引起甘蔗花叶病的病原分子生物学进展

花叶病是最主要的甘蔗病毒病害之一,在全球种植甘蔗的国家或地区普遍发生,可导致甘蔗产量下降,糖分减少,给甘蔗生产带来严重的经济损失。引起甘蔗花叶病的病毒主要有甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)、高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,Sr MV)和甘蔗条纹花叶病毒(Sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)。本文综述了这3种病毒的生物学特性、鉴定与检测、基因组结构与基因功能、遗传变异与分子进化等方面的研究进展,并讨论了对甘蔗花叶病的生态防控措施。     

甘蔗宿根矮化病菌实时荧光定量PCR检测方法的建立

 甘蔗宿根矮化病是由Leifsonia xyli subsp. xyli (Lxx)引起的一种世界性甘蔗细菌病害。根据Lxx的Pat1基因保守序列,设计并合成了一对特异性引物Pat1F (5′-GGTTCCATTGCTTACCGATT-3′)/Pat1R(5′-CAAGTTTCGACAGGAACAGC-3′),和一条TaqMan探针(FAM-5′-CCACGGCTACGTCAATTCGGG-3′-TAMRA),建立了一种特异性强、灵敏度高的甘蔗宿根矮化病菌实时荧光定量PCR检测方法。结果表明,本研究建立的实时荧光定量PCR方法,对Lxx的检测最低下限为10² copies·μL^-1。应用实时荧光定量PCR与常规PCR方法对14个甘蔗品种进行Lxx检测,阳性检出率分别为86%和43%,表明实时荧光定量PCR比常规PCR检测方法具有更高的灵敏度。研究结果为甘蔗宿根矮化病的诊断、田间发生动态监测、脱毒健康种苗检测及品种/材料交换检疫检测提供了新技术支撑。     

二点螟几丁质酶1基因CiChi1的克隆和功能分析

为明确几丁质酶1(chitinase 1,Chi1)编码基因在二点螟Chilo infuscatellus中的潜在功能，对Chi1基因进行全长序列克隆和生物信息学分析，使用实时荧光定量PCR技术检测该基因的时空表达模式，利用RNA干扰技术探究其在二点螟生长发育方面的功能。结果表明，二化螟Chi1基因序列全长为1 788 bp，开放阅读框为1 653 bp，编码550个氨基酸，并命名为CiChi1;CiChi1基因在二点螟不同发育阶段及不同组织中均有表达，其中在成虫期的相对表达量最高，在6龄幼虫期的相对表达量次之，且在6龄幼虫表皮中的相对表达量最高；在RNA干扰试验中，注射ds CiChi1的二点螟3龄幼虫试验组在第14天的最终死亡率为62.0%，显著高于注射ds EGFP的阴性对照组（27.8%）和注射蒸馏水的空白对照组（33.9%）；此时试验组的平均虫重为0.024 g，显著低于阴性对照组（0.039 g）和空白对照组（0.040 g），且试验组试虫还伴随有外表皮急剧变黑、消解软化的致死表型；实时荧光定量PCR检测结果表明，试验组试虫体内CiChi1基因表达量较阴性对照组和空白对照组...     

甘蔗ScPR10基因的克隆及其响应赤条病菌侵染的表达特征分析

PR10是一种病程相关蛋白(pathogenesis-relatedprotein,PR),在植物生长发育、应激生物和非生物胁迫时发挥重要作用。本研究利用RT-PCR技术从甘蔗赤条病抗病品种新台糖22号和感病品种闽糖11-610叶片克隆获得Sc PR10基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-q PCR)、转录组和蛋白质组分析,研究在接种燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp. avenae, Aaa)之后这2个品种Sc PR10基因的转录和蛋白表达模式。序列分析显示,本研究克隆获得2个Sc PR10基因,编码187个氨基酸,比其他植物PR10蛋白多了27个氨基酸,含有保守结构域P-loop和Betv1;与已报道的甘蔗、高粱和斑茅的PR10亲缘关系较近。在Aaa胁迫下,RT-q PCR分析表明抗病、感病品种Sc PR10基因的表达量均显著上调,尤其在接种24 h时,表达量最高,分别为对照的27.2倍和39.7倍;转录组数据分析结果显示,该基因表达水平在抗病、感病品种上均显著提高,尤其在接种72h时,表达量最高,log2FC值为5.3～5.4。蛋白互作预测发现,...