开启防御之门: 植物抗病小体

NLR蛋白是存在于植物和动物中的一个免疫受体大家族, 具有核苷酸结合域并富含亮氨酸重复序列。植物NLR通过识别病原菌特异效应子开启免疫信号转导。第1个植物NLR抗性蛋白于25年前克隆, 但其激活机制仍不清楚, 至今仍未获得一个完整的NLR蛋白结构。最近, 柴继杰、周俭民和王宏伟实验室合作解析了第一个植物完整NLR ZAR1激活前后的结构, 研究成果以两篇论文形式发表在“科学”杂志上, 填补了NLR介导的免疫信号转导研究领域的空白。该文简要总结了相关研究进展, 讨论了NLR免疫信号转导研究领域尚需解决的问题。     

大刍草稀有等位基因促进玉米密植高产

密植是提高作物单位面积产量、促进粮食增产的重要途径之一。叶夹角是影响玉米(Zea mays)密植的关键因子。中国农业大学田丰课题组最近克隆了2个调控玉米叶夹角的数量性状位点(QTL)——UPA1和UPA2, 揭示了这2个位点的功能基因(brd1和ZmRAVL1)通过油菜素内酯(BR)信号通路调控叶夹角。UPA2位于ZmRAVL1上游9.5 kb, 可与DRL1蛋白结合。另一个影响玉米叶夹角的蛋白LG1可以激活ZmRAVL1的表达; DRL1蛋白与LG1蛋白直接互作抑制LG1对ZmRAVL1的激活表达。玉米祖先种大刍草(teosinte)的UPA2位点序列与DRL1蛋白结合能力更强, 导致大刍草ZmRAVL1的表达受到更强的抑制, 下调表达的ZmRAVL1进一步使下游基因brd1的表达下调, 进而降低叶环区的内源BR水平, 导致叶夹角变小。将大刍草的UPA2等位基因导入到玉米中或对玉米中ZmRAVL1进行基因编辑, 在密植条件下均可显著提高玉米产量。上述发现为高产玉米品种的分子育种改良提供了重要理论基础和基因资源。     

人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8合成基因的修正及修正基因在大肠杆菌中的表达

本文采用寡核苷酸介导的定位诱变技术修正了人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8合成基因中出现的合成错误,在该基因编码区的201位插入了原来缺失的G残基,从而使之恢复正确读框。经对修正基因进行DNA全序列测定,表明定位诱变的结果符合设计要求。在此基础上,利用原核高效表达载体pBV220在P_RP_L串联启动子的控制下在大肠杆菌中对该基因进行了表达,并测定了重组人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8的嗜中性白细胞趋化活性。本工作为开展人嗜中性白细胞活化蛋白-1/白细胞介素-8基因工程及蛋白质工程的研究奠定了基础。     

ph1b基因在Aegilops有益基因直接遗传转移中利用的可能性

第一次用中国春和中国春ph1b突变体对(中国春phlb突变体×Ae.uariabilis)F_1和(中国春ph1b突变体×Ae.turcomenica)F_1回交获得了成功,并通过连续回交,把Ae.turcomenica的抗白粉基因转移到了普通小麦中。证实了利用ph1b基因从山羊草属的一些种“直接遗传转移”有益基因到普通小麦中的可能性。     

非01群霍乱弧菌溶血素基因的初步研究

本文报导86个不同血清型非01群霍乱弧菌菌株,用含El Tor霍乱弧菌溶血素基因的同位素探针作菌落原位杂交,结果显示其中80个菌株(占93%)具有与El Tor霍乱弧菌溶血素同源性基因;其余6株菌则显示阴性结果,表明不存在这种溶血素基因。但用表型方法测定时,它们都显示有溶血性。此说明非01群霍乱弧菌中存在有不同种溶血素。     

酵母mgm7.1基因的初步定位

酵母(Saccharomyces cerevisiae)线粒体基因组维持基因mgm7.1(mitochondria genome maintanance)是由Bryan Jones分离并被认为是单基因。用spo 11基因定位法的数据表明,它可能至少由两个或四个基因组成的,位于第四、第八、第十二和第十四条染色体上。     

Epstein-Barr病毒基因组编码的BARF-1和EC-LF4蛋白质与免疫球蛋白结构同源

将EB病毒蛋白质BARF-1和EC-LF4与NBRF蛋白质库的序列进行局部同源性检索以及与已知的Ig V或C功能区相关分子进行对准比较,检查了同源性积分的统计学意义,并进行了二级结构预测和疏水性分析,确定了BARF-1的第13-124位和第126-221位残基片段分别与V和C样功能区类似,EC-LF4的第20-135位残基片段与V样功能区相似,BARF-1是非膜蛋白,EC-LF4是膜整合蛋白,其胞外部分近膜侧有一个类似于Ig绞链区的序列。因此,BARF-1与Ig轻链结构相似,EC-LF4与CD8抗原的第一条链相似。根据Ig超族分子的一般功能(即介导细胞粘附和细胞识别),推测EC-LF4可能作为一种粘附分子与淋巴细胞表面的Ig相关分子结合而促进EB病毒对淋巴细胞的感染。BARF-1因已知与病毒复制有关,与Ig超族的一般功能无关。EC-LF4和BARF-1的Ig样功能区可能来源于EB病毒对宿主细胞Ig基因的整合。     

Ca~(2 )对叶绿体中超氧物自由基产生以及由ACC形成乙烯的影响

高浓度Ca~(2 )(0.1 mol/L)使叶绿体产生O_2~ 的能力下降,旋转相关时间(τ_c)增大34.3％,即膜的流动性降低,并抑制ACC形成乙烯;衰老时细胞内的Ca~(2 )作用却与此相反;O_2~ 的生成与乙烯的产量成正相关(r=0.941)。EGTA,吩噻嗪和W_7等加入到叶绿体反应体系中,可使O_2~ 的产量下降,ACC形成乙烯减少;相反,亚油酸作为Ca~(2 )载体,却使之明显升高,但亚油酸本身产生乙烯的量比ACC少得多。因此推测:高浓度Ca~(2 )可能影响叶绿体膜的状态,从而影响EFE的构象或者减少O_2~ 的生成,抑制ACC的转化,衰老时细胞内的Ca~(2 )可启动钙信使系统,使O_2~ 的产量升高,而其中膜脂过氧化是衰老的中心环节,因此O_2~ 的升高可能是诱发衰老启动的重要因素。     

稻瘟菌诱导的水稻几丁酶、β-1.3-葡聚糖酶活性及分布

稻瘟菌(Pyricularia oryzae C.)孢子感染或菌丝培养液处理后,水稻的几丁酶和β-1,3-葡聚糖酶活力被分别诱导提高6～9倍和3～5倍。用亲和层析初步纯化的几丁酶在体外能降解稻瘟菌细胞壁和抑制它的孢子萌发。这两个酶在细胞间隙和细胞内都有分布。