鉴定及RFLP分析

 小麦蓝矮是我国首次报道的小麦植原体病害。采用介体接种植物,症状观察和应用植原体16S rDNA基因通用引物对R16mF2/R16mR1进行PCR扩增,在接种小麦和传毒介体中均扩增出1.4kb的特异片段,鉴定出小麦蓝矮植原体新寄主7种。用巢式PCR方法对小麦蓝矮病田自然发病杂草进行分子检测,从表现症状的10种杂草中均扩增出1.2kb的特异片段。利用6种植原体特异性限制性内切酶对10种杂草的扩增片段进行RFLP(restriction fragment length polymor-phism)分析表明:扩增片段的RFLP图谱与目前已知的16Sr I组翠菊黄化植原体的RFLP图谱相近。鉴定出小麦蓝矮植原体田间自然新寄主10种。     

水稻瘤矮病毒P12蛋白抗血清制备及其应用

为了进一步研究水稻瘤矮病毒(Rice gall dwarf virus,RGDV)P12的功能,将RGDV-GX P12编码区亚克隆至原核表达载体,并导入大肠杆菌诱导表达;重组的P12融合蛋白经Ni-NTA His·Bind Resins纯化后用于免疫小鼠制备抗血清,并进行Western blotting分析。结果显示,约41 kD大小的RGDV P12融合蛋白可在大肠杆菌中高效表达;利用该重组蛋白所制备的抗血清可特异地与融合表达和非融合的P12蛋白发生强烈的免疫学反应。利用该特异性抗血清在病毒粒子样品中检测不到P12蛋白,而在病株总蛋白样品中可检测到1条与预期大小一致的明显条带,表明RGDV P12是一种非结构蛋白。     

水稻草矮病特异蛋白抗血清的制备及应用

 采用不同pH值沉淀法及超速离心获得提纯的水稻草矮病特异蛋白。提纯的S-蛋白具有典型的蛋白紫外吸收曲线,提纯产量为28 mg/100 g病叶。从SDS-PAGE精提纯的S-蛋白免疫兔子上获得抗血清,经微量沉淀反应、琼脂双扩散测定,其效价分别为1:1024和1:256。获得的S-蛋白抗血清与提纯的S-蛋白及感病植株,在琼脂双扩散反应中,均有明显的沉淀线出现,对照健株及提纯的水稻草矮病毒则无反应。利用制备的S-蛋白抗血清经A-蛋白酶联免疫吸附法检测,结果表明:S-蛋白抗血清与提纯S-蛋白及感病植株有专化性反应,且不同品种、不同部位、接种后不同发病时间的水稻病株中S-蛋白的积累量有差异,这就为RGSV的检测提供了一种快速、简便的方法。     

小麦兰矮病病原物——类菌原体的初报

 对陕西、甘肃历史上严重发生的小麦兰矮病经超薄切片电镜观察,在受侵叶切片韧皮部筛管细胞、叶肉薄壁细胞及叶绿体中可见大量典型类菌原体病原物。根据症状特征和类菌原体病原物,初步定名为小麦类菌原体兰矮病(Wheat Mycoplasma Like-Organism Blue Dwarf-WMBD)。     

甘蔗线条花叶病毒P1蛋白基因原核表达及抗血清制备

甘蔗线条花叶病毒Sugarcane streak mosaic virus(SCSMV)是引起甘蔗花叶病的主要病原之一,在世界各大蔗区普遍发生,严重威胁甘蔗产业的发展.建立快速有效的检测方法对于SCSMV的防控有着重要意义.本研究依据SCSMV P1基因序列合成一对引物,扩增获得1 074 bp的目的基因,将目的基因与...     

不同品种(系)对小麦蓝矮病的抗病性鉴定研究

 小麦类菌原体蓝矮病(Wheat Mycoplasma Like-organism Blue Dwarf,WMBD)是西北及北方麦区冬小麦上的一个重要病害。曾先后报道为小麦红矮、小麦兰矮病毒病等。     

Identification of wheat blue dwarf phytoplasma effectors targeting plant proliferation and defence responses

The identification of effectors from pathogenic microbes is one of the most important subjects for elucidating infection mechanisms. Wheat blue dwarf (WBD) phytoplasma causes dwarfism, witches' broom, and yellow leaf tips in wheat plants, resulting in severe yield loss in northwestern China. In this study, 37 candidate effector proteins were transiently expressed in Nicotiana benthamiana. Plants expressing the SAP11‐like protein SWP1 exhibited typical witches' broom. Interestingly, another protein, SWP11, induced both cell death and defence responses, including H₂O₂ accumulation and callose deposition. Analysis by qRT‐PCR was used to show that a marker gene of the hypersensitive response, HIN1, and three pathogenesis‐related genes, PR1, PR2 and PR3, were significantly up‐regulated in leaves of N. benthamiana expressing SWP11. In addition, SWP12 and SWP21 (TENGU‐like) were shown to suppress SWP11‐, BAX‐, and/or INF1‐induced cell death. These results indicated that SWP21 has a distinct role in virulence compared with TENGU and that WBD phytoplasma possesses effectors that target plant proliferation and defence responses. The ability of these effectors to trigger or suppress plant immunity provides new insights into the phytoplasma–plant interaction.     

小麦矮缩病毒外壳蛋白基因的原核表达、抗体制备及应用

 小麦矮缩病毒(Wheat dwarf virus,WDV)引起的小麦矮缩病是近年来我国小麦生产中的一种重要病毒病害,急需研发快速精准的检测技术用于预测预报和病毒-介体相互作用的研究。本研究应用Gateway重组技术构建了外壳蛋白基因(Coat protein, CP)的原核表达载体,将重组表达载体转化大肠杆菌Rosetta,经IPTG诱导获得CP基因原核表达蛋白。以重组蛋白为抗原免疫新西兰大白兔制备得到了相应的抗体,Western blot检测表明制备的抗体能与CP重组蛋白、感病小麦和带毒叶蝉特异性结合,说明获得的抗体特异性高。用获得的抗体进行免疫荧光标记,观察到病毒分布在介体叶蝉的前中肠和中中肠部位,为WDV的预测预报和介体条沙叶蝉传毒机制的研究奠定了基础。     

小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白(Imp)的跨膜区影响其在大肠杆菌中的表达

根据跨膜区预测结果,设计ImpF1/ImpR1和ImpF2/ImpR2两对特异性引物。以ImpF1/ImpR1,ImpF1/ImpR2,Imp-F2/ImpR1和ImpF2/ImpR2共4个组合经PCR扩增得到4个目标片段,即:免疫膜蛋白Imp基因的全长(Imp-B);切除C-端跨膜区的Imp基因的基因序列(Imp-N);切除N-端跨膜区的Imp基因的基因序列(Imp-C);切除N-和C-端跨膜区的Imp基因的基因序列(Imp-S)。经酶切连接到原核表达载体Pmal-c2x,并转入E.coliBL21(DE3)PlysS菌株中。SDS-PAGE电泳验证,只有切除N-、C-端跨膜区的Imp基因的基因序列(Imp-S)得到大量表达,结果表明:小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白的跨膜区影响其在大肠杆菌中的表达。根据跨膜区预测结果,设计ImpF1/ImpR1和ImpF2/ImpR2两对特异性引物。以ImpF1/ImpR1,ImpF1/ImpR2,Imp-F2/ImpR1和ImpF2/ImpR2共4个组合经PCR扩增得到4个目标片段,即:免疫膜蛋白Imp基因的全长(Imp-B);切除C-端跨膜区的Imp基因的基因序列(Imp-N);切除N-端跨膜区的Imp基因的基因序列(Imp-C);切除N-和C-端跨膜区的Imp基因的基因序列(Imp-S)。经酶切连接到原核表达载体Pmal-c2x,并转入E.coliBL21(DE3)PlysS菌株中。SDS-PAGE电泳验证,只有切除N-、C-端跨膜区的Imp基因的基因序列(Imp-S)得到大量表达,结果表明:小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白的跨膜区影响其在大肠杆菌中的表达。     

大麦黄矮病毒PAV青海分离物运动蛋白抗血清制备及其与同属BYDVs的血清学关系

 大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf viruses, BYDVs)属于黄症病毒科,主要以蚜虫为介体进行传播,引发多种作物减产或绝收。本文将BYDV-PAV青海分离物的运动蛋白(MP)克隆到原核表达载体pDB-MBP-His上,转化大肠杆菌Rosetta(DE3),在IPTG诱导下表达蛋白分子量约为61 kDa的融合蛋白。将纯化后的蛋白作为抗原免疫‘新西兰’大白兔制备抗血清,Western blot检测本生烟瞬时表达带标签的MP蛋白,结果显示该抗血清效价为1∶32 000,灵敏度达1∶256,且该抗血清可与相差34个氨基酸的PAV015株系以及隶属于黄症病毒属其他的BYDVs(PAS、MAV、KerⅡ和KerⅢ)MP均能发生强烈的血清学反应,具有血清学相关性。本研究制备的大麦黄矮病毒PAV青海分离物运动蛋白多克隆抗体为探索BYDV-PAV运动蛋白的功能以及作用机制打下了基础。     

大麦黄矮病毒GPV株系ORF4基因在大肠杆菌中的表达及特异抗血清的制备

 根据已报道的大麦黄矮病毒GPV株系(BYDV-GPV)相关基因序列设计合成引物,利用RT-PCR方法获得ORF4基因,并将其克隆到原核表达载体pET-5a中。经IPTG诱导、SDS-PAGE分析,结果表明:ORF4基因在大肠杆菌BL21(DE3) pLysS中获得了高效表达,分子量为17 kDa。以回收的表达产物为抗原免疫家兔,制备了BYDV-GPV 17kDa蛋白的特异性抗血清。Western blot检测结果,制备的抗血清可用于检测BYDV-GPV侵染后在燕麦体内表达的17 kDa蛋白。     

利用酵母双杂交膜系统筛选与小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白互作的异沙叶蝉蛋白

正小麦蓝矮病(Wheat blue dwarf,WBD)是我国西北麦区一种重要植原体病害,在我国西部地区危害严重。该病害由异沙叶蝉(Psammotettix alienus L.)专化性传播,介体传毒成为病害流行的重要中心环节[1]。本实验室前期通过免疫荧光标记研究发现WBD植原体免疫膜蛋白(immunodominant membrane protein, IMP)与介体异沙叶蝉肌动蛋白互作,说明IMP在植原体传播和致病过程中起关键作用。     

利用酵母双杂交膜系统筛选与小麦蓝矮植原体免疫膜蛋白互作的异沙叶蝉蛋白

In order to investigate interactive proteins in leafhopper (Psammotettix alienus L.) with WBD phytoplasma, the protein interaction analysis was performed by using WBD phytoplasma IMP (immunodominant membrane protein) as bait protein to screen a cDNA library of leafhopper using a split-ubiquitin yeast membrane system. Through the screening test, 30 clones were obtained from the cDNA library and 8 proteins were identified by searching against NCBI database, such as tubulin, peptidyl-prolyl cis-trans isomerase, Cdc42 protein, ribosomal proteins and ATP-F0 subunit protein, etc. The interactions between IMP and 8 putative proteins were further confirmed by co-transformation and β- Galactosidase assays. This study could be useful for understanding the molecular interaction mechanism between WBD phytoplasma and insect vector and the specificity of transmission.