大豆中疫霉诱导性GmDRRP基因启动子的克隆与功能分析

本研究根据大豆与疫霉互作的基因芯片数据,筛选了一个受疫霉诱导表达的大豆抗病相关基因(Gm DRRP,glycine max disease resistance response protein),并对其启动子响应疫霉侵染的功能进行了研究。序列分析表明该基因编码一个大豆抗病相关蛋白。分别用SA、Me JA、ABA、ETH和GA3五种激素处理后,发现该基因的表达受激素的抑制。克隆其转录起始位点上游1 590 bp的启动子区,生物信息学分析发现该区域包含多个已知与逆境响应相关的顺式元件。进一步将启动子构建在融合Gus报告基因的植物表达载体上,分别瞬时转化烟草和稳定转化大豆根毛,并检测了Gus报告基因的表达情况。结果表明,Gm DRRP启动子均能在两种体系中不同程度的受疫霉诱导,其表达模式为接种后0.5 h被快速诱导,并在2 h时显著提高。根据生物信息学对顺式元件的预测结果,对启动子进行了分段分析,获得了一个222 bp的小片段,其疫霉诱导表达能力是全长启动子的34%。以上结果表明大豆的Gm DRRP启动子能被疫霉快速诱导。     

基于环介导等温扩增技术检测由强雄腐霉引起的玉米茎腐病

为建立强雄腐霉Pythium arrhenomanes的快速分子检测技术,基于环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)以β-tubulin基因为靶标序列,设计强雄腐霉的特异性引物,建立了一种准确快速的LAMP检测方法,并对该检测方法的特异性、灵敏度和实际应用效果进行评估。25μL LAMP最终反应体系为:10×ThermoPol Buffer 2.5μL、10 mmol/L dNTPs 3.5μL、6 mmol/L MgSO_4 2μL、5 mol/L甜菜碱4μL、40μmol/L FIP-1/BIP-1各1μL、5μmol/L F3-1和B3-1各1μL、40μmol/L LB-1 1μL、Bst DNA polymerase 1μL、2.5 mmol/L HNB 1.9μL、模板DNA 2μL、灭菌水3.1μL。LAMP体系在等温64℃条件下反应60 min,HNB显色反应显示天蓝色即为阳性反应;扩增产物经2%琼脂糖凝胶电泳验证为梯形条带,也可判定为阳性反应。特异性检测结果显示,LAMP体系能特异性地检测出强雄腐霉,而其它卵菌近缘种和常见植物病原真菌均未检测出。灵敏度检测结果显示,LAMP体系的最低检测灵敏度为10 pg/μL,是普通PCR反应灵敏度的1 000倍。在实际应用中,LAMP体系能够快速检测出人工接种和实际发病玉米组织中的病原菌。表明本研究建立的快速、准确、可视化的LAMP检测方法能在60 min内检测出强雄腐霉。     

基于环介导等温扩增技术快速检测瓜果腐霉菌

[目的]建立一种快速、准确的检测瓜果腐霉菌(Pythium aphanidermatum)的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)方法,为诊断和防治瓜果腐霉菌引起的植物病害提供技术支撑。[方法]通过比较基因组学方法,在瓜果腐霉菌基因组上筛选有序列特异性的基因作为检测的靶标基因,设计LAMP特异性引物,建立一种基于颜色判定的快速、准确的LAMP检测方法,随后对该检测方法的特异性、灵敏度和发病组织实际检测等进行分析评价。[结果]鉴定到1个编码Trypsin蛋白酶的基因是瓜果腐霉菌特异的基因,以该序列作为靶标建立了LAMP检测方法。在扩增前加入染料羟基萘酚蓝(HNB)作为指示剂,在等温条件(64℃)下进行核酸扩增反应60 min,即可通过肉眼直接观察结果,HNB显示天蓝色即为阳性反应;同时,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳验证为梯形条带,也可判定为阳性反应。特异性试验中,建立的LAMP检测方法能将瓜果腐霉菌和其他病原菌区分开。灵敏度试验中,LAMP检测方法的最低检测限为100 pg·μL-1,与Real-time PCR反应灵敏度一样,是普通PCR反应灵敏度的100倍。发病组织实际检测试验中,该LAMP方法能检测出人工接种发病植株中的瓜果腐霉菌。[结论]成功建立了一种适用于基层使用的针对瓜果腐霉菌的快速检测技术,为该菌所致病害的准确诊断奠定了技术基础。