水稻纹枯病菌RsPhm基因的克隆及其表达分析

【目的】为了阐明苯酚2-单加氧酶基因(Rs Phm)在水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani AG-1ⅠA)黑化中的功能,【方法】采用常规PCR和RT-PCR技术对该基因进行克隆和生物信息学分析,通过荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测在儿茶酚胁迫下该基因的相对表达量。【结果】生物信息学分析结果表明,Rs Phm基因的DNA和c DNA全长序列分别为2 628 bp和1 983 bp,编码660个氨基酸。系统进化树分析显示,Rs Phm基因在立枯丝核菌(R.solani)不同融合群中具有较近的亲缘关系,在不同真菌之间在进化上具有一定保守性。通过q RT-PCR技术分析了在不同浓度儿茶酚胁迫下水稻纹枯病菌Rs Phm基因的转录表达情况。外源儿茶酚能提高Rs Phm基因的表达量,在12.5μg/m L浓度下表达量最高,极显著上调35.7倍,在25μg/m L和50μg/m L浓度下表达量分别上调19.1倍和28.4倍,但在100μg/m L浓度下表达量仅上调2.1倍。【结论】获得了Rs Phm基因全长序列,了解了其基本生物学信息,明确了其在儿茶酚胁迫下的表达模式。研究结果为科学、系统地阐明水稻纹枯病菌Rs Phm基因调控黑色素形成机制奠定了理论基础。     

水稻纹枯病菌RsPhm基因的克隆及其表达分析

【目的】为了阐明苯酚2-单加氧酶基因(RsPhm)在水稻纹枯病菌(Rhizoctoniasolani AG-1ⅠA)黑化中的功能,【方法】采用常规PCR和RT-PCR技术对该基因进行克隆和生物信息学分析,通过荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测在儿茶酚胁迫下该基因的相对表达量。【结果】生物信息学分析结果表明,RsPhm基因的DNA和cDNA全长序列分别为2628 bp和1983 bp,编码660个氨基酸。系统进化树分析显示,RsPhm基因在立枯丝核菌(R. solani)不同融合群中具有较近的亲缘关系,在不同真菌之间在进化上具有一定保守性。通过qRT-PCR技术分析了在不同浓度儿茶酚胁迫下水稻纹枯病菌RsPhm基因的转录表达情况。外源儿茶酚能提高RsPhm基因的表达量,在12.5 µg/mL浓度下表达量最高,极显著上调35.7倍,在25 µg/mL和50 µg/mL浓度下表达量分别上调19.1倍和28.4倍,但在100 µg/mL浓度下表达量仅上调2.1倍。【结论】获得了RsPhm基因全长序列,了解了其基本生物学信息,明确了其在儿茶酚胁迫下的表达模式。研究结果为科学、系统地阐明水稻纹枯病菌RsPhm基因调控黑色素形成机制奠定了理论基础。     

茶树中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因（CsG6PDHs）的克隆与表达分析

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（Glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH,EC1.1.1.49）是戊糖磷酸途径中的关键限速酶,在植物逆境胁迫响应和生长发育中具有重要作用。然而,目前有关G6PDH在茶树中的研究尚处空白。在茶树中克隆到3个CsG6PDHs基因,分别命名为CsG6PDH1（MW025829）、CsG6PDH2（MW025830）、CsG6PDH4（MW025831）。聚合进化树结果显示,CsG6PDH1和CsG6PDH4均为质体型蛋白,而CsG6PDH2为胞质型蛋白。表达分析发现,CsG6PDHs在不同组织中均有表达;低温或炭疽菌侵染条件下,CsG6PDH1和CsG6PDH4均被抑制表达;冷驯化期间,CsG6PDH2和CsG6PDH4在不同品种中均上调表达;此外,CsG6PDHs在茶芽休眠和萌发过程中均不同程度上调表达。以上结果表明,CsG6PDHs在茶树生长发育和逆境胁迫响应过程中发挥着重要作用,这为后续深入研究G6PDH在茶树中的功能奠定了理论基础。     

5个水稻品种对水稻纹枯病菌鉴别能力的比较

采用苗期接种法和大田成株期接种法,对5个具有不同纹枯病抗性的水稻品种Lemont、武育粳3号、Jasmine85、C418和YSBR1进行纹枯病抗性评价。苗期接种结果表明,30个来源不同的纹枯病菌接种5个品种后,5个品种苗期表现出明显的抗感差异,30个菌株之间致病力差异亦明显,且品种与菌株之间互作显著。根据聚类分析结果,从30个菌株中筛选出5个致病力不同的菌株(分别为GD118、C30、E67、YN7和YN3)进行水稻品种成株期抗性鉴定,发现水稻品种成株期的抗感差异亦显著。     

水稻谷蛋白基因GluB-6的cDNA克隆及表达

根据已克隆谷蛋白基因的保守氨基酸序列搜索基因组数据库,获得与之高度同源的水稻基因组序列,通过生物软件进行基因预测和验证,用RT PCR法克隆得到1个新的谷蛋白基因的cDNA克隆。核酸序列分析和体外表达结果表明,该基因cDNA序列全长为1517 bp,含有1个编码495个氨基酸残基的开放阅读框（ORF）,推导的氨基酸序列与谷蛋白基因家族的相似性介于53.6%~82.8%,并与B亚族谷蛋白基因的同源性更高,因此命名为GluB 6（GenBank注册号AY429651）。Northern杂交显示,GluB 6基因具有高度的胚乳表达特性。     

干旱胁迫下小麦葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因TaG6PDH1的表达特征及启动子分析

为进一步揭示小麦抗旱性的生物学机理,通过电子克隆和RT-PCR方法,在水源11小麦叶片中分离得到1个新的小麦葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因TaG6PDH1后进行基因序列特征和启动子元件组成分析,并利用实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对其在PEG模拟干旱胁迫下的表达特征进行分析。结果表明,TaG6PDH1基因的cDNA全长1 338 bp,编码445个氨基酸。TaG6PDH1蛋白具有典型的G6DPH结构,即C-端葡萄糖-6-磷酸结合激活序列、N-端NAD（P）结合位点和C-端保守的Cys位点。系统进化分析表明,TaG6PDH1蛋白与质体型G6PDH中的P2型相似性较高,其与OsG6PDH5有极高的同源性。启动子区域分析表明,所选区域包含核心启动子和上游应答元件,该区域为TaG6PDH1基因转录的启动子区域,在该区域存在的顺式作用元件有ERF1与HMG-I/Y等,在调控植物防卫反应中有重要的生物学意义。qRT-PCR分析表明,TaG6PDH1基因在PEG模拟干旱胁迫下从6 h开始被上调,48 h被上调最大,说明TaG6PDH1基因参与了小麦干旱应答防卫反应,其可能作为一种正调控因子参与到小麦的防卫反应信号途径中。     

水稻精细胞优势表达基因RSG6启动子的克隆及表达

利用已知的[i]RSG6[/i]基因序列和GenBank中提供的[i]RSG6[/i]前导序列设计引物,通过基因组DNA的PCR扩增得到长度为1 408 bp和1 173 bp的两个[i]RSG6[/i]启动子片段PB、PS,测定序列分析发现,PB、PS分别位于水稻第10和第4染色体上,PB、PS序列之间具有较高的同源性,且都含有大量的启动子元件。通过设计带有酶切位点的引物扩增出PB和PS的各两条缺失片段PB1、PB2、PS1、PS2,与质粒pBI221连接后得到中间载体pBI221 PB1、pBI221 PB2、pBI221 PS1、pBI221 PS2,再与质粒pBIN19连接构建出双元表达载体pBIN GUSB1、pBIN GUSB2、pBIN GUSS1、pBIN GUSS2,转化农杆菌EHA105,感染烟草叶片和烟草花粉,瞬时表达显示缺失片段PB1、PB2、PS1、PS2均具有启动子功能,且PB1、PS1的启动效率较PB2、PS2高。     

甜菜蔗糖磷酸合成酶基因的克隆及序列分析

甜菜蔗糖磷酸合成酶(Beta vulgaris sucrose phosphate synthase,BvSPS)是甜菜体内控制蔗糖合成的关键酶之一。根据Genbank上的BvSPS序列(Genbank accession no.X X81975),利用RT-PCR方法,从甜菜体内扩增获得了BvSPS基因的cDNA全长,并将其连接到pMD 18-T载体上。通过利用PstI、XbaI和EcoRI对重组质粒pMD 18-T-BvSPS进行酶切鉴定,进一步确定了重组质粒的正确性。利用生物信息学软件分析结果表明,该基因cDNA全长为3138bp,编码1045个氨基酸,蛋白质分子量为118.18kDa,等电点为6.15,该蛋白被预测定位于细胞核内。     

水稻纹枯病菌拮抗菌B34分离鉴定及杀菌蛋白的获得

从水稻植株上分离到1株对水稻纹枯病菌有较好拮抗作用编号为B34的菌株,室内对水稻纹枯病菌的抑菌带达到10.3 mm。经生理、生化检测及细胞壁化学成分分析,确定其为致黄假单胞菌（Pseudomonas aureofaciens）。其代谢粗提物经蛋白酶作用,拮抗作用消失。经70%饱和度的（NH4）2SO4沉淀,透析后得到粗杀菌蛋白,分别上样SephadexG-100和DEAE纤维素32LKB柱层析系统,分离纯化了杀菌蛋白,经SDS-PAGE检测其分子量约为33.0 kDa,经低温、真空干燥,得到了该杀菌蛋白的结晶体。     

水稻纹枯病菌细胞壁降解酶组分分析、活性测定及其致病作用

 为明确水稻纹枯病菌细胞壁降解酶的种类及其对水稻叶片组织的致病作用,对水稻纹枯病菌的细胞壁降解酶进行了SDS 聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳分析、酶活性测定、叶片浸解后的渗透性还原单糖和相对电导率的测定。水稻纹枯病菌细胞壁降解酶的电泳结果显示,提取的细胞壁降解酶混合物中至少含有10种不同分子量的组分。用3, 5 二硝基水杨酸法(DNS法)测定了7种常见细胞壁降解酶的活性,结果显示,以羧甲基纤维素钠(CMC)为诱导底物,内切 β 1,4 葡聚糖酶（Cx）活性最高,其次为多聚半乳糖醛酸酶(PG)和聚果胶甲基半乳糖醛酸酶 (polymethylgalacturonase, PMG);以果胶为诱导底物,PG活性最强,PMG次之。通过比较不同底物对PG、Cx和PMG这三种主要细胞壁降解酶的诱导效果,发现Cx用1.0%CMC的诱导效果最好,PG和PMG用1.0%果胶的诱导效果最好。Cx的最佳反应温度是30℃,PG和PMG的最佳反应温度是50℃;Cx和PMG的反应时间定为40 min较为合适,PG反应时间定为60 min较为合适;当pH值达到5.0时PG酶活性最强,当pH值达到9.0时Cx酶活性最强,pH值为4.0～6.0时,PMG的酶活性达到最强。通过对酶处理后叶片的渗透性还原单糖和相对电导率的测定,发现细胞壁降解酶的确对水稻叶片组织造成了损伤,并且随着酶浓度的增加,损伤程度也逐渐加重。     

茶树S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因的克隆和序列分析

从茶树叶片中提取总RNA ,经反转录合成cDNA第一链。以cDNA第一链为模板 ,分别用三对PCR引物扩增SAM合成酶基因的中间主片段、 3 端和 5 端片段 ,最后经BLAST比较及重叠区域拼接得到完整的SAM基因序列。所得序列长 130 3bp ,编码 394个氨基酸。与中华猕猴桃、番茄、长春花SAM合成酶基因的核苷酸序列的同源性分别为 87% ,83 %和 83%。氨基酸序列与三角杨、猕猴桃、番茄、长春花等的SAM氨基酸序列的同源性为 92 %～ 90 %。证实所获得的基因序列为茶树SAM合成酶基因     

杉木天冬酰胺合成酶基因的克隆与表达分析

为了解天冬酰胺合成酶(asparagine synthetase,AS)基因在杉木生长发育及逆境中的作用机制,以杉木种子及其萌发的幼苗为材料,利用RT-PCR和RACE技术获得杉木ASN基因的c DNA序列(Cl ASN1)和基因组序列,并对该基因在不同生长发育阶段和逆境胁迫下的表达模式和Asn含量变化进行分析。结果表明:Cl ASN1基因c DNA全长1 609 bp,编码443个氨基酸;生物信息学分析结果表明,该基因为含跨膜结构的不稳定亲水蛋白,无信号肽,定位于过氧化物酶体,具有多样的磷酸化位点;进化树分析结果显示,该基因与北美云杉和樟子松亲缘关系最近;Cl ASN1基因组序列全长3 210 bp,含10个外显子和9个内含子;q PCR结果表明,该基因从浸种24 h到幼苗期表达量呈上升趋势,且在干旱胁迫、铝胁迫和光暗处理下均可诱导表达;除铝胁迫24 h和持续光照24 h外,Cl ASN1表达模式与Asn含量的变化趋势相同,此结果表明Cl ASN1基因通过催化Asn的合成参与杉木幼苗的生长发育及胁迫响应。      

Genetic Diversity and Pathogenicity Variation in Rhizoctonia solani Isolates from Rice in Sichuan Province, China

Fifty-five representative samples of Rhizoctonia solani isolates, which were collected and isolated from five different ecological regions in Sichuan Province, China, were purified and analyzed for the pathogenicity and molecular genetic variation. The hyphal fusion test revealed that almost all the isolates belonged to the AG-IIA group except the isolate D42. In addition, some of the isolates were ‘bridging isolates’, which could fuse with several groups simultaneously. The pathogenicity analysis on in vit...     

一个水稻NADPH氧化还原酶相似基因的克隆及表达分析

采用荧光差显(fluorescent differential display,FDD)技术,比较分析了干旱处理与未处理水稻叶片及根中的mRNA表达,并利用H. A. Yellow PAGE(含0.1% H. A. Yellow)再分离与大矩阵(macroarray)筛选相结合的方法,发现1个与拟南芥NADPH氧化还原酶高度相似(96%)的差异片段。该基因的cDNA全长为1423 bp,编码一个具有345个氨基酸残基的多肽。在正常情况下该基因表达量很低,而在干旱处理中高表达。讨论了干旱胁迫下NADPH氧化还原酶基因的可能功能。     

浙江省水稻纹枯病菌的遗传分化与致病力研究

鉴定了从浙江省各地采集的60株水稻纹枯病菌株的菌丝融合群归属情况。该60个菌株均与AG-1融合群的3个亚群AG-1-ⅠA、AG-1-ⅠB、AG-1-ⅠC的标准菌株融合,当属AG-1融合群。其中,有58株均与标准菌株AG-BⅠ融合,所有菌株与其他标准菌株均无融合现象。通过离体接种对菌株致病力进行鉴定,发现各菌株间致病力差异显著。致病力最强的TTZF-1与其中52个菌株差异极为显著。进一步的转录间隔区(ITS)序列分析显示,系统发育树的结果与融合群鉴定的结果一致,与菌株间致病力差异无相关性。     

一个水稻钙调素结合蛋白基因OsCaMBP的克隆及表达分析

 通过荧光差异显示和RT PCR技术,克隆到一个新的水稻钙调素结合蛋白基因OsCaMBP。序列分析表明,该基因cDNA序列全长2094 bp,编码一个具有569个氨基酸残基的多肽,推测分子量为63.2 kD;在OsCaMBP蛋白的N端存在IQ钙调素结合构象,与其他植物中的钙调素结合蛋白的相似性介于38.25%~47.28%。在热激处理15 min、30 min、 1 h或2 h后,该基因在水稻的叶、根和叶鞘中表达量急剧增加;此外,该基因表达量也受低温调控而增加。     

芒果MiCOL6基因的克隆及其生物信息学和表达分析

CONSTANS（CO）是光周期途径的核心调控因子,其可以整合光质和生物钟输出的信号调控植物成花。在前期转录组研究的基础上,设计基因特异性引物,通过RT-PCR扩增得到芒果的1个CO基因的cDNA全长,序列长度为678 bp,根据与拟南芥CO家族基因的相似性,将其命名为MiCOL6。生物信息学分析显示,该基因编码226个氨基酸,分子量为26.88 kDa,等电点为4.85,属于亲水性的非分泌蛋白。保守结构域和进化树分析显示,该基因仅含1个CCT结构域,属于CO基因家族的第4组;二级结构分析表明,该蛋白主要以无规卷曲和α-螺旋为主;亚细胞定位预测显示该蛋白定位在细胞质膜上的概率最大;不同花发育时期表达模式分析表明,MiCOL6基因在杧果的花芽分化期表达量最高。本研究结果为进一步研究芒果MiCOL6基因在芒果中的功能提供理论基础。     

龙脑樟法呢基焦磷酸合酶基因克隆及表达模式分析

法呢基焦磷酸合酶（farnesyl pyrophosphate synthetase,FPS）是萜类及其衍生物合成的关键限速酶。本研究以龙脑樟为材料,基于转录组测序,克隆CcFPS基因,利用生物信息学软件分析该基因编码的氨基酸序列特征,并采用实时荧光定量PCR(qPCR)检测CcFPS基因的表达,分析龙脑樟根、茎、叶中该基因的表达与总萜含量的关系。结果表明：CcFPS基因的开放阅读框为1053bp,编码350个氨基酸,分子量为40.4kDa,等电点pI为5.25,亲水性平均值（GRAVY）为-0.299。氨基酸同源性与沉水樟最高（98.86%）,含有7个相同的保守结构域和2个富含天冬氨酸的基序[DDXX(XX)D]。二级结构α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲的比例分别为61.14%、6.57%、2.86%和29.43%,三级结构预测与沉水樟极其相似。系统发育树（NJ树）结果显示,CcFPS蛋白与同为樟科的沉水樟、山苍子的FPS处于同一个分支上。CcFPS基因在龙脑樟的根、茎、叶中均有表达,且表达具有组织特异性,在叶中的相对表达量最高,根中次之,茎中最低。在CcFPS蛋白调控的萜类...