高通量测序发现河南开封、中牟西瓜病毒病由多种病毒复合侵染导致

调查发现河南省开封市祥符区和郑州市中牟县西瓜田病毒病严重发生,症状表现为叶片黄化、蕨叶、皱缩、卷曲,枝梢翘起,果实变小和瓜纹不清。为明确其病毒种类,通过小RNA测序及生物信息学分析发现采集的西瓜样本中存在8种病毒。其中包括5种已知病毒:小西葫芦黄花叶病毒(Zucchini yellow mosaic virus, ZYMV)、甜瓜蚜传黄化病毒(Melon aphid-borne yellows virus, MABYV)、西瓜花叶病毒(Watermelon mosaic virus, WMV)、黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mo-saic virus, CGMMV)和西瓜隐潜病毒(Citrullus lanatus cryptic virus, CiLCV);3种为新检出的RNA病毒:西瓜病毒A(Watermelon virus A, WVA)、西瓜皱叶相关病毒1号(Watermelon crinkle leaf-associated virus 1, WCLaV-1)和西瓜皱叶相关病毒2号(Watermelon crinkle leaf-associ...     

不同温度下TMV侵染枯斑三生烟的LncRNA差异表达

【目的】筛选不同温度下烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)侵染后枯斑三生烟(Nicotiana tabacum var. Samsun NN)差异表达的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA),研究lncRNA在枯斑三生烟抗性反应中的作用。【方法】N基因的温度敏感性使枯斑三生烟在25℃时具备对TMV的抗性、在31℃抗性丧失,在这两个温度条件下对枯斑三生烟接种TMV和磷酸盐缓冲盐水(phosphate buffered saline,PBS),48 h后提取系统叶总RNA,构建链特异性文库后进行深度测序。对测序结果进行过滤后利用HTSeq将有效数据与近缘品种TN90(N. tabacum var. TN90)基因组比对,筛选得到lncRNA后利用FPKM法估计lncRNA的表达水平。通过edgeR筛选差异表达lncRNA(differentially expressed lncRNA,DElncRNA),并利用qRT-PCR技术对这一结果进行验证。通过共定位及共表达分析预测DElncRNA的靶基因,通过参考基因组注释、GO和KE...     

白背飞虱酚氧化酶原PPO基因特性及其免疫应答

【目的】酚氧化酶(phenoloxidase,PO)是昆虫体内的免疫蛋白,在昆虫体内起重要的调节作用,主要以无活性的酚氧化酶原(prophenoloxidase,PPO)形式存在。本研究在转录组测序获得白背飞虱(Sogatella furcifera)3条PPO序列的基础上,通过分析白背飞虱体内不同SfPPO的发育和组织表达模式,并进一步抑制SfPPO的表达以及病原菌诱导,探讨SfPPO在白背飞虱体内的生物学功能。【方法】以白背飞虱3条SfPPO序列为研究对象,利用生物信息学方法分析其蛋白结构以及与其他昆虫之间的同源性。并以注射绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的dsRNA作为对照组,通过注射合成的ds SfPPO后采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测基因表达抑制效果;此外,为了探究SfPPO在白背飞虱生长发育和免疫应答方面的作用,利用qRT-PCR检测SfPPO在不同发育阶段及组织中的表达情况,以及注射大肠杆菌(Escherichia coli)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)后3个SfPPO的诱导表达情况。【结果】...     

植物根结线虫基因组学研究进展

根结线虫是世界农业生产中危害最大的植物病原之一,目前仍缺乏安全有效的防治措施。深入揭示寄生线虫与植物之间互作的分子机制,利用生物技术进行抗性育种被认为是最有前景的抗线虫策略。在根结线虫基因组学研究方面,目前已经构建了北方根结线虫AFLP遗传连锁图谱,南方根结线虫和北方根结线虫基因组测序也已完成;基因组的注释和比较基因组学分析,较全面地描述了根结线虫的遗传组成;以差异表达分析和比较基因组学为主的方法鉴定了大量的重要基因;以RNA干扰、植物转化和蛋白互作为主的根结线虫基因功能研究也取得了一些进展。本文就根结线虫基因组学研究予以综述,并进一步探讨其研究方向和可持续抗线虫新策略的发展前景。     

烟草丛顶病毒RNA依赖RNA聚合酶(RdRp)介导的体外复制体系

通过重叠PCR扩增得到烟草丛顶病毒(Tobacco bushy top virus,TBTV)中国分离物RdRp的编码序列,构建以pMALC2X为基础载体的原核表达载体pMAL-TB-RdRp。0.5 mM IPTG诱导可特异性表达分子量约为120 kDa的MBP-RdRp融合蛋白。温度梯度实验显示,18℃下诱导表达的MBP-RdRp融合蛋白的可溶性比例较高,约17%;经亲和层析纯化的MBPRdRp可特异性识别TBTV正链和负链的3'末端序列,催化体外复制;对正负链的3'末端的体外复制效率存在差别,识别负链3'末端的体外复制效率明显高于正链3'末端。本研究创建的TBTV RdRp介导的体外复制体系为进一步研究TBTV基因组复制调控奠定了基础。     

糖苷水解酶家族基因AghyGH1a参与莲草直胸跳甲对皂苷的代谢

为了解植物化合防御物质皂苷对专食性天敌莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila的防御作用,测定莲草直胸跳甲2龄幼虫取食皂苷后的排泄和肠道变化,利用转录组测序筛选参与皂苷代谢的候选基因,并采用 RNA 干扰技术鉴定候选基因功能。结果发现,取食皂苷导致莲草直胸跳甲幼虫排泄量增加,肠道畸变,排泄量与取食皂苷浓度正相关。转录组测序发现,与对照相比,取食 100 mmol/L皂苷处理的莲草直胸跳甲幼虫肠道有496条差异表达基因,其中261个上调基因和235个下调基因。GO分类和KEGG分类分析发现糖苷水解酶家族1（glycoside hydrolase family1,GH1）基因集中在碳水化合物水解通路。利用RNA干扰技术鉴定发现,莲草直胸跳甲AghyGH1a基因沉默可导致幼虫取食皂苷后排泄量增加,肠道内容物颜色更暗沉。表明莲草直胸跳甲AghyGH1a参与皂苷代谢。     

RNA干扰技术及其在烟草中的应用研究进展

基因工程技术近年来在作物研究领域发展迅速,RNA干扰（RNAi）作为一项重要的基因沉默技术,具有高效性且特异性强的显著特点,现已广泛应用于后基因组时代,对研究作物基因功能,抗性和品质改良等有着重要作用。中国烟草研究已进入基因组时代,随着烟草基因组测序的开展,RNAi作为一门反向遗传学技术在烟草中的应用越来越多。本文介绍了RNAi 技术的作用机制和特点,重点介绍了RNAi在烟草基因功能研究、抗病研究、抗虫研究及烟草品质改良研究中的应用,并对RNAi 技术在烟草中的应用前景进行了展望。     

淡水育珠蚌的RNA提取与RT-PCR分析

介绍了一种适用于淡水育珠蚌的高质量RNA提取方法,并进行RT-PCR分析,具有简便快速、适用性广等特点。     

高效诱导植物RNA沉默的反向重复构件的设计

RNA沉默(RNA silencing)是真核生物体内普遍保守的、发生在RNA水平的、基于核酸序列同源性相互作用的一种对基因表达的调控机制.通过设计反向重复构建在植物体内产生双链RNA来诱导RNA沉默的方法是一条非常有效的植物抗病毒和功能基因组研究途径.本研究通过两个病毒基因的反向重复构建发展了两种通过小型中间载体设计反向重复构建的方法.其共同特点是构建简易,操作方便,可为通过设计反向重复构建实现植物体内高效持久的RNA沉默提供方法上的参考,促进RNA沉默技术更加广泛深入地应用于植物抗病毒基因工程研究和植物功能基因组研究.     

表观遗传学的分子机制及其研究进展

表观遗传学(epigenetics)是指不涉及DNA序列改变、可以通过有丝分裂和减数分裂进行遗传的基因表达变化的遗传学分支领域。目前研究主要集中在DNA甲基化、组蛋白密码、染色质重塑和非编码RNA调控等方面。副突变、亲代基因印记、性别相关性基因剂量补偿效应和转基因沉默等都是典型的表观遗传现象。相关研究有利于揭示生物生长发育、多倍体植物基因组进化、杂种优势以及人类疾病等许多生命现象的本质。