叶绿体介导的植物抗病毒防卫反应及病毒的反防御机制研究进展

植物拥有复杂且精密的免疫系统以识别并应对各种病原物的侵染, 保护自身免受侵害。叶绿体作为高等植物特有的细胞器, 不仅能通过光合作用为细胞提供碳源和能量, 还是植物细胞内活性氧、钙离子信号、水杨酸和茉莉酸等免疫分子产生的重要场所。近年来, 越来越多的研究表明, 叶绿体介导的免疫反应在抵抗植物病毒侵染过程中发挥了重要作用。本文综述了叶绿体免疫反应在抵抗病毒侵染过程中的作用及病毒如何通过与叶绿体互作来抑制叶绿体免疫反应, 展望了该领域未来的研究方向。     

基于cpInDel标记和cpSSR标记的柑橘属及近缘属植物亲缘关系

【目的】通过对柑橘叶绿体基因组变异位点的研究,从胞质层面揭示柑橘类果树的遗传进化,为柑橘种质资源的收集、评价和利用提供参考。【方法】以甜橙叶绿体高变区序列为参考,利用已发表的二代基因组测序数据对代表性的柑橘属及其近缘属材料进行De Novo组装,获得叶绿体基因组高变区组装序列,通过序列比对,发掘代表性材料的差异位点,针对差异位点设计cpInDel引物。对甜橙叶绿体基因组两个及以上核苷酸重复构成的SSR位点进行定位分析,找出代表性材料间有差异的位点,针对差异位点设计cpSSR引物。选择在分类学和/或起源研究上有代表性的柑橘属及近缘属材料48份,利用新开发的cpInDel、cpSSR标记和已报道的cpSSR标记进行扩增检测、电泳谱带分析和聚类分析。【结果】本研究新开发4个cpInDel标记和13个cpSSR标记。扩增检测显示,这些标记在48份试验材料中均能扩增出较为清晰的多态性条带;但cpInDel标记扩增出的条带更为单一,类群区分时,仅通过单个标记便能实现对某一类群或几个类群的区分,具有更好的区分效果。聚类分析显示,cpInDel和cpSSR标记得到了比较类似的结果,但在小类群关系以及部分材料的归类上存在差异。二者均揭示枸橼类柠檬-藜檬-来檬杂种的胞质来源并非香橼,枳杂种的胞质也并非枳,显示宽皮柑橘类黄柑的代表性品种‘旺苍皱皮柑’有不同于宽皮柑橘类其他品种的胞质来源,‘资阳香橙’和‘韩国香橙’胞质差异明显。针对宽皮柑橘类、甜橙-酸橙类和宜昌橙-大翼橙类3个小类群的相互关系,cpInDel显示它们关系较近,而cpSSR则将它们归为独立的类群;cpInDel标记将印度野橘归于真正的枸橼类,cpSSR将其单独聚为一类。【结论】叶绿体基因组分子标记分析能从胞质角度揭示不同于核基因组的柑橘属及近缘属植物的亲缘关系,但若与核基因组分子标记分析相结合,能更全面地揭示材料间的亲缘关系,更准确地鉴定柑橘种质资源。     

利用SSR标记研究甘蓝型油菜叶绿体基因组DNA多态性

叶绿体基因组具有母性遗传、单倍性、高度的保守性和明显的种内差异等特点。研究不同品种叶绿体基因多样化程度，可为甘蓝型油菜的收集与引种及遗传改良提供指导。利用15对特异性叶绿体SSR标记对287份国内外甘蓝型油菜叶绿体基因组多样性进行了分析，结果显示，在15对叶绿体SSR特异引物中，5对引物扩增产生多态性条带合计19条，平均每对引物检测出3.8条多态性条带；287份材料共划分成14个单倍型，优势单倍型H01占比74.91%、H02占比13.59%、H03占比4.88%，其余11种单倍型（H04-H14）占比合计6.62%；H02为波里马、陕2A胞质类型，为中国特有单倍型；国外甘蓝型油菜中，俄罗斯与瑞典的单倍型较丰富，引进俄罗斯与瑞典的资源能更高效拓宽中国甘蓝型油菜的遗传多样性本底。本研究还获得2对引物（MF-4和ccmp2）得到特异条带，并为此建立了快速鉴定波里马、陕2A胞质类型的方法，为波里马与陕2A细胞质类型材料的鉴定与保护提供了方法。