Genetic and physiological evidence for the production of N-acyl homoserine lactones by Pseudomonas syringae pv. syringae and other fluorescent plant pathogenic Pseudomonas species

N-acyl homoserine lactones (AHLs) function as cell density (quorum) sensing signals and regulate diverse metabolic processes in several gram negative bacteria. We report that strains of Pseudomonas syringae pvs. syringae (Pss), tabaci and tomato as well as P. corrugata and P. savastanoi produce difussible AHLs that activate the lux operons of Vibrio fischeri or the tra::lacZ fusion of Agrobacterium tumefaciens. In Pss strain B3A, AHL production occurs in cell density dependent manner. Nucleotide sequence and genetic complementation data revealed the presence of ahlI_Pss, a luxI homolog within the Ahl⁺ DNA of Pss strain B3A. The DNA expresses in AHL-deficient strains of P. fluorescens and E. carotovora subsp. carotovora (Ecc), and restores extracellular enzyme production and pathogenicity in the Ecc strain. The derivatives of Pss strains B3A and 301D carrying chromosomal ahlI::lacZ do not produce AHL, but like their wild type parents, produce extracellular protease and the phytotoxin syringomycin as well as elicit the hypersensitive reaction in tobacco leaves. While these strains also produce a basal level of -galactosidase activity, the expression of ahlI::lacZ is substantially stimulated in the presence of multiple copies of the DNA or by the addition of cell-free spent cultures containing AHL. The activation of -galactosidase production occurs with spent cultures of some, but not all Pseudomonas strains which produce AHL as indicated by the Lux and tra::lacZ assays. Pss strains deficient in the global regulatory genes, gacA or lemA, produce very low levels of AHL. Since inactivation of ahlI_Pss eliminates AHL production and since Ahl⁺ Pseudomonas strains carry the homolog of ahlI_Pss, we conclude that ahlI_Pss specifies a key step in AHL biosynthesis and it has been conserved in many plant pathogenic pseudomonads.     

受黄色镰刀菌侵染的马铃薯薯块的抗氧化酶、细胞壁防御酶及StLTPa1基因的表达特性

黄色镰刀菌Fusarium culmorum为黑龙江省马铃薯干腐病主要致病菌,干腐病可以导致马铃薯在窖藏过程中发生腐烂,影响薯块的商品价值和食用价值,为进一步研究马铃薯干腐病的发生和防治,本研究采用黄色镰刀菌对不同抗性的马铃薯块茎进行侵染,对病原菌侵染过程中薯块的抗氧化酶及细胞壁降解酶变化及病程相关基因的表特性进行了研究。结果表明,当黄色镰刀菌侵染块茎时,块茎中的可溶性蛋白和丙二醛(malondlaldehyde,MDA)含量,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性、几丁质酶(chitinase)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase)活性都呈现不同程度的上升趋势。非特异性脂质转移蛋白基因StLTPa1表达量随着黄色镰刀菌的侵染时间呈波动性,在植物防御反应中发挥一定的作用。     

小麦条锈病和白粉病成株抗性研究进展与展望

 利用成株抗性是小麦抗病育种的重要方向,本文综述了小麦条锈病和白粉病成株抗性鉴定方法、基因定位和克隆及其在育种中的应用。将报道的72个条锈病成株抗性数量性状遗传位点（quantitative trait loci,QTL）和82个白粉病成株抗性QTL整合到一张连锁图谱上,控制2种病害的基因簇（≥5个QTL）有8个,其中位于7DS的Yr18/Lr34/Pm38和1BS的Yr29/Lr46/Pm39对条锈病、叶锈病和白粉病均表现成株抗性,位于4DL的Yr46/Lr67位点可能也对白粉病表现成株抗性,Yr18/Lr34/Pm38和Yr36已被克隆,Yr29/Lr46/Pm39的克隆已取得良好进展,为培育兼抗和成株抗性相结合的品种提供了可用基因。总结了成株抗性在中国小麦育种中的应用现状,并用实例证实了培育成株抗性品种的可行性,建议对兼抗条锈病和白粉病成株抗性的咸农4号和小偃6号等进行遗传分析,育种工作者和品种审定部门需要转变观念,将成株抗性利用作为国内条锈病和白粉病抗性育种的重要内容。     

Inheritance of leaf angle in Triticum aestivum L.

Summary A 6×6 diallel was prepared to study the inheritance of leaf angle in T. aestivum L. Genetic analysis in terms of diallel cross parameters and graphic analysis indicated the control of additive gene effects in the expression of this character. The results of F₁ analysis were supported by the analysis of F₂ data.     

牛miR-144靶基因预测与组织表达分析

为研究miR-144的靶基因与miR-144在牛不同组织中的表达规律,预测其对肌肉生长发育的调节机制,对miR-144在各物种间的保守性、潜在靶基因及其富集通路进行分析,通过qRT-PCR方法检测牛不同组织中miR-144的表达.结果表明,miR-144成熟序列在各物种间保守性较高;富集分析发现,靶基因显著富集于血管平...     

小麦籽粒淀粉合成酶基因表达、相应酶活性及淀粉积累三者的关系

为研究小麦籽粒淀粉形成的机制,以秦麦11为试验材料,对小麦籽粒灌浆期淀粉合成酶基因表达、相应酶活性及淀粉积累变化进行了研究。结果表明,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因(AGPase)、束缚态淀粉合成酶基因(GBSSI)、可溶性淀粉合成酶基因(SSS)、淀粉分支酶基因(SBE)表达均呈单峰曲线变化,AGPase和SSS基因于花后12 d左右相对表达量最大,GBSSI和SBE基因于花后15 d左右相对表达量最大。4种淀粉合成酶活性变化趋势一致,花后25 d或30 d之前呈上升趋势,之后急剧下降。淀粉及其组分积累量随着灌浆的进行呈不断上升趋势。直、支链淀粉及总淀粉积累速率峰值在花后25 d或30 d。相关分析表明,AGPase、SSS、SBE基因在花后15 d相对表达量与相应酶活性间呈极显著正相关,而GBSS基因的相对表达量与GBSS活性间未检测到相关。暗示AGPase、SSS、SBE基因在籽粒淀粉合成过程中可能属于转录水平调控,而GBSSI基因可能属于转录后调控。4种淀粉合成酶活性与直、支链淀粉及总淀粉积累速率均呈极显著正相关,说明这几种酶对淀粉合成共同起作用。     

cry Ia基因小麦高效表达载体的构建

利用在禾谷类作物中表达效率较高的启动子Ubi对含目的基因cryIa的现有载体进行了改造,并引入了筛选标记基因bar,为提高目的基因的表达水平,还在目的基因5′端引入了Ω和Kozak序列,3′端引入了poly(A)序列。成功构建了适用于小麦的抗虫基因植物表达载体pGU4ABBar,该载体含有顺向连接的Ubi-cryIa及Ubi-bar基因表达盒,可用于基因枪、花粉管通道法等介导的小麦遗传转化,人工合成的苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因cryIa可以编码对鳞翅目昆虫具有毒杀作用的蛋白。     

早酥梨病程相关基因非表达子1基因（NPR1）克隆及原核表达

本研究以成年早酥梨(Pyrus bretschneideri cv.Zaosu)叶片为材料,通过RT-PCR克隆早酥梨病程相关基因非表达子1基因(NPR1)并获得其全长序列1771 bp,开放阅读框为1761 bp,编码586个氨基酸(GenBank登录号:FJ769372).利用NCBI/Blastp和ClustalX软件进行相似性分析表明,目的基因编码蛋白质序列与日本梨(p.pyrifolia)、秋子梨(P.ussuriensis)、苹果(Malus xdomestica)、烟草(Nicotiana tabacum)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的NPR1蛋白相似性分别为99%、98%、98%、67%和59%.将其连接pGEX-4T-1原核表达载体并转化大肠杆菌(EScherichia coli)BL21,经IPTG诱导表达获得大小约为91 kD的目的融合蛋白,融合蛋白主要以包涵体形式表达,表达量约占总蛋白17%.     

瓯江彩鲤体色调控相关因子MC1R的克隆与表达分析

黑素皮质素1受体(melanocortin 1 receptor,MCIR)是动物黑色素合成通路中的关键基因之一,对动物的体色和毛色有重要影响.瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)具有5种基本体色类型(“全红”、“粉玉”、“大花”、“粉花”和“麻花”),其中后3种带有黑色斑点或斑块,是研究动物黑色素合成机制的良好材料之一.克隆了瓯江彩鲤的MC1R基因,并进行了“全红”、“大花”、“粉玉”、“粉花”4种体色间的表达差异分析.研究发现,瓯江彩鲤的MC1R基因的全长cDNA序列为1 914 bp,包括637 bp 5’-UTR(非转录区)、311 bp3’-UTR及966 bp ORF(开放阅读框).该基因由一个外显子编码(321个氨基酸),有7个跨膜结构域.瓯江彩鲤与鲫的编码区核苷酸同源性达98％,与斑马鱼达93％;不同体色间的编码区只存在一个核苷酸无义突变(C/G),因而氨基酸序列完全相同.qRT-PCR表明,MC1R基因在眼睛的表达量显著高于皮肤、肌肉、鳃、肾脏、鳔、心、肝等组织(P＜0.05);但在4种体色间不存在显著的表达差异(P＞0.05).研究结果表明:瓯江彩鲤体色类型中的黑色斑块不是由MC1基因直接决定,还有待对其它体色相关基因或调控因子的研究.研究亮点:对在黑色素合成通路中起着类似“开关”作用的MC1R基因进行了克隆、序列分析和瓯江彩鲤体色间的表达差异分析,排除了MC1R基因与瓯江彩鲤黑色斑纹的直接相关性,为鱼类体色变异相关基因研究积累了有益资料.     

三疣梭子蟹Sox基因HMG盒的克隆分析

利用能扩增人类SRY基因HMG盒的一对简并引物,分别对三疣梭子蟹雌雄个体基因组DNA进行扩增,均得到216 bp和约400 bp的两条带,不存在性别差异,通过PCR-SSCP分析,未发现雌蟹或雄蟹所特有的Sox基因。对216 bp的带进行克隆测序得到6个Sox基因,分别命名为PTSox21、PTSox12、PTSox11a、PTSox11b、PTSox11c和PTSox4。其中,PTSox21、PTSox12和PTSox4氨基酸序列与人类Sox21、Sox12和Sox4基因的同源性分别为90%、66%和63%,PTSox11a、PTSox11b和PTSox11c氨基酸序列均与人类Sox11基因有63%的同源性。此外,PTSox11a和PTSox11b的氨基酸序列之间的同源性达到了98.6%,只在第44位氨基酸残基不同。与其他物种Sox基因氨基酸序列的同源性比较发现,PTSox21与饰纹姬蛙Sox2a有92%的同源性,而PTSox12、PTSox11a、PTSox11b和PTSox11c均与意大利蜜蜂的Sox1有73%的同源性,PTSox4与意大利蜜蜂的Sox1有72%的同源性。