人胰高血糖素样肽1在转基因番茄中的表达

人胰高血糖素样肽1 (GLP1)是一种短肽激素,对Ⅱ型糖尿病具有很好的疗效.本研究在设计合成GLP1基因并构建植物表达载体的基础上,通过农杆菌介导将GLP1基因导入番茄基因组中,经过PCR扩增和Southern Blot分析,证实GLP1基因已整合进入9个株系的番茄基因组中.Western Blot检测表明,其中4个株系转基因番茄的叶片能够检测到hGLP1融合蛋白的表达.通过Ni-NTA亲和层析分离纯化转基因番茄表达的hGLP1融合蛋白,动物实验表明该融合蛋白具有显著的降血糖生物活性.本研究结果将为转基因番茄作为生物反应器表达药用蛋白提供重要的理论和技术支持,并将为培育具有糖尿病治疗功能的番茄新品种奠定基础.     

番茄钙依赖性蛋白激酶基因LeCPK2在热(光)胁迫中的功能鉴定

钙依赖性蛋白激酶(calcium-dependent protein kinases,CDPKs or CPKs)作为一类钙感知蛋白在植物的生长发育和胁迫应答中起着重要的作用.LeCPK2 (GenBank accession No.:GQ205414)是我们从番茄中分离的第3个CDPK基因,前期研究表明LeCPK2可能在植物热胁迫应答中发挥作用.为了进一步研究其在热胁迫中的功能,我们通过电子克隆的方法分离了LeCPK2的启动子序列,并通过LeCPK2过表达烟草分析其在高温胁迫中的潜在的功能.生物信息学分析显示,LeCPK2启动子中包含5个热响应元件,和前期试验结果一致.野生型植株在受到热胁迫后,对光更为敏感,强光照下植株叶片发生萎蔫,而强光本身不会对未受热胁迫的健康植株造成伤害.LeCPK2转基因植株热、光胁迫后不会出现受害表型.以上研究表明,LeCPK2在植物的热胁迫应答中发挥重要作用,能够有效保护植株免受高温胁迫的损害,是一个优秀的耐热(光)基因.本研究将为揭示番茄LeCPK2遗传功能及对其开发利用奠定基础.     

侵染广西烟草的中国番茄黄化曲叶病毒及其伴随的卫星DNA分子的基因组特征

从中国广西靖西的烟草病株上分离到病毒分离物G102和G103,用双生病毒特异性引物均扩增出约500bp的片段,两者序列同源性达99%。对G102基因组DNA-A全序列测定表明,其全长为2728个核苷酸,与中国番茄黄化曲叶病毒(TYLCCNV)同源性最高,达96.5%。进一步研究发现,G102和G103都伴随有长为1342个核苷酸的卫星DNA分子(DNAβ),这两个DNAβ分子的全序列与TYLCCNV的DNAβ同源性最高,分别为92.9%和93.4%。这是首次明确广西分离的TYLCCNV也伴随有卫星分子。     

过量表达内质网小分子热激蛋白增强番茄的衣霉素抗性

真核细胞内质网腔内未折叠蛋白的过度积累会引起内质网胁迫（ER胁迫）,继而激活未折叠蛋白应答（UPR）信号途径,诱导内质网定位的分子伴侣的大量表达（如BiP和calnexin等）。本工作将CaMV35S启动子驱动的内质网小分子热激蛋白基因（ER-sHSP）导入番茄,发现ER-sHSP的过量表达提高了转基因番茄整株对衣霉素的抗性。衣霉素处理使未转基因番茄中BiP和calnexin基因的表达迅速升高,转基因番茄中这两个基因的表达也有增加,但表达强度明显低于未转基因番茄。说明ER-sHSP能够减轻ER胁迫,并可能参与UPR信号转导途径。     

LeWRKY1基因的克隆及分析

采用RT-PCR和RACE技术克隆了番茄LeWRKY1 cDNA（Genbank登录号为FJ654265）全长,用生物信息学的方法对其进行分析,预测其编码的蛋白的定位和功能。同时利用Northern杂交技术分析了JA（jasmonic acid）或SA（salicylic acid）刺激时LeWRKY1在野生型番茄和番茄JA不敏感突变体jail（JASMONATE-INSENSITIVE1）及番茄JA生物合成突变体spr2（prosystemin-mediated responses2）中的表达情况。LeWRKY1 cDNA序列全长1 740 bp,阅读框1 083 bp。生物信息学分析表明LeWRKY1含有1个WRKY结构域和1个C_2H_2型锌指结构。LeWRKY1可能是一种定位于细胞核的DNA结合蛋白,并可能具有转录调控、信号传导功能。表达分析推测LeWRKY1的表达是JA依赖而非SA依赖性的,且LeWRKY1的表达不依赖于生物体内JA的从头合成。     

沼渣与化肥配合施用对温室番茄生长发育、产量及品质的影响

采用随机区组试验设计,研究了沼渣与化肥配合施用对番茄生长发育、产量和品质的影响.结果表明:沼渣与化肥配合施用有利于番茄生长发育,其中60%沼渣+40%化肥处理的植株生长发育状况良好,产量高于其他处理;60%沼渣+40%化肥处理果实Vc含量为91.09 mg.kg-1,比对照高21.32 mg.kg-1,总糖含量比对照高2.13%,果实品质有明显改善.在试验组合中,60%沼渣与40%化肥配合施用为设施番茄的最佳配比.     

根癌农杆菌介导AtNHX1基因转化番茄的研究

构建AtNHX1基因植物表达载体,通过农杆菌介导法将其转入番茄。探讨了外植体类型、农杆菌菌株和不同筛选标记对芽诱导分化的影响。对抗性植株进行PCR检测,获得15株转基因植株。对转基因番茄T1代进行80mmol/LNaHCO胁迫处理,转基因植株的相对生长量高于对照植株,显示AtNHX1基因的导入提高了番茄对碱性盐的耐受性。     

大叶补血草质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因SOS1的克隆及对番茄的遗传转化

根据大叶补血草(Limonium gmelinii(Wildl.)Kuntze)SOS1基因序列(登录号:EU780458)设计特异性引物,通过RT-PCR方法从叶片中克隆得到质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因LgSOS1,将该基因重组于质粒pCAMBIA1390的CaMV35S启动子下游,构建含LgSOS1基因植物表达载体pCAMBIA1390-LgSOS1。通过根癌农杆菌介导法转化番茄(Lycopersicon esculen-tum),在1.2 mg/L6-BA、0.2 mg/L IAA、20 mg/L潮霉素和200 mg/L羧苄青霉素的MS培养基上进行选择培养,从抗性愈伤组织中获得再生植株。经PCR和RT-PCR检测,初步证实LgSOS1基因已整合至番茄的基因组中。     

番茄生物学研究的相关网络资源

番茄（Solanum lycopersicum）是一种重要的蔬菜作物, 也是研究茄科作物的模式植物。互联网上有丰富的与番茄相关的生物信息学资源, 对其生物学研究带来极大便利。该文介绍了目前网络上与番茄生物学研究相关的资源, 利用这些资源将会加快对番茄遗传学和基因组学及对茄科植物多样性的研究。     

西花蓟马诱导的番茄植株防御反应对B型烟粉虱行为的影响

【目的】明确外来入侵害虫西花蓟马Frankliniella occidentalis (Pergande)取食诱导的番茄植株防御反应对B型烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) B-biotype行为的影响, 探讨西花蓟马与B型烟粉虱的种间竞争机制。【方法】利用“Y”型嗅觉仪行为分析法、 选择性试验法, 研究了不同处理组合（健康植株CK vs烟粉虱为害植株B、 健康植株CK vs西花蓟马为害植株F、 烟粉虱为害植株B vs烟粉虱和西花蓟马共同为害植株B+F）下, 烟粉虱对不同处理植株的取食行为反应及寄主偏好的差异性, 并利用GC-MS分析了不同处理植株挥发性物质的差异性。【结果】“Y”型嗅觉仪行为分析结果表明, 在CK vs B和CK vs F两个组合中, 烟粉虱雌成虫对健康植株和昆虫为害植株的偏好性差异不显著; 而在B vs B+F组合中, 烟粉虱为害株对烟粉虱雌成虫具有极显著的引诱作用（P<0.01）。选择性试验结果表明, 在CK vs B和CK vs F这两个组合中, 烟粉虱成虫均偏好健康株并喜好在其上产卵（P<0.01）, 在B vs B+F组合中, 烟粉虱成虫偏好烟粉虱单独为害株并喜好在其上产卵（P<0.01）。GC-MS分析结果显示, 本实验收集到9种挥发性物质, 其中有5种烯萜类物质, 其相对含量高达90%以上。与烟粉虱单独为害株相比, 烟粉虱和西花蓟马共同为害株所释放的挥发性物质中, 对烟粉虱具有排斥作用的β-水芹烯显著升高, 而对其具有吸引作用的β-月桂烯却显著减少。【结论】综合分析认为, 西花蓟马诱导的番茄植株防御反应可以显著影响B型烟粉虱的寄主选择行为及产卵选择性。