白菜型油菜八氢番茄红素脱氢酶基因PDS3的克隆与序列分析

利用电子克隆技术,从数据库中找到与拟南芥高度同源的油菜EST序列,继而通过RT-PCR和RACE等方法,成功克隆了白菜型油菜八氢番茄红素脱氢酶（类胡萝卜素合成途径中的一个关键限速酶）基因PDS3的cDNA,命名为BrPDS3（GenBank 登记号GQ200741）。cDNA序列全长1940bp,其中包含114bp的5’前导序列和134bp的3’不翻译序列,编码区长度为1 692bp,编码63kD的蛋白。序列分析表明,BrPDS3蛋白与其他植物的PDS蛋白具有较高相似性;在系统进化树中,BrPDS3与甘蓝亲缘关系最近。根据全长cDNA序列设计引物,从白菜型油菜青油13号DNA中克隆得到BrPDS3基因的全长DNA,长度为3 911bp,ORF（开放阅读框）1 692bp,含有15个外显子和14个内含子。     

甜菜硝酸还原酶基因编码氨基酸偏好及功能预测分析

利用同源序列克隆方法从标准偏高糖型甜菜二倍体纯系Ty7中获得氮素诱导甜菜硝酸还原酶基因片段,通过RACE技术克隆基因全长序列;该基因ORF长度2718 bp,编码905个氨基酸,分子量大小为102kD(ExPaSy的分子量分析),等电点为6.12,含有147bp的5'UTR和382 bp的3'UTR,Genbank上的...     

滨麦蔗糖:果聚糖6-果糖基转移酶(6-SFT)基因全长cDNA的克隆与生物信息学分析

为了挖掘和利用滨麦(Leymus mollis,2n=4x=28,JJNN)的优良基因,以拓宽小麦非生物胁迫抗性基因资源,以滨麦为材料,利用RT-PCR结合RACE技术从滨麦叶片中克隆到6-SFT基因cDNA的全长序列,并对其进行生物信息学分析。结果表明,其cDNA全长为2 086bp,开放阅读框为1 866bp(命名为Lm-6-SFT),编码621个氨基酸;其推导的蛋白分子量为69.1kDa,理论等电点(pI)为5.18,属于酸性蛋白。保守结构域分析表明,该基因推导的氨基酸序列含有SDPDG、RDP和EC结构域。多序列比对及进化树分析表明,滨麦6-SFT与冰草6-SFT在氨基酸水平具有高度的序列相似性。     

水稻柠檬酸合酶编码基因的初步研究

 以粳稻cDNA为模板，设计一对特异性引物，获得编码水稻柠檬酸合酶基因的cDNA序列，全长为1470 bp，ORF区含475个氨基酸，推定蛋白序列与红葡萄、烟草、甜菜、拟南芥和柑橘等物种都有较高的同源性（>70％），氨基末端含一线粒体靶信号。Southern分析表明此基因在水稻基因组中具有多个拷贝数。经0.4 mmol/L IPTG诱导,根据Western印迹分析获得预测的蛋白大小为59 kD。     

小麦PM H+ ATPase基因克隆及其推定的蛋白结构分析

为了解小麦PM H~+-ATPase的基因全序列及其相关生物信息学特征,以豫麦18的基因组DNA为材料,用Full-Tail-PCR方法首次克隆到了小麦PM H~+-ATPase基因的启动子,并用分段克隆方法克隆了其全长序列(登录号:AY829002).DNA序列分析结果表明,该基因全长5 770 bp,含有15个外显子和14个内含子,其中第一个内含子片段较大,长达1 432 bp.碱基组分分析结果表明,该基因的启动子及5′UTR全长分别为161和201 bp,G+C含量分别高达72.1%和72.6%.对其生物信息学特征分析结果表明,该蛋白由951个氨基酸组成,分子量为104.6 kD,有44个功能位点,10个跨膜区,1个Cation-ATPase结构域,1个E1-E2-ATPase结构域和1个水解酶结构域.与其他植物序列比对分析结果表明,不同植物来源PM H~+-ATPase具有较高的保守性.该基因结构及其推定产物结构的复杂性说明该基因在生命活动调节中的精确性.     

小麦细胞色素P450(TaP450)基因的克隆与序列分析

细胞色素P450是一种多功能氧化酶,在植物体内担当着生物合成、代谢解毒以及抗逆等重要功能。本研究采用RACE方法从普通小麦中同源克隆到一个新的P450基因,命名为TaP450(Genbank No.KJ541960)。该基因基因组序列全长为2 643bp,含有2个外显子和1个内含子,cDNA全长为2 033bp,含有一个1 557bp的开放读码框,推导蛋白含518个氨基酸;序列分析发现其具有保守的P450结构域,但该蛋白与已报道的小麦P450蛋白序列有较大差异,表明它是小麦P450家族的新成员;蛋白结构特征分析发现,该蛋白的分子量为57.092kD,等电点为8.63,N端具有一个含29个氨基酸的跨膜结构和一个含22个氨基酸的信号肽,亚细胞定位分析表明该蛋白属于分泌蛋白。其在小麦叶片、茎、根与种子中均有表达,但在叶片和茎中表达量最高;在胁迫处理下,该基因的表达量均上调,且在盐胁迫处理下上调尤为显著,表明该基因与盐胁迫密切相关。     

三个花生二酰甘油酰基转移酶基因的克隆与序列分析

二酰甘油酰基转移酶在植物油脂合成途径中具有重要的作用。本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和RACE克隆等方法,从花生中克隆得到了三个DGAT基因,分别命名为AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3。其中AhDGAT1-1全长为2020bp,ORF为1539bp,理论分子量为58.6036kD,理论等电点为8.83;AhDGAT1-2全长为2553bp,ORF为1581bp,理论分子量为60.6598kD,理论等电点为8.94;AhDGAT3-3全长为1377bp,ORF为1023bp,理论分子量为36.911kD,理论等电点为8.17。将这三个基因在GenBank上注册,注册号分别为KC736068,KC736069和KC736067。     

茶树DNA甲基转移酶基因CsDRM2的克隆及表达分析

DNA甲基化作为表观遗传修饰的主要途径之一,能够通过对基因组 DNA 的修饰参与植物对外界环境胁迫的响应, DNA甲基化需要DNA甲基转移酶的参与.实验室前期研究表明,茶树在冷驯化过程中发生了甲基化反应.通过RACE克隆,获得了茶树中DNA甲基转移酶CsDRM2基因的cDNA全长序列(NCBI登录号KR057963).CsDRM2序列全长2328bp,含1815bp的开放阅读框,编码604个氨基酸,预测蛋白质分子量为67.39 kD,理论等电点(PI)为4.85.生物信息学分析结果显示,茶树CsDRM2蛋白与芝麻和烟草的亲缘关系最近,CsDRM2的氨基酸序列与其他植物的DRM2相似性均高于65%.CsDRM2基因表达分析的结果发现,随着冷驯化的进行,CsDRM2基因的表达量呈现出增加的趋势,参与茶树冷驯化过程的甲基化响应.     

花生中两个硬脂酰-ACP去饱和酶基因的克隆与序列分析

脂肪酸去饱和酶是不饱和脂肪酸合成途径的关键酶,催化脂肪酸链特定位置上脱氢形成双键.本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和RACE克隆等方法,从花生中克隆得到了两个FAB2基因,分别命名为AhFAB2-2和AhFAB2-3.其中AhFAB2-2全长为1387bp,ORF为1158bp,理论分子量为43.7 kD,理论等电点为5.69;AhFAB2-3全长为1452bp,ORF为1188bp,理论分子量为44.9 kD,理论等电点为6.37.它们推导的氨基酸序列与拟南芥的相似性依次为60.8％和57.2％;与大豆的相似性分别是62.3％和59.3％.这两个基因在GenBank上的登录号分别为KF358459和KF358460.     

茶树CsASR基因的克隆及其表达分析

逆境胁迫影响茶树生长发育及茶叶品质,ASR(abscisic acid,stress,ripening-induced)基因在植物抗逆响应中具有重要功能。本研究以龙井43品种茶树为材料,从中克隆了CsASR基因的全长cDNA序列、基因组序列及其启动子序列,分析了该基因的生物信息学特征及在组织间和不同胁迫处理下的表达模式。结果显示,CsASR的cDNA序列全长875 bp,含有546 bp的ORF序列,编码181个氨基酸,蛋白质分子量19.89 kD,理论等电点5.69;CsASR蛋白结构序列中74.5%的序列为无序结构,是一种无序蛋白;CsASR的C-端含有ABA/WDS功能结构域,主要定位于细胞质和细胞核中;茶树CsASR与海枣的ASR相似性最高,为87%,而在进化树中与枣的关系最近。CsASR基因含2个外显子,第1个外显子长363 bp,第2个外显子长183 bp,内含子较大为2 750 bp,内含子中含7种简单重复序列和2种DNA转座子序列。克隆获得起始密码子ATG上游2 554 bp的启动子区序列,该启动子上含有干旱、低温、高温以及ABA等相关的顺式作用元件。CsASR在根中的表达量最低;ABA抑制CsASR的表达,而干旱、NaCl和低温胁迫能够显著上调CsASR的表达。表明CsASR基因可能与茶树抗逆密切相关。     

根癌农杆菌介导的水稻纹枯病菌转化系统的建立

为建立水稻纹枯病菌的T-DNA插入诱变转化系统,以水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani AG-1ⅠA)强致病力菌株GD118为转化的初始菌株,从预诱导时间、共培养时间、共培养时乙酰丁香酮的浓度、共培养温度和共培养时固体诱导培养基(SIM)的pH值等5个方面对转化条件进行了优化,成功地建立了适合于水稻纹枯病菌根癌农杆菌介导转化(ATMT)的优化系统。这个优化系统的转化条件如下:以30μg/mL的潮霉素B作为转化子的筛选浓度,预诱导8h,共培养20h,共培养时固体诱导培养基上的乙酰丁香酮浓度为200μmol/L,共培养温度25℃,共培养时固体诱导培养基pH5.6～5.8。采用这个系统筛选到的转化子继代培养5代后,在含30μg/mL潮霉素B的PDA平板上仍表现明显的抗性。从得到的转化子中随机抽取10个,利用根据抗潮霉素hph基因设计的特异性引物进行PCR扩增,转化子均能扩增出500bp左右的预期条带;与此同时,以4个根癌农杆菌作为阳性对照,用根癌农杆菌Vir基因特异引物对转化子进行PCR扩增,以排除转化子受农杆菌污染所致的假阳性,结果表明:4个根癌农杆菌均能扩增出Vir基因条带(730bp),而10个转化子均未能扩增出相应条带。以上两个PCR扩增的实验结果清楚地表明,T-DNA已经插入到目标菌株GD118中。     

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。     

木霉菌(胞外水解酶)拮抗大豆根腐病病原菌的机制研究

通过室内试验与温室试验研究了具有生防能力的木霉菌株Trichoderma MM35所分泌的胞外水解酶在拮抗大豆根腐病病原菌（F．oxysporum、R．solani）中的作用。试验结果表明：以病原菌F．oxysporum烘干的菌丝体作唯一碳源,可以诱导Trichoderma MM35分泌几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶。β-1,3-葡聚糖酶高水平诱导表达在前,几丁质酶诱导表达在后。土壤中接种Trichoderma MM35、F．oxysporum和R．solani之后都能够检测到几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性。向有病原菌F．oxysporum的土壤中接种Trichoderma MM35,土壤中几丁质酶活性能够显著升高。向有病原菌R．solani的土壤中接种Trichoderma MM35,土壤中的几丁质酶、G-1,3-葡聚糖酶活性都显著升高。     

江苏省小麦纹枯病病原组成及其致病力研究

为了明确目前江苏省小麦纹枯病病原的组成和致病性,从江苏省13个市的65个县（市）采集到的小麦纹枯病典型症状病株上共分离到171株丝核菌,通过苏木精染色法观察,其中双核丝核菌169株．多核丝核菌2株。这些双核丝核菌分别属于不同的融合群,通过菌丝对峙培养,考马斯亮蓝染色观察．其中CAG1群158株,占93．49％,其它融合群共11株．占6．51％。2株多核丝核菌能互相融合,PCR扩增病菌的内转录区并进行测序,Blast分析结果表明,它们属于AG2融合群。对这171个丝核菌菌株进行了室内3个小麦品种的致病力测定,结果表明,菌株间致病力强弱存在明显差异,双核丝棱菌的致病力强度显著高于多核丝核菌,双核丝核菌间不同融合群菌株致病力无明显差异。不同来源的菌株间致病力有明显差异,以无锡、连云港、泰州地区菌株致病力最强,南通菌株最弱。     

皖鄂地区水稻纹枯病菌致病力分化研究

采用温室苗期接种鉴定法,以抗感反应不同的5个水稻品种为材料,对从安徽省和湖北省采集的水稻纹枯病感病标样上分离的200个菌株进行了致病性鉴定。结果表明,水稻纹枯病菌不同菌株间致病力存在明显差异,在鉴别品种上的病情指数呈正态分布。基于5个鉴别品种的平均病情指数的动态聚类分析,将200个菌株划分为弱、中、强3种致病型,分别占供试菌株的29.5%、60.5%和10.0%,其中中等致病型菌株占优势。各致病型在地区间呈随机分布,表明自然条件下水稻纹枯病菌为混合致病群。Mantel测验表明,菌株致病力差异与菌株地域来源无明显相关。采用Bayes法建立了各致病型的判别函数,判别准确率达95.00%,说明采用聚类判别分析能够对水稻纹枯病菌致病力的分化进行合理的判断。     

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...     

中国北纬33度地区小麦纹枯病菌的群体组成及致病力研究

为明确中国北纬33度地区小麦纹枯病病原菌的组成和致病力,对分离自江苏、安徽、河南、湖北4省的157株丝核菌,通过Hoechst 33258荧光染色法进行细胞核数量观测,利用菌丝融合的方法测定其所属融合群,并测定了其中111株丝核菌株对3个小麦品种(CI12633、陕229、扬麦158)麦苗的致病力.结果表明,在供试菌株中,150株为双核丝核菌,占95.54%,都属于AG-D融合群;7株为多核丝核菌,占4.46%,其中3株属于AG-1-IB融合群,3株属于AG11融合群,1株属于AG5融合群.供试菌株的致病力存在明显差异,双核丝核菌的致病力显著高于多核丝核菌,AG-D融合群中两种不同融合频率的菌株致病力无明显差异.不同地区的菌株间致病力无明显差异,菌株对3个小麦品种的致病力有显著差异,对CI12633致病力最强,对陕229致病力最弱,对扬麦158的致病力居中.     

禾长蠕孢菌及其代谢产物Ophiobolin A防治水稻纹枯病

 为充分利用已有杂草生防菌菌种资源，进行了稗草生防菌禾长蠕孢菌(Helminthosporium gramineum Rabenh f. sp.echinochloae，HGE）防治水稻纹枯病的初步研究。菌落对峙实验结果表明HGE对纹枯病菌菌丝生长有较强的抑制作用。HGE菌株的发酵液对纹枯病菌的生长有较强的抑制活性，稀释5倍的发酵液24 h的抑菌率为84.1％。发酵液及菌丝的乙酸乙酯提取粗毒素在200 μg/mL浓度下100％抑制纹枯病菌的生长。从粗毒素中分离纯化的有很强抑菌活性的化合物经过NMR及MS波谱分析鉴定为Ophiobolin A。Ophiobolin A在25 μg/mL浓度下即100％抑制纹枯病菌的生长，浓度1 μg/mL时的抑菌率为70.2%。实验结果显示HGE菌及其代谢物Ophiobolin A具有开发成水稻纹枯病生物杀菌剂的潜力。     

大豆品种对立枯丝核菌的抗性研究!

运用种子腐烂率测试法对208份大豆材料进行测试,研究了根腐病原菌中立枯丝核菌对大豆的致病性,并对抗大豆立枯丝核菌抗源材料进行筛选。结果表明:立枯丝核菌是大豆根腐病病原菌中致病性较强的一种,大部分品种对立枯丝核菌高度感病,高感品种(系)153个,占参试材料的73.55%;高抗品种(系)21个,占参试品种(系)的10.1%,其中有7个来自国外;中抗品种(系)34个,占参试品种(系)的16.35%,其中12个中抗材料为创新改良的稳定品系。     

四川省水稻立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）的遗传分化与致病力

 通过对四川省东、南、西、北、中5个区域、55个县（市）水稻立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）样本进行分离、纯化和菌丝融合鉴定,发现分离得到的55株立枯丝核菌菌株除了D42菌株外,其余均属于AG 1IA群。还发现其中一些菌株同时能与多个群发生融合,具有桥梁菌群属性。通过离体叶片致病力鉴定发现,各菌株间致病力差异显著。进一步的RAPD聚类分析显示,在相似系数为0.941处,该55株菌株可聚为8类。这一结果表明,在四川特殊的生态区条件下,四川省水稻立枯丝核菌大多数菌株保持了良好的遗传一致性,但少数菌株发生了较大程度的变异。