壳寡糖诱导烟草对TMV长距离移动的影响

采用ELISA-DSM法和半叶枯斑法,测定了壳寡糖(50μg/mL)诱导后普通烟(Nicotiana tabacum)植株体内TMV浓度的变化.ELISA-DSM测定显示,在接种后10 d,仅在接种叶的上位叶和新生叶片中检测到病毒,且病毒浓度仅为不诱导对照的52.7%和38.8%,在下位叶中未检测到病毒;同时,接种叶内病毒增殖严重受抑,接种后10 d,病毒浓度仅为不诱导对照的23.52%.半叶枯斑法检测获得了相同结果,以壳寡糖处理植株的不同叶位的叶片为毒源,产生的枯斑数目都大幅度低于不诱导对照.以上结果证明,壳寡糖处理后TMV的上行和下行长距离移动均明显延迟和减少,下行移动受到的影响更大.透射电镜检查发现,处理植株接种叶的下位叶片韧皮部细胞中没有病毒晶体和病毒粒子,在上位叶片筛管伴胞中仅见少量病毒粒子,两者都未发现任何诱导新生物,也未见其他细胞结构变化.结果表明,壳寡糖处理使烟草对TMV病毒侵染产生了诱导抗病性,系统侵染症状明显减弱;壳寡糖处理对病毒长距离移动的不利影响可能是接种叶片病毒增殖减少所造成的.     

烟草花叶病毒及其核酸侵染烟草愈伤组织悬浮细胞的研究

比较了烟草的茎和叶片来源的愈伤组织对 TMV 侵染和繁殖的影响,发现 TMV 在单倍体植株茎的悬浮细胞中侵染和繁殖最好。TMV 在悬浮细胞中的繁殖曲线表明,接种后25℃保温6小时病毒滴度下降,24小时后对数增加,144—216小时病毒滴度达最高峰,其后病毒滴度下降。接种后经10℃低温预处理10小时、24小时和4天再转到25℃继续保温的细胞中,比接种后直接在25℃保温的大大增加了病毒复制的同步性,以低温处理10小时和24小时最佳。烟草悬浮细胞也适用于 TMV-RNA 接种。     

SlCBL1基因在番茄抗灰霉病中的作用

以番茄(Solanum lycopersicum L.)品种‘Micro Tom’为试材,分析番茄叶片和果实的灰霉病发病规律,及番茄类钙调磷酸酶B基因(tomato calcineurin B-like gene,SlCBL1)在叶片和果实中的表达变化;比较转SlCBL1基因番茄与对照的叶片和果实的灰霉病发病过程,分析转基因番茄抗病相关转录因子表达变化。结果表明:(1)非转基因番茄中,不同叶龄的叶片均在接种灰霉病4d开始发病;不同发育阶段的果实接种灰霉病后发病时间也不同,其中绿果(花后16~18d)接种5d还未发病,白果(花后34~36d)接种11d开始发病,红果(花后40~42d)接种5d开始发病;SlCBL1基因表达量在番茄叶片中较低,在绿果期和白果期的果实中表达量最高,红果期果实中表达量最低。(2)转SlCBL1基因后,SlCBL1基因的过量表达能够抑制番茄叶片和果实灰霉病发生;同时番茄叶片和果实中几乎所有的抗病转录因子的表达量都上调,其中WRKY转录因子家族基因SlWRKY33和SlWRKY70受到强烈调控。研究说明,SlCBL1基因过量表达能够提高番茄的抗灰霉能力,其主要机理是通过影响抗病相关转录因子进而调控番茄抗灰霉病的能力。     

农杆菌介导5种中草药叶片瞬时表达的研究

农杆菌介导的瞬时基因表达因其操作简单、可重复性高和实验成本低而成为研究基因功能、生产活性蛋白的有效方法。该研究以非病毒型(载体Ⅰ)和病毒型二元载体(载体Ⅱ)及两种农杆菌(EHA105、LBA4404)为介导,通过叶片渗透法在5种中草药(甘草、黄芩、黄芪、大黄、板蓝根)叶片中进行报告基因GFP的瞬时表达,并对影响表达的因素进行分析,以明确中药材中适宜瞬时表达技术应用的物种材料。结果显示:(1)农杆菌在5种中草药叶片中的瞬时转化效率受到载体、菌株和植物物种类型的影响。(2)在所选的5种中草药植物中,与无转化载体的菌株相比,当农杆菌重悬液OD_(600)为0.8、叶片侵染5～7 d时,含非病毒型二元载体的EHA105菌株在甘草叶片中荧光强度最高,大黄次之;含病毒型二元载体的LBA4404菌株在黄芩叶片中GFP荧光表达量最高;含不同载体的不同菌液侵染的甘草、黄芪叶片仅有注射孔处检测出荧光或几乎无荧光蛋白表达,即未向四周扩散表达;在板蓝根叶片中检测出弱荧光或无荧光强度。研究表明,甘草和黄芩植物叶片可作为农杆菌介导基因瞬时表达的材料。     

浸染豇豆的一种病毒分离物的鉴定

在合肥地区从豇豆带毒实生苗中分离到一株病毒分离物Cp—2.侵染豇豆表现为卷叶、花叶,并使叶片革质化.易经汁液摩擦接种.可经桃蚜、棉蚜、蚕豆好及豆蚜以非持久性方式传播.其寄主范围广泛,能侵染测试的7科20种植物中的11种。稀释限点为10~(-3)～10~(-4),钝化温度为60～65℃,体外存活期7～8天。纯化病毒悬液A260/280为1.523.病毒粒体为杆状,宽约18～20nm,多种长度,优势长度分别为58,98,150nm。在琼脂双扩散试验中不与烟草脆裂病毒(TRV)、豌豆早枯病毒(PEBV)苜蓿花叶病毒(ALMV)、烟草花叶病毒(TMV)的抗血清发生反应。病毒外壳蛋白为单一电泳组分.其分子量为34 800,氨基酸组成中缺精所酸和脯氨酸。根据上述特征,认为Cp—2分离物为一种不隶属于目前确认病毒组群的单一病毒,且在国内外尚未见类似的报道,故暂定名为豇豆蚜传碎裂病毒(Cowpea aphid-borne breakage virus,CABV)。     

番茄环纹斑点病毒与马铃薯Y病毒复合侵染烟草的细胞病理特征

在自然情况下, 番茄环纹斑点病毒(TZSV)和马铃薯Y病毒(PVY)通常复合侵染同一植株。该文首次报道了TZSV和PVY复合侵染烟草(Nicotiana sp.)植株的细胞病理特征, 并与单独侵染进行了比较分析。复合侵染的烟草植株细胞中, TZSV病毒颗粒明显增多, 并聚集于囊膜内形成包涵体, 与PVY的风轮状及片层状内含体和病毒颗粒聚集体交叉分布于细胞质(内含线粒体明显增多)中, 线粒体、叶绿体和细胞核结构较完整; 两种病毒的颗粒、包涵体和内含体数量均较单一侵染增多, 且对寄主亚细胞结构的破坏较单一侵染为轻, TZSV和PVY及其与寄主的互作可能存在协生作用。     

飞机草花蕾中Beclin1基因的克隆与表达

以入侵植物飞机草的不同时期花蕾为材料,利用RT-PCR法扩增得到了与PCD相关的类Beclin1基因的部分cDNA序列(大约700 bp),与烟草叶片中的基因序列(AY701316)同源性为95%;Northern blotting结果表明类Beclin1基因在花蕾发育中期的表达量高于初期和后期;通过DNA ladder检测表明在花蕾发育过程中伴随着PCD的发生,这些结果表明花蕾发育中期是PCD初期发生的活跃期,是绒毡层逐渐退化和花粉不断形成的过程.通过对生殖过程中的细胞程序性死亡的分子生物学研究,初步揭示了飞机草入侵过程与PCD的相互关系.     

黄瓜花叶病毒和烟草花叶病毒在双抗转基因线辣椒内的增殖

本试验以转化CMV CP和TMV CP基因的转基因线辣椒纯合系植株作为研究试材 ,比较了单独或混合接种CMV和TMV后 ,转化线辣椒的抗病性表达特点 ,并测定了两种病毒在植株体内的病毒含量。结果表明 :转化线辣椒不仅能抵抗CMV和TMV的单独侵染 ,而且还能抵抗CMV和TMV的复合侵染。转化线辣椒表现为系统症状延迟出现 7 15d ,显症株率和病害严重度级别大幅度降低 ,CMV和TMV在接种叶、新生叶中的病毒含量明显减低。转基因线辣椒原生质体作为研究试材接种CMV ,测定病毒含量结果表明 :CMV病毒的增殖在转基因线辣椒原生质体内受到明显抑制。在CMV接种浓度为 4 0 μg/mL ,感染原生质体 4 8h后 ,CP(- )植株原生质体内CMV是CP( )的 4 .2倍。这一结果揭示了转基因线辣椒具有抑制病毒增殖的抗病性。     

膜系留转录因子ANAC089在拟南芥开花诱导过程中起负调控作用

NAC(NAM, ATAF1/2和CUC2)转录因子家族为植物所特有, 该家族成员在植物生长发育及对环境胁迫的应答中有重要的调控作用. 近年来, NAC家族中一类被命名为NTLs(NTM1-Like)的膜系留转录因子受到了研究人员的重视. 拟南芥中ANAC089编码具有340个氨基酸的NAC蛋白, 在它的C-末端有一个预测的跨膜结构域. 亚细胞定位表明, 全长的ANAC089蛋白定位在内质网, 而截去跨膜结构域的截短蛋白ANAC089ΔC定位在细胞核内. 长日照条件下, 35S: : ANAC089ΔC转基因植株株型矮小、叶片小而浓绿, 最为明显的是开花延迟. 与此表型相应, 转基因植株中CO, SOC1, FT和LFY的表达水平受到了不同程度地抑制, 而FLC的表达水平被增强. 本研究表明, ANAC089是一个膜系留转录因子, 以截短蛋白ANAC089ΔC的形式进入细胞核内执行转录因子的功能, ANAC089在拟南芥的开花诱导过程中起负调控作用.     

小麦淀粉胚乳发育期间的程序性细胞死亡

小麦淀粉胚乳在发育过程中经历程序性细胞死亡(PCD).小麦淀粉胚乳的DNA在发育的特定阶段呈现梯状电泳条带,用乙烯处理使DNA片段化发生的时间提前,而且ABA处理虽然不能推迟DNA片段化的发生时间,但能减弱DNA片段化的程度.小麦淀粉胚乳细胞在PCD过程中出现某些动植物细胞凋亡的共同的结构变化特征,但也有一些独特的结构变化.如染色质凝聚后仅少数染色质块发生趋边化;细胞核在PCD过程中最先开始衰退,细胞核解体时胞质中有丰富的细胞器,细胞核解体后细胞并未死亡,在胞质中仍在合成和积累淀粉和储藏蛋白,直到细胞被淀粉充满,细胞才死亡;不形成凋亡小体,死亡的淀粉胚乳细胞成为营养物质的储藏库.因此小麦淀粉胚乳细胞的PCD是一种特殊形式的PCD.     

表达黄瓜花叶病毒卫星RNA的转基因烟草耐烟草花叶病毒

表达黄瓜花叶病毒(CMV)的卫星RNA的转基因烟草可以抗CMV的侵染.为了决定这些植物对其它病毒,如烟草花叶病毒(CMV)的安全性,我们对这些植物接种CMV.结果发现 卫星RNA可减弱TMV引起的症状,井降低病情指数,然而却对TMV在植物中的积累没有明显影响.这一发现有助于对卫星RNA抗病机制的理解,有助于含卫星RNA的生防制剂及表达病毒卫星RNA的转基因植物的应用.本文在国际上首次报道卫星RNA可减弱非相关病毒引起的症状.1 材料和方法1.1 病毒及植物烟草花叶病毒(TMV),烟草G140种子及枯班三生烟种子均为中国科学院微生物研究所病毒室保存;含黄瓜花叶病毒卫星RNA-R1基因的烟草G140(烟Sat-G140)为中国科学院微生物研究所病毒室培育,所用材料为第三代种子.     

表达黄瓜花叶病毒卫星RNA的转基因烟草耐烟草花叶病毒

表达黄瓜花叶病毒(CMV)的卫星RNA的转基因烟草可以抗CMV的侵染.为了决定这些植物对其它病毒,如烟草花叶病毒(CMV)的安全性,我们对这些植物接种CMV.结果发现 卫星RNA可减弱TMV引起的症状,井降低病情指数,然而却对TMV在植物中的积累没有明显影响.这一发现有助于对卫星RNA抗病机制的理解,有助于含卫星RNA的生防制剂及表达病毒卫星RNA的转基因植物的应用.本文在国际上首次报道卫星RNA可减弱非相关病毒引起的症状.1 材料和方法1.1 病毒及植物烟草花叶病毒(TMV),烟草G140种子及枯班三生烟种子均为中国科学院微生物研究所病毒室保存;含黄瓜花叶病毒卫星RNA-R1基因的烟草G140(烟Sat-G140)为中国科学院微生物研究所病毒室培育,所用材料为第三代种子.     

黄瓜花叶病毒和烟草花叶病毒在双抗转基因线辣椒内的增殖

本试验以转化CMV-CP和TMV-CP基因的转基因线辣椒纯合系植株作为研究试材,比较了单独 或混合接种CMV和TMV后,转化线辣椒的抗病性表达特点,并测定了两种病毒在植株体内的病 毒含量.结果表明转化线辣椒不仅能抵抗CMV和TMV的单独侵染,而且还能抵抗CMV和TMV的 复合侵染.转化线辣椒表现为系统症状延迟出现7-15d,显症株率和病害严重度级别大幅度降低, CMV和TMV在接种叶、新生叶中的病毒含量明显减低.转基因线辣椒原生质体作为研究试材接 种CMV,测定病毒含量结果表明CMV病毒的增殖在转基因线辣椒原生质体内受到明显抑制. 在CMV接种浓度为40μg/mL,感染原生质体48h后,CP(-)植株原生质体内CMV是CP(+)的4.2倍 .这一结果揭示了转基因线辣椒具有抑制病毒增殖的抗病性.     

辽宁省番茄花叶病主要病毒和株系的研究

从辽宁南部及沈阳地区采集番茄花叶病样本111个(1985-1987),经鉴定得知主要毒原为番茄的烟草花叶病毒(TMV)占总调查的59.46％。黄爪花叶病毒(CMV)亦有发生仅占总调查的9.00％。还有一些系混合侵染(TMV和CMV)占21.62％。尚未认清毒原种的约占2.70％,接种无症的占7.20％。通过试验认为我省番茄上主要毒原为烟草花叶病毒,并进行了常规鉴定、提纯、电镜观察、光谱测定和血清测定等。对番茄上烟草花叶病毒16个分离物做了株系分化研究,按照Pelbam(1970,1972)〔14、15、16、17〕的抗性分类法应用番茄GCR一套品种接种观察,得知辽南及沈阳地区分布很广的番茄TMV分离物,均属TMV-O株系。故在番茄抗TMV育种中尚应考虑到抗1及2株系的能力。     

东海原甲藻与中肋骨条藻的种间竞争数值模拟

研究探讨了两个零维箱式模型在东海典型赤潮藻东海原甲藻和中肋骨条藻竞争与演替研究中的应用。模型在采用不同接种密度下的单种培养实验数据进行参数校正后,被用来模拟不同N/P条件下单种培养实验以及两藻种共培养竞争实验,并以实验数据对其结果进行了验证。模拟结果表明,在单种培养条件下,模型能够较好地重现两种藻在不同N/P环境中的生长及对营养盐的利用;共培养实验的模拟结果显示,在所有初始细胞密度比例条件下,中肋骨条藻的最终密度均会超过东海原甲藻,且PO4的消耗主要源于中肋骨条藻的利用,与实验结果一致,表明模型能够很好地体现两种藻的竞争结果及对营养盐的竞争关系;由于模型不足以模拟除营养盐竞争以外的藻间相互作用,模拟结果未体现东海原甲藻细胞数迅速衰减这一现象,有待进一步研究。     

ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株上烟粉虱寄主适应性及寄主植物营养成分含量和防御反应变化

【目的】本研究以番茄褪绿病毒(tomato chlorosis virus, ToCV)和番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)为主体,旨在明确ToCV单独侵染及TYLCV&ToCV复合侵染对烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种寄主适应性的影响,并从寄主植物营养成分和防御角度解析不同番茄病毒侵染对烟粉虱MED隐种寄主适应性影响的生理机制。【方法】ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株后,统计分析番茄植株上烟粉虱MED隐种成虫存活率和产卵量以及番茄植株中氨基酸和总糖含量;通过RT-qPCR技术检测番茄植株茉莉酸(JA)信号通路关键基因(FAD7和PI II)以及水杨酸(SA)信号通路关键基因(NPR1和PR1)的表达模式。【结果】相对于取食健康番茄植株的烟粉虱成虫,取食番茄病毒侵染的番茄植株烟粉虱MED隐种成虫的存活率和产卵量均显著降低,其中以TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株为寄主时,烟粉虱MED隐种成虫的存活率和产卵量均达到最低水平。TYLCV&ToCV复合侵染后,番茄植株中总氨基酸含量、14种水解氨基酸含量以及总糖含量低于ToCV单独侵染番茄植株。ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株后,FAD7和PI II的表达量均显著降低,并且2个基因在TYLCV&ToCV复合侵染植株中的表达水平最低;然而,NPR1和PR1的表达水平在ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株中均有上升趋势,TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株中NPR1表达水平和ToCV单独侵染番茄植株中PR1表达水平均显著高于健康番茄植株中的。【结论】ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染均能够明显降低番茄植株上烟粉虱MED隐种的寄主适应性,且TYLCV&ToCV复合侵染更不利于烟粉虱MED隐种生存;相对于健康番茄植株,ToCV单独侵染和TYLCV&ToCV复合侵染番茄植株营养成分与防御系统发生了变化且存在差异。研究结果为揭示烟粉虱与植物病毒互作提供了参考。     

北京城区夏、秋季节短期增温对月季暗呼吸及光合参数的影响

与光呼吸不同,光对植物叶片暗呼吸具有明显抑制作用。目前,植物叶片这一生理生态现象很少受到关注,但光抑制呼吸会导致叶片日间碳损失,对植物碳平衡有重要影响。利用Li-6400(Li-Cor,USA)光合仪模拟北京城区夏、秋季增温对月季(Rosa chinensis)叶片暗呼吸及光合参数的影响。结果表明:(1)短期增温处理显著提高了蒸腾速率(Tr),降低了胞间CO2浓度(Ci),夏季增温时气孔导度(Gs)降低而秋季增温明显升高。(2)夏季增温5℃,有光暗呼吸(RL)显著高于增温2℃(P0.05),而增温2℃对RL影响不显著(P0.05);秋季增温5℃,RL显著高于增温3℃(P0.05)。4个不同短期增温处理都对无光暗呼吸(RD)影响显著(P0.05)。(3)秋季增温5℃对光抑制呼吸影响显著(P0.05);其它3个短期增温影响不显著(P0.05)。(4)秋季增温5℃,月季暗呼吸对增温敏感性显著高于增温3℃的值(P0.05)。目的为分析城市白昼气温上升导致植物叶片碳损失估计提供实验案例,是提高城市植物碳汇生态服务功能可能途径的基础。     

三氧化二砷诱导人宫颈癌HeLa细胞凋亡及Bcl-2保护作用的机制研究

探讨三氧化二砷 (As₂ O₃)对人宫颈癌HeLa细胞的生物学效应和Bcl -2的高表达对这一效应的影响 .通过MTT ,克隆形成实验 ,形态观察 ,流式细胞仪 ,DNA凝胶电泳 ,细胞凋亡原位检测 (TUNEL) ,RT PCR ,Northernblot,Westernblot等方法发现As₂ O₃明显降低HeLa细胞存活率 ,并诱导其凋亡和细胞周期G2 /M期阻滞 ,分析显示As2 O3可能主要通过抑制c -myc基因和病毒致瘤基因的表达来诱导HeLa细胞凋亡 .Bcl -2的高表达也可能正是通过降低As₂ O₃对G2 /M期阻滞 ,逆转As₂ O₃对c -myc基因的降调节 ,减轻As₂ O₃对病毒致瘤基因的表达抑制作用 ,来部分阻止这种凋亡的发生 .我们还发现As₂ O₃能引起Bc1-2高表达HeLa细胞G2 /M期的弱阻滞 ,降调Bcl -2的表达以及略微抑制病毒致瘤基因的表达 ,这可能是As₂ O₃仍能诱导Bcl -2高表达HeLa细胞凋亡的原因 .     

我国为害番茄的病毒种群与烟草花叶病毒(TMV)株系分化的初步鉴定

我国占番茄面积最大的春季露地和保护地栽培的番茄,近些年由于烟草花叶病毒(TMV)引致的病毒病发生为害,每年都程度不同地造成损失,全国番茄抗病育种协作组在确定TMV为抗病育种主攻目标的同时,以Pelham,J(1968)提出的基因对基因的相关性概念为TMV株系分类的原则,进行了全国番茄TMV株系鉴定的联合试验,鉴定结果:我国为害番茄的TMV存在着株系分化,其中只侵染感病品种(+/+)的0株系占有TMV自然群体的绝大数量,这一株系普遍存在于我国南北各地的番茄产区(重庆、兰州、西安、南京、上海、北京、吉林、哈尔滨、广州);少数地区(西安、南京、北京)出现了侵染Tm型抗病品种的1株系;能侵染Tm-2/Tm-2纯合基因品种的2侏系(南京、吉林)和能侵染Tm/Tm、Tm-2/Tm-2两个纯台基因及Tm/Tm·Tm-2~(nv)/Tm-2~(nv)复合基因品种的1.2株系(北京)仅在局部田块里分离出。随着这些TMV株系的出现,育种工作者可采取相应的对策,利用有关的抗源材料,源源不断地培育出新的抗病品种和后备材料,从而掌握了控制病害的主动权。同时,摸清病毒株系也为抗病品种的推广、合理布局提供了依据。再则,我国自国外引进大量抗TMV基因的番茄品种仅短短十乡年历史,却分离有2和1.2株系,这对我国各地近几年大面积推广种植含Tm-2抗病基因的番茄品种会带来潜在的危险。其分化原因,究竟是通过引种传入的或是株系分化现象,有待进一步探讨。     

植物细胞程序死亡的机理及其与发育的关系

细胞程序死亡（PCD）是在植物体发育过程中普遍存在的,在发育的特定阶段发生的自然的细胞死亡过程,这一死亡过程是由某些特定基因编码的“死亡程序”控制的。PCD是细胞分化的最后阶段。细胞分化的临界期就处于死亡程序执行中的某个阶段。PCD包含启动期、效应期和清除期三个阶段,其间caspase家族起着重要作用。PCD在细胞和组织的平衡、特化,以及组织分化、器官建成和对病原体的反应等植物发育过程中起着重要作用。PCD中的形态学变化和生物化学变化都有着严格的时序性。植物的PCD和动物的PCD有许多共性,包括细胞形态和DNA降解等变化。也有一些不同,植物PCD的产物既可被其它细胞吸收利用;也可用于构建自身的次生细胞壁。