番茄抗性相关基因SlHin1的克隆、表达与抗病毒功能

【目的】克隆番茄抗性相关基因Sl Hin1(harpin-induced gene 1),分析其生物信息学特征、组织表达和亚细胞定位情况,研究其在抗烟草花叶病毒侵染、移动中的作用,为番茄抗性育种提供理论依据。【方法】通过RT-PCR及基因克隆方法,从番茄总RNA中克隆得到基因SlHin1;应用生物信息学方法分析其DNA序列及其编码的蛋白序列特性,使用MEGA6.0对SlHIN1氨基酸序列及其同源序列进行多序列比对,并构建同源物种间系统进化树;将该基因片段通过Sal Ⅰ和Bam HI双酶切连接至荧光表达载体pCV-m GFP-C1,采用GFP标记的方法进行亚细胞定位检测,分析编码蛋白表达位置;利用实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析该基因在番茄不同组织的表达量水平;将该基因片段通过Nco Ⅰ和Bam HI通过双酶切连接至植物表达载体pFGC5941,用土壤农杆菌EHA105瞬时过表达该基因并接种标记有绿色荧光的烟草花叶病毒侵染性克隆,以检测植株对病毒的抗性变化,间接ELISA法检测病毒的含量,探究该基因的抗病毒功能。Western blot验证SlHIN1蛋白在本氏烟内的表达情况。【结果】利用RT-PCR方法从番茄材料(Solanum lycopersicon cv.Ailsa Craig)的叶片组织中克隆得到全长为675 bp的番茄抗性相关基因Sl Hin1,将序列分别提交至Gen Bank,得到序列号KU195820。序列比对及生物信息学分析表明,其基因预测编码225个氨基酸,分子量为26.1 k D,理论等电点为9.35,结构上具有LEA-14保守结构域,不具有跨膜区段,并且位于番茄基因组10号染色体上(Solyc10g081980);多序列比对及进化树分析表明,该基因编码的蛋白与茄科植物HIN1氨基酸同源性80.0%以上而与水稻、高粱单子叶植物的亲缘关系较远;亚细胞定位显示定位在细胞膜上与PSORT Prediction预测的亚细胞定位最高概率一致;qRT-PCR结果分析表明该基因具有组织特异性,表达量在根、叶、茎间依次降低;在本氏烟中瞬时过表达SlHIN1并在表达部位接种标记有绿色荧光的烟草花叶病毒侵染性克隆,处理组本氏烟在接种病毒4 d后没有任何荧光出现,而对照组出现绿色荧光。随着接种时间推移,接种7 d后处理组叶片上零星荧光有略微的扩大,而对照组的绿色荧光已经扩散至心叶。间接ELISA检测病毒含量较对照组少,处理组的病毒扩散受到抑制。Western blot分析结果表明,显色后的硝酸纤维素膜上约在26 k D处有一特异条带,而空载体的对照无相应条带,说明SlHIN1蛋白在注射部位成功表达。【结论】Hin1在供试科植物中均存在,其中SlHin1定位在细胞膜,过表达该基因可抑制病毒扩散,推测其可能参与茄科植物对烟草花叶病毒的抗性反应,使植株获得抗性。     

重庆马铃薯晚疫病发生原因及防治对策

马铃薯是重庆市的特色农作物之一,也是集口粮、加工、菜用等多用途的作物,种植面积达26.7万hm2,产量居全国第六位。晚疫病是马铃薯生产过程中的一种毁灭性病害,由致病疫霉Phytophthora infestans(Mont.)de Bary引起。近年来,由于品种抗性降低、适宜的气候条件等原因,马铃薯晚疫病发生严重,年均发生面积在8万hm2左右,每年造成20%～30%的产量损失,严重时达50%以上。尤其是2007年全市晚疫病发生面积达12.3万hm2,成灾面积3.9万hm2,绝收0.87     

大麦条纹花叶病毒北京分离物的鉴定

采集北京田间的大麦感病叶片,室内分离病原,血清学检测能够与BSMV新疆株抗血清反应,室内汁液摩擦接种可侵染大麦、小麦、本明烟和苋色藜,能够种子传毒,电镜观察病毒粒子为杆状,同时,国内首次利用RT-PCR扩增出597bp的BSMV外壳蛋白基因．根据以上结果确定分离到的病毒为大麦条纹花叶病毒,其寄主范围和种子带毒率与新疆株系有差别,可能属于不同株系．     

大麦条纹花叶病毒诱导大麦cDNA文库的构建

构建病毒诱导的寄主植物cDNA文库是利用酵母双杂交方法筛选与病毒相互作用寄主因子的前提奈件.该文以大麦条纹花叶病毒接种大麦,在ELISA跟踪检测的病毒复制和运动初期,采集大麦叶片,用TRIZOL法提取总RNA,利用SMART原理进行反转录PCR获得dscDNA,Sfi I/Xho I共切后1.1%琼脂糖凝胶检测并分段回收dscDNA,分别与Sfi I/Xho I共切的载体连接后,共同转化X-blue感受态细胞构建文库.文库的容量和质量检测结果表明文库的容量为1.27×106,插入片段大于500 bp,集中在1.2 kb左右,符合酵母双杂交筛选文库的要求.     

外来入侵植物黄顶菊上昆虫种类多样性研究

田间研究发现,外来入侵植物黄顶菊植株上取食或活动的昆虫有20余种(或类),包括食叶类、刺吸类昆虫,还有访花昆虫和天敌昆虫等.其中植食性昆虫有叶甲、蝽类、潜叶蝇、甜菜白带野螟、斜纹夜蛾和其它一些鳞翅目幼虫,它们取食黄顶菊后可造成叶片缺刻、斑点、卷曲和皱缩等多种受害症状,对黄顶菊具有一定的控制作用.田间黄顶菊植株上已经具有较为丰富的昆虫群落及功能多样性.     

土壤拮抗放线菌s-930-6菌株活性产物抑菌作用

研究结果表明,用生长速率法测定自秦岭太白山区土壤中分离出的拮抗放线菌s-930-6菌株,其发酵液粗提物对供试病原菌都有不同程度的抑制作用,其中对小麦根腐病菌的菌丝生长作用最强,EC50为2.6g/L.用孢子萌发法测定,该粗提物对黄瓜枯萎病菌和番茄枯萎病菌的孢子萌发抑制作用较强,EC50分别为0.04、0.02g/L.用D101大孔树脂对粗提物进行提取得到精提物,它对5种供试病菌的菌丝生长在500mg/L浓度下有不同程度的抑制作用,其中对小麦赤霉病菌、小麦根腐病菌和黄瓜枯萎病菌的抑制效果超过85%.精提物在500mg/L浓度下对小麦白粉病的保护作用为76.39%,对黄瓜霜霉病保护作用为82.38%,治疗作用为78.31%.用高效液相色谱(HPLC)分离纯化精提物得到4个组分,其中B组分对小麦赤霉病菌的抑制作用最强,达到94.14%,初步鉴定B组分为氨基糖苷类化合物.     

一种侵染薇甘菊的中国胜红蓟黄脉病毒DNA-A基因组特征及重组分析

为明确采集自我国广西壮族自治区玉林市博白县的疑似为双生病毒侵染并表现叶片黄脉症状薇甘菊的病原物及其基因组分子特征，利用双生病毒DNA-A通用引物SPG1/SPG2和特异性引物WGJ-F/WGJ-R扩增获得病毒基因组，利用β卫星通用引物检测卫星病毒，使用Vector NTI Advance 11.5.1软件进行序列拼接，运用MEGA 7.0和RDP 3.44软件进行系统发育树的构建和重组分析。结果表明：引起薇甘菊叶片黄脉症状的病原物为中国胜红蓟黄脉病毒（Ageratum yellow vein China virus，AYVCNV），该分离物命名为AYVCNV_WGJ，GenBank登录号为MK880139，但未扩增得到β卫星。该病毒DNA-A基因组全长为2 755 bp，含有6个开放阅读框。AYVCNV-WGJ分离物与AYVCNV鳢肠Eclipta prostrata分离物（GenBank登录号MN218667）的核苷酸序列同源性最高，为90.1%，其中AC4编码的蛋白变异较大。重组结果分析显示AYVCNV_WGJ分离物是由AYVCNV-Tomato分离物（GenBank登录号KU954388）和1个未知病毒（GenBank登录号EU487047）重组得到，重组区域为其基因组2 046~2 612 bp区域。