一个调控抗菌肽表达的小菜蛾肽聚糖识别蛋白(PxPGRP-SA)

【目的】肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan recognition proteins,PGRPs)是昆虫免疫系统中一类重要的模式识别蛋白。本研究旨在阐明经苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis侵染后,小菜蛾Plutella xylostella PGRP-SA基因(命名为Px PGRP-SA)在体内的表达模式和对抗菌肽基因的表达调控。【方法】本研究利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析B.thuringiensis侵染小菜蛾幼虫后Px PGRP-SA的转录模式,通过RNAi技术结合抗血清封闭实验检测Px PGRP-SA对小菜蛾抗菌肽基因的表达调控作用。【结果】qRT-PCR检测表明,小菜蛾4龄幼虫在注射具有活性的B.thuringiensis 6 h后,Px PGRP-SA在脂肪体和血细胞中表达量迅速上升,其中脂肪体中的表达量在注射24 h后达到高峰,而在血细胞中的表达量在18 h后达到高峰。RNAi沉默小菜蛾4龄幼虫Px PGRP-SA的转录后,可显著降低小菜蛾脂肪体中cecropin,moricin-2,lysozyme和defensin 4个抗菌肽基因及Dorsal和Sptzle基因的mRNA转录水平;注射anti-Px PGRP-SA封闭小菜蛾体内Px PGRP-SA的活性后,也可降低小菜蛾脂肪体中4个抗菌肽基因的mRNA转录水平;Px PGRP-SA转录沉默后,同时导致添食B.thuringiensis的小菜蛾幼虫的存活率明显降低。【结论】Px PGRP-SA参与了小菜蛾体内抗菌肽cecropin,moricin-2,lysozyme和defensin基因的表达调控,并在免疫防御B.thuringiensis的侵染过程中起了重要的作用。     

铝胁迫对拟南芥根尖ＡｔＰＩＮ２ 蛋白表达活性的影响

铝胁迫能影响根尖生长素的运输,这与生长素运输载体密切相关,PIN2作为根尖生长素的运输蛋白,其独特的组织定位可能诱导PIN2蛋白参与了铝调节生长素的运输过程。该研究以拟南芥PIN2缺失突变体( pin2)、PIN2□∷□GFP融合体及其野生型( WT)为材料,应用激光扫描共聚焦显微技术,研究铝处理对拟南芥根尖生长素运输蛋白PIN2的表达活性、蛋白在组织及亚细胞水平分布及其对铝内置化作用的影响。结果表明：短期铝处理或低铝浓度能明显增加拟南芥根尖细胞PIN2蛋白表达活性,而长期铝处理或高铝浓度抑制其表达活性;以100μmol?L-1 AlCl3处理4 h的蛋白表达活性最高。蛋白印迹反应发现,铝处理促进PIN2蛋白在细胞膜上累积,减少胞内囊泡中PIN2蛋白的含量;囊泡运输抑制剂( BFA)能抑制铝诱导PIN2蛋白的分配。铝胁迫增加拟南芥根尖细胞H2 O2累积,pin2的H2 O2累积量大于WT,而相对根长小于WT。 Morin染色结果显示,pin2的铝内置化显著小于WT。上述研究表明,PIN2蛋白在100μmol?L-1 AlCl3处理条件下活性最高,细胞膜累积程度加强,铝内置化能力增强,从而调节根系的生长发育。该研究结果进一步为铝抑制生长素的运输机制提供了理论基础。     

中国纹尺蛾属一新纪录种(鳞翅目:尺蛾科)

本文报道产自云南的尺蛾科一中国新纪录种,即福纹尺蛾Epobeidia fumosa(Warren, 1893),并附有该种的成虫和雄性外生殖器图片。标本保存于华南农业大学昆虫学系昆虫标本室。     

广东省草地贪夜蛾应急防控体系的构建

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(Smith)是一种农业重大有害生物,自2019年1月份入侵我国云南以来,迅速席卷国内多个省市,对我国粮食安全构成严重威胁。广东省自发现草地贪夜蛾入侵以来,在政府部门领导、组织或支持下,制定了工作方案,组建了专家队伍,迅速开展该虫监测预警、基因检测、生物学生态学研究、防控药剂筛选、生物防治试验、诱杀技术试验、调查监测与防控方案制定、示范推广、宣传培训等各项工作,形成了一套协调、高效的草地贪夜蛾应急防控体系。     

褐飞虱应对水稻抗虫物质麦黄酮刺激的唾液蛋白组学响应

为研究褐飞虱响应麦黄酮刺激的分子机理,应用差异蛋白质组学方法分析褐飞虱唾液腺响应麦黄酮刺激处理的蛋白质组变化趋势。结果表明,麦黄酮处理褐飞虱6 h差异蛋白数量90个,其中上调蛋白62个,下调蛋白28个;处理褐飞虱24 h差异蛋白数量27个,其中上调蛋白10个,下调蛋白17个,6 h的差异蛋白数量显著大于24 h。麦黄酮处理可以引起褐飞虱唾液腺丝氨酸蛋白酶及其同系物产生显著变化。通过对差异蛋白进行GO功能分析和KEGG通路分析,发现麦黄酮处理褐飞虱引起褐飞虱唾液腺蛋白变化主要集中在应激蛋白和代谢这两大类上,分别占了所有差异蛋白的50%以上,麦黄酮处理引起褐飞虱唾液响应蛋白主要参与了氨基酸代谢、唾液分泌系统、能量代谢、碳水化合物代谢等通路。     

长春花过氧化物酶PwPOD基因克隆及其在黄龙病菌侵染后的表达变化

为获得长春花(Catharanthus roseus)过氧化物酶(peroxidase,POD)基因的全长cDNA序列以及黄龙病菌(Candidatus Liberibacter asiaticus)侵染后长春花POD基因(PwPOD)的表达情况,本研究根据不同作物POD基因的同源性,筛选出长春花过氧化物酶基因的引物,采用SMARTer-RACE方法扩增其3′和5′末端,运用qRT-PCR的分析病原感染后不同时间长春花叶、主茎和根中PwPOD基因的mRNA转录水平的变化。经拼接后获得PwPOD的全长cDNA序列,该基因全长1 611 bp (GenBank登录号KT032115)。生物信息学分析表明,该基因与其他已知物种的POD基因同源性达89%,编码一个无跨膜结构域,N末端含有信号肽的稳定蛋白。分析染病后长春花各组织中PwPOD的表达发现其表达量随着感染时间的增加呈先升后降的趋势,分别在嫁接后第30天(叶片)、第35天(主茎)和第35天(根)达到峰值,表达量分别上调12.8倍、3.96倍和5.53倍。证实PwPOD的表达确实受到黄龙病菌侵染的诱导,其表达量可能与寄主的抗病能力相关。     

丝状真菌遗传转化系统的最新研究进展

随着大量丝状真菌基因组序列的公布,丝状真菌基因功能研究已然成为现今分子生物学的热点领域。真菌的遗传转化是研究基因功能的重要手段,研究者不断优化和开发出新的、高效的遗传转化方法,以满足更多真菌物种研究的需要。本综述总结了丝状真菌的遗传转化体系的最新研究进展,如遗传转化方法、选择标记的类型和转化系统的应用。     

水稻中山1号及其衍生品种选育和推广的回顾与启示

1926-1933年间,丁颖院士利用广州市东郊犀牛尾沼泽地的普通野生稻(Oryza rufipogon Griff)自然杂种后代,选育出世界上第一个具有野生稻血缘的新品种中山1号.该品种综合了栽培稻与野生稻的优良特点,产量高,长势旺盛,对于寒害、热害及不良土壤等抵抗力强.半个多世纪以来,我国的水稻育种工作者和农民通过系统选育、杂交育种和辐射诱变育种等多种途径进行改良,共衍生了至少8辈95个品种,累计推广面积达824.6万hm2以上,创造了巨大的经济和社会效益,在水稻育种史上是罕见的.研究表明,丁颖院士是我国野生稻种质资源搜集、研究和利用的先驱.普通野生稻是拓宽水稻遗传多样性基础的重要材料,建立以普通野生稻为供体亲本的单片段代换系是利用其优异基因的有效途径.     

水稻分蘖氮响应调控机理研究进展

氮肥是作物产量增加最主要的驱动因素,然而氮肥滥用会造成生态环境的严重破坏。因此,提高作物氮素利用效率(nitrogen use efficiency,NUE)对未来农业可持续发展至关重要。产量性状对氮素的敏感性是衡量作物氮素利用效率的重要指标。禾本科作物的分蘖数、穗粒数和粒重是产量的直接决定因子,虽然影响三者本身的分子机制已有大量研究,但氮素对这些性状的调控机理仍知之甚少。分蘖数是对氮素响应最为敏感的性状之一,也是氮肥促进作物增产的关键要素。因此,研究氮素如何调控水稻的分蘖发育对于提高作物产量尤为重要。本文总结了水稻氮素利用效率的影响因素和分蘖发育的调控机理,聚焦氮素如何调控水稻分蘖发育的机制,并对该领域未来研究工作进行了展望,以期为作物氮高效精准改良提供参考。     

氮素调控花生共生结瘤的机制研究进展

氮是花生生长发育所需的大量元素,共生结瘤固氮是花生获取氮素的主要方式之一。花生共生结瘤固氮涉及复杂的调控机理,揭示氮素对根瘤固氮的调控机制对发挥生物固氮潜力具有重要意义。本文系统总结了花生根瘤形成的“裂隙侵染”机制、花生共生结瘤和数量调控的机制以及氮素影响花生结瘤的调控机制。目前,氮素影响慢生根瘤菌与花生互作进而调控结瘤的分子机理尚不清楚,因此未来的研究重点应该集中在氮素影响花生慢生根瘤菌与花生的信号交流、根瘤数调节和营养交换机制等方面,为提高花生结瘤固氮效率和产量、减少化学氮肥施用提供理论基础。