水分胁迫下小麦类脱水素基因表达的半定量RT-PCR分析

以‘郑引1号’小麦为材料,经水分胁迫后进行RT-PCR扩增,结果在胁迫条件下获得500bp的脱水素基因(wzy1-1)。利用半定量RT-PCR方法,分析‘陕合6号’和‘郑引1号’小麦在正常供水条件下及PEG6000胁迫后18、24和42h,以及复水6和12h时wzy1-1在叶片中的表达。结果表明:2个小麦品种中wzy1-1在水分胁迫后18h均有表达,至胁迫24、48h时表达量较18h均有所增多;复水6h后该基因表达迅速降低,至复水后12h表达消失。且该基因在‘陕合6号’(抗旱性较强)叶片中表达量较‘郑引1号’(抗旱性较弱)高,表明该基因的表达与小麦的抗旱性密切相关。     

拟除虫菊酯降解酶基因APs实时荧光定量PCR检测方法的建立

本研究建立了一种能够快速、灵敏地检测来源于铜绿假单胞菌GF31中拟除虫菊酯降解酶基因APs的SYBR GreenⅠ相对实时荧光定量PCR方法。通过克隆构建APs目的基因及16S rRNA内参基因重组质粒,分别制备了质粒标准品SgI-pET30a、PA-pET30a、Pep-pET30a以及16S r RNA-p ET30a;绘制标准曲线,建立了实时荧光定量PCR体系。结果显示,在质粒标准品浓度为0.001~10 ng范围内,实时定量PCR标准曲线的线性关系良好,APs和16S r RNA的标准曲线R~20.99,扩增效率=95%~105%;熔解曲线呈单峰,特异性良好;扩增曲线呈S型,CT值在各梯度间均匀变化、重复性好;将建立的相对实时荧光定量PCR方法应用于检测工程菌及野生菌APs基因的m RNA表达水平,2~(-△△Ct)法计算得工程菌SgI、PA及Pep的表达量分别为野生菌的1 898、1 314和956倍。     

家蚕质型多角体病毒荧光定量PCR检测方法的建立

根据GenBank报道的家蚕质型多角体蛋白基因的保守序列设计特异性引物扩增118bp核苷酸片段,使用含有目的基因片段的重组质粒标准品绘制标准曲线,建立家蚕质型多角体病毒的实时荧光定量PCR检测方法。结果表明,标准曲线中模板拷贝数(X)与Ct值(Y)关系为Y=-3.582lgX+38.748,相关系数R2=0.999,构建的实时荧光定量PCR检测方法具有良好的敏感性、特异性和重复性,可用于家蚕质型多角体病毒病的快速检验及该病的流行性调查研究。     

小麦根腐病菌索氏平脐蠕孢SYBR Green I实时荧光定量PCR检测技术研究

由索氏平脐蠕孢Bipolaris sorokiniana引起的小麦根腐病,常和其他土传真菌病害混合发生,传统的症状鉴别方法很难区分,导致病害防控难度增加。为建立病菌实时荧光定量检测体系,根据ITS序列设计引物,筛选出1对特异性引物BS‐F/R,扩增片段大小为280bp。以菌丝DNA为标准品构建实时荧光定量标准曲线,并对其灵敏度、特异性、可重复性进行评价。结果表明,建立的实时荧光定量PCR检测方法速度快,灵敏度高,特异性强,重复性好。构建的荧光定量PCR标准曲线循环阈值与模板浓度呈良好的线性关系,溶解曲线的吸收峰单一,扩增效率良好。利用该定量检测体系,可以检测出田间小麦样品中52.8fg/μL的病菌DNA。     

版纳微型猪近交系TNF-α基因mRNA实时荧光定量PCR检测方法的建立

目的快速、灵敏、可靠的检测与临床多种疾病密切相关的重要基因TNF-α的表达情况,构建TNF-α基因及内参GAPDH基因荧光定量PCR质粒标准品。方法利用版纳微型猪近交系4～6月龄猪建立动物模型,提取皮肤创面总RNA,设计特异引物,进行RT-PCR扩增。纯化目的片段与pMD18-T载体连接,转化宿主菌DH5α,提取重组质粒DNA,并经酶切、PCR和测序鉴定,计算重组质粒原液拷贝数浓度并制备梯度浓度标准品,进行实时荧光定量PCR,生成标准曲线。结果建立的TNF-α基因和GAPDH内参基因mRNA表达实时荧光定量PCR检测方法灵敏度分别可达103和105拷贝,线性范围分别为103～109和105～109拷贝,阈值循环数(Ct)与PCR体系中起始模板量的对数值之间存在的线性关系R2分别为0.993和0.999,扩增效率E分别为111.073%和95.948%。结论成功的构建了版纳微型猪近交系TNF-α基因质粒标准品和标准曲线,并用内参基因GAPDH进行校正,此方法可为探讨TNF-α基因在临床多种疾病中所发挥的分子机理奠定基础。     

标准品制备方法对FQ-PCR定量基因表达水平的影响

实时荧光定量PCR (FQ-PCR)标准曲线法准确定量基因表达的关键在于标准品与待检样本的扩增效率是否一致. 为检测DNA标准品与样本cDNA扩增效率的一致性,探讨定量用标准品的最佳制备方法,本研究以脂肪酸结合蛋白5(Fabp5)、过氧化物酶体增殖活化受体α (Ppar-α)及β肌动蛋白（β-Actin）的3个基因为对象,分别采用质粒纯化法、PCR产物直接纯化法、PCR产物凝胶回收法制备DNA标准品,10倍梯度稀释后用FQ PCR制作标准曲线. 并以10倍梯度稀释的样本cDNA标准曲线的参数为对照,进行比较分析. 结果表明,不同方法制备的DNA标准品的扩增效率差异较大,并且与cDNA的扩增效率不一致,不能对cDNA样本进行准确定量. 另外,虽然目的基因在cDNA样本中的拷贝未知,不能对基因表达水平进行绝对定量,但因不同cDNA样本的同一基因的扩增效率一致, 可对基因的表达进行准确的相对定量.     

相对定量和绝对定量-以CsSAMDC基因表达分析为例

以无芒隐子草干旱诱导的cDNA文库中获得的SAMDC序列为基础,应用实时荧光定量RT-PCR技术同时结合相对定量和绝对定量方法,以分析无芒隐子草SAMDC基因在不同组织、不同胁迫梯度下的表达为案例,详细介绍并比较相对定量和绝对定量在基因表达方面的应用.分别采集无芒隐子草幼苗自然干旱0,2,4,6,8,10d以及恢复浇水1,4d的叶片和根系材料,相对定量采用2-ΔΔCT.法;以相应基因的质粒扩增产物为标准品制作标准曲线,对定量PCR的引物浓度进行了优化,而后筛选最稳定的内参基因,以内参基因获得的标准化因子对绝对定量数据进行标准化.相对定量2-ΔΔCT法结果显示CsSAMDC基因在干旱胁迫8d后,叶片中的表达量为胁迫前的0.62±0.13倍,根中的表达量为胁迫前的5.93±0.71倍.绝对定量表明,CsSAMDC基因只在胁迫第8d和第10d的根组织中检测到表达量显著增大,胁迫第4～6d和恢复浇水后1～4d,CsSAMDC基因在叶和根组织中的表达较对照降低.相对定量和绝对定量在DsSAMDC基因表达研究中显示相对一致的趋势.     

水分胁迫下内生真菌球毛壳ND35对冬小麦苗期生长和抗旱性的影响

为明确不同水分条件下内生真菌对冬小麦苗期生长和抗旱性的影响,以抗旱型小麦品种山农16和水分敏感型小麦品种山农22为材料,利用荧光定量PCR技术检测小麦干旱诱导基因脱水素wzy2的表达量来了解冬小麦在干旱胁迫下相关基因的表达差异,通过测定相关生理指标与酶活性来判断小麦发育及其在干旱胁迫下的生理响应状况。结果表明,与正常水分ND35组相比,接种球毛壳菌(Chaetomium globosum)ND35的干旱处理组小麦的根冠比、总蛋白含量、脯氨酸含量及丙二醛含量等指标显著提高,小麦叶片含水量和可溶性糖含量有所降低。在干旱处理组中,球毛壳菌ND35可以显著提高小麦山农16的根长和山农22的株高,接种球毛壳ND35的山农16脯氨酸含量、可溶性糖含量、过氧化氢酶活性比对照组均显著提高,丙二醛含量比对照组降低9.0%,但差异不显著;山农22脯氨酸含量和过氧化氢酶活性比对照组显著提高,丙二醛含量和可溶性糖含量比对照组有所降低,但可溶性糖含量差异不显著;相对定量检测数据显示,接种球毛壳ND35后,两种小麦脱水素wzy2基因的表达量较对照组均能够显著提高。综合分析说明内生真菌球毛壳ND35可以促进冬小麦苗期根系和植株发育,小麦提前进入三叶期,增强小麦避旱性,同时提高小麦根系活力,增强小麦耐旱性;提高个体细胞内水分、糖分、脯氨酸含量,降低丙二醛的氧化性损伤,增强过氧化氢酶活性,从而提高两种冬小麦对干旱胁迫的耐受能力;球毛壳ND35促进小麦干旱诱导相关基因wzy2的表达量,进而提高抗旱相关蛋白的表达,从而提高两种冬小麦耐脱水性和对干旱胁迫的适应性。     

楸子脱水素基因的克隆及表达分析

脱水素(dehydrin)在植物抵御非生物逆境胁迫方面具有重要作用。本研究以楸子(Malus prunifolia)为材料,采用改良CTAB法提取RNA,根据苹果的脱水素基因序列设计特异引物,利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术扩增,获得一条楸子脱水素cDNA全长序列。该基因全长874 bp,序列中含有一个720 bp的开放阅读框,编码233个氨基酸,为YK3型脱水素,命名为MpDHN8。氨基酸同源性分析表明,该基因编码的氨基酸序列与苹果(Malus domestica)脱水素基因(AFG33216.1)的同源性高达97%。荧光定量PCR结果表明,在干旱和盐胁迫下,MpDHN8的表达量显著提高,说明该基因作为正向调控因子参与调控楸子的逆境胁迫。     

TaqMan荧光定量RT-PCR检测水稻RAc1基因mRNA方法的建立

构建包含RAc1基因cDNA片段的质粒,作为水稻肌动蛋白基因RAc1之mRNA定量检测的标准品,建立检测方法,为水稻其他基因的定量建立内参.从水稻叶总RNA中逆转录扩增总cDNA,PCR扩增RAc1基因中设计的目的片段,将纯化的目的片段与pMD19-T Simple载体进行连接,转化宿主菌JM-109,提取重组质粒DNA,PCR鉴定并测序分析.纯化质粒并检测260nm吸光值,确定重组质粒原液的拷贝浓度并以此制备荧光定量PCR梯度浓度标准品,进行实时荧光定量PCR实验.建立了RAc1基因mRNA表达实时荧光定量PCR检测方法,特异性好,检测灵敏度达102拷贝,线性范围为102～107拷贝,阈值循环数(Ct)与PCR体系中起始模板量的对数值之间有着良好的线性关系(r=1.000),扩增效率高(E=98.2%).建立了基因RAc1实时定量PCR的质粒标准品.     

水分胁迫下不同抗旱性小麦品种叶片转录因子表达差异研究

通过研究不同抗旱性小麦品种中转录因子表达水平的差异,为阐明小麦抗旱机制奠定基础。依据候选基因序列设计PCR引物,以干旱胁迫后0、3、6、9、12和24 h的小麦叶片为实验材料,以26S rRNA为内参,运用荧光定量PCR技术,检测Wdreb2、Wlip19基因在干旱敏感性和干旱耐受性小麦叶片中的相对表达量。定量PCR结果显示：干旱胁迫后,Wdreb2、Wlip19基因在干旱敏感性小麦叶片中的表达明显低于干旱耐受性小麦,在不同品种叶片中的响应时间和表达趋势存在差异。研究认为,Wdreb2、Wlip19基因在不同品种小麦受到干旱胁迫后的表达差异,与该品种小麦的抗旱能力具有一定的相关性。     

成纤维细胞生长因子21的研究进展

以无芒隐子草干旱诱导的cDNA文库中获得的SAMDC序列为基础,应用实时荧光定量RT-PCR技术同时结合相对定量和绝对定量方法,以分析无芒隐子草SAMDC基因在不同组织、不同胁迫梯度下的表达为案例,详细介绍并比较相对定量和绝对定量在基因表达方面的应用。分别采集无芒隐子草幼苗自然干旱0、2、4、6、8、10d以及恢复浇水1、4d的叶片和根系材料,相对定量采用2 -△△CT法;以相应基因的质粒扩增产物为标准品制作标准曲线,对定量PCR的引物浓度进行了优化,而后筛选最稳定的内参基因,以内参基因获得的标准化因子对绝对定量数据进行标准化。相对定量2 -△△CT法结果显示,CsSAMDC基因在干旱胁迫8d后,叶片中的表达量为胁迫前的0.62±0.13倍,根中的表达量为胁迫前的5.93±0.71倍。绝对定量表明,CsSAMDC基因只在胁迫第8d和第10d的根组织中检测到表达量显著增大,胁迫第4～6d和恢复浇水后1～4d,CsSAMDC基因在叶和根组织中的表达较对照降低。相对定量和绝对定量在CsSAMDC基因表达研究中显示相对一致的趋势。     

沙鞭PvDREB基因克隆与表达特异性分析

基于沙鞭的三代转录组数据,该研究利用PCR技术克隆DREB基因,并对其进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR分析该基因的表达模式以及在20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理下的表达特征,以探讨干旱胁迫下沙鞭DREB转录因子的功能和作用,为揭示PvDREB基因响应沙鞭的耐旱分子机制奠定基础。结果表明：(1)成功克隆获得一个沙鞭DREB基因,命名为PvDREB;PvDREB基因编码区长度831 bp、编码276个氨基酸,含有典型的AP2转录因子保守结构域;PvDREB蛋白是亲水性蛋白,不具有信号肽结构,存在跨膜结构和可能的糖基化及磷酸化位点。(2)系统进化分析显示,PvDREB基因与毛竹的DREB亲缘关系较近。(3)亚细胞定位预测表明,PvDREB蛋白定位于线粒体和细胞核中。(4)qRT-PCR显示,沙鞭根、茎和叶中PvDREB均可诱导表达但差异较大,且在茎中表达量最高,叶中次之,根中最低,具有明显的组织特异性;20%PEG-6000模拟干旱下,PvDREB基因在叶中的表达量随干旱胁迫时间增加而增加,12 h时达到最高,之后逐渐下降。研究推测,沙鞭PvDREB基因受干旱胁迫诱导表达,且...     

Molecular typing of Leptospira spp. based on putative O-antigen polymerase gene (wzy), the benefit over 16S rRNA gene sequence

Molecular typing of leptospiral strains based on variation within putative O-antigen polymerase gene (wzy) was determined among reference strains and those isolated from patients. Using the PCR primers designed from the flanking gene of wzy derived from Leptospira interrogans serovar Copenhageni, all L. interrogans serovars as well as human and rodent leptospiral isolates from Thailand could be amplified. The size of PCR product ranged from 1 to 1.5 kb. The limitation of these primer pairs was the inability to amplify those strains whose sequences differ in the region of the primers, these included Leptospira biflexa (serovar Patoc), Leptospira borgpetersenii (serovar Tarassovi) and Leptospira kirschneri (serovar Bim, Bulgarica, Butembo). Notably, amplification was not limited to L. interrogans as demonstrated by the amplification of some strains from L. kirschneri, Leptospira meyeri, Leptospira noguchii, Leptospira santarosai, L. borgpetersenii and Leptospira weilii. The phylogenetic tree of wzy sequence, inferred by posterior probability of the Bayesian, enabled the categorization of leptospiral serovars into seven genetically related group, of which its differentiation power was better than that of the more highly conserved 16S rRNA gene, which is used extensively for genotyping.     

荧光定量PCR检测干旱胁迫下长春花Crlea基因的相对表达

首次从长春花中克隆了Crlea（Crlea for Catharanthus roseus late embryogenesis abundant）的全长基因,采用荧光定量PCR方法对干旱胁迫下长春花叶片和根部Crlea基因的表达模式进行监测,结果表明,在0.5～8 h的胁迫时间中,叶片和根部的Crlea基因表现出相似的积累模式。长春花Crlea基因的表达随着胁迫时间的延长而表达增强。在叶片中,在6 h和8 h的干旱处理后,Crlea基因表达显著提高,分别是未处理材料的9.984和20.431倍。在根部, 在8 h的处理后,Crlea基因的表达量显著提高（2.831倍于对照)。初步结果表明Crlea基因的表达没有组织特异性,并且为干旱胁迫正调控。     

Application of Streptomyces pactum Act12 Enhances Drought Resistance in Wheat

The use of beneficial microbes to improve drought resistance in crops has great application potential in agricultural production, yet the effects of actinomycetes upon crop resistance to drought are rarely reported. Streptomyces pactum Act12 is a known multi-functional biocontrol agent of soil-borne diseases in several horticultural crops and medicinal plants. Here, we systematically analyzed how Act12 treatment affects drought resistance in drought-sensitive wheat (Triticum aestivum L.) cultivar Xinong 979 by considering both its effects and underlying mechanisms. After seed exposure to a cell-free culture filtrate of Act12, we measured several plant growth variables, osmotic adjustment and antioxidant capacity, cell membrane peroxidation, and drought resistance-related gene expression in wheat seedlings under drought stress conditions simulated by polyethylene glycol 6000. Results showed that, under drought stress, wheat seedling exposure to Act12 cell-free filtrate facilitated plant growth, with significant increases in shoot fresh weight (21.3%), shoot length (10.3%), and root length (13.6%). Act12 treatment also significantly increased total soluble sugar content in wheat leaves while decreasing their malondialdehyde content by 20.5%. Under non-drought conditions, Act12 treatment increased the content of both proline and glutathione in wheat leaves; however, both were lowered in Act12-treated plants compared with non-treated plants at 96 h of drought stress. Further analysis revealed that Act12 treatment increased the content of leaf abscisic acid and upregulated the expression levels of several drought resistance-related genes, such as EXPA2, EXPA6, P5CS, and SnRK2. These results suggest that application of S. pactum Act12 can enhance the osmotic adjustment and antioxidant capacity of plants via induction of abscisic acid accumulation and up-regulation of drought resistance-related gene expression, thereby mitigating drought stress impact in wheat.