薇甘菊水杨酸羧甲基转移酶基因的分离鉴定及表达分析

为研究水杨酸羧甲基转移酶基因在植物防御系统中的作用,采用RACE法从薇甘菊(Mikania micrantha)cDNA文库中克隆到薇甘菊水杨酸羧甲基转移酶基因SAMT全长cDNA,并进行外源表达以及水杨酸诱导模式分析.结果表明,该基因cDNA全长1 299 bp,其中编码区长1 089 bp,编码362个氨基酸,Blast显示该基因编码的氨基酸序列与仙女扇(Clarkia breweri)的相似性为74%,证实其主要功能是将水杨酸(salicylic acid,SA)甲基化成水杨酸甲酯(methyl salicylate,MESA),由此将该基因命名为MmSAMT,GenBank登录号为FJ869889.将MmSAMT编码序列克隆至pET-32a(+)载体,转化Rosetta-gami(DE3)中表达,SDS-PAGE显示单体分子量在40 kD左右,与预测结果一致.Western bolt显示在20℃、0.05 mmol/LIPTG和180 r min-1下诱导6 h,可获得较多的可溶性蛋白质.对喷施100μmol/L SA薇甘菊叶片中MmSAMT的转录谱进行研究,该基因的诱导受到SA的激活,48 h的表达水平达最高,暗示MmSAMT可能通过催化合成MeSA引发系统获得性抗性,提高抗性防御的警戒等级. 89.将MmSAMT编码序列克隆至pET-32a(+)载体,转化Rosetta-gami(DE3)中表达,SDS-PAGE显示单体分子量在40 kD左右,与预测结果一致.Western bbt显示在20℃、0.05 mmol/LIPTG和180 r min-1下诱导6 h,可获得较多的可溶性蛋白质.对喷施100μmol/L SA薇甘菊叶片中MmSAMT的转录谱进行研究,该基因的诱导受到SA的激活,48 h的表达水 达最高,暗示MmSAMT可能通过催化合成MeSA引发系统获得性抗性,提高抗性防御的警戒等级. 89.将MmSAMT编码     

6种植物次生物质对斜纹夜蛾解毒酶活性的影响

草食性昆虫取食植物时遇到宿主植物中大量次生物质的化学防御,研究昆虫适应植物毒素的反防御策略具有重要的科学意义。分别添加0.01%肉桂酸、0.01%水杨酸、0.01%花椒毒素、0.02%槲皮素、0.05%黄酮和0.1%香豆素等6种植物次生物质的人工饲料饲养斜纹夜蛾(Spodoptera litura)五龄幼虫48 h后,测定斜纹夜蛾幼虫中肠和脂肪体中谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)、P450的酶含量及头部乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性,利用半定量RT-PCR检测中肠和脂肪体中CYP4M14和CYP4S9的基因表达水平。结果表明:取食肉桂酸和香豆素后,斜纹夜蛾中肠中CarE的酶活性分别提高了1.67和1.37倍,取食6种次生物质均能显著提高斜纹夜蛾脂肪体中GSTs酶活性。取食肉桂酸和香豆素48 h后,脂肪体中P450酶含量比对照增加2.93和14.50倍。取食肉桂酸、花椒毒素、槲皮素和香豆素后,斜纹夜蛾头部AchE酶活性与对照相比提高了1.53、1.80、2.36和1.56倍。6种次生物质均可诱导脂肪体中CYP4M14基因表达,槲皮素、肉桂酸和香豆素强烈诱导CYP4S9在脂肪体中表达。表明,斜纹夜蛾具有利用植物次生物质诱导其解毒酶的能力,进而提高其对毒素的抗性。     

大孔树脂提取链霉菌4903菌株除草活性物质的研究

化感活性物质的提取方法是研究化感作用的重要步骤,对化感链霉菌4903的前期研究证明其具有抑菌及除草活性。本文选用了4种大孔吸附树脂(X-5, NKA-II, AB-8和HP-20)对化感链霉菌4903发酵液的除草活性物质进行提取。实验结果显示:树脂AB-8对链霉菌4903菌株发酵液除草活性成分具有较好的吸附性能和较易被解吸的特性,树脂AB-8对链霉菌4903菌株发酵液的静态吸附量约可达到树脂体积的7倍。用树脂2-3倍体积的80%乙醇溶液则可以把吸附的除草活性物质全部从树脂中解吸出来。AB-8适合用于链霉菌4903菌株发酵液除草活性物质的提取和纯化。     

外来入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)对温度升高的响应

为探讨全球变化温度升高对外来入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)化感作用和入侵能力的影响,研究不同温度(22、26和30℃)处理对其种子萌发、幼苗生长、生物量分配、挥发物成分和化感作用的影响。结果表明,薇甘菊种子在温度为22、26和30℃时的萌发率分别为29.2%、52.4%和75.2%。30℃条件下薇甘菊种子萌发率最高,萌发速度快。温度升高显著增加薇甘菊茎的生长、增加对茎的生物量分配。GC-MS和GC测定显示,温度升高改变了薇甘菊挥发物的化学成分。同时,生物测定表明,温度升高增强薇甘菊挥发物对萝卜(Raphanus sativus)和油菜(Brassica campestris)的化感作用。说明温度升高促进了薇甘菊种子的萌发和生长,同时增强了该植物的化感作用,温度升高可能加速薇甘菊的生物入侵。     

薇甘菊萎蔫病毒寄主范围、传播媒介和危害特点

薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)是华南地区重要的外来入侵植物.本文从田间薇甘菊萎蔫病株中分离获得薇甘菊萎蔫病毒(Mikania micrantha wilt virus,MMWV).在温室中通过人工摩擦将该病毒接种到9科27种植物上,发现MMWV能侵染其中的6科12种植物.利用透射电子显微镜观察该病毒颗粒呈球状,直径约30 nm.MMWV可由桃蚜(Myzus persicae)以非持久性方式传毒.薇甘菊植株接种MMWV毒30 d后,其茎的长度、叶、茎和根的鲜重分别比健康对照植株减少了75.3％、91.6％、79.5％和75.6％,被侵染的薇甘菊出现萎蔫、皱缩、叶畸形等症状.实验室和野外条件均观察到MMWV可以严重抑制薇甘菊的生长,利用MMWV控制薇甘菊的生物入侵有待进一步深入研究.     

丛枝菌根菌丝桥介导的番茄植株根系间抗病信号的传递

菌根菌丝桥是植物间在地下进行物质交流的通道, 但它能否作为植物间地下化学通讯的通道来传递抗病信号则缺乏研究. 本文利用丛枝菌根真菌（AMF）摩西球囊霉在供体与受体番茄植株间建立菌丝桥, 对供体植株接种早疫病病原菌茄链格孢菌, 研究供体与受体番茄植株根系间是否存在抗病信号的传递. 荧光定量PCR检测表明, AMF侵染后的供体番茄植株再接种病原菌, 其根系中苯丙氨酸解氨酶基因（PAL)、脂氧合酶基因（LOX）和几丁质酶基因（PR₃）的转录水平显著高于仅接种病原菌、未接种病原菌和AMF, 以及只接种AMF的番茄植株. 更重要的是, 与供体有菌丝桥连接的受体番茄根系中PAL、LOX和PR₃的基因的表达量也显著高于无菌丝桥连接、菌丝桥连接被阻断以及有菌丝桥连接但供体植物未接种病原菌的处理,3个基因最高转录水平达到无菌丝桥连接对照受体植物的4.2、4.5和3.5倍. 此外, 供体植株根系启动防御反应的时间（18和65 h）比受体（100和140 h）早. 表明病原菌诱导番茄供体根系产生的抗病信号可以通过菌丝桥传递到受体根系.     

大豆胰蛋白酶抑制剂和防御信号物质对斜纹夜蛾解毒酶的影响

在昆虫与植物漫长的相互作用中,植物合成多种抗虫物质并采用防御信号转导系统抵御昆虫,昆虫也具有多种解毒酶系统保护其免受植物毒素的毒害.本文研究了人工添加大豆胰蛋白酶抑制剂和植物防御信号物质对斜纹夜蛾幼虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性的影响.结果表明： 持续6代自幼虫2龄或3龄开始喂养含有大豆胰蛋白酶抑制剂的人工饲料,其5龄幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性显著升高,2、3龄处理的继代幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶活性均在第二代达到最大值,分别为对照的2.06、2.40倍和1.96、2.70倍;其谷胱甘肽-S-转移酶活性则分别于第4、2代达到最大值,分别为对照的7.03、11.58倍和5.71、3.60倍,并呈现先升高再降低的趋势.预先接触外源信号物质茉莉酸甲酯、水杨酸甲酯48 h和添加大豆胰蛋白酶抑制剂均可使斜纹夜蛾幼虫中肠、脂肪体内羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性显著升高,且预先接触茉莉酸甲酯和水杨酸甲酯48 h可减缓大豆胰蛋白酶抑制剂对幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性的作用效果.     

大豆胰蛋白酶抑制剂和防御信号物质对斜纹夜蛾解毒酶的影响

在昆虫与植物漫长的相互作用中,植物合成多种抗虫物质并采用防御信号转导系统抵御昆虫,昆虫也具有多种解毒酶系统保护其免受植物毒素的毒害.本文研究了人工添加大豆胰蛋白酶抑制剂和植物防御信号物质对斜纹夜蛾幼虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性的影响.结果表明:持续6代自幼虫2龄或3龄开始喂养含有大豆胰蛋白酶抑制剂的人工饲料,其5龄幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性显著升高,2、3龄处理的继代幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶活性均在第二代达到最大值,分别为对照的2.06、2.40倍和1.96、2.70倍;其谷胱甘肽-S-转移酶活性则分别于第4、2代达到最大值,分别为对照的7.03、11.58倍和5.71、3.60倍,并呈现先升高再降低的趋势.预先接触外源信号物质茉莉酸甲酯、水杨酸甲酯48 h和添加大豆胰蛋白酶抑制剂均可使斜纹夜蛾幼虫中肠、脂肪体内羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性显著升高,且预先接触茉莉酸甲酯和水杨酸甲酯48 h可减缓大豆胰蛋白酶抑制剂对幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性的作用效果.