植物寄生线虫效应蛋白调控寄主防卫反应分子机制研究进展

 在植物寄生线虫与寄主互作过程中,线虫分泌器官如食道腺细胞分泌的效应蛋白在寄主细胞壁修饰和调控寄主免疫反应以及取食位点形成和维护中发挥着关键作用。解析植物寄生线虫关键效应蛋白的功能及其与寄主互作机制将为探索植物寄生线虫防控新策略提供重要的理论基础。本文从效应蛋白降解寄主细胞壁、调控寄主基础免疫反应、诱导免疫反应机制和介导翻译后修饰调控寄主免疫反应以及植物激素代谢途径的调控机制等方面进行了概述。     

植物寄生线虫效应蛋白调控寄主防卫反应分子机制研究进展

 在植物寄生线虫与寄主互作过程中,线虫分泌器官如食道腺细胞分泌的效应蛋白在寄主细胞壁修饰和调控寄主免疫反应以及取食位点形成和维护中发挥着关键作用。解析植物寄生线虫关键效应蛋白的功能及其与寄主互作机制将为探索植物寄生线虫防控新策略提供重要的理论基础。本文从效应蛋白降解寄主细胞壁、调控寄主基础免疫反应、诱导免疫反应机制和介导翻译后修饰调控寄主免疫反应以及植物激素代谢途径的调控机制等方面进行了概述。     

植物抗线虫基因与抗性机理研究进展

植物寄生线虫是严重危害农业生产的一类重要病原生物,对全球作物产量造成重大损失.抗线虫基因在植物抗线虫反应中发挥重要作用,发掘抗线虫基因并培育抗线虫品种是防治线虫病害的一条有效途径.抗线虫基因的定位与克隆对解析植物抗线虫性的分子机理做出了巨大贡献,明确线虫与寄主植物之间的互作关系及抗线虫机制,可以为制定和采取更加有效的防控策略提供借鉴.     

爪哇根结线虫-β1,4-内切葡聚糖酶基因cDNA全长克隆和序列分析

 以爪哇根结线虫为材料,根据同源序列法分别进行3'末端和5'末端的RACE,获得-β1,4-内切葡聚糖酶基因cDNA全长。此cDNA全长序列为1 675 bp,包括1 521 bp的完整ORF,编码一含506 aa的多肽。该基因命名为Mj-eng3-,其推导蛋白的编码氨基酸与南方根结线虫的-β1,4-内切葡聚糖酶基因MI-ENG-1、MI-ENG-3和MI-ENG-4的同源性为95.3%、95.8%和85.3%,与另外5个植物寄生线虫β-1,4-内切葡聚糖酶基因推导蛋白PP-ENG-1、GR-ENG-1、GT-ENG-1、HG-ENG-1、HS-ENG-1编码氨基酸的同源性分别为51.2%、43.7%、43.7%、46.8%和45.3%。     

植物根结线虫基因组学研究进展

根结线虫是世界农业生产中危害最大的植物病原之一,目前仍缺乏安全有效的防治措施。深入揭示寄生线虫与植物之间互作的分子机制,利用生物技术进行抗性育种被认为是最有前景的抗线虫策略。在根结线虫基因组学研究方面,目前已经构建了北方根结线虫AFLP遗传连锁图谱,南方根结线虫和北方根结线虫基因组测序也已完成;基因组的注释和比较基因组学分析,较全面地描述了根结线虫的遗传组成;以差异表达分析和比较基因组学为主的方法鉴定了大量的重要基因;以RNA干扰、植物转化和蛋白互作为主的根结线虫基因功能研究也取得了一些进展。本文就根结线虫基因组学研究予以综述,并进一步探讨其研究方向和可持续抗线虫新策略的发展前景。     

对植物寄生线虫具有活性的苏云金芽胞杆菌研究进展

植物寄生线虫是重要的植物病原物之一,给农业生产带来了巨大的经济损失。长期以来,一直缺乏有效防治植物寄生线虫的手段。苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）是重要的昆虫病原细菌,广泛应用于鳞翅目、双翅目、鞘翅目害虫等农林及卫生害虫的防治;部分Bt菌株对植物寄生线虫具有很高的活性。本文总结了杀植物寄生线虫Bt菌株筛选的模型与方法的建立、Bt菌株杀植物寄生线虫的作用机理及其相关应用、以及杀植物寄生线虫的伴胞晶体蛋白与相关基因等,可望为杀植物寄生线虫Bt制剂的研究与开发提供借鉴。     

十字花科黑腐病菌纤维素酶主效基因XC0639 CBD结构域功能的分析

十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestris,Xcc)几乎能引起所有十字花科植物产生黑腐病[1]。该菌是研究植物与病原微生物互作的模式菌株之一[2]。植物病原菌在侵染宿主植物时需要先降解植物细胞的细胞壁,纤维素和半纤维素是细胞壁的主要成分。纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一类复合酶,主要由内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶以及β-葡萄糖苷酶3类酶组成,三者作用方式不同,但能协同催化水解纤维素[3]。     

植物寄生线虫分支酸变位酶基因的研究进展

 植物寄生线虫食道腺中表达的寄生基因编码的分泌蛋白在线虫侵入寄主植物、建立取食位点和抑制寄主的防御反应过程中起重要作用。利用植物寄生线虫食道腺削减cDNA文库及基于同源克隆等方法,鉴定了这些过程中起作用的分支酸变位酶(CM)基因。带有氨基酸末端信号肽的根结线虫CM、孢囊线虫CM与细菌CM的蛋白质序列非常相似。mRNA原位杂交表明,CM基因专门存在于植物寄生线虫的亚腹食道腺中。RT-PCR分析表明,它们的转录丰度在线虫寄生的早期丰度较高,在后期较低或者难以检测到。Southern杂交表明,这些CM基因为多基因家族。CM的蛋白质在专性内寄生线虫中广泛存在,表明这种多功能的酶在控制线虫侵染植物的过程中起重要作用。     

水稻干尖线虫14-3-3(Ab-14-3-3-a)基因克隆与功能分析

水稻干尖线虫是水稻上重要的寄生线虫,严重危害水稻安全生产。14-3-3蛋白调控生物体的细胞代谢、生长发育和逆境适应等一系列生物过程。本研究通过c DNA末端快速扩增技术(rapid amplification of c DNA ends,RACE)分离获得了一个水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi)14-3-3基因,命名为Ab-14-3-3-a。Ab-14-3-3-a全长c DNA序列含有59 bp的5'非翻译区(UTR)、编码251个氨基酸756 bp的开放阅读框。Ab-14-3-3-a DNA序列包含4个外显子和3个内含子。Ab-14-3-3-a蛋白与其他植物寄生线虫14-3-3蛋白氨基酸序列高度相似,系统发育树显示与植物寄生线虫位于同一进化分支。原位杂交显示Ab-14-3-3-a特异定位于成虫的背食道腺细胞中,表明其在线虫取食和寄生过程中发挥潜在功能。qRT-PCR显示,Ab-14-3-3-a在水稻干尖线虫各个龄期均表达,其中在成虫表达水平最高,而在发育过程中幼虫表达水平最低。当线虫取食不同寄主时,Ab-14-3-3-a的表达水平具有差异性,线虫取食感病水稻早期,Ab-14-3-3-a表达水平上升1.5倍,而取食灰葡萄孢(Botrytis cinerea)时Ab-14-3-3-a表达可提高数百倍。利用体外RNA干扰技术将Ab-14-3-3-a的表达进行有效抑制,结果显著影响了线虫的产卵、成虫发育以及线虫种群数量。综上,Ab-14-3-3-a参与调控水稻干尖线虫的取食行为和发育进程。本研究相关结果有助于拓展植物寄生线虫14-3-3蛋白功能,为深入研究线虫与植物互作机制提供了理论依据。     

植物抗线虫基因工程新途径及其在分子育种中的应用

 植物寄生线虫种类繁多、危害严重,给世界农业生产造成巨大经济损失。目前防治线虫通常采用轮作、杀线虫药剂、生物防治和应用抗性品种等措施,但存在一定局限性。随着植物与寄生线虫之间相互作用机制的深入研究以及分子遗传操作技术的逐渐成熟,利用基因工程技术构建环保、方便、有效的线虫防治策略逐渐成为研究热点。本文从植物抗线虫基因、抑制线虫的外源活性蛋白、特异表达启动子,以及RNAi介导的抗线虫基因工程策略等方面,简要概述了国内外近年来植物抗线虫基因工程新途径研究进展以及在分子抗病育种中的应用。     

植物寄生线虫滞育机制研究进展

植物寄生线虫防治困难与其在土壤中存活时间和抗逆能力有直接关系。休眠或滞育是其度过逆境条件或缺乏寄主时的主要策略。根据植物寄生线虫休眠或滞育的特点和规律可确定防治的关键时期。本文就植物寄生线虫休眠或滞育的影响因素和不同寄生线虫的滞育特点, 以及一些植物寄生线虫休眠或滞育生理生化机制的研究进展进行综述, 以期为植物寄生线虫的综合防治提供新的思路。     

植物寄生线虫效应子研究进展

植物寄生线虫是一类专性活体营养寄生物,在植物根部维管束细胞附近诱导形成取食位点,与植物形成稳定的寄生关系,严重影响植物的生长发育,最终导致植物大幅度减产,甚至绝收。为长期、有效地防控植物寄生线虫,对线虫寄生、致病机制及其与植物的相互作用模式进行研究显得尤为重要。效应子在线虫整个寄生阶段中起着关键作用。近些年,线虫效应子的鉴定、功能、线虫效应子与植物相互作用模式等方面的研究取得了重要进展。本文主要针对病原物与寄主植物的相互作用模型、植物寄生线虫效应子鉴定、功能及线虫效应子与寄主植物的相互作用等方面的研究进展进行简单概述。     

木霉菌对植物寄生线虫防治作用机制

生物防治不仅作为植物寄生线虫病安全有效的防治措施，而且其具有降低化学农药施用量和减少环境污染的作用。木霉菌作为一种生防潜力巨大的线虫病防治真菌，已被广泛研究并应用于植物寄生线虫病的防治。本文主要从木霉防治植物寄生线虫病的直接和间接生防机制的视角，综述了木霉对线虫的重寄生作用、毒杀作用以及木霉对植物的诱导抗性、促生作用等多种协同防治植物寄生线虫的机制，展望了今后需要继续扩大对杀线木霉资源种类的调查和挖掘、木霉菌对植物寄生线虫的作用机理以及从分子水平上加深对木霉防治线虫病机制的研究，旨在为科学利用木霉菌防治植物线虫病提供参考。     

禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)纤维素结合 蛋白基因(Ha-cbp-1)的克隆和序列分析

 禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是中国小麦上的重要病原线虫。纤维素结合蛋白基因是一种重要的植物线虫寄生和致病相关基因。用同源克隆的方法从禾谷孢囊线虫寄生前二龄幼虫中克隆出一种纤维素结合蛋白新基因Ha-cbp-1（GenBank 注册号GQ178086）cDNA序列。Ha-cbp-1基因cDNA包含1个开放阅读框,编码131个氨基酸残基的蛋白质,预测蛋白由1个长度为18氨基酸残基的信号肽和1个纤维素结合区域（CBD）组成。Ha-cbp-1的基因组DNA序列含有2个内含子。预测的禾谷孢囊线虫纤维素结合蛋白（HA-CBP-1）序列与大豆孢囊线虫纤维素结合蛋白（HG-CBP-1）序列有60%的同一性和76%的相似性,与甜菜孢囊线虫纤维素结合蛋白（HS-CBP-1）序列有60%的同一性和75%的相似性。本研究首次从禾谷孢囊线虫中成功克隆出CBP蛋白基因。