水稻矮缩病毒第11号组分基因序列和编码蛋白的功能分析

水稻矮缩病毒(Rice Dwarf Virus-RDV)广泛分布于中国、日本及东南亚地区,侵染水稻和禾本科其它一些作物,是造成水稻减产的主要原因之一,对农作物危害极大。RDV属于呼肠孤病毒科(Re-oviridae)中的植物呼肠孤病毒属(Phytoreovirus)成员,其病毒粒子直径70nm,为20面体,有双层     

番茄抗病基因Cf9的3′UTR区含有内含子序列

从番茄（ＬｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍＭｉｌ．）抗病品种“中杂９号”基因组ＤＮＡ中扩增并克隆了番茄抗叶霉病基因Ｃｆ９。序列分析结果表明,该基因全长２７５１ｂｐ,含有一个编码８６３个氨基酸的开放阅读框架。在该基因的３′ＵＴＲ区发现了一段未曾报道的内含子序列,长１１５ｂｐ,它所处的位置与番茄另一个抗叶霉病基因Ｃｆ２内含子的位置相似,其５′和３′边界序列为一重复序列,ＴＣＣＡＧＧ（Ｔ）ＡＴＴＣ,并与Ｃｆ２基因内含子边界序列高度同源。与已报道的Ｃｆ９的ｃＤＮＡ序列相比,它的第３７１位的核苷酸Ｔ突变成了Ｃ,从而使其编码蛋白的ＬＲＲ区第１２１位的亮氨酸突变为脯氨酸。     

CHS基因起源初探及其在被子植物中的进化分析

利用PCR与TAIL-PCR方法,从半月苔(Lunulariacruciata(L.)Dum.exLindb.)中获得了一段长约1000bp的基因片段,它与已知的CHS基因在核苷酸水平上的相似性大于56%,在氨基酸水平上的相似性大于60%,所推断的氨基酸序列中酶反应的4个催化位点与已知晶体结构的紫花苜蓿MCHS2A上的催化位点相同,首次证明了苔类植物中可能存在类CHS基因,将CHS基因的起源时间推到苔藓类植物出现之前。以该序列和两种蕨类植物(Psilotumnudum(L.)Griseb.和EquisetumarvenseL.)的CHS序列作为外类群,应用邻接法、最大简约法和最大似然法分别构建了被子植物的CHS的分子系统树。结果表明,大部分科中的CHS分布在不同的分支上,而十字花科、豆科和禾本科各自聚成一个单系类群。以邻接树为依据,对茄科、旋花科和菊科的CHS基因进行了相对碱基替换速率的检测,发现这三个科内或科间序列的替换速率不一致。被子植物的CHS基因在基因拷贝数目、碱基替换速率以及重复/丢失事件的发生上都存在较大的差异,这种差异可能与被子植物的生活史、生活环境、花的特性以及对外界的防御系统等的多样性相关。     

通过原位反转录研究MADS盒基因M79的时空表达模式

通过设计可以引发特定mRNA进行转录的特异引物,采用了一种新的原位反转录的方法检测mRNA,这种原位反转录的方法是把原位杂交和反转录进行有机结合的结果,其实用性能和关键步骤都已进行优化。研究表明,只要设立合适的对照原位反转录方法, 检测mRNA的灵敏度高、假阴性和假阳性率低。用这种方法对一个属于AGL2亚组的水稻(Oryza sativa L.)的MADS-盒基因M79的表达进行了分析,结果表明,在水稻从营养到生殖的各个发育阶段,M79均有表达,与平行进行的传统原位杂交的方法得到的结果类似。相对而言,原位反转录法耗时短、容易操作,可以成为一种可靠的原位定位mRNA的基本技术。     

用ITS序列确定小麦B基因组的可能供体间的关系

对小麦B基因组的可能供体山羊草属Aegilops sect．Sitopsis的5个种的核糖体DNA的内部转 录区(ITS)进行了PCR扩增和克隆,井测定ITSl和ITS2的序列,用ITSl+ITS2的序列重建了 Aegilops sect．Sitopsis中5个种的系统发育关系。结果表明,斯卑尔脱山羊草Ae．speltoides是sect． Sitopsis中特殊的一个种,它与该组其余4种间的平均遗传距离是后者彼此间平均遗传距离的3倍,Ae． speltoides与同组其余4个种的分离要比后者相互间的分离早得多;在拟斯卑尔脱组Sect．Sitopsis的5 个种中,长柱山羊草Ae．longissima与沙融山羊草Ae．sharonensis的关系最近。ITS序列可以进一步用来作为确定B基因组起源的分子标记。     

根据R基因保守区分离小麦R基因类似序列

用根据核苷酸结合位点(nucleotide binding site, NBS)和丝氨酸/苏氨酸蛋白质激酶域设计的2对简并性引物,以小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系的cDNA为模板进行PCR扩增.扩增产物克隆到pGEM-T载体中,经测序,共获得具有NBS结构域特征的片段克隆9个和具有丝氨酸/苏氨酸蛋白质激酶域特征的片段的克隆1个.将克隆之间核苷酸序列同源性高于90%的克隆归为一类,把9个NBS片段分为6类.这6类抗病基因类似序列(resistance gene analogs, RGA)均具有阅读框,并与已克隆的小麦抗条锈病基因Yr10、大麦抗白粉病基因Mla1和Mla6、拟南芥的抗病基因RPS2以及其他一些抗病基因在NBS保守区内具有高度的同源性.用小麦中国春缺体-四体初步将它们分别定位于小麦第一、第二和第五部分同源群上.进一步用5′-RACE技术获得RGA N5的5′-端,发现其编码产物的N端还具有6个亮氨酸拉链(leucine zipper, LZ),与RPS2的N-端有较高同源性.     

空肠弯曲菌fliG基因敲除突变株动力、体外趋化和小鼠定植能力的改变

空肠弯曲菌( Campylobacter jejuni) 是人类细菌性胃肠炎的病原体。趋化是细菌向合适的寄生部位定向运动, 也是空肠弯曲菌在宿主空肠黏膜表面实现定植的关键起始步骤, 该趋化运动由趋化相关二元信号系统( che-TCS) 以MCPs→Ches→Flis/Mots 方式调控。FliG是Fli 蛋白家族成员, 一些病原菌的FliG被证明是鞭毛马达蛋白, 也是细菌鞭毛马达中开关复合体的必需组分, 但空肠弯曲菌FliG在细菌趋化中的作用未明。本研究中, 我们根据同源重组原理, 构建空肠弯曲菌NCTC11168 株fliG基因敲除( fliG^- ) 突变株, 然后对fliG^- 突变株的动力、趋化和定植能力进行测定。动力实验和体外趋化实验结果证实, fliG^- 突变株在半固体琼脂平板上的菌落直径、在硬琼脂平板上对0. 2 mol/L 脱氧胆酸钠( SDC) 的趋化聚集环直径均明显小于野生株( P <0. 05) 。与野生株比较, 黏附于BALB/c-ByJ小鼠空肠黏膜表面以及空肠内容物中的fliG^- 突变株数量也明显减少( P <0. 05) 。实验结果表明, fliG是空肠弯曲菌鞭毛动力以及细菌感染时向空肠黏膜趋化运动的必需基因。     

通过原位反转录研究MADS盒基因M79的时空表达模式

通过设计可以引发特定mRNA进行转录的特异引物,采用了一种新的原位反转录的方法检测mRNA,这种原位反转录的方法是把原位杂交和反转录进行有机结合的结果,其实用性能和关键步骤都已进行优化.研究表明,只要设立合适的对照原位反转录方法,检测mRNA的灵敏度高、假阴性和假阳性率低.用这种方法对一个属于AGL2亚组的水稻(Oryza sativa L.)的MADS-盒基因M79的表达进行了分析,结果表明,在水稻从营养到生殖的各个发育阶段,M79均有表达,与平行进行的传统原位杂交的方法得到的结果类似.相对而言,原位反转录法耗时短、容易操作,可以成为一种可靠的原位定位mRNA的基本技术.     

2022年中国植物科学重要研究进展

2022年中国科学家在植物科学主流期刊发表的论文数量相比2021年显著增加,在防止“多精受精”分子机制,胞外pH感受器,叶绿体蛋白运输通道结构,作物高产、优质、耐逆、抗病及共生固氮机制,被子植物自交不亲和性的起源和演化机制,甘蔗和玉蜀黍种质资源演化等方面取得了重要研究进展。其中,“水稻抗高温基因挖掘及调控新机制”入选2022年度中国生命科学十大进展。该文总结了2022年度我国植物科学研究取得的成果,简要介绍了30项有代表性的重要进展,梳理了植物科学研究中所使用的实验材料,以帮助读者了解我国植物科学的发展态势,进而思考如何更好地开展下阶段研究和服务国家需求。