广西地区甘蔗黄叶病病毒分子鉴定

[目的]为广西甘蔗黄叶综合征（YLS）的分子检测和抗病育种提供参考。[方法]采集显症甘蔗叶样本,通过提取总RNA,利用引物P1／P2对样本递行反转录RCR（RT-PCR）扩增,对广西地区甘蔗黄叶病的病原体进行分子鉴定。[结果]经引物P1／P2扩增出630 bp的目的片段。氨基酸和核苷酸序列分析结果表明,该片段是甘蔗黄叶病毒（SCYLV）外壳蛋白基因的一部分,与其他国家SCYLV分离物同源性达95％-99％。[结论]广西甘蔗黄叶病病原确是SCYLV,该病毒可能是近年从区外或境外传入的。     

植物转录后基因沉默抑制蛋白研究进展

转录后基因沉默现象广泛存在于植物、动物和真菌中。在植物中转录后基因沉默现象是对外来病毒入侵的一种防御机制。植物病毒既是转录后基因沉默的起始物、靶目标，又是编码抑制转录后基因沉默的蛋白。已经发现3种病毒抑制子作用于转录后基因沉默的不同阶段：烟草蚀刻病毒蛋白（HC-Pro）作用于转录后基因沉默的持续阶段，产生25nt小RNA的上游和产生沉默信号的下游区域；马铃薯x病毒蛋白（P25）和黄瓜花叶病毒蛋白（CMV2b）作用于转录后基因沉默的信号阶段。     

小麦黄花叶病毒编码VPg蛋白N端结构是VPg与核仁蛋白Fibrillarin互作区域

小麦黄花叶病毒（Wheat yellow mosaic virus,WYMV）属于马铃薯Y病毒科大麦黄花叶病毒属成员,其基因组是由两条正义单链RNA组成,共编码10个蛋白。其中,VPg（Viral protein genome\|linked）作为病毒末端结合蛋白,与病毒基因组RNA 5’端共价连接。利用软件分析WYMV VPg蛋白氨基酸序列发现其N端具有核定位信号（NLS）序列,C端具有核输出信号（NES）序列。通过激光共聚焦显微镜观察VPg与GFP融合蛋白在烟草细胞中的表达情况发现,GFP\|VPg主要定位于细胞核中。利用eYFP（n）标记核仁结构蛋白Fibrillarin与VPg进行双分子荧光互补实验发现,VPg与Fibrillarin互作且定位于细胞核中。根据VPg结构特点构建一系列缺失突变体与Fibrillarin的互作实验验证了它们之间的互作区域发生在N端NLS区域。     

烟草NbbZIP28突变体的创建及其对病毒侵染胁迫的响应

【目的】bZIP类转录因子参与植物的生长发育、激素信号、抗病性及抗逆性等多种生物胁迫过程。前期研究表明黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)或烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)侵染本氏烟(Nicotiana benthamiana)上调内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERs）因子NbbZIP28;NbbZIP28沉默导致病毒积累量上升,本研究旨在验证NbbZIP28对病毒侵染胁迫的响应机制。【方法】通过CRISPR/Cas9基因编辑技术和烟草遗传转染创建NbbZIP28基因突变植株,以野生型植株为对照,分别浸润接种侵染性克隆TMV-GFP、摩擦接种TMV-GFP或CMV接种液,检测突变体植株对病毒侵染胁迫的敏感性变化,接种CMV后0-48 h,采用qRT-PCR检测内质网应激相关的未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR)基因的表达。本氏烟接种TMV 24 h、接种CMV 48 h后,在接种叶上浸润融合蛋白NbbZIP28-GFP,瞬时表达48 h后,采用Western blot检测病毒诱导NbbZIP28蛋白的水解激活;采用在线搜索工具PlantCARE分析NbbZIP28启动子区域中参与防卫和应激反应的顺式作用元件。【结果】CRISPR/Cas9定点敲除NbbZIP28后,目的基因靶位点缺失了10个碱基,导致翻译错误、蛋白功能变化。在正常生长条件下,转基因阳性植株与野生型无显著的表型差异。植株接种TMV-GFP后4-8 d,突变体中的病毒浸润斑亮度或初侵染点数目均显著高于野生型,扩展至新叶的速度较快。接种CMV后12-48 h,突变体中UPR相关基因BiP、PDI、CAM及NbbZIP28下游基因NF-YC2的表达量显著低于野生型;5-7 d突变体中的病毒外壳蛋白（coat protein,CP）基因表达量显著高于野生型,花叶及皱缩症状更显著。蛋白质序列比对分析显示NbbZIP28具有与拟南芥AtbZIP28相同的S1P和S2P蛋白酶水解位点。Western blot检测发现,与接种清水对照相比,TMV或CMV侵染显著促进了全长的融合蛋白NbbZIP28-GFP在S1P和S2P位点发生裂解。NbbZIP28启动子序列中包含5个参与热应激反应的顺式作用元件（heat stress response element,HSE）、3个参与低温反应的顺式作用元件（low temperature response element,LTR）、1个参与防卫和应激反应的顺式作用元件（TC-rich repeats）。【结论】病毒侵染促进NbbZIP28的水解激活并上调相关的UPR基因;NbbZIP28敲除导致植株对病毒的敏感性上升,病毒诱导的UPR基因表达被抑制。NbbZIP28为病毒侵染胁迫下的UPR调控因子,在病毒侵染早期通过上调UPR信号和提高寄主基础防卫反应而延缓病毒的侵染和增殖。     

棉花钠尿肽基因GhPNP1的耐旱功能分析

【目的】分析棉花中钠尿肽GhPNP1的结构特征、表达模式以及耐旱功能,并分析其耐旱机制,为将该基因应用于作物改良奠定基础。【方法】通过对从植物中水平转移到大丽轮枝菌中的钠尿肽基因AVE1进行同源性搜索,得到与AVE1蛋白序列相似度较高的其他物种的蛋白序列;使用MEGA5软件对AVE1蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析并构建同源物种间系统进化树;利用MEGA和expasy在线工具进行蛋白序列分析;并根据编码该蛋白的核酸序列设计引物在陆地棉品种奥3503中克隆到其同源基因GhPNP1。使用多种生物信息学软件分析GhPNP1的分子特性,包括GhPNP1编码蛋白的等电点、分子量、信号肽、进化关系等进行预测分析。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析GhPNP1在不同器官部位的组织表达模式以及受到PEG模拟干旱胁迫处理后的表达模式。将GhPNP1的cDNA序列连入CLCrV沉默载体中,构建GhPNP1的病毒诱导基因沉默载体CLCrV:GhPNP1,转入农杆菌,并通过和辅助载体CLCrVB共侵润2叶期幼苗进行叶片注射,获得GhPNP1的沉默植株。利用PEG模拟干旱处理沉默植株检测其耐旱性,并测定沉默植株的失水率、相对含水量、丙二醛（MDA）含量、总抗氧化活性（T-AOC水平）、离子渗漏率等与植物抗逆相关的生理指标。【结果】从陆地棉奥3503中克隆到的GhPNP1的开放阅读框长度为396 bp,编码131个氨基酸,信号肽长度为15个氨基酸,通过系统进化树分析GhPNP1编码的蛋白含有保守的钠尿肽结构域,与可可树的PNP蛋白进化关系最近。GhPNP1在棉花植株的根、茎、叶中均表达且在茎中表达量较高,PEG模拟干旱处理后根、茎、叶中的GhPNP1均上调表达。GhPNP1沉默后棉花植株耐旱性显著降低。在干旱条件下,GhPNP1沉默植株的MDA含量、离子渗漏率、叶片失水率均高于对照的未沉默植株;而沉默植株的总抗氧化能力（T-AOC水平）、相对含水量显著低于对照的未沉默植株。【结论】从棉花中克隆得到一个植物钠尿肽基因,受干旱胁迫诱导上调表达,沉默后耐旱性降低。推测GhPNP1可能通过cGMP信号途径参与棉花的干旱胁迫,在干旱胁迫下对棉花耐旱性起正调控作用。     

棉花干旱诱导MYB类转录因子GhRAX3的功能分析

【目的】挖掘、分析响应干旱诱导的MYB转录因子的功能,为棉花抗旱研究和育种提供参考。【方法】以已知受干旱诱导表达的GbMYB5为检索项,Blastx检索NCBI的非冗余蛋白nr数据库中与GbMYB5具有相似序列的棉花MYB转录因子,通过荧光定量PCR验证获得干旱应答相关的MYB转录因子GhRAX3。将GhRAX3-GFP融合蛋白表达载体通过农杆菌注射法在烟草叶片瞬时表达,观察亚细胞定位荧光信号。将棉花曲叶病毒CLCrV介导的基因沉默载体CLCrV﹕GhRAX3通过农杆菌浸润法注射棉花子叶,荧光定量PCR检测棉花GhRAX3表达水平,对GhRAX3沉默的棉花植株进行干旱胁迫处理,观察表型变化,并检测其叶片失水率、叶片含水量、总抗氧化物酶活性、丙二醛含量和离子渗透率等抗旱相关生理指标。【结果】Blastx检索结果发现,与GbMYB5相比,GhRAX3覆盖率达38%,与GbMYB5有79%的相似性,编码一个R2R3-MYB转录因子。GhRAX3响应干旱诱变表达,在18%（v/v）PEG 6000诱导处理0.5 h后即显著上调表达5倍,在48 h后达上调表达33倍。亚细胞定位结果显示GhRAX3-GFP4融合蛋白仅在细胞核有明显的绿色荧光信号,表明GhRAX3定位在细胞核中。CLCrV病毒诱导GhRAX3沉默后,GhRAX3在沉默株的表达量仅为野生型的41%,表明GhRAX3表达已被抑制。取干旱处理前的棉花植株同部位的叶片,测定单位重量叶片在0-7 h内的失水量,发现GhRAX3沉默植株的叶片失水率显著高于野生型和空载体对照植株。在18%（v/v）PEG 6000水溶液处理24 h或在自然干旱15 d后,GhRAX3沉默的棉花植株萎蔫程度比野生型和空载体对照植株严重。自然干旱处理7 d后,检测叶片含水量、总抗氧化物酶活性、丙二醛含量和离子渗透率等抗旱相关生理指标,发现GhRAX3沉默植株的叶片相对含水量为82%,总抗氧化物酶活性为1.29 U·mg^-1,而野生型和空载体对照植株的叶片相对含水量则分别为89%和91%,总抗氧化物酶活性分别为3.44和3.19 U·mg^-1,GhRAX3沉默植株的叶片相对含水量和总抗氧化物酶活性都显著低于野生型和空载体对照植株;相反,GhRAX3沉默植株叶片的离子渗漏率为78.54%,丙二醛含量为74.20 nmol·mg^-1 FW,而野生型和空载体对照植株叶片的离子渗漏率分别为44.98%和47.45%,丙二醛含量分别为44.90和47.29 nmol·mg^-1 FW,GhRAX3沉默植株叶片的离子渗漏率和丙二醛含量均显著高于野生型和空载体对照。【结论】GhRAX3响应干旱胁迫诱导,抑制GhRAX3表达致使棉花在干旱胁迫条件下的叶片相对含水量和总抗氧化物酶活性显著降低,叶片离子渗漏率和丙二醛含量显著升高,使棉花耐干旱胁迫能力下降。     

西花蓟马气味结合蛋白的cDNA克隆、序列分析及时空表达

【目的】鉴定西花蓟马(Frankliniella occidentalis)气味结合蛋白（odorant binding protein,OBP）并对其序列特征及分布情况进行研究,为阐明该虫嗅觉识别的机制、利用干扰昆虫嗅觉识别来进行害虫防治提供依据。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆西花蓟马气味结合蛋白基因,用DNAMAN软件进行序列分析,用BLAST进行同源性比较,并用MEGA6.0的邻接法（neighbor-joining）构建系统进化树,应用服务器Chou & Fasman预测蛋白的二级结构,通过实时荧光定量PCR检测该基因在西花蓟马不同发育期以及成虫不同组织中的分布情况。【结果】克隆了一个西花蓟马气味结合蛋白基因,命名为FoccOBP1（GenBank登录号：KM527948）;该基因cDNA序列全长660 bp,其中开放阅读框450 bp,编码149个氨基酸,3′端非编码区长172 bp,具有真核生物polyA加尾结构,5′末端非编码区长38 bp,预测成熟蛋白分子量为16.39 kD,等电点为7.46,N端有22个氨基酸组成的信号肽序列,具有气味结合蛋白典型的6个保守半胱氨酸位点特征,其排列方式为C1-X₂₆-C2-X₃-C3-X₄₀-C4-X₉-C5-X₈-C6,符合典型OBP 6个保守的半胱氨酸位点结构模型。氨基酸序列中有3个亲脂性区域,第74-83位的氨基酸残基形成的亲脂性口袋尤为明显,可能是脂溶性气味分子的结合位点;FoccOBP1氨基酸序列与3个半翅目和10个同翅目昆虫OBP聚在同一分支,其中与绿盲蝽（Apolygus lucorum）的AlucOBP8（GenBank登录号为AFJ54049.1）、苜蓿盲蝽（Adelphocoris lineolatus）的AlinOBP5（GenBank登录号为ACZ58031.1）、牧草盲蝽（Lygus lineolaris）的LlinOBP2（GenBank登录号为AHF71029.1）同源相似性最高,其次是棉蚜（Aphis gossypii）的AgosOBP7（GenBank登录号为AGE97637.1）、大豆蚜（Aphis glycines）的AglyOBP7（GenBank登录号为AHJ80893.1）、禾谷缢管蚜（Rhopalosiphum padi）的RpadOBP7（GenBank登录号为AHL30243.1）等昆虫的OBP,表明FoccOBP1与这些基因的亲缘关系也较近;经FoccOBP1蛋白的二级结构预测,FoccOBP1以α-螺旋为主,其次是β-折叠,转角含量较少;经不同发育阶段检测发现,FoccOBP1在西花蓟马若虫期和初羽化成虫期的表达量较高,且随成虫羽化后天数的延长表达量逐渐降低,在雌雄成虫间的表达量也有差异;在初羽化成虫的不同组织检测发现,FoccOBP1几乎在初羽化成虫触角中特异性表达;构建了重组表达质粒pET-30a/FoccOBP1。【结论】明确了FoccOBP1的核苷酸、氨基酸序列特征,分析了该蛋白的二级结构特征,根据FoccOBP1在西花蓟马中的时空表达情况,推测该基因可能在西花蓟马嗅觉识别、定位寄主植物、信息素合成或性行为方面扮演重要角色;成功构建了重组表达质粒pET-30a/FoccOBP1,为下一步该蛋白表达纯化及其功能的深入研究打下基础。     

影响茉莉H病毒沉默抑制子功能关键氨基酸的鉴定

茉莉H病毒(JaVH)是一种天竺葵黄斑病毒属病毒,可引起严重的茉莉病毒病害.该病毒基因组含有5个开放阅读框,分别编码2个复制相关蛋白、2个运动蛋白和1个外壳蛋白(CP),其中,CP可能是一个RNA沉默抑制子,并且与致病性密切相关.构建JaVH CP瞬时表达重组质粒pXT-CP,将其与pGDG混合浸润本生烟,浸润第5天利用紫外灯照射,观察到浸润区域仍具强烈荧光,表明CP是一个较强的沉默抑制子.为进一步鉴定CP的关键功能位点,将JaVH外壳蛋白与同属其他病毒进行比对后构建了18个pXT-CP突变体,利用农杆菌共浸润瞬时表达系统和Western blot明确了13个影响JaVH的CP功能的关键氨基酸位点,包括Trp 28、Arg 40、Arg 58、Gly 75、Ile 83、Thr 84、Val 108、Phe 111、Ser 115、Lys 123、Tyr 124、Arg 132和Lys 200.     

小麦条锈菌III型磷脂酰肌醇4-羟基激酶基因（PsPik1）的功能分析

【目的】克隆小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）III型磷脂酰肌醇4-羟基激酶基因（PsPik1）,分析其在小麦条锈菌生长发育与致病过程中的作用。【方法】利用RT-PCR技术克隆PsPik1的cDNA序列,采用生物信息学技术分析该基因编码蛋白分子特征并构建进化树;运用实时荧光定量PCR技术,选用小麦条锈菌的延伸因子（elongation factor,EF）作为内参,明确该基因在小麦条锈菌夏孢子阶段和侵染小麦后6、12、18、24、36、48 h以及3、5、7、9、11 d共12个发育时期的表达特征;利用病毒介导的基因沉默技术（BSMV-host-induced gene silencing,BSMV-HIGS）,分析沉默PsPik1后对小麦条锈菌生长发育及致病性的影响。通过传统酶切连接的方法构建重组载体BSMV:γ:PsPik1-as,利用体外转录技术获得BSMV α、β与γ3个组分,在小麦二叶一心期接种BSMV: γ:PsPik1-as、BSMV: γ:0-as与BSMV: γ:TaPDS-as。接种病毒后第10天,在小麦第4叶接种条锈菌CYR32,接菌后24、48、120 h分别取样,以检测PsPik1的沉默效率和进行组织学观察。样品经染色处理后,统计分析接菌后48 h沉默植株与对照植株中条锈菌菌丝分支数、吸器母细胞数与菌丝长度的差异,及120 h沉默植株与对照植株中条锈菌菌落面积的差异。在接菌后12 d观察条锈病发病情况并照相记录。【结果】PsPik1开放阅读框（open reading frame,ORF）全长4 485 bp,编码1 494个氨基酸,具有III型磷脂酰肌醇4-羟基激酶典型的脂激酶特有结构域（LKU）、钙神经传感蛋白（NCS1）结合位点、Hom2结构域和PI3K/PI4K超家族激酶结构域。聚类分析表明,PsPik1聚于PI4KIIIβ类群,PsPik1与柄锈菌属的Pik1亲缘关系较近,与子囊菌Pik1亲缘关系次之,而与动物及植物的PI4KIIIβ亲缘关系较远。实时荧光定量PCR结果表明,PsPik1在接种后6、12、18、24 h呈诱导上调表达趋势,分别为夏孢子时期表达量的2.66、7.04、3.42、2.96倍,其中在12 h其表达水平最高。接种后36 h至5 d,PsPik1的表达水平开始下降,一直低于夏孢子表达水平,分别为夏孢子表达量的60%、30%、16%、15%。接种后7-11 d,PsPik1的表达量开始升高,在接种后11 d恢复至与夏孢子相当的水平。PsPik1基因沉默后的组织学观察分析表明,与接种BSMV:γ:0-as（对照）相比,接种BSMV:γ:PsPik1-as植株中条锈菌组织分化与生长发育受到了不同程度的影响,表现在接菌后48 h菌丝长度和分支数目明显减小,接菌后120 h菌落面积明显减小。沉默效率检测结果显示,在接菌后24、48、120 h,接种BSMV:γ:PsPik1-as植株PsPik1的表达水平分别仅为对照植物的49%、49%、69%,表明PsPik1的表达明显地受到抑制。【结论】PsPik1可能参与了病菌侵染初期的侵染结构分化及寄生关系的建立,在条锈菌致病过程中发挥重要作用。     

广西甘蔗黄叶病调查及3种病毒基因型在广西的分布

[目的]探明甘蔗黄叶病在广西蔗区的发生情况,明确甘蔗黄叶病毒（SCYLV）基因型类型和地理分布,为甘蔗抗病育种和健康种苗生产提供科学依据.[方法]从广西蔗区采集不同品种（品系）显症或不显症甘蔗样品,采用特异引物（P1/P2）进行RT-PCR检测.甘蔗黄叶病病毒基因型鉴定采用3对特异引物BRA-PER-F/BRA-PER-R、REU-F/B-REVd和CUB-F/CUB-R进行RT-PCR鉴定.[结果]SCYLV RT-PCR检测结果,124个样品中有57个样品可扩增出大小约630 bp的目的条带,扩增产物与GenBank中已报道的SCYLV CP基因序列同源性达95％～99％.甘蔗黄叶病调查结果,124个样品中57个样品检测出SCYLV,感染率为46.0％.广西北部蔗区黄叶病感染最严重,SCYLV检出率为76.0％;桂西、桂中、桂南蔗区分别有50.0％、40.0％和36.8％的品种检出SCYLV;桂东蔗区SCYLV阳性检测率最低,为16.6％.在所调查的甘蔗品种中以柳城03-182、桂糖21、粤糖55和粤糖93-159感染SCYLV比较严重,主栽品种ROC22在柳城、宜州、钦州和金光农场均检测出阳性.病毒基因型调查结果,广西甘蔗黄叶病病毒基因型存在巴西-秘鲁（BRA-PER）、留尼汪岛（REU）和古巴（CUB）基因型等3种.主要以CUB型为主,占63.2％,除东部和西部蔗区外其他蔗区均有分布;其次是BRA-PER基因型,占56.1％,每个生态蔗区均有分布;REU基因型占5.3％,分布于柳州、凭祥、南宁蔗区.[结论]甘蔗黄叶病SCYLV已在广西各主要蔗区发生且蔓延,其病毒基因型存在3种且有不同程度分布.     

渐绿木霉抑菌物质的分离纯化及其对植物病原菌的抑制作用

【目的】从木霉（Trichoderma spp.）代谢产物中获得对疫霉菌（Phytophthora spp.）有抑制作用的活性拮抗化合物,并评价其对其他植物病原菌的生防潜力,为木霉生防菌株及其产生拮抗化合物的利用提供依据。【方法】用玻璃纸筛选法筛选产生拮抗化合物的木霉菌株,这些化合物对疫霉菌有强烈的抑制活性。在PDA上培养获得的木霉菌株作为接种体,进一步接种在稻米培养基上扩大培养,用于拮抗化合物的提取。木霉培养物经乙酸乙酯萃取、过滤和浓缩等程序,获得最初的粗提物。粗提物进一步通过柱层析、薄层层析纯化和生物活性测定,确定活性组分并获得纯的样品。依据样品的化学特性,采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）进行化学结构鉴定,确定拮抗化合物的化学分子式和结构。选用不同类群的植物病原菌,包括卵菌门的辣椒疫霉（P. capsici）和黄瓜疫霉（P. melonis）、子囊菌门中的尖镰孢（Fusarium oxysporum）和担子菌门的立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）,测定拮抗化合物对它们发育不同阶段的拮抗活性。【结果】最初筛选试验结果显示,渐绿木霉（T. viridescens）菌株TS0404能产生对疫霉菌有强烈抑制活性的拮抗化合物。分离、纯化和生物活性试验表明,具有生物活性的活性组分是一种黄色油状液体。质谱图揭示该化合物最大离子峰166,化合物被鉴定为6-戊基-2H-吡喃酮（6-pentyl-2H-pyran-2-one,6-PP）。生物活性测定结果显示,该化合物对辣椒疫霉、黄瓜疫霉、立枯丝核菌、尖镰孢菌丝生长有显著抑制作用（EC₅₀分别为115.26、99.58、126.46和315.75 μg?mL^-1）,其中对黄瓜疫霉抑制效果最好,300 μg?mL^-1浓度完全抑制黄瓜疫霉菌丝生长。该化合物对辣椒疫霉和黄瓜疫霉游动孢子囊萌发也有显著抑制效果（EC₅₀分别为168.67和111.87 μg?mL^-1）,其中对黄瓜疫霉游动孢子囊萌发抑制效果最好,在400 μg?mL^-1时,完全抑制其游动孢子囊的萌发。此外,6-戊基-2H-吡喃酮还对尖镰孢分生孢子和立枯丝核菌菌核萌发有显著的抑制效果,其对尖镰孢分生孢子萌发抑制的EC₅₀为151.81 μg?mL^-1;300 μg?mL^-1时,完全抑制立枯丝核菌菌核的萌发。【结论】从渐绿木霉筛选分离获得了6-戊基-2H-吡喃酮,其对卵菌中的辣椒疫霉和黄瓜疫霉子实体有强烈的抑制活性,对尖镰孢和立枯丝核菌菌核也有显著的抑制作用,显示该物质是一种广谱性的拮抗化合物,在作物疫病防治中具有潜在的应用价值。     

广西北部蔗区甘蔗黄叶病调查

【目的】探明甘蔗黄叶病在广西北部蔗区的发生情况,为甘蔗健康种苗生产提供科学依据。【方法】从广西北部蔗区采集不同品种显症或不显症甘蔗样品, 采用引物（P1：5′-AATCAGTGCACACATCCGAG-3′/ P2：5′-GGAGCGTCGC
CTACCTATT-3′）进行SCYLV一步法RT-PCR检测。【结果】柳州郊区蔗区调查的8个品种中有6个品种带毒,带毒率为75.0%;柳城蔗区调查的7个品种全部带毒,带毒率为100.0%;鹿寨蔗区调查的4个品种中有2个品种带毒,带毒率为50.0%;宜州蔗区调查的6个品种中有4个带毒,带毒率为66.7%。在所调查的品种中,柳城03-182、桂糖21和台糖16在作为调查对象的蔗区均检测出黄叶病毒;主栽品种ROC22也在柳城和宜州蔗区检测出黄叶病毒。【结论】甘蔗黄叶病已在广西北部蔗区发生,且有向外蔓延的趋势。     

小麦中国春NAM转录因子Gpc-1和Gpc-2灌浆期时空表达模式分析

【目的】对面包小麦(Triticum aestivumL.)中国春NAM转录因子Gpc-1（TaNAM-A1、TaNAM-B1、TaNAM-D1）和Gpc-2（TaNAM-B2、TaNAM-D2）灌浆期的表达模式进行全面系统的分析,为深入了解其协同调控籽粒发育时期组织衰老和矿物元素转运的方式及各基因间相互作用提供参考。【方法】从中国春中克隆Gpc-1和Gpc-2的全长cDNA编码序列并进行序列比对分析。采用荧光定量PCR (qRT-PCR)定量分析各基因在不同组织中的表达特性。以多个经评估的稳定基因作为内参,并采用Pfaffl法对Gpc-1和Gpc-2的相对表达量进行计算。针对Gpc-1和Gpc-2 5′或3′非翻译区（UTR）的差异核苷酸序列设计5条特异性寡核苷酸探针,地高辛标记后利用mRNA原位杂交技术分别在花后的旗叶、穗下节及籽粒中对基因的表达进行组织定位。【结果】利用一对特异性引物,从中国春中克隆到TaNAM-A1、TaNAM-B2、TaNAM-D1、TaNAM-D2以及具有功能的TaNAM-B1,且其核酸序列与野生二粒小麦（Triticum turgidum var.dicoccoides）野生型TtNAM-B1完全一致。Gpc-1和Gpc-2的转录本均广泛地分布于倒二叶、旗叶、穗下节、颖壳、穗轴及籽粒中。但不同于Gpc-1, Gpc-2在花后的根中并不表达。mRNA原位杂交结果显示,Gpc-1和Gpc-2具有相同的组织表达特异性,除叶表皮细胞、种皮和果皮外普遍在旗叶、穗下节以及籽粒的其他细胞类型中具有表达。其转录本大量积累于叶肉细胞,而在穗下节及叶片维管束中表达量则相对较低。籽粒中Gpc-1和Gpc-2的表达具有不均一性,其转录水平在胚中较高,与矿物元素运输相关的主要组织（维管束、色素链、珠心突出及传递细胞）及糊粉层中次之,而胚乳中表达量相对较低。qRT-PCR结果显示各NAM基因的表达特性在不同组织及基因间存在差异。TaNAM-D2在各组织中表达量均最低;籽粒中TaNAM-D1丰度最高,穗下节、颖壳及穗轴中TaNAM-B2转录水平高于其他基因,而旗叶中TaNAM-B2与TaNAM-A1表达量最大。开花前,TaNAM-A1、TaNAM-B1、TaNAM-B2和TaNAM-D2在倒二叶、旗叶、穗下节、颖壳、穗轴及籽粒中均有表达。花后15 d,倒二叶、穗轴及籽粒中TaNAM-A1的表达水平先于旗叶（25DAA）出现下降,在穗下节及颖壳中则持续增长至30DAA;籽粒中TaNAM-B1丰度在15DAA达到最大值,而其他组织中其最大值出现于25DAA（旗叶、颖壳）及30DAA（倒二叶、穗下节和穗轴）;除旗叶（25DAA）及穗下节（20DAA）外,TaNAM-B2转录水平在其他组织中均从15DAA起迅速降低;不同于其他基因,TaNAM-D1仅从花后开始表达,其丰度在各分析组织中不断增加至灌浆后期（25DAA或30DAA）。颖壳中TaNAM-D2表达水平在15DAA开始降低,早于叶片（25DAA）及其他组织。【结论】Gpc-1及Gpc-2转录因子参与调控籽粒中矿物元素的转运,但与该组织中细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）或衰老无显著联系;灌浆期各基因间表达特性不尽相同,其在功能上具有差异。Gpc-1和Gpc-2或仅参与对矿物元素转运的调控或同时平行调控组织的衰老。     

蓝光促进绿僵菌产孢和产孢调节基因fluG表达

【目的】明确蓝光照射对绿僵菌产孢的促进作用及与产孢调节基因fluG表达量的关系,为绿僵菌发酵生产提供光照促进产孢的理论依据和技术参数。【方法】以绿僵菌高效杀虫菌株M202为试材,平板接种培养,通过显微观察每隔12 h的菌体发育状态,确定菌株发育进程产孢前期、初始期、旺盛期、平稳期的对应时段。以蓝光6 804-54 432 J?m^-2的8个能量梯度,照射处理在黑暗中培养至不同发育期即24、48、72 h的菌体,继续培养到产孢稳定期后,采用打孔法取样,以显微计数法检测计算产孢量,评估菌体发育阶段对蓝光的敏感性以及蓝光照射能量对产孢量的影响。克隆fluG,建立fluG real-time PCR反应体系;以蓝光6 804-54 432 J?m^-2的8个能量梯度,照射处理发育至48 h即处于产孢前将进入产孢期的菌丝体,照射处理后立即取菌丝,液氮冷冻,提取RNA并反转录成cDNA,通过real-time PCR检测fluG表达量,评估蓝光照射对fluG表达量的影响。【结果】绿僵菌M202菌株发育24 h前为萌发期,24-72 h为菌丝快速生长期,其中48 h还处于产孢前期,60 h已进入产孢初期,72-96 h为产孢盛期,96-120 h为产孢末期,120 h后为孢子成熟期,7-10 d后产量达到稳定。蓝光不同能量照射24 h菌龄即初期菌丝体,其产孢量与无光照处理的对照无显著差异,照射48 h菌龄即菌丝快速生长的产孢前期,其产孢量显著提高,最适照射能量为20 412-40 824 J?m^-2,其中34 020 J?m^-2使产孢量最高达无光照处理对照的1.50倍,72 h菌龄即产孢结构形成、产孢量快速增长期对蓝光最为敏感,低至6 804 J?m^-2的照射能量即可显著提高产孢量,且宽泛的各剂量均有效。对于fluG的表达,在试验照射剂量范围内,48 h菌龄接受蓝光照射后,fluG表达量显著提高,表达量随照射剂量呈先上升后下降的趋势,在20 412 J?m^-2以下较低能量时,fluG表达量与照射剂量成正相关,当照射时间为2.25 h时,表达量达到最高,为无光照处理对照的2.41倍,而在20 412 J?m^-2以上较高能量时,二者呈现负相关,随着蓝光照射时间的增加,基因表达量呈下降趋势;灰色关联度分析显示,当关联因子为0.5时,产孢量与fluG表达量的关联度r值为0.74。【结论】蓝光照射能够促进绿僵菌产孢及fluG表达,不同发育阶段的菌体对蓝光感应有显著差异,在48-72 h菌龄时照射34 020 J?m^-2能量可获得最高产孢量,产孢与fluG之间有较高关联度说明fluG参与绿僵菌产孢的调控。     

意大利蜜蜂工蜂幼虫饲料中适宜色氨酸水平

【目的】研究意大利蜜蜂（Apis mellifera）工蜂幼虫饲料中适宜色氨酸水平,为探明意大利蜜蜂工蜂幼虫发育阶段的色氨酸营养需要提供理论依据。【方法】选用1日龄工蜂幼虫1 008只,随机分为7组,每组3个重复,每个重复48只幼虫,分别饲喂色氨酸水平为7.84、8.84、9.84、10.84、11.84、12.84和13.84 mg?g^-1 的7种日粮。取5日龄工蜂幼虫虫体测定色氨酸羟化酶（tryptophan hydroxylase,TPH）基因与5羟色胺受体（5-hydroxytryptamine receptors, 5-HTR）1、2α、2β、7基因表达量;取6日龄工蜂幼虫虫体测定总蛋白、丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量、总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）;取6日龄工蜂幼虫血淋巴测定其中游离色氨酸水平;7日龄时,统计工蜂化蛹率;取9日龄工蜂蛹测定色氨酸体沉积量,统计21日龄工蜂出房数目,计算羽化率。【结果】色氨酸水平为10.84 mg?g^-1时,6日龄工蜂化蛹率最高,6日龄工蜂幼虫虫体蛋白含量最高,9日龄工蜂蜂蛹色氨酸体沉积最多,21日龄工蜂羽化率最高。色氨酸水平为10.84-11.84 mg?g^-1时,5日龄工蜂幼虫TPH基因表达量最高,5日龄工蜂幼虫5-HT受体1、2α、2β基因表达水平最高,6日龄工蜂幼虫血淋巴游离色氨酸含量最高。5日龄工蜂幼虫5-HT受体7基因表达量在色氨酸水平为7.84-11.84 mg?g^-1时,处于较低水平,12.84-13.84 mg?g^-1时显著高于其他水平（P＜0.05）。6日龄工蜂幼虫MDA含量在色氨酸水平为7.84-11.84 mg?g^-1时较低,12.84-13.84 mg?g^-1时含量显著高于其他水平（P＜0.05）。6日龄工蜂幼虫T-AOC在色氨酸水平为7.84-9.84 mg?g^-1时处于较低水平,10.84-11.84 mg?g^-1时处于较高水平,12.84-13.84 mg?g^-1时显著高于其他水平。【结论】意大利蜜蜂工蜂幼虫饲料适宜色氨酸水平为10.84-11.84 mg?g^-1。     

6个杨树新无性系叶片旱生结构研究

采用常规石蜡切片法对6个杨树新无性系06-69×川1、06-57×川1、06-69×青1、07-69×青1、06-69×卜1、07-西大寨×卜1以及2个对照品种陕林4号、中绥12杨的叶片解剖结构进行研究,选择叶片厚度、主脉厚度、角质层厚度、上、下表皮厚度、海绵组织厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织与海绵组织厚度之比等10项旱生指标进行测量,运用单因素方差分析和主成分分析方法,筛选出叶片厚度、主脉厚度、栅栏组织与海绵组织厚度之比3项主要指标,并结合模糊数学的隶属函数法综合评价8个杨树无性系（种）的抗旱性。结果表明,8个杨树无性系（种）抗旱性大小依次为:07-69×青1＞06-57×川1＞陕林4号＞07-西大寨×卜1＞中绥12＞06-69×川1＞06-69×卜1＞06-69×青1。     

柑橘黄龙病菌侵染对甜橙叶片糖代谢的影响

【目的】研究甜橙（Citrus sinensis）在柑橘黄龙病菌（Candidatus Liberibacter asiaticus）侵染下不同时期糖代谢的变化,以探讨其与柑橘叶片中淀粉积累间的关系,为进一步阐明柑橘黄龙病的发病机理提供理论依据。【方法】以甜橙为供试材料,采用腹接接种病原的方法,试验组植株用感染黄龙病菌的芽条进行嫁接,对照组植株用健康芽条进行接种,每个植株均嫁接3个芽条。在检测到感病的植株中选取生长状况良好且接近的3株作为后续试验材料,每月采集1次成熟叶片,至10月份结束。采集的叶片立即抽提DNA和RNA,并进行可溶性糖及淀粉含量的测定,其余叶片用液氮速冻后保存于-80℃用于测定糖代谢过程中关键酶活性的变化,同时利用实时荧光定量PCR技术比较二者关键酶基因表达量的差异。【结果】随着病原菌胁迫时间的延长,可溶性糖和淀粉含量总体呈升高趋势,均在6月达到峰值,分别为对照的1.59和3.73倍,在感病后期开始有所下降;通过对二者的比值分析发现,感病植株的比值随时间的延长不断下降。在黄龙病菌侵染的不同阶段,各种酶的作用程度有所不同。感病植株的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性在感病初期迅速上升至顶峰,高达58.44 μg·g^-1·min^-1,至后期已略微低于对照;酸性转化酶（AI）总体显示出较高活性,各个时期均有显著性差异（P＜0.05）,感病中期活性最高为对照的2.91倍;中性转化酶（NI）活性在感病和对照中均维持较低水平,且变化趋势基本一致;可溶性淀粉合成酶（SSs）与束缚性淀粉合成酶（GBSS）协调作用,共同参与淀粉合成的调控;淀粉酶活性在感病不同时期均有所下降,在感病中期低至0.38 U·g^-1。定量PCR分析表明,蔗糖磷酸合成酶基因SPS1表达量显著升高,与其酶活性具有显著相关性（P＜0.05）。蔗糖分解相关基因中,蔗糖合成酶基因SuSy在感病不同时期的表达差异不大,变化幅度小;细胞壁酸性转化酶基因CSCWI在不同时期均上调表达,最高上调约7.4倍,且表达量一直维持在较高水平;与CSCWI相比,液泡酸性转化酶基因CUAI1的表达水平较低。淀粉合成相关酶ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因最高上调3倍左右;淀粉分解相关基因BAM3、MEX1和DPE2在不同时期有所下调,达到显著性差异水平（P＜0.05）。【结论】柑橘黄龙病感染甜橙后,对植株叶片中光合产物的形成与运转产生影响,扰乱宿主糖代谢平衡,与宿主淀粉积累及后期症状的产生有密切关系。     

陆地棉细胞色素P450超家族基因GhCYP85 A2-1的克隆与功能分析

[目的]研究细胞色素P450超家族CYP85A亚家族基因在棉花株高发育中的生物学功能,为陆地棉株高分子育种提供理论依据和基因资源.[方法]采用同源克隆方法,从陆地棉中克隆CYP85A家族基因GhC-YP85A2-1,利用烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)诱导的基因沉默技术(Virus-in...     

短时高温暴露对褐飞虱存活和生殖特性的影响

【目的】明确短时高温暴露对褐飞虱成虫存活和生殖特性的影响,为褐飞虱种群发生预测及防治提供理论依据。【方法】采集初羽化24 h内的褐飞虱成虫,辨别雌、雄后放入平底玻璃管内,每管5对,置于水浴循环仪中进行高温暴露处理,设置6个靶标温度,分别为33、35、37、39、39.5和40℃,误差范围0.02℃。高温处理时以25℃为起点温度,然后以0.1℃/min的速度上升至靶标温度,待靶标温度恒定后,在靶标温度下处理2 h。处理结束后,将褐飞虱转移到25℃的人工培养箱中,1 h后观察记录其存活情况,以未经过高温处理的褐飞虱成虫为对照。随后研究其存活率、产卵量及后代存活能力是否发生变化。【结果】33-37℃对褐飞虱雌、雄虫的存活率均无显著影响;而39-40℃下暴露2 h,雌、雄虫的存活率显著下降,其中39.5℃下暴露2 h,雌、雄虫存活率均低于50%,40℃下暴露2 h,雌、雄虫存活率仅为4.5%-6.7%,且成虫存活时间不足24 h;不同高温暴露2 h后,褐飞虱雄成虫逐日存活率曲线坡度较雌成虫陡;在35-39.5℃范围内暴露2 h,褐飞虱的产卵前期有所延长,尤其在39.5℃下暴露2 h,每头褐飞虱雌虫的平均产卵前期达6.3 d,与对照（25℃）的产卵前期3.5 d达到极显著差异水平（P＜0.01）;在35和39℃暴露2 h,产卵前期显著延长,分别达到4.4和4.4 d（P＜0.05）;高温暴露对褐飞虱雌成虫产卵量也有明显的影响,33、35、37、39及39.5℃分别暴露2 h,每雌产卵量显著从25℃的365.5粒下降至165.4、194.6、146.7、301.6和234.7粒（P＜0.05）;高温暴露对褐飞虱后代孵化率和性比均无显著影响,但对其后代总存活率有着显著的影响,随着温度上升,F₁代若虫总存活率由对照（25℃）的80.4%下降至61.8%-75.5%;褐飞虱成虫在33-39.5℃高温下暴露2 h,其F₁代若虫总存活率比对照均下降,而除35℃（75.5%）外,其他温度暴露后,均与对照存在显著差异（P＜0.05）,40℃下褐飞虱停止产卵活动。此外,高温暴露还能使褐飞虱的产卵节律和孵化节律发生变化,经39.5℃高温暴露2 h后,较33、35、37和39℃高温处理及对照的产卵高峰期和后代的孵化高峰期推迟。【结论】在39-40℃高温暴露下,褐飞虱成虫存活及产卵量和后代总存活能力显著下降,39℃及以上高温对褐飞虱存活与生殖具有一定的威胁。