梨树腐烂病抗性种质筛选及相关生理生化特性研究

以46份不同类型梨树种质资源的休眠期枝条为试材,连续2年分析枝条的腐烂病抗病性,并测定枝条韧皮部组织POD、SOD活性,以及总酚含量和组织疏松度;采用酶联免疫分析法(ELISA)测定抗病品种‘秋白’和感病品种‘茌梨’枝干中内源水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)的含量;并依据转录组文库中SA和JA合成相关基因(PAL、ICS、AOS和AOC)片段的序列信息,通过实时荧光定量(qRT-PCR)技术分析基因的相对表达量。结果表明:(1)不同类型的梨树种质资源之间腐烂病发病程度表现出较大的差异和多样性,并以秋子梨种类抗性最强,西洋梨抗性最弱。(2)梨树种质资源种类腐烂病发病程度与其枝条韧皮部POD、SOD活性和组织疏松度无显著相关性,与枝条韧皮部总酚含量呈显著正相关关系。(3)在病菌接种情况下,抗病品种‘秋白’枝干中SA和JA含量显著上升,同时其相关合成酶基因PAL和AOS表达量也显著升高,而感病品种‘茌梨’枝干中SA和JA含量变化不明显,相关合成酶基因PAL、ICS、AOS和AOC的表达量则显著下降。研究发现,梨树不同类型种质的腐烂病抗性有明显差异,其发病程度与枝条韧皮部总酚含量呈显著正相关关系;内源SA和JA可能参与抗病梨树种质资源对腐烂病的抵御过程。     

中国野生毛葡萄VqTLP15基因的克隆与抗病性功能研究（英文）

该研究以抗病品种中国野生毛葡萄‘商-24’和感病品种欧洲葡萄‘红地球’为材料,利用RT-PCR方法克隆TLP15基因,分别命名为VqTLP15和VvTLP15(GSVIVT01018769001),对其进行生物信息学分析、亚细胞定位、转化拟南芥,并接种不同病原菌观察分析转基因株系的抗性,采用qRT-PCR检测SA和JA/Eth信号途径以及调控气孔运动的相关基因表达。结果显示:(1)成功克隆获得VqTLP15基因的开放阅读框(ORF);氨基酸序列比对显示,VqTLP15基因与葡萄基因组网站欧洲葡萄‘黑比诺’VvTLP15和‘红地球’克隆的VvTLP15基因的同源性分别为98.99%和99.66%。(2)亚细胞定位表明,VqTLP15定位于细胞质。(3)成功获得VqTLP15转基因拟南芥株系(L1、 L2、 L3)。(4)接种观察发现:白粉菌处理7 d后转基因株系对白粉菌的抗性较野生型(Col-0)提高,且其叶片的白粉菌孢子浓度显著低于Col-0;灰霉菌诱导的叶片坏死性损伤在转基因株系(L1、L2和L3病斑面积40%的比例分别为71%、62%和67%)中显著大于Col-0(43%);接种PstDC3000后转基因株系叶片的病害表型没有Col-0明显,叶片孔径减小程度大于Col-0,且细菌浓度低于Col-0。(5)组织化学染色分析表明:白粉菌处理后转基因株系叶片胼胝质沉积、细胞死亡率和■水平都显著大于Col-0;灰霉菌处理后转基因株系的细胞死亡率、H_2O_2和■水平均高于Col-0;PstDC3000处理后细胞死亡率和■积累水平都高于Col-0。(6)qRT-PCR检测显示:接种白粉菌后,转基因株系中PR1和ICS1的表达水平均升高,PR1表达在接种72 h时达到峰值,而ICS1在接种120 h时达到峰值,LOX3的表达水平逐渐降低,并于接种120 h时降至最低水平,但仍高于Col-0;接种灰霉菌后,转基因株系中PR1、NPR1和PDF1.2基因的表达均上调,并在接种48 h时达到峰值,LOX3基因的表达水平下降,但仍高于Col-0;接种PstDC3000后,转基因株系中PR1、PDF1.2和NHL10的表达均高于Col-0,但WRKY53的表达低于Col-0, L1中COI1、FRK1、ATPPC2、FLS2、OST1的表达水平高于Col-0;接种flg22或LPS后, L1中COI1基因的表达低于Col-0,但ATPPC2、FLS2、OST1基因的表达水平高于Col-0。研究表明,过量表达VqTLP15基因降低了对白粉菌和PstDC3000的敏感性,增加了对灰霉菌的敏感性。VqTLP15基因可能通过介导水杨酸(SA)和茉莉酸/乙烯(JA/Eth)信号转导途径以及气孔免疫反应来参与植物的抗病防御反应,为葡萄抗病分子育种提供了一个可能的候选基因。     

百合转录因子MYB12的克隆与表达分析

以东方百合‘索邦’(Lilium oriental hybrid ‘Sorbonne’)为材料,克隆获得花青素苷生物合成通路中的关键转录因子Lhsor MYB12基因。序列分析结果显示,Lhsor MYB12最大开放阅读框长720 bp,编码239个氨基酸,具有2个典型的DNA结合结构域;该基因包括3个外显子和2个内含子。该基因的氨基酸序列与郁金香(Tulipa fosteriana W. Irving)中的MYB氨基酸序列相似性最高。系统进化分析结果表明,Lhsor MYB12在MYB基因家族中与已报道的控制花青素苷合成的基因形成一簇。进一步采用染色体步移技术,获得了Lhsor MYB12基因起始密码子上游2143 bp的启动子序列,顺式作用元件预测结果显示,该序列中除核心启动子元件(TATA box)外,还包含有MYB蛋白的绑定位点、光反应元件以及参与昼夜节律等反应的相关元件。基因表达分析结果表明,Lhsor MYB12仅在‘索邦’花丝、花柱和花被片中表达;且在花蕾发育过程中表达量逐渐增高,花蕾盛开时表达量最大,但内、外花被的表达起始阶段不同。黑暗处理可导致Lhsor MYB12表达水平降低;光照条件下该基因的表达水平随处理时间的延长表现出先上升后下降再持续上升的趋势。研究结果提示Lhsor MYB12的表达变化规律可能与其启动子中相应的顺式作用元件相关。     

外源Ca2+对水杨酸诱导番茄抗灰霉病的增效机制

探讨了外源Ca²⁺对水杨酸(SA)诱导番茄抗灰霉病的增效机制.以番茄灰霉病敏感型品种‘L402’幼苗为材料,分别进行H₂O(对照)、SA、SA+Ca和SA+EGTA(Ca²⁺螯合剂)处理,期间(1～5 d)分析各处理植株叶片活性氧(ROS)含量,苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,以及病程相关蛋白编码基因PR1、PR2和PR3表达水平的变化,并调查处理3 d后灰霉病情指数.结果表明： 与对照(病情指数为74.8)相比,SA、SA+Ca和SA+EGTA处理的植株叶片灰霉病的病情指数分别为46.9、38.5和70.3;SA处理明显提高叶片ROS含量以及苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,这些参数在SA+Ca处理的植株中被进一步提高,但在SA+EGTA处理的植株中则被降低;SA处理明显提高了PR1、PR2a和PR3b的表达水平,Ca²⁺进一步加强了这一效果,而EGTA则起抑制作用.SA或SA+Ca处理期间的PR2b和PR3a表达较未处理的对照上调了1～2倍,而PR1、PR2a和PR3b上调了2～5倍.表明Ca²⁺对SA诱导番茄抗灰霉病具有增效作用,其机理至少与Ca²⁺和SA协同作用促进ROS形成有关,而ROS作为信号分子增加植株抗病相关酶活性以及PR1、PR2a和PR3b等防卫基因的表达.     

外源Ca2+对水杨酸诱导番茄抗灰霉病的增效机制

探讨了外源Ca²⁺对水杨酸(SA)诱导番茄抗灰霉病的增效机制.以番茄灰霉病敏感型品种‘L402’幼苗为材料,分别进行H₂O(对照)、SA、SA+Ca和SA+EGTA(Ca²⁺螯合剂)处理,期间(1～5 d)分析各处理植株叶片活性氧(ROS)含量,苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,以及病程相关蛋白编码基因PR1、PR2和PR3表达水平的变化,并调查处理3 d后灰霉病情指数.结果表明： 与对照(病情指数为74.8)相比,SA、SA+Ca和SA+EGTA处理的植株叶片灰霉病的病情指数分别为46.9、38.5和70.3;SA处理明显提高叶片ROS含量以及苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,这些参数在SA+Ca处理的植株中被进一步提高,但在SA+EGTA处理的植株中则被降低;SA处理明显提高了PR1、PR2a和PR3b的表达水平,Ca²⁺进一步加强了这一效果,而EGTA则起抑制作用.SA或SA+Ca处理期间的PR2b和PR3a表达较未处理的对照上调了1～2倍,而PR1、PR2a和PR3b上调了2～5倍.表明Ca²⁺对SA诱导番茄抗灰霉病具有增效作用,其机理至少与Ca²⁺和SA协同作用促进ROS形成有关,而ROS作为信号分子增加植株抗病相关酶活性以及PR1、PR2a和PR3b等防卫基因的表达.     

海岛棉几丁质酶基因GbCHI的克隆与功能分析

几丁质酶是植物主要的病程相关(PR)蛋白之一。前期工作中利用比较蛋白质组学方法, 从海岛棉7124根部蛋白中分离到一个IV型几丁质酶(GbCHI)。文章通过同源克隆获得了海岛棉GbCHI基因的cDNA序列, 并对该基因的表达特征及其蛋白的抑菌功能进行了分析鉴定。qRT-PCR实验结果表明GbCHI基因在棉花根、茎、叶、花和胚珠中均有表达, 其表达受大丽轮枝菌、水杨酸(SA)、乙烯(ACC)和茉莉酸(JA)诱导; 亚细胞定位分析显示GbCHI蛋白主要分布在细胞膜上; 体外抑菌实验证明GbCHI蛋白能显著抑制大丽轮枝菌孢子的萌发和菌丝的生长。这些研究结果为了解GbCHI的功能及其在抗黄萎病棉花分子育种中的应用提供了实验依据和思路。     

海岛棉几丁质酶基因GbCHI的克隆与功能分析

几丁质酶是植物主要的病程相关(PR)蛋白之一。前期工作中利用比较蛋白质组学方法,从海岛棉7124根部蛋白中分离到一个IV型几丁质酶(GbCHI)。文章通过同源克隆获得了海岛棉GbCHI基因的cDNA序列,并对该基因的表达特征及其蛋白的抑菌功能进行了分析鉴定。qRT-PCR实验结果表明GbCHI基因在棉花根、茎、叶、花和胚珠中均有表达,其表达受大丽轮枝菌、水杨酸(SA)、乙烯(ACC)和茉莉酸(JA)诱导;亚细胞定位分析显示GbCHI蛋白主要分布在细胞膜上;体外抑菌实验证明GbCHI蛋白能显著抑制大丽轮枝菌孢子的萌发和菌丝的生长。这些研究结果为了解GbCHI的功能及其在抗黄萎病棉花分子育种中的应用提供了实验依据和思路。     

东方百合LoABI1基因的克隆及表达分析

该研究以东方百合‘索邦’为材料,采用RT-PCR扩增方法克隆ABI1基因,对其进行了生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR检测其组织表达特性和低温处理过程及定植后的表达特征,以明确ABI1基因的功能特性,为解析百合ABA信号转导途径及其调控低温解除休眠过程的机理奠定基础。结果表明：(1)成功克隆得到东方百合LoABI1基因,其编码序列长度为1 341 bp,共编码446个氨基酸;LoABI1氨基酸序列中含有1个蛋白磷酸酶2C(PP2C)保守结构域。(2)系统进化分析显示,LoABI1蛋白与水稻PP2C家族成员OsPP2C06的同源进化关系最近,且与拟南芥AtABI1聚为一支,同属于PP2C基因家族中的A亚群。(3)亚细胞定位发现,LoABI1蛋白定位于烟草表皮细胞的细胞核和细胞质。(4)qRT-PCR荧光定量分析显示,LoABI1基因在百合茎生根、嫩茎、叶片及各花部组织中均有表达,且在幼嫩组织中表达量较高;LoAB1I基因在冷藏期间的表达量呈先升高后降低的趋势,并于冷藏期第5周达到峰值,但在定植期间持续下降且保持较低水平。(5)经4℃低温处理60 d的百合鳞茎在定植后14～28 d能...     

岷江百合WRKY转录因子基因的克隆与功能分析

WRKY转录因子家族在植物应对非生物和生物胁迫的防卫反应中起重要作用。岷江百合(Lilium regale Wilson)是高抗枯萎病的野生百合,该研究基于前期转录组测序分析,采用RT PCR方法从岷江百合中克隆得到WRKY转录因子基因LrWRKY4并分析其功能,以探讨岷江百合对枯萎病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染的转录调控机制,为进一步研究岷江百合WRKY基因家族的功能奠定基础。结果显示：(1)LrWRKY4开放阅读框为993 bp,编码330个氨基酸,LrWRKY4含有一个高度保守的‘WRKYGQK’七肽序列和一个C₂H₂锌指基序,属于Ⅱc类WRKY转录因子。(2)成功构建GFP LrWRKY4融合载体并通过根癌农杆菌介导转化洋葱表皮细胞,激光共聚焦显微观察发现,GFP LrWRKY4融合蛋白表达的绿色荧光特异性地分布在洋葱表皮细胞的细胞核中。(3)成功构建了过表达载体pCAMBIA2300s LrWRKY4并转化烟草,得到11个T₂代转基因烟草株系,且转LrWRKY4基因烟草与野生型烟草(WT)在表型上无明显差异;尖孢镰刀菌接种根部和叶片的实验结果显示,转LrWRKY4基因烟草对尖孢镰刀菌的抗性较WT明显增强;qRT PCR分析显示,岷江百合LrWRKY4基因在11个转基因烟草株系中均有表达,且转基因烟草中JA/SA信号途径相关基因的表达上调,并诱导了部分病程蛋白相关基因以及抗氧化相关基因的表达上调。(4)岷江百合鳞片浸染LrWRKY4 RNAi载体后的腐烂程度和病变面积均远大于RNAi空载转化的鳞片;瞬时表达LrWRKY4 RNAi载体的岷江百合鳞片中LrWRKY4基因的表达水平较对照下降了约45.7%,接种尖孢镰刀菌72 h后表达水平下降了93.8%;瞬时表达LrWRKY4 RNAi后,一些JA/SA信号途径相关基因的表达水平明显下降。研究表明,岷江百合LrWRKY4编码一个定位于植物细胞核的Ⅱc类WRKY转录因子;LrWRKY4基因能够在转基因烟草中稳定表达,且过表达LrWRKY4基因提高了烟草对尖孢镰刀菌的抗性;但瞬时表达LrWRKY4 RNAi降低了岷江百合JA/SA信号途径相关基因的表达并增强了对尖孢镰刀菌的敏感性。推测LrWRKY4基因是岷江百合抗尖孢镰刀菌防卫反应中的正调控因子,可能通过参与JA/SA介导的信号传导途径,诱导防卫相关基因的表达从而调节其对尖孢镰刀菌的抗性。     

不同灰霉病抗性苹果果实中酚类物质代谢特征

以‘秦冠’、‘富士’、‘金冠’苹果果实为材料,通过对损伤接种灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea Pers)后果肉组织酚类代谢主要产物和相关酶活性变化的分析测定,揭示苹果采后酚类物质代谢与灰霉病抗性的关系,为苹果灰霉病抗性鉴定和筛选抗灰霉病苹果资源提供理论指导。结果表明:(1)接种灰葡萄孢菌后,3个苹果品种的果实灰霉病发病率和病斑直径大小均为‘秦冠’‘富士’‘金冠’,而且3个品种间的发病率和病斑直径均差异显著,各品种对灰霉病的抗性由强到弱依次为‘秦冠’‘富士’‘金冠’。(2)抗病品种‘秦冠’果肉组织中类黄酮、木质素含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性均显著高于感病品种‘富士’和‘金冠’,但总酚含量为‘秦冠’‘金冠’‘富士’,且3品种间总酚含量差异显著。研究表明,抗病苹果品种通过调节果肉内酚类物质代谢,增强次生代谢能力,其中类黄酮和木质素含量的增加强化了果实的抗性反应,进而提高对灰霉病的抗性,但总酚含量与植物抗病性关系不大。     

黄瓜叶片胞间隙几丁质酶与抗霜霉菌侵染关系的研究

采用高抗霜霉病的‘津春4号’和易感霜霉病的‘长春密刺’黄瓜的温室穴盘幼苗为材料,研究了接种霜霉菌对黄瓜叶片胞间隙几丁质酶累积变化及幼苗生长的影响.结果显示:(1)与易感品种相比,抗病品种叶片胞间隙液蛋白浓度升高快、含量高;同时几丁质酶活性上升的速度快、幅度大,于接种后第2天达到峰值,且高活性维持至第7天;(2) SDS-PAGE电泳分析发现,抗病品种有一种27 kD的酸性几丁质酶在接种后第2天迅速积累,并在接种后第4、7天呈现出较高的表达量;Western blotting的结果也证实了上述胞间隙几丁质酶积累的变化.(3)与未接种对照相比,接种处理后第4、7天,易感黄瓜幼苗鲜重、干物质积累量均出现显著降低,但在接种后第7天抗病品种的上述生长指标要显著高于易感病品种.研究表明,接种霜霉菌后,抗病黄瓜叶片胞间隙几丁质酶迅速累积且活性快速升高,以减轻霜霉病对幼苗生长的侵害,这可能是黄瓜抗霜霉菌侵染的一种防御机制.     

石榴PgUFGT基因克隆及表达分析

利用RT-PCR和RACE方法,从石榴(Punica granatum L.)果皮中克隆到一个类黄酮糖基转移酶(UFGT)基因(PgUFGT)全长cDNA序列(GenBank登录号为KF841620)。PgUFGT基因编码区1 476bp,编码491个氨基酸。PgUFGT蛋白具有保守PSPG基序、UDP-糖基转移酶家族结构域和UDP-葡萄糖醛酸基/葡萄糖基转移酶保守域(UDPGT),与其他植物UFGT蛋白一致性较高;系统进化树分析结果表明,PgUFGT属于类黄酮3-O-糖基转移酶类。荧光定量qRT-PCR结果表明,PgUFGT基因在‘红宝石’和‘水晶甜’2个石榴品种的发育期内具有不同的表达模式,PgUFGT在‘红宝石’石榴中有2个转录表达高峰,而在‘水晶甜’石榴中仅有1个表达高峰,表明PgUFGT可能在2个石榴品种中具有不同的催化作用。该研究结果为进一步研究石榴果实色泽形成的分子机制奠定了基础。     

钙对水杨酸诱导番茄叶片灰霉病抗性及防御酶活性的影响

以番茄‘L402’品种幼苗为试材,经水杨酸(SA)诱导处理后接种灰霉病菌,再进行外源Ca2+、Ca2+螯合剂和Ca2+抑制剂处理,分析Ca2+和SA处理番茄叶片对灰霉病抗性和主要防御酶系活性的变化,探讨Ca2+和SA对番茄诱导抗病性的影响。结果显示:(1)外源SA可显著提高番茄诱导叶和非诱导叶抗灰霉病能力,Ca2+能进一步增强SA诱导的抗病能力;而Ca2+螯合剂EGTA和质膜钙通道抑制剂LaCl3则不同程度地抑制了SA诱导的番茄灰霉病抗性。(2)外源SA能提高番茄诱导叶和非诱导叶中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性,外源Ca2+亦进一步增强了SA诱导的上述防御酶活性,但缺钙处理则不同程度降低这些防御酶活性。(3)外源补充Ca2+及不同缺钙处理对SA诱导的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性未发现规律性影响。研究表明,钙对SA诱导番茄抗灰霉病性的增强效应,可能与其提高SA诱导番茄叶片中PAL、PPO和POD等防御酶活性有关。     

甘蓝型油菜RPD3/HDA1基因家族鉴定及早熟相关基因挖掘

该研究运用生物信息学方法鉴定甘蓝型油菜RPD3/HDA1基因家族,检测了其在‘黔油早2号’和‘中双11’中的表达水平及2个品种在低温(4℃)和ABA胁迫下该家族基因的表达特征,以探讨RPD3/HDA1基因在甘蓝型油菜中的潜在功能,为早熟油菜抗逆性遗传改良提供理论基础和候选基因。结果表明:(1)在甘蓝型油菜全基因组中共鉴定到28个RPD3/HDA1基因,将其命名为BnHDA1~BnHDA28,聚类为4个亚家族,同一亚家族成员的基因结构较为相似;在该基因家族中共检测到16对复制基因,均为片段重复。(2)顺式作用元件预测统计中共发现675个元件与植物激素、环境胁迫和光响应有关。(3)qRT-PCR分析显示,RPD3/HDA1基因在‘黔油早2号’中的表达量均高于‘中双11’;低温胁迫下,‘黔油早2号’和‘中双11’中RPD3/HDA1基因呈差异表达,与‘中双11’相比,RPD3/HDA1基因在‘黔油早2号’中的下调幅度较大;ABA处理后,RPD3/HDA1基因在2个品种中表达模式不一致,‘黔油早2号’中大部分RPD3/HDA1基因表达量较‘中双11’下调幅度小。研究认为,RPD3/HDA1基因可能在油菜开花中发挥调节作用,而且可能通过激素信号通路和防御信号通路参与油菜的生长发育和防御反应的调节。     

谷子几丁质酶基因家族鉴定及在白发病菌胁迫下的表达分析

谷子白发病是威胁谷子产量和品质的重要系统性侵染病害。在抵抗病原菌的过程中,抗病相关基因起着尤为重要的作用。几丁质酶(Chitinase,EC.3.2.1.14)是植物抗病反应过程中的一类重要的病程相关蛋白,在植物防御病原菌侵染和害虫危害中扮演重要的角色。本研究在前期对白发病菌侵染抗感谷子品种转录组分析的基础上发现几丁质酶家族基因在抗感品种中显著差异表达,推测该家族基因可能参与谷子对白发病的抗病反应过程。基于此,本研究运用生物信息学相关技术对筛选出的30个谷子候选抗病相关几丁质酶家族基因进行染色体定位,利用TBtools等软件对该基因家族的理化性质、基因结构、发育树构建、蛋白序列及其转录水平进行分析。结果表明,30个谷子几丁质酶家族基因分布在8条染色体上(第6条染色体除外)。几丁质酶蛋白均含有分泌信号肽,预测为分泌蛋白,且具有保守蛋白基序。系统发育树分析显示,该基因家族成员可分为3个亚组。结合白发病菌侵染抗感谷子转录组数据,根据其表达模式的差异,可分为上调、下调和不表达3类基因。荧光定量PCR结果表明,Seita.1G225300、Seita.4G286000、Seita.5G389900、Seita.7G150600、Seita.7G150700和Seita.8G076900这些基因表达在抗感品种中存在显著差异,很可能参与抗白发病的调控过程。其研究结果有望为谷子抗病基因克隆及分子育种提供一定的理论参考。     

‘嘎拉’苹果及其杂交后代对炭疽叶枯病的抗性机制分析

为解析苹果对炭疽叶枯病的抗性机制,该研究以‘嘎拉’、‘藤牧1号’苹果及其杂交后代等87个苹果品种(系)为试验材料,进行田间调查及人工接种病菌并检测不同品种(系)中病菌生物量,利用SSR分子标记进行基因型鉴定,分析各品种(系)对炭疽叶枯病的抗性差异,利用荧光定量PCR及酶活检测比较分析水杨酸相关基因、抗性酶基因及酶活性水平差异。结果表明：(1)87个苹果品种(系)对苹果炭疽叶枯病的抗性差异明显,‘嘎拉’、‘2 5’、‘19 19’等品种(系)叶片发病严重,表现出对炭疽叶枯病的高感性,‘藤牧1号’、‘40 9’及‘16 16’等品种(系)叶片无病斑或病斑极少,炭疽叶枯病菌含量显著低于感病性品种(系),其抗性显著。(2)SSR标记S0405127和S0304673的基因型鉴定结果与田间表型调查结果相比,准确率分别为93.10%和91.95%,与人工接种结果相比,准确率分别为91.95%和95.40%。(3)SA相关基因的表达模式结果表明,接种炭疽叶枯病菌4 d后,‘藤牧1号’、‘40 9’及‘16 16’等抗性品种(系)中SA合成相关基因MdEDS1、MdPAD4和MdPAL被强烈诱导表达;同时,SA信号转导相关基因MdNPR1、MdPR1、MdPR5的表达显著高于‘嘎拉’等感病品种(系)。(4)接种炭疽叶枯病菌4 d后,‘藤牧1号’、‘40 9’及‘16 16’等抗性品种(系)的MdSOD、MdPOD酶基因表达水平及酶活性显著高于‘嘎拉’、‘2 5’、‘19 19’等感病品种(系)。研究认为,‘藤牧1号’、‘40 9’及‘16 16’等品种(系)通过调控水杨酸合成和信号转导通路及氧化还原相关反应等提高对炭疽叶枯病的抗性,为挖掘抗性基因以及利用优良种质选育抗病品种奠定了基础。     

高温处理防治黄瓜霜霉病的生理生化机制

以黄瓜感病品种‘长春密刺’为试材,通过室内盆栽试验研究高温对已感染霜霉病菌的黄瓜幼苗生理生化特征的影响.结果显示:(1)在黄瓜幼苗接种霜霉菌后8h,用45℃高温处理90min防治效果最明显.(2)与只接种霜霉病菌的黄瓜幼苗相比,接种霜霉菌后进行高温处理可显著提高叶片叶绿素含量,降低丙二醛含量;与对照相比,接种霜霉菌后进行高温处理可显著提高叶片几丁质酶活性,Western blotting验证了几丁质酶的活性变化.(3)SDS-PAGE结果表明,霜霉菌侵染可诱导一种28kD蛋白表达,高温处理后28kD蛋白的表达量降低.研究结果表明高温处理可能在杀死病原菌的同时,还诱导黄瓜幼苗对霜霉病产生了部分抗性.     

黄萎病菌诱导下野生茄‘托鲁巴姆’SSH文库的构建与分析

由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)引起的茄子黄萎病是一种严重的土传病害,但在茄子栽培品种中缺少高抗种质,野生茄‘托鲁巴姆’高抗黄萎病。为探讨野生茄‘托鲁巴姆’抗黄萎病的分子机制,该试验以‘托鲁巴姆’为试材,利用抑制性差减杂交技术,分别以黄萎病菌侵染与未侵染的根系为检测方(tester)和驱动方(driver),构建了1个黄萎病菌诱导下的根器官正向差减cDNA文库。结果表明:(1)随机挑取170个阳性克隆,经测序,共获得109个非冗余EST,其中61个EST与其他植物的抗逆相关基因同源,如几丁质酶、细胞色素P450、过氧化物酶、蛋白酶抑制子等。(2)借助NCBI中的EST序列,经过电子拼接结合RT-PCR验证,克隆了1个通用胁迫蛋白基因———StUSP1。(3)表达分析结果显示,‘托鲁巴姆’受黄萎病菌侵染后,StUSP1在根中上调表达。     

‘砀山酥梨’及其褐皮芽变果皮中多胺类物质含量和相关基因表达分析

为研究多胺类物质在‘砀山酥梨’芽变品系‘锈酥’果皮褐色形成中的作用,以‘砀山酥梨’和‘锈酥’花后不同时期果皮为试材,采用HPLC方法测定果皮中多胺类物质的含量,利用RACE技术克隆多胺合成过程中的关键基因,通过Protparam网站与MEGA5.0软件分析相关基因蛋白的理化性质及其系统进化,用荧光定量qRT-PCR方法分析不同时期果皮中相关基因的相对表达量。结果表明:(1)除花后50和150d外,其它时期‘砀山酥梨’果皮中腐胺含量均显著高于‘锈酥’,花后50d、75d、150d时,‘锈酥’果皮中的亚精胺、精胺含量显著高于‘砀山酥梨’果皮。(2)克隆出多胺合成的基因ADC、SPDS和SPMS(GenBank登录号分别为KM923903、KM923905和KM923906),预测ADC和SPMS均为水溶性蛋白、SPDS为疏水性蛋白,它们与苹果的亲缘关系最近。(3)荧光定量PCR结果显示,花后50d,多胺合成中ADC、SPDS和SPMS在‘锈酥’果皮中表达量均显著高于‘砀山酥梨’。研究推测,‘锈酥’果皮中多胺代谢及相关基因的上调表达可能与‘锈酥’的果皮褐色形成有关。     

植物防御信号物质JA/SA对桃蚜解毒酶谷胱甘肽-S-转移酶及唾液腺基因C002表达诱导反应

茉莉酸(JA)与水杨酸(SA)为植物体内重要的防御反应信号物质,在植株受到机械损伤或病虫害侵害时可作为信号物质,激活下游相关防御反应.为应对植株的防御反应,昆虫通常通过提高自身相关解毒酶活性或分泌唾液蛋白调节寄主防御反应以增强对寄主植株适应性.本研究以桃蚜(Myzus persicae(Sulzer))体内的重要解毒酶谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的sigma型及唾液腺特异表达基因C002为研究对象,分别以含有5 mmol/L JA或10 mmol/L SA的人工饲料直接饲喂桃蚜,在不同的取食时间点收集蚜虫,通过荧光定量PCR检测JA或SA对目的基因sigma GST及C002表达诱导反应.结果发现,当桃蚜直接取食含有JA或SA的人工饲料后,sigma GST及C002表达量都显著升高.表明,桃蚜可直接利用寄主植株防御反应信号物质JA或SA,提高体内相关解毒酶或者唾液蛋白基因表达量,以提高对寄主防御的适应性.为进一步开展桃蚜对植物防御反应适应性研究提供新的思路.