Viral suppression of innate immunity via spatial isolation of TBK1/IKKε from mitochondrial antivirai platform

For antiviral signaling mediated by retinoic acid-inducible gene I （RiG-I）-like receptors （RLRs）, the recruitment of cytosoUc RLRs and downstream molecules （such as TBK1 and IKKε） to mitochondriaL platform is a central event that facilitates the establishment of host antiviral state. Here, we present an example of viral targeting for immune evasion through spatial isolation of TBK1/IKKε from mitochond riai antiviral platform, which was employed by severe fever with thrombocytopenia syndrome virus （SFTSV）, a deadly bunyavirus emerging recently. We showed that SFTSV nonstructural protein NSs functions as the interferon （IFN） antagonist, mainly via suppressing TBK1/IKKε-IRF3 signaling. NSs mediates the formation of cytoplasmic inclusion bodies （IBs）, and the blockage of IB formation impairs IFN-inhibiting activity of NSs. We next demonstrate that I Bs are utilized to compartmentalize TBK1/I KKε. The compartmentalization results in spatial isolation of the kinases from mitochondria, and deprived TBK1/IKKε may participate in antiviral complex assembly, leadingto the blockage of lFN ind uction. This study proposes a new role of viral I Bs as virus-built＇jail＇ for imprisoning cellular factors and presents a novel and likely common mechanism of viral immune evasion through spatial isolation of critical signaling molecules from the mitochondrial antiviral platform.     

Ca2+参与水杨酸诱导蚕豆气孔运动时的信号转导

在一定条件下,外源水杨酸(SA)可以诱导蚕豆(Vicia faba L.)气孔关闭,阻止气孔张开。以Fluo-3—AM作为Ca^2 的荧光探针,利用激光共聚焦扫描显微技术,对水杨酸调控气孔运动中保卫细胞胞质Ca^2 的变化趋势及Ca^2 的来源进行了研究。结果表明,水杨酸可引起胞质Ca^2 增加,这种变化发生在气孔开度改变之前。Ca^2 螯合剂BAPTA（1,2-bis(2-amino phenox-y)ethane-N,N,N′,N′-tetraacetic acid,1mmol/L)几乎可以完全抑制水杨酸诱导气孔开度减小的作用;胞外Ca^2 螯合剂EGTA(2mmol/L)、质膜Ca^2 通道抑制剂尼群地平(nifedipine,NIF,1μmol/L)和LaCl3(1mmol／L)可不同程度地减弱水杨酸诱导气孔关闭的效应。BAPTA(1mmol／L)预处理后,水杨酸不再引起胞质Ca^2 含量改变;尼群地平能够降低水杨酸引起的胞质Ca^2 增加的幅度。说明Ca^2 可能参与水杨酸诱导气孔运动的信号转导。水杨酸引起胞内升高的Ca^2 可能既来自胞外又来自胞内,胞内Ca^2 库可能是其主要来源。     

转不可翻译PVYN CP基因烟草的抗病性分析

我们曾报道表达不可翻译PVY~N CP基因的转基因烟草抗病性是由RNA介导的,其抗病性类似于转录后的基因沉默(PTGS)。本研究以这类不同抗性的Tn代转基因烟草植株为材料,对自交后的T1代转基因植株的遗传和抗病性进行了分析,并选取部分T_1代抗病株系自交留种。对T_2代RNA介导抗病性转基因植株进行了分子分析和一系列抗病性研究。结果表明,含1-2个转基因拷贝的T_0代感病植株,在T_1代中的Km抗性分离符合单位点插入的3∶1的遗传规律;含3个或3个以上转基因拷贝的T_0代中抗或高抗植株,在T_1代中的Km抗性分离符合多位点插入的15∶1或63∶1的遗传规律。大多数T_1、T_2代转基因植株的抗病性与转基因拷贝数成正相关,转基因在T_1、T_2代植株中能够转录表达,且转基因植株之间转基因mRNA在细胞质中的积累水平与转基因植株的抗病性成负相关。转基因植株的抗病性能够在T_1、T_2代中遗传,且T_2代转基因植株的抗病性具有以下特征:1)既抗病毒粒体又抗病毒RNA的侵染,且这种抗病性不受接种物剂量的影响;2)抗病谱较窄,只对PVY的某些株系具有高度抗病性;3)与传毒方式无关,既抗摩擦接种又抗带毒蚜虫接种;4)与植株的发育阶段没有关系。     

海岛棉NBS类型抗病基因类似物的起源、多样性及进化

利用已克隆植物的R基因NBS序列中保守模体合成简并引物,以海岛棉品系Pima 90(Gossypium barba—dense)基因组DNA为模板进行PCR扩增,通过T／A克隆、测序和序列比较分析共得到31条RGAs,其中19条具有连续的ORF。利用海岛棉的31条RGAs与GenBank中陆地棉种质系M—249(Gossypium hirsutum)的RGAs进行了比较分析,RGAs可分为两大类：其中第Ⅰ类全部为陆地棉的RGAs;第Ⅱ类分别包括了陆地棉和海岛棉的RGAs。同时对海岛棉RGAs的核苷酸和氨基酸序列进行系统发育树分析,表明海岛棉RGAs可分为TIR(Drosophila Toll or human inter—leukin receptor—1ike)和non—FIR两类,与前人所报道的R基因进化一致。对19条具有连续ORF的RGAs进行了结构分析,结果表明它们包括P—loop、Kin—2、“PLAL”及Meyers等所定义的RNBS—A、B、C3个模体。结果表明,可能海岛棉NBS类型抗病基因类似物和其他物种具有同样的起源和进化机制。     

大麦抗白粉病基因Mlo的研究进展

野生型Mlo基因是大麦抗白粉病的负调控因子,该基因突变,赋予大麦对白粉菌的广谱抗性。综述了Mlo基因结构、功能及Mlo突变的等位基因(mlo)的抗性特点;讨论了mlo基因可能的抗病机制。为mlo抗性在麦类白粉病抗病育种中的应用提供了理论基础。     

活性氧中间体和NO在植物抗病中的作用

植物与病原菌互作时,活性氧中间体（reactive oxygen intermediates,ROI）和一氧化氮(NO)参与了植物抗病性的建立。寄主与病原菌非亲合性互作产生二次氧爆发高峰,体内NO增加。许多氧化酶可以催化氧爆发产生ROI。ROI和NO通过氧化还原信号启动寄主细胞局部的过敏性坏死反应和全株系统获得性抗病性。     

小麦抗赤霉病外源种质的创制和育种利用

小麦赤霉病是危害小麦安全生产的重要病害之一,种植抗病品种是防治赤霉病最经济有效的手段。目前在生产上应用的抗源很少,越来越多的研究者将目光转移到小麦的近缘属种,寻找新的抗源以及寻求新的育种突破。携带抗性基因的外源染色体可以通过染色体工程手段以附加系、代换系和易位系等形式导入小麦。综述了将大赖草等多个小麦近缘种的抗赤霉病基因导入普通小麦、创制抗病外源种质和育种利用的最新研究进展,以期为小麦抗赤霉病育种提供参考信息。     

陕棉抗病种质及其衍生品种的遗传多样性与群体结构研究

通过72个分布于棉花全基因组的SSR标记,对54份陕棉抗病种质及其衍生品种的遗传多样性与群体结构进行了分析。结果表明:(1)54份陕棉种质间的遗传相似系数在0.733 3~0.987 2之间,其中材料间相似系数≤0.90的占11.1%,相似系数≥0.95的占55.6%,相似系数在0.90~0.95的占33.3%。(2)72个SSR标记等位基因变异的多态性信息含量(PIC值)在0.04~0.68,平均为0.33。(3)基于遗传距离的UPGMA聚类分析显示,在遗传相似系数为0.877时将54个品种分为5类,第Ⅰ类44个品种,第Ⅲ类7个品种,第Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ类各1个品种。(4)基于数学模型的聚类和群体结构分析显示,54份种质归属于4个组群。研究认为,54份材料间遗传相似系数较大,遗传基础比较狭窄,多样性很低。     

抗香蕉枯萎病的野生蕉抗病基因类似序列的克隆与表达

野生蕉是香蕉遗传改良的天然基因库。为了分离野生蕉中的抗病基因类似序列,根据核苷酸结合位点（nucleotide binding site,NBS）和丝氨酸,苏氨酸蛋白激酶域设计简并性引物,以经过鉴定的抗香蕉枯萎病4号生理小种的野生蕉（Musaacuminata）叶片cDNA为模板进行PCR扩增。经过对扩增产物进行克隆和测序,获得了6个500bp左右的RGAs片段。其中有2个RGA（WNB1和WNB2）具有NB—ARC保守结构域特征,并且WNB1具有连续的ORF。其余4个RGAs（WST1、WST2、WST3和WST4）均具有丝氨酸,苏氨酸蛋白激酶域特征,且WST3编码的氨基酸序列与水稻抗叶斑病基因Xa21同源性很高。用半定量PCR分析枯萎病菌诱导后野生蕉叶片中RGAs的表达情况,结果表明WNB1和WST3受枯萎病菌诱导后表达量增强,这表明wNB1和WST3的表达可能与香蕉枯萎病抗性相关。     

植物微生物组生态功能与群落构建过程研究进展

植物各个器官表面及内部定殖着高度多样化的微生物群落,这些微生物与植物长期共进化,作为宿主植物的“共生功能体”(holobiont)在植物生长发育、养分吸收、病害抵御和环境胁迫适应性等方面发挥了重要作用。得益于近10年来多组学技术的发展和应用,有关植物微生物群落的多样性、组成和功能特征、群落构建的驱动因素和植物–微生物互作机制等方面研究取得了一系列重要进展。然而,与土壤微生物组相比,目前对植物微生物组的认识及其应用尚且不足。本文系统总结了植物微生物组的组成特征,植物微生物在调节植物生长发育、促进养分吸收、提高病害抵御能力及环境胁迫适应性等方面的功能及作用机制,从宿主选择、环境因子以及生物互作3个方面总结了驱动植物微生物群落构建的因素,并着重阐述了植物–微生物互作如何塑造植物微生物群落以及如何调节对植物的有益功能。此外,我们对未来植物微生物组研究和应用面临的挑战进行了展望,如核心微生物组挖掘和合成群落构建,植物–微生物互作的分子调控机制,植物微生物群落水平上的互作机制等。深入理解植物微生物群落特征、生态功能以及构建过程对于精准调控植物微生物组以提高植物适应性和生产力以及维持生态系统健康具有...