蔬菜作物抗病毒基因工程研究进展

阐述了应用在蔬菜作物上的各种抗病毒基因工程方法的研究进展,包括病毒来源基因、植物的抗病基因、核糖体失活蛋白基因、RNA干扰技术等,并介绍了这几种方法的抗病机理及在蔬菜作物上的应用情况。     

中国商陆抗病毒蛋白基因的克隆及其转化辣椒的研究

本研究的目的是获得抗病毒病的辣椒材料,为选育抗病毒病辣椒品种奠定基础。根据美洲商陆抗病毒蛋白基因序列设计引物,从中国商陆（Phytolacca acinosa）叶片基因组DNA扩增克隆缺失无毒型中国商陆抗病毒蛋白基因（PacPAP1,构建该基因的植物表达载体,采用农杆菌介导的叶盘法转化辣椒,对转基因植株进行分子检测、TMV及CMV的人工接种鉴定,接种25d后,统计发病情况。结果表明：克隆得到缺失无毒型PAP基因PacPAP,大小为714 pb,与美洲商陆抗病毒蛋白基因（PamPAP）的同源性为99.7%;得到了PacPAP1整合入辣椒基因组中的阳性植株;接种TMV、CMV阴性对照植株都明显发病,转PacPAP1基因植株未出现症状,说明转PacPAP1辣椒植株可获得抗TMV和CMV材料。     

中国商陆抗病毒蛋白基因的克隆及其转化辣椒

根据美洲商陆抗病毒蛋白基因序列设计引物,从中国商陆（Phytolacca acinosa）叶片基因组DNA扩增克隆缺失无毒型中国商陆抗病毒蛋白基因（PacPAP1）,构建该基因植物表达载体,采用农杆菌介导的叶盘法转化辣椒,对转基因植株进行分子检测,TMV及CMV人工接种鉴定,25d后统计发病情况。结果表明：克隆得到缺失无毒型PAP基因PacPAP1,大小为714bp,与美洲商陆抗病毒蛋白基因（Pam-PAP）的同源性为99.7%;得到了PacPAP1整合入辣椒基因组中的阳性植株;接种TMV、CMV的阴性对照植株都明显发病,转PacPAP1植株未出现症状,说明转基因辣椒植株可获得抗TMV和CMV材料。     

病毒诱导的基因沉默（VIGS）研究进展

病毒诱导的基因沉默（Virus-induced gene silencing,VIGS）是一种RNA 介导的植物抗病毒机制,近年来已被用作研究植物基因功能的反向遗传学手段。与转基因、基因敲除、反义抑制等基因功能研究方法相比,VIGS 技术研究周期短,不需要遗传转化,具有低成本、高通量等优势。因此,VIGS已被广泛应用于植物抗病抗逆、生长发育以及代谢调控等生理途径相关基因的功能鉴定。综述了VIGS 的机制、技术发展、沉默效率的影响因素及其在植物基因功能鉴定中的应用,并对VIGS 在植物性状改良及植物保护方面的应用前景进行了展望。     

园艺及园林观赏植物抗病基因类似物的研究进展

目前已从不同植物中分别克隆出70余个植物抗病基因.根据已克隆的抗病基因的结构特征,可分为4大类:NBS-LRR、STK、胞外LRR、STK与胞外LRR.对于园艺及园林观赏植物抗病基因同源序列(RGA)的研究已应用在基因克隆、分子标记、基因定位和基因进化中,但相关报道较少.RGA的分析,对于在果蔬生产及园林绿化上指导我们培育具有广谱性抗病的植物品种具有深远的意义.     

我国首次发现植物抗病小体

<正>清华大学柴继杰团队、中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民团队和清华大学王宏伟团队最近的联合研究,在植物免疫研究领域取得重大突破。合作团队发现由抗病蛋白组成的抗病小体并解析其电镜结构,从而揭示了抗病蛋白管控和激活的核心分子机制,为更好地利用抗病蛋白提供了新的可能。相关成果于2019年4月5日发表在国际学术期刊《科学》上。     

RGA法克隆NBS-LRR类抗病基因同源序列及其在葫芦科作物上应用的研究进展

RGA克隆法是利用抗病基因产物的保守结构域人工设计简并引物,以植物gDNA或cDNA为模板进行PCR扩增而克隆植物抗病基因同源序列的方法。随着各种植物基因组测序计划的完成及计算机和生物信息学的发展,植物抗病基因的克隆取得了很大进展,目前人们已经从植物中克隆得到100多个抗病基因。研究表明,大多数抗病基因都存在NBS-LRR、STK、LZ、TIR等功能保守的结构域,其中大部分都为NBS-LRR类型,利用NBS-LRR保守结构域设计PCR引物已经从植物中扩增出大量的RGA。简要综述了已克隆NBS-LRR类抗病基因的结构特点和功能、RGA法克隆NBS-LRR类抗病基因同源序列及其在葫芦科作物上应用的研究进展,并探讨其未来的发展与应用。     

不同植物提取物对番茄花叶病毒病的防治效果研究

鱼腥草、马齿苋、商陆是我国传统的中草药,富含多种抗病毒天然活性物质。本试验以鱼腥草、马齿苋、商陆为原材料,进行了活性物质的超声波提取,得到了粗提物和萃取物,并进行了提取物对番茄花叶病毒病防治效果的田间对比试验。结果表明,超声波提取液使用浓度50μg/m L对番茄花叶病毒病具有较好的预防效果,平均预防效果为87.01%,高于对照(常用抗病毒化学药剂)20%病毒A(72.50%)的预防效果;超声波提取液对番茄花叶病毒病具有较好的治疗效果,相对防效为74.36%,显著高于相对防效为50.32%的连续回流提取物,相对防效为43.03%的煎煮法提取物及相对防效为50.36%的对照20%病毒A治疗效果。     

SINA蛋白掌控番茄“生老病死”

正合肥工业大学食品科学与工程学院刘永胜教授课题组,与美国爱达荷大学等单位合作,首次对番茄SINA(seven in absentia)蛋白家族在植物抗病与发育中的调控功能进行了深入研究,并发现番茄SINA蛋白家族基因在其抗病及发育过程中发挥着重要调控作用。研究成果日前在线发表在国际著名学术期刊《植物·细胞与环境》上。     

我国辣椒抗病育种研究进展

概述了我国辣椒抗病种质资源、抗病毒病、抗真菌病、抗细菌病、抗根结线虫病的研究进展,并对今后的辣椒抗病育种工作提出了建议。     

辣椒PAP3和PPI蛋白相互作用的鉴定

PAP3(Gen Bank登录号:HM104635)和PPI(Gen Bank登录号:GU812176)基因是控制辣椒花器官发育的B类基因,共同控制花瓣和雄蕊的发育,均属于MADS-box家族基因。为验证PAP3蛋白和PPI蛋白的相互作用,利用酵母双杂交系统,构建pGBKT7-PPI和pGADT7-PAP3酵母表达载体,转化相应酵母AH109感受态细胞后未出现自激活和毒性现象,融合的二倍体酵母(pGBKT7-PPI×pGADT7-PAP3)能在营养缺陷型培养基上生长;同时利用体外GST-Pull down技术,将诱导的GST-PAP3蛋白和His-PPI蛋白孵育,结果均表明,PAP3蛋白和PPI蛋白之间存在特异性相互作用。     

商陆中挥发油的提取及其化学成分分析

利用水蒸气蒸馏法分别从商陆中提取挥发油,用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)分析鉴定成分,分析商陆中挥发油化学成分。结果表明:鉴定出商陆挥发油中24个化合物,主要化学成分是棕榈酸和亚油酸。     

多抗、耐贮存番茄育种材料的创制

利用多基因聚合技术,以番茄材料13485(含Cf-5、Tm-1、Mi-1基因)作母本,分别以番茄高代自交系13065(含Ty-2、Ty-3、I-2、Ph-2、Ph-3基因)和高代自交系13337(含耐贮存基因rin)作父本配制杂交组合。利用分子标记辅助选择(MAS)技术对2个组合的F2分离群体的1057个单株进行基因型鉴定,共获得抗5种病害的番茄材料19株,抗4种病害的材料30株,抗3种病害且含rin基因的材料20株。选择田间表现优良的单株留种以进行后续的选择,同时结合人工接种鉴定验证分子标记鉴定的准确性,结果表明,人工接种鉴定与分子标记鉴定结果吻合度均在80%以上。     

黄河蜜甜瓜CMV CP基因转化及其抗病性鉴定

利用整合有CMVCP基因及NPT-II基因的改建质粒pBim438,以农杆菌为载体,对黄河蜜甜瓜子叶进行转化,以75mg/L卡那霉素筛选转化体,获得了完整的转基因植株。Southern杂交证明转化植株整合了CMVCP基因,Western杂交证明转基因获得了表达。温室CMV攻毒试验及病毒含量测定表明,转基因甜瓜对CMV的侵染表达了较高的抗病性,能够推迟系统症状显症发生,减轻病害发生程度,转基因植株体内病毒含量低于对照。转基因植株抗病性存在差异,筛选出的2个抗性株系中,TM0-1抗性高于TM0-2。     

Research progress in association between angiopoietin-like protein 2 and inflammation-related diseases

Chronic low-grade inflammatory diseases are a subclinical process caused by innate system disorders. In recent years, with the study of chronic low-grade inflammatory diseases, inflammation has become a hot topic of major human diseases, including obesity, diabetes, cardiovascular diseases, cancer and autoimmune diseases. Angiopoietin-like protein 2 (ANGPTL2) is one of the emerging angiogenesis-related factors. Studies show that ANGPTL2 induces vascular inflammation, insulin resistance and other characteristics. The article reviews the research progress in association between angiopoietin-like protein 2 and inflammation-related diseases.     

热处理对果蔬采后品质及病虫害的影响

采后热处理是近年来快速发展的果蔬采后处理技术,广泛应用于改善果蔬贮藏期间的品质、增强抗逆性等 方面。从果蔬贮藏期间的生理生化、采后品质及防治病虫害等方面阐述了热处理的机理,讨论了热处理对果蔬衰老 方面的生理特征如色泽、风味、硬度(软化)、失重、呼吸、乙烯释放、酶活性等变化及与抗逆性有关的诱导蛋白质合成 及基因表达的影响,较全面阐述了热处理防治果蔬贮藏期间病虫害的机理如直接作用于病菌、害虫与提高果蔬的抗 病虫性等。     

葡萄糖氧化酶( GO ) 基因在番茄中的遗传转化

 将来自黑曲霉的葡萄糖氧化酶( glucose oxidase, GO ) 基因与病原诱导启动子Prp1-1融合,构建了植物表达载体pCPGO, 该载体具有抗除草剂PPT选择标记。经农杆菌介导转入番茄自交系, 获得了阳性转基因植株58株, Southern杂交结果表明, GO基因已整合到番茄基因组中。通过淀粉- KI显色反应和定量检测, 表明GO基因已经表达。转基因植株花器及开花正常, 种子一旦萌发, 其生长、发育各时期均正常。但结实率有所减少, 种子萌发率有所降低。用番茄叶霉病( Fulvia fulva) 病原菌1.2.3.4生理小种侵染T₁ 代转基因植株, 结果显示转基因番茄植株的抗病性有不同程度的提高, 多数发病时间推迟, 病情明显减轻。经测定与抗病性相关的几个指标, 结果转基因番茄叶片中SOD、POD、CAT的活性和蛋白质含量均增高。     

番茄/茄子嫁接对其根际土壤生物学性状及细菌群落结构的影响

以茄子作为砧木,番茄为接穗进行嫁接,并以番茄自根植株和茄子自根植株作为对照,基于传统及现代高通量测序技术分析根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在揭示嫁接植株抗性增强的机制。结果表明：番茄/茄子嫁接植株根际土壤中可培养细菌、放线菌数量,微生物生物量、酶活性和细菌丰富度、多样性指数均显著高于茄子和番茄自根植株;另一方面,norank_c_Acidobacteria、硝化螺菌属（Nitrospira）、芽孢杆菌属（Bacillus）、norank_f_Gemmatimonadaceae、norank_o_Gaiellales、norank_f_Xanthobacteraceae、norank_o_SC-I-84、norank_f_Anaerolineaceae、norank_f_Nitrosomonadaceae、鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）细菌是嫁接植株与茄子、番茄自根植株根际土壤中的共有优势细菌属;g_unclassified_o_Ignavibacteriales 、 醋酸杆菌属（ g_Acetobacter ）、g_norank_f_Longimicrobiaceae 、g_unclassified_f_Verrucomicrobiaceae、g_norank_p_FBP、g_norank_p_Aminicenantes 属细菌是嫁接植株根际土壤的特有优势细菌属。与自根植株相比,番茄/茄子嫁接植株根际土壤存在更高可培养微生物数量,微生物生物量和相关酶活性,具有更高的土壤养分有效性,同时拥有不同占比的共有优势细菌门属,尤其拥有更为丰富的微生物可操作分类单元（operational taxonomic units,OTU）和特有 OTU 数量,这是嫁接植株抗性增强的主要原因。     

外源甜菜碱对葡萄幼苗抗高温胁迫能力的影响

以1a生酿酒葡萄品种赤霞珠扦插苗为试材,研究了不同浓度的外源甜菜碱(GB)对提高葡萄幼苗抗热性的影响。结果表明,在高温胁迫下,叶面喷施不同浓度的GB均能显著降低葡萄幼苗叶片脯氨酸的含量和丙二醛(MDA)含量,维持较低的膜透性,提高葡萄幼苗叶片可溶性蛋白和抗坏血酸(AsA)含量,从而提高了葡萄幼苗的抗高温胁迫能力。证明GB对减轻高温胁迫引起的伤害,提高葡萄幼苗的抗热能力具有积极的作用。在所设4种GB浓度中以5.0mmol/L处理效果为佳。