拟南芥psy基因cDNA的克隆及其植物表达载体的构建

为了获得胚乳组织特异性表达八氢番茄红素的转基因小麦,以拟南芥幼叶RNA为模板,由特异型引物通过RT-PCR一步法得到大小约为1.3kb的基因片段,将此片段连接在克隆载体pMD18-T进行测序,结果表明,该基因片段为八氢番茄红素合成酶基因(psy)cDNA片段。将psy基因片段正向插入植物表达载体pLRPT中高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dx5启动子与nos终止子之间,pLRPT载体无1Dx5基因开放阅读框,运用菌落PCR对重组子进行筛选与鉴定,说明拟南芥psy基因已正确插入pL-RPT,成功构建了植物表达载体pLRPTPSY。     

MvaT调控铜绿假单胞菌吩嗪的合成机制

【背景】属于H-NS家族的MvaT转录因子参与了铜绿假单胞菌的许多重要代谢过程,如吩嗪合成代谢,但其调控方式仍不十分明确。【目的】确定转录调控因子MvaT是否直接调控铜绿假单胞菌的吩嗪合成过程,即该蛋白是否可以直接结合2个吩嗪-1-羧酸合成基因簇(phzA1G1和phzA2G2)与3个分支转化基因(phzH、phzS和phzM)的上游启动子区域。【方法】以铜绿假单胞菌SJTD-1和其mvaT基因敲除突变株SJTD-1(ΔmvaT)为研究对象,检测其在不同培养基条件下吩嗪化合物的合成量差异。通过体外异源表达与亲和纯化,获得重组蛋白MvaT。利用凝胶阻滞实验,确定MvaT重组蛋白对5个吩嗪代谢基因簇/基因上游启动子的结合情况。【结果】mvaT基因敲除突变株SJTD-1(ΔmvaT)的吩嗪产量较野生型显著提升。MvaT重组蛋白被有效表达与纯化,体外凝胶阻滞实验结果显示,该重组蛋白可与phzA1G1、phzA2G2、phzM、phzS和phzH的上游启动子区域均发生特异性结合。其中,重组蛋白MvaT与phzA1G1和phzA2G2的结合区域位于其上游启动子的200 bp以内,而该蛋白与phzM、phzS和phzH的结合区域则位于其上游启动子的100 bp以内。【结论】MvaT蛋白通过直接结合吩嗪合成代谢基因的上游启动子区域来直接调控假单胞菌的吩嗪类化合物合成。     

植物介导的害虫RNA干扰

摘要: 应用植物介导的昆虫RNAi进行害虫防治近10年来受到了广泛的关注,其作用机理包括两个阶段,首先是害虫靶标基因dsRNA在植物体内的表达、运输和贮存,然后是害虫取食该植物后,dsRNA特异性抑制害虫体内靶标基因的表达。目前,植物介导的昆虫RNAi主要针对鳞翅目、鞘翅目和同翅目害虫,可以引起害虫生长发育的异常,导致死亡/繁殖力下降,甚至影响到其子代的生长。影响植物介导昆虫RNAi效率的因素主要包括害虫靶标基因的选择、dsRNA靶定位点及长度、植物表达dsRNA载体的结构和转基因植物的遗传转化方式等。植物介导昆虫RNAi防治害虫的策略也面临着潜在的安全性问题,如转基因植物安全性和RNAi潜在脱靶性等。随着植物介导昆虫RNAi技术的成熟,该方法有望成为害虫防治的新策略。     

微小RNA和长链非编码RNA介导的昼夜节律调控

非编码RNA(ncRNA)是生物体细胞内一类重要的调控分子,其介导的昼夜节律调控日益受到研究者的重视。本文主要以黑腹果蝇Drosophila melanogaster和哺乳动物的相关研究为背景,阐述了微小RNA(miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)对昼夜节律的调控。miRNA介导的昼夜节律调控包括:生物体内(尤其是钟神经元中)具有节律性表达的miRNA;输入系统和miRNA存在相互调控,这主要是通过光照这个授时因子起作用;miRNA可直接调控核心振荡器,还可以调控其他基因而间接影响到核心振荡器;miRNA对输出系统的调控主要集中在代谢取食节律、运动节律、睡眠节律等。昼夜节律可调控lncRNA的表达,同时lncRNA也可调控昼夜节律,且lncRNA对基因调控范围广,作用机制复杂,这些都具有广阔的研究前景。本文将有助于进一步深入研究ncRNA对昼夜节律的调控。     

网粒体脱落有助于茶小绿叶蝉成虫逃离蜘蛛网

【目的】茶小绿叶蝉Empoasca onukii是我国茶园的重要害虫，其体表覆盖网粒体，而网粒体是否具有防御功能则知之甚少。本研究旨在明确网粒体脱落是否对该害虫逃离茶园蜘蛛网起到关键作用。【方法】将茶小绿叶蝉成虫置于草间小黑蛛Hylyphantes graminicola的不规则网内，利用高清摄像机和Vegas软件对茶小绿叶蝉在蜘蛛胁迫和无蜘蛛胁迫情况下脱离蛛网的行为参数及其微动作进行解析；将茶小绿叶蝉成虫翅面触碰蛛网后，在扫描电镜下观察翅面网粒体与蛛丝接触的微观形态，分析试虫挣扎时与蛛网粘黏部位的网粒体分布情况。【结果】当蜘蛛胁迫时，茶小绿叶蝉成虫60 min内脱网率为45.0%，无蜘蛛胁迫时，60 min内成虫脱网率可达76.7%；茶小绿叶蝉成虫陷入蛛网后的逃离时长蜘蛛胁迫组显著短于无蜘蛛胁迫组。茶小绿叶蝉成虫逃网策略至少有4种。蜘蛛胁迫和无蜘蛛胁迫两处理组的翻身率都接近80%，翻身时长约0.5 s，提示成虫翅面与蛛网间的黏力较小。茶小绿叶蝉挣扎逃离蛛网的时长接近翻身时长的3倍，通过对茶小绿叶蝉在蛛网的挣扎行为解析判定茶小绿叶蝉的前足和中足是虫体中最难脱离蛛丝的部位。扫描电镜结果显示，茶小绿叶蝉翅面是虫体表面网粒体分布最均匀且密度较高的部位，网粒体分布密度为280±17粒/25 μm²；翅面网粒体可脱落并包裹整根黏丝；茶小绿叶蝉前足腿节及前跗节表面网粒体覆盖数量不均匀，稀少部位的覆盖密度仅4±4粒/25 μm²，是前足难以脱离蛛丝的可能原因。【结论】茶小绿叶蝉体表网粒体脱落可有效帮助成虫脱离蛛网，其成虫能否成功快速逃离蛛网取决于与蛛网的接触部位是否有网粒体的分布。     

小麦TaPSG719基因启动子的分离及序列分析

TaPSG719基因是从小麦中分离的花粉特异性表达基因,其功能未知。克隆和分析该基因的启动子有助于研究该基因的功能,解析小麦花器官的发育调控机制。本研究根据已报道的TaPSG719基因cDNA序列为基础设计引物,经过两次反向PCR获得了该基因起始密码子上游1776bp的调控序列。应用PLACE和PlantCARE数据库系统对该序列进行分析研究,发现其具有启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box、两种花粉特异性调控元件AGAAA和GTGA及光反应和激素响应元件。     

小麦TaPSG719基因启动子的分离及序列分析

TaPSG719基因是从小麦中分离的花粉特异性表达基因,其功能未知。克隆和分析该基因的启动子有助于研究该基因的功能,解析小麦花器官的发育调控机制。本研究根据已报道的TaPSG719基因cDNA序列为基础设计引物,经过两次反向PCR获得了该基因起始密码子上游1776bp的调控序列。应用PLACE和PlantCARE数据库系统对该序列进行分析研究,发现其具有启动子的基本元件TATA—box和CAAT—box、两种花粉特异性调控元件AGAAA和GTGA及光反应和激素响应元件。     

厦门市入侵害虫芒果壮铗普瘿蚊（双翅目：瘿蚊科）为害情况调查

【背景】芒果壮铗普瘿蚊是厦门市2000年发现为害芒果树的一种入侵害虫,并呈现逐年扩散趋势。【方法】本文于2009~2010年针对厦门市7个代表性地点（集美大学周边、同安小西门、思明湖滨南路、东渡周边、鼓浪屿、海沧沧虹路、杏林镇）的芒果壮铗普瘿蚊的为害率、为害程度及羽化率情况进行调查。将叶片上的虫瘿密度划分为3个等级,分别为1~50、51~100、>100个·片-1。【结果】2009年春梢叶片受害率最高的为海沧区(95.[KG-*8]46%),但与思明区(94.[KG-*8]00%)、同安区(80.[KG-*8]09%)没有显著差异,集美（22.[KG-*8]50%）被害率显著低于其他区域;2009年秋梢海沧区叶片受害率达到97.[KG-*8]05%,显著高于其他区域,集美受害率最低(18.[KG-*8]00%);2010年春梢叶片受害率较低,均在3%以下,各区域差异不显著。2009~2010年的为害程度主要集中在1~50个·片-1,2009年春各区域的为害率普遍高于2009年秋和2010年春。羽化率比较结果表明,各区域瘿蚊的羽化率相当,2009年春均在80%左右波动,2009年秋为60%~94%,2010年春各区域瘿蚊的羽化率明显低于2009年。【结论与意义】由于厦门市2010年春气温明显低于2009年,造成调查时为害情况较轻。但从总体上看,芒果壮铗普瘿蚊在厦门市的发生情况较为严重。本研究可以为明确该虫的扩散趋势及制定防治措施提供依据。     

雷公藤组培产物的杀虫杀菌活性研究

采用室内生测法研究了雷公藤愈伤组织、悬浮细胞、不定根等组培产物对小菜蛾毒杀、生长发育影响以及不定根提取物对番茄灰霉病等植物病原真菌菌丝生长抑制作用,以明确雷公藤组培产物的生物活性及其应用前景。结果表明,不同雷公藤组培产物对小菜蛾3龄幼虫都具有明显的毒杀作用,悬浮细胞以及不定根的LC50均超过了根皮粉的效果,其中的不定根提取物对小菜蛾3龄幼虫毒杀作用的LC50为根皮粉的1.95倍;不同组培产物提取物对小菜蛾幼虫的生长均有明显的抑制作用,其中不定根提取物处理后每天的小菜蛾体重显著下降,72h后70%左右已经死亡,存活的试虫体重比试验前下降了18.33%;雷公藤不定根提取物对供试的11种植物病原真菌菌丝生长均有一定的抑制作用,有5种的抑制率超过60%,并对番茄灰霉病菌的抑制作用最强,其EC50为10.074mg/mL,且不定根的抑制效果均超过了根皮粉的抑制效果。     

黄曲条跳甲酯酶基因片段的克隆及序列分析

黄曲条跳甲Phyllotreta striolata(Fabricius)是十字花科蔬菜的主要害虫之一,其抗药性问题日益严重,克隆黄曲条跳甲的酯酶基因可为其抗性治理提供必要的科学依据。本文利用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)的方法得到一条281 bp的核酸片段,再利用3'-RACE技术获得该基因片段的3'端(1 468 bp),编码442个氨基酸。核苷酸序列同源性分析表明,与赤拟谷盗est1基因和杂拟谷盗est1基因的同源性最高,为71%(211/297),与果蝇alpha-esterase5的同源性为70%(156/222),氨基酸序列与杂拟谷盗、赤拟谷盗、果蝇的酯酶基因的同源性分别为43%(188/434)、43%(188/434)、33%(144/432)。从BLAST结果可初步推测该片段应为编码黄曲条跳甲酯酶基因的部分核苷酸序列,该序列在GenBank中的登录号为EU166919。