柱花草磷饥饿响应基因SgPHR1和SgPHR2的克隆与表达分析

低磷胁迫是限制作物生长和产量的重要因素之一。磷饥饿响应因子PHR（phosphate starvation response）是植物磷信号调控网络中的关键因子,具有调控植物磷平衡的生物学功能。本研究在柱花草（Stylosanthes guianensis）中克隆到转录因子SgPHR1和SgPHR2基因。SgPHR1和SgPHR2基因cDNA全长分别为1413 bp和849 bp,编码470和282个氨基酸残基,蛋白分子量分别为51.4 kD和30.9 kD。SgPHR1和SgPHR2均为SANT家族成员,包含MYB蛋白结构域和CC蛋白结构域,并具有多个潜在的磷酸化位点。亚细胞定位预测表明,SgPHR1和SgPHR2均定位于细胞核中。实时定量PCR结果表明,SgPHR1基因在柱花草根和叶中的表达量高于茎中的表达量,而SgPHR2基因在叶中表达量显著高于根和茎。缺磷（-P）和缺氮（-N）处理均显著增强了SgPHR1和SgPHR2在柱花草根中的表达。不同缺磷时间处理结果进一步表明了SgPHR1和SgPHR2在转录水平上响应低磷胁迫,暗示SgPHR1和SgPHR2可能参与了柱花草对低磷胁迫的应答。本研究结果为解析柱花草响应低磷胁迫的分子机制提供了候选基因。     

橡胶树前纤维蛋白(profilin)基因家族的鉴定及表达分析

肌动蛋白细胞骨架可能在橡胶树乳管伤口堵塞过程中发挥重要作用。前纤维蛋白（profilin）是肌动蛋白动态平衡的重要调节子,但对橡胶树profilin基因家族系统研究的报道较少。通过分析橡胶树基因组和转录组数据,鉴定到6个橡胶树profilin基因,对其基本特性及蛋白保守基序、结构特征、进化关系和表达模式等进行分析。基因结构分析表明,橡胶树profilin基因都包含3个外显子2个内含子,编码的蛋白序列含有profilin蛋白特有的保守基序KYMVIQGE和VIRGKKG。进化分析显示,橡胶树profilin并未严格分为营养型和生殖型2种类型。profilin蛋白二级结构以无规则卷曲为主,三级结构均包含3个α螺旋和7个β折叠。表达分析结果显示,4个profilin基因在胶乳中高表达,橡胶树排胶和碘化钾处理调控这4个profilin基因表达,推测profilin基因参与橡胶树排胶过程。该研究结果为进一步阐明橡胶树profilin基因在乳管伤口堵塞和排胶中的作用奠定基础。     

香蕉TGA转录因子家族的鉴定及枯萎病菌胁迫下的表达分析

尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. Cubense, Foc）引起的香蕉枯萎病是我国香蕉的主要病害之一,严重影响香蕉的产量和品质。TGA防御反应基因在香蕉应对尖孢镰刀菌胁迫的应答转录调控过程中至关重要。本研究以拟南芥TGA转录因子家族成员蛋白为查询序列,在香蕉基因组数据库中Blast筛选出TGA转录因子家族成员,并对该家族成员进行生物信息学分析。共鉴定得到9个香蕉TGA家族成员,分别命名为MaTGA1~MaTGA9;香蕉TGA家族蛋白富含酸性氨基酸,大部分蛋白以α螺旋为主;亚细胞定位主要在细胞核内。进化树分析表明,香蕉MaTGA转录因子家族的9个成员可分为Class Ⅰ和Class Ⅱ两类,基因结构及功能结构域的分布情况也呈现出高度一致。进一步通过RT-qPCR分析发现,MaTGA2、MaTGA3和MaTGA8在香蕉枯萎病菌侵染后的‘威廉斯’（易感病）及‘南天黄’（抗病）中均显著下调表达,MaTGA1、MaTGA6、MaTGA7和MaTGA9均呈现先下降后上升的趋势;然而MaTGA4和MaTGA5仅在‘威廉斯’中上调表达,以上结果表明MaTGA2、MaTGA3和MaTGA8在香蕉抗枯萎病中发挥重要的生物学功能。本研究结果为香蕉TGA转录因子功能挖掘奠定理论基础。     

三唑磷酶联免疫吸附测定法中包被抗体稳定剂的研究

选择了甘油、山梨醇、聚乙二醇(PEG)、卵清蛋白(OVA)、多肽、糖、氨基酸等试剂,通过经验法和正交法相结合的手段配制了一系列稳定剂,对吸附在酶标板上的三唑磷多克隆抗体进行处理(37℃,1 h)后,再在37℃下连续贮存 7 d,利用直接竞争ELISA法对不同稳定剂处理的包被抗体免疫活性、亲合性及检测灵敏度进行检测,并与未经稳定剂处理的对照进行比较,筛选得到效果较好的稳定剂 1 (质量分数:甘油2.5%,氨基酸1.5%,蛋白胨3.0%,离子螯合剂0.1%,防腐剂0.01%)。用稳定剂 1 处理包被抗体后,4~6℃下保存半年及37℃下保存14 d的试验结果表明,抗体的活性相对保持率分别为97.8%和94.2%;其免疫活性、亲合性(I50分别为68.43和54.38 ng/mL)及灵敏度(I10分别为3.72和 3.22 ng/mL)与常规方法包被的抗体(包被好后不贮存,直接检测,I50为60.73 ng/mL,I10为 3.11 ng/mL)无明显差异;冻融试验表明,经稳定剂 1 处理的三唑磷抗体在反复冻-融次数不超过8次时其活性也是稳定的。说明筛选出的稳定剂可以显著提高三唑磷多克隆包被抗体的稳定性,可用于三唑磷ELISA试剂盒的生产。     

利用菜青虫细胞检测几种有机溶剂和有机磷农药的毒力

用MTT法研究了5种有机溶剂对菜青虫细胞生长的影响及3种有机磷农药对细胞的毒力。并用微量点滴法测定了3种农药对菜青虫3龄幼虫的毒力。结果表明,5种有机溶剂除二甲苯外,其余4种二甲亚砜、乙醇、丙酮、乙酸乙酯对菜青虫细胞低浓度处理时均无很大毒性。1％浓度处理16小时后细胞存活率仍分别可达99.8％、98％、97.2％、91％。分别用菜青虫细胞测得3种有机磷农药的LC_(50)为:甲基对硫磷,106μs/ml;克线磷,147μg/ml;水胺硫磷,183μg/ml。用微量点滴法测得3种有机磷农药对菜青虫3龄幼虫的LD_(50)分别为:甲基对硫磷,0.458μg/头,克线磷,45.012μg/头;水胺硫磷,0.505μg/头。     

The effect of salt stress on Arabidopsis thaliana and Phelipanche ramosa interaction

Salinity and Orobanche or Phelipanche spp. infection are important crop stress factors in agricultural areas. In this study, we investigated the effect of salt stress on Phelipanche ramosa seed germination and its attachment onto Arabidopsis thaliana roots. We also evaluated the effect of both stresses on the expression of genes regulated by abiotic and biotic stresses. According to our results, high concentration of NaCl delayed P. ramosa seed germination in the presence of a strigolactone analogue (GR24). A similar pattern was observed in the presence of A. thaliana plants. Furthermore, we found that salt‐treated A. thaliana seedlings were more sensitive to P. ramosa attachment compared with the untreated plants, indicating that there was a positive correlation between salt sensitivity and the ability of P. ramosa to infect A. thaliana plants. At the molecular level, a synergystic effect of both salt and P. ramosa stresses was observed on the cold‐regulated (COR) gene expression profile of treated A. thaliana seedlings. Our data clarify the interaction between parasitic plants and their hosts under abiotic stress conditions.     

植物脱水素对多种逆境的响应

综述了目前关于脱水素（Dehydrin,DHN）的研究进展,包括脱水素的蛋白结构特征、细胞定位及作用机制,脱水素在生物及非生物逆境下的转基因研究,脱水素的磷酸化修饰,脱水素的结合金属离子、清除活性氧、作为分子伴侣 保护酶活性等特性。展望了利用现代生物技术将脱水素用于提高植物对逆境的耐受力的应用前景,提出今后还需在脱水素作用机制、基因家族功能与生物胁迫相关性等几个方面进行深入研究。     

转hrf1基因水稻对稻曲病抗性分析

用注射接种法测定9个转hrf1基因水稻品系对稻曲病的抗性,结果表明B12-2m、B12、HTRP2和NJH12转基因系对稻曲病的抗性有显著提高,其中NJH12对稻曲病的抗性表现最突出。在江苏南京和安徽潜山两地的田间测定结果显示NJH12对稻曲病的抗性表现明显,与对照相比防效提高65%以上。用RT-PCR测定抗病转基因系中防卫基因的表达,在抗病转基因系中,Ospr1a、Ospr1b和PAL等防卫反应基因的表达明显增强。转hrf1基因水稻可能通过诱导防卫反应基因的表达提高水稻对稻曲病的抗性。     

黄瓜绿斑驳花叶病毒基因组全序列分析及病害的田间调查

为明确近年来在浙江省葫芦科作物上发生的黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)基因组特征及其发生分布情况,从浙江省及上海地区的甜瓜、西瓜和瓠瓜上采集疑似样品进行RT-PCR鉴定,通过分段扩增测序的方法拼接获得基因组全序列并进行系统进化分析,利用特异性引物扩增获得CGMMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因序列,制备CGMMV CP抗血清进行Western-blot和Dot-ELISA检测。结果显示,来自甜瓜、西瓜和瓠瓜的3个CGMMV分离物基因组全序列均具有烟草花叶病毒属典型基因组结构特征,全部由6 423 nt构成;3个全序列间的核苷酸同源性高达99.11%~99.67%,编码的CP氨基酸同源性为100%。系统进化分析发现,CGMMV不同分离物形成2个进化相关群体,3个浙江的CGMMV分离物均位于第I组内,与已报道的中国CGMMV分离物和韩国CGMMV分离物亲缘性较高。Western-blot检测表明CGMMV CP抗血清可以与感病植株中的病毒发生特异性反应,可用于CGMMV鉴定;Dot-ELISA检测发现CGMMV在浙江省和上海市的葫芦科作物上普遍存在。     

灰飞虱体内水稻条纹病毒的检测

为评价灰飞虱体内水稻条纹病毒检测方法的适用范围,利用已经制备的水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)的多克隆抗体SV21和单克隆抗体3B9,采用多孔板间接ELISA、DIBA和Western blotting等三种方法进行单头灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén(SBPH)体内RSV检测。结果表明,检测灵敏度以多孔板间接ELISA最高,其次为DIBA,Western blotting最低;用单克隆抗体3B9检测灵敏度高于多克隆抗体SV21。RT-PCR、IC-RT-PCR和DB-RT-PCR三种方法中,RT-PCR对单头灰飞虱稀释到400倍可检测到病毒;IC-RT-PCR在多克隆抗体SV21稀释浓度大于500倍时检测不出RSV,单克隆抗体3B9稀释浓度大于800倍时检测不到RSV;DB-RT-PCR检测结果显示,单头灰飞虱在稀释400倍后均无阳性反应。