植物抗真菌基因工程研究进展

自从人类开始种植农作物以来,真菌病害就是造成作物损失的主要原因之一。目前控制真菌病害的主要方式不外乎轮作、培育抗真菌品种、施用化学农药等。虽然这些方法在不同时期都发挥了各自的作用,但由此而产生的各种弊病日益显著。随着人们对环境的关注及降低生产成本的愿望的不断增强,激励着育种家们寻求新的育种途径。建立在分子生物学技术基础上的基因工程方法,是培育抗病植物品种的一条全新而有效的途径。近年来由于对植物抗病反应机制及植物病原真菌致病机理的深入研究,该领域的研究者们提出了较多利用基因工程技术控制植物真菌病害的设想。目前。要从以下几种途径获取和利用抗真菌基因：从常规育种已确知但其产物未知的小种一品种特异的抗性基因;参与对真菌有毒性的化合物的合成酶基因;对真菌生长具有直接抑制作用的蛋白质基因、真菌酶抑制物基因、植保素基因等。该文就此方面的策略及进展做一综述。     

核糖体灭活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应用

真菌病往往使作物产量造成严重损失,也使农产品品质下降。植物核糖体灭活蛋白(Ribosome-in-activating proteins,RIPs)是一种作用于真核或原核细胞的核糖体,抑制蛋白质生物合成的毒素。随着对其作用机理、生化特性、表达调控的深入研究,核糖体灭活蛋白基因转化植株显示出很高的抗真菌能力,正日益发展成为植物真菌病害防治的新途径。围绕RIPs在抗真菌病基因工程中的应用,本文对RIPs的功能、分类、分布及性质等进行了阐述。     

核糖体失活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应用

真菌病是农作物减产的主要原因之一。而植物界大量存在着具有离体抑制真菌生长增殖能力的蛋白质,核糖体失活蛋白（ＲＩＰ,ｒｉｂｏｓｏｍｅ ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ）就是其一。它能特异地水解核糖体ＲＮＡ ３′－端茎环结构的腺嘌呤残基而导致核糖体失活,进而抑制蛋白合成。但它却不使自身的核糖体失活,只对其它物种核糖体显示高度特异性,这显然具有防止外来病原体侵染的功能。利用基因工程技术,使其在一些经济作物中高效表达,筛选具有抗性的转基因植株,这正日益成为植物真菌病防治的新途径。它克服了常规育种周期长,抗性种质缺乏的弊端,更避免了施用农药带来的环境污染等问题,其应用前景甚为广阔。围绕其在真菌病基因工程中的应用,本文对核糖体失活蛋白在植物体中的分布、分类、生化、结构、功能特性、作用机制以及应用前景等作简要、全面的     

转基因改良植物抗真菌病害的策略及其进展

随着近几年来生物技术的迅猛发展,一系列新的广谱持久性抗病基因已经被鉴定、克隆并应用于转基因改良抗病性的实践。概述目前植物抗真菌病害的基因工程策略及其研究进展：（1）基于寄主－病原菌相互识别和信号传导体系的基因工程策略;（2）基于抗真菌蛋白的基因工程策略。     

杜仲皮中抗真菌蛋白的分离和特性研究

从杜仲（ＥｕｃｏｍｍｉａｕｌｍｏｉｄｅｓＯｌｉｖ）皮中分离纯化到一种新的抗真菌蛋白（ＥｕｃｏｍｍｉａＡｎｔｉｆｕｎｇａｌＰｒｏｔｅｉｎ）,简称ＥＡＦＰ。将切碎的杜仲树皮用ＮａＣｌ溶液在组织捣碎器中高速匀浆提取,经硫酸铁沉淀、ＣＭ一ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ离子交换层析和Ｂｉｏ一ｇｅｌ一ｐ一１０凝胶层析纯化。如此纯化而得的ＥＡＦＰ在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ胶片上显示一条分子量为５．０ｋＤ的单一带。反相ＨＰＬＣ显示４样品是纯的。等电聚焦电泳测得其ｐＩ值大于１１．０。经还原和氨酰羧甲基化处理,用ＨＰＬＣ层析证明ＥＡＦＰ为单链。用酚一硫酸法未测出其含糖。ＥＡＦＰ是简单单链蛋白。氨基酸组成分析结果表明它宫含Ａｒｇ、Ｃｙｓ和Ｇｌｙ,不含Ｍｅｔ,Ｌｙｓ,Ｔｒｐ,Ｈｉｓ和Ｐｈｅ。未经热变性或ＳＤＳ处理的ＥＡＦＰ与考马氏亮蓝试剂不发生显色反应。手工Ｅｄｍａｎ降解法测得Ｎ一端３个氨基酸残基的顺序为Ｇｌｙ一Ａｓｐ一Ａｌａ。用羧肽酶Ａ和Ｂ酶解ＥＡＦＰ测得其Ｃ一末端为Ｖａｌ．０．３ｍｇ／ｍＬ蛋白明显抑制木霉、小麦赤霉菌、烟草黑茎病菌和棉花枯萎病菌菌丝的生长。蛋白在沸水中保温３０ｍｉｎ活性不变。     

抗真菌肽研究进展

有害真菌已造成植物真菌病害、食物污染和人类真菌感染等问题,给人们的生活和生产带来极大危害,且其逐渐增加对抗真菌药物的耐药性,导致真菌防治日益困难.传统的合成类抗真菌药物具有药物残留和毒副作用,已不能满足需求,作为生物机体天然防御分子的抗真菌肽已成为应对真菌危害及耐药性的重要研究对象.抗真菌肽能够抑制有害真菌,具有高效、...     

抗真菌肽对真菌作用机制研究进展

20 世纪 90 年代初, Iijima 等从麻蝇幼虫血淋巴分离出一种具有抗真菌活性、能抑制 C.albicans 生长的蛋白质 . 到目前为止,已发现 150 多种肽具有抗真菌的特性,随着被发现的抗真菌肽数目不断增多,人们对抗真菌肽的抗真菌机理也进行了大量的研究,抗真菌肽对真菌的作用方式主要有：阻止、破坏真菌细胞壁的合成;与膜作用,在质膜上形成孔洞,使重要的内容物外泄;与真菌细胞内线粒体、核酸大分子等重要细胞器相互作用;最终导致真菌的死亡 .     

商陆根中抗真菌蛋白的分离和特性研究

从美洲商陆(Phytolacca americana L.)夏天采集的2—4年生宿根中分离了二种抗真菌蛋白,称为PAFP-R_1和PAFP-R_2。分离程序包括用盐溶液提取,经CM-Sephadex离子交换层析、凝胶过滤层析和羟基磷灰石柱层析纯化。在PGA培养基上,0.1mg/ml蛋白明显抑制木霉菌丝的生长;但对细菌的增殖,即使1mg/ml也无抑制作用。用SDS-PAGE测得二者的相对分子量各为13kD和15kD,单多肽链,等电点约为5.8。用酚-硫酸法未测出含糖。二种蛋白均高含半胱氨酸(19mol/mol)。用Edman降解法测得二者的N末端均为Ala。秋天采集的根中,这二种蛋白含量均很低,但富含由二条PAFP-R_1肽链以双硫键联结的二聚体,它无抗真菌活性。冬天宿根中抗真菌蛋白主要成分是Mr为17kD的单肽链蛋白。上述蛋白对于人红血球均无凝集活性,因此不是PWM的成分。以上结果说明,商陆根中有多种具抗真菌活性的蛋白,成分随季节发生变化,它们都是不含糖,高含半胱氨酸,分子量小于20kD的单肽链蛋白。     

天麻球茎中一种抗真菌蛋白的分离和部分特性

白天麻(Gastrodia elata)顶生球茎中分离并纯化了一种抗真菌蛋白(Gastrodia Antifungal Protein),简称GAFP。在马铃薯葡糖琼脂培养基上,4μg GAFP滴加在直径0.6 cm圆纸片上可明显抑制木霉(Trichoderma reesei)菌丝生长。从每千克鲜球茎中可分离得GAFP约20 mg。用SDS-PAGE和凝胶过滤层析测得该蛋白为单多肽链,分子量14.0kD;用离子交换结合法测得电点为8.1;富含Asn,Ala,Gly和Leu,但无Met,Cys和Pro。未经热变性或SDS处理的GAFP与考马氏亮蓝试剂不发生显色反应。GAFP不具有几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性。球茎外层组织富含这种蛋白,内层薄壁组织无此蛋白。认为GAFP在阻止真菌侵染当年生顶生和侧生球茎的防卫机制中起重要作用。     

核糖体失活蛋白研究新进展

核糖体失活蛋白是一类可使真核细胞核糖体失活而抑制蛋白质合成的植物毒蛋白。它广泛存在于植物界,具有抗肿瘤、抗病毒、免疫调节、骨髓净化等多种生物活性。本文就核糖体失活蛋白在植物中的分类、分布和性质、功能特性、在生物医学中应用及其应用前景等作简要全面的阐述。     

抗病原真菌药物的研究进展

本文概述了抗病原真菌药物的作用机制、研究现状和发展趋势。同时,结合本课题组的研究结果,对从甾体皂苷中寻找新型抗菌药物提出展望。     

荧光蛋白研究进展

荧光蛋白在生物学众多研究领域中有着广泛的应用,基于荧光蛋白的分子探针和标记方法已成为活细胞或活体内动态成像研究生物大分子或细胞功能的重要工具。本文对现有荧光蛋白的种类和理化特性,及其在生物学研究中的应用进行了综述介绍。重点介绍了近年来荧光蛋白在亮度、Stokes位移、光谱改变等方面的研究进展,介绍了光转换与光活化荧光蛋白及其在超分辨荧光成像技术中的应用。最后对荧光蛋白未来的发展方向进行了展望。     

蜘蛛丝蛋白研究进展

由于蜘蛛丝蛋白分子高度重复的一级结构、特殊的溶解特性和分子折叠行为以及具有形成非凡力学特性丝纤维的能力而引人注目。本文从蛛丝蛋白基因、天然蛛丝形成过程、蛛丝蛋白的基因工程生产及蛛丝蛋白的应用前景等几个方面着重介绍了近20年来对蛛丝蛋白的研究进展。围绕蛛丝蛋白展开的研究将有助于揭示蛋白质一级结构、蛋白质分子折叠与蛋白质大分子特性之间的内在联系。     

动植物中RNA结合蛋白的研究进展

RNA结合蛋白(RNA-binding proteins)在转录后基因表达调节中起着重要的作用,它通过和RNA相互作用来调节细胞的功能。RNA结合蛋白参与RNA剪接、多聚腺苷化作用、序列编辑、RNA转运、维持RNA的稳定和降解、细胞内定位和翻译控制等RNA代谢的各个方面。主要介绍了RNA结合蛋白的结构、靶标RNA及RNA结合蛋白在动植物和疾病中的研究。     

植物病程相关蛋白及其在烟草中的研究进展

植物在受到病原物侵染时,会产生一系列抗性反应,病程相关蛋白是其中参与抗病性的重要物质,能够被病原物诱导产生并在植物体内积累,对于诱导植物系统抗性,阻止病原物侵染具有重要作用。对植物病程相关蛋白的性质、诱导因素、分类和功能进行综述,并概述病程相关蛋白与烟草系统抗性的紧密联系以及烟草病程相关蛋白基因在增强系统抗性中的应用,为烟草抗病育种和病虫害防治提供了理论。     

抗真菌药物研究进展

本文概述了抗真菌药物的现状和近年来剂型、结构改造和筛选等方面的研究进展,着重介绍了-β1,3-D-葡聚糖合成酶抑制剂和抗真菌靶位的新进展,并对抗真菌药物研究开发中存在的问题和发展方向进行了探讨。     

昆虫嗅觉相关蛋白及嗅觉识别机理研究概述

嗅觉是昆虫产生行为的基础之一,在长期进化的过程中昆虫形成了复杂的嗅觉系统,完成这一过程,需要有多种与嗅觉相关的蛋白参与,包括气味结合蛋白、化学感受蛋白、气味受体和感觉神经元膜蛋白等。了解昆虫感受外界信息的嗅觉机制可以帮助我们更好地理解昆虫识别配偶、天敌及寻找食物来源、产卵场地等行为特征,为进一步调控昆虫的行为、防控害虫侵袭、保护和利用有益昆虫奠定基础。本文综述了昆虫嗅觉相关的几类重要蛋白的生化特性和生理功能,并对昆虫气味分子的识别机制、气味分子在昆虫体内运输机制的最新研究进展进行了概述。     

低温纤维素酶的研究进展

低温纤维素酶在低温下仍具有较高酶活力及较高催化效率,在应用中能够缩短处理工艺时间,节省加热或冷却费用,且易失活,有着中高温纤维素酶无法比拟的优势。现针对微生物低温纤维素酶的研究现状,包括菌种来源、分离鉴定、酶学性质、适冷结构及机理研究和基因工程等方面进行综述。     

细菌脂肪酶分泌的研究进展

细菌脂肪酶是一类重要的工业用酶,其分泌系统有着严谨的机制。革兰阳性细菌利用Sec-转运系统使脂肪酶跨过质膜完成分泌;革兰氏阴性细菌的外泌蛋白通过Sec-转运系统、Tat-转运系统或其他机制跨越内膜后,还必须利用Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型与Ⅴ型分泌系统来完成跨外膜分泌。详细介绍细菌脂肪酶分泌主要依赖的Sec-或Tat-跨内膜的转运系统及革兰氏阴性细菌的Ⅰ型、Ⅱ型与Ⅴ型自分泌系统的3种不同分泌方式。细菌脂肪酶分泌的研究对人们认识其分泌机制,并利用基因工程的手段提高其外泌产量等具有重要的指导意义。