水稻内生枯草芽孢杆菌G87抗菌蛋白的分离纯化及理化特性

【目的】为得到枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)G87的抗菌蛋白,明确其蛋白理化特性。【方法】采用硫酸铵沉淀和柱层析法进行分离纯化。【结果】获得单一抗菌活性蛋白(峰6-2-1),此抗菌蛋白分子量为50.8 kDa,等电点为5.90。经初步分析,抗菌蛋白不含脂,而含有少量(0.62%)糖;其蛋白部分具有脯氨酸或羟脯氨酸,但不含芳香族氨基酸。抗菌蛋白在高温(≥60℃)和较碱(pH8)环境下活性明显下降,但较抗紫外线、氯仿和胰蛋白酶、蛋白酶K、胃蛋白酶。【结论】枯草芽孢杆菌G87的抗菌蛋白为不含芳烃的糖蛋白,对高温和碱性条件敏感,而对蛋白酶类和紫外线等不敏感。     

水稻抗纹枯病遗传育种研究进展

纹枯病是世界性水稻病害, 在中国南方部分水稻种植区已成为水稻第一大病害. 但对水稻抗纹枯病遗传育种研究却进展缓慢. 抗性鉴定方法、抗病基因定位和抗性资源发掘是抗病遗传育种研究中的最重要内容, 亦是抗病品种选育的基础. 本文综述了近年提出的水稻纹枯病抗性鉴定方法, 对抗病基因QTL进行物理图谱整合, 分析了抗病QTL的定位概况, 同时对抗源发掘和抗病育种方面的新进展进行了归纳与讨论, 最后提出下一步研究方向, 以期为加速水稻抗纹枯病遗传育种进程提供帮助.     

水稻纹枯病菌多聚半乳糖醛酸酶基因RsPG5的克隆与功能分析

【背景】纹枯病是水稻最重要的病害之一,目前对其病菌致病机制的研究还较少。【目的】鉴定更多水稻纹枯病菌致病基因,为纹枯病的防治提供理论依据。【方法】采用3''-RACE方法获得RsPG5基因全长,并使用ExPASy等在线软件对其编码产物的结构及生物学特性进行分析,测定其编码产物的致病功能。【结果】RsPG5具有7个外显子和6个内含子,编码区全长1 263 bp,可编码420个氨基酸。编码产物为糖苷水解酶GH28家族成员,具有真菌多聚半乳糖醛酸酶特有的保守序列NTD、DD、GHG和RF(I)K,并且有一个含15个氨基酸的信号肽;二级结构由α-螺旋、β-折叠和随机卷曲螺旋构成,并且可形成4个二硫键;三级结构为由α-螺旋、β-折叠和随机卷曲螺旋按右手螺旋规则形成的具有裂隙区的特定空间结构,裂隙区可能负责着其酶活功能。生物学性质预测表明,RsPG5为稳定、易溶于水的外泌性蛋白,主要定位于细胞壁、液泡和线粒体。RsPG5具有明显的多聚半乳糖醛酸酶活性,可分解果胶,破坏水稻叶鞘细胞;针刺接种分蘖末期水稻叶鞘,72 h后可形成明显的褐色坏死斑;将纹枯病菌接种至水稻叶鞘,在病菌致病过程中RsPG5可上调表达。【结论】RsPG5是一个典型的多聚半乳糖醛酸酶蛋白,为水稻纹枯病菌的重要致病因子。     

水稻纹枯病菌Rspg1基因的克隆、表达及其编码产物生物信息学分析

【目的】为克隆、表达水稻纹枯病菌Rspg1基因,明确其编码产物的生物学特性,为研究该基因在病菌致病过程及与寄主互作中的作用提供理论依据。【方法】据GenBank提供的相关序列设计特异引物扩增目的基因,并对之进行原核表达和生物信息学分析。【结果】从水稻纹枯病菌基因组DNA中扩增出一1395 bp的目的片段。RT-PCR分析表明,该片段为Rspg1基因的完整开放阅读框,含有5个内含子(278-334,57 bp;545-601,57 bp;657-715,59 bp;1090-1155,66 bp;1244-1304,61 bp),编码区为1 095 bp,编码一含有364个氨基酸的蛋白。原核表达Rspg1基因,表达产物大小约为40 kDa,具明显的多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)活性,活性值为277.78 U/mg。生物信息学分析表明,RsPG1中含有所有生物PG特有的严格保计序列180NTD、202DD、223GHG和255RIK,存在一18个氨基酸的信号肽分子;二级结构以α-螺旋、β-折叠和随机卷曲为其基本结构单元,6个半胱氨酸残基形成3个二硫键,跨膜结构预测以从胞内向胞外分泌为主;三级结构为10个重复的β-折叠环按右手螺旋规则排列形成的螺旋结构,形成一个开放的有活性的裂隙结构。【结论】Rspg1基因编码产物为一40 kDa蛋白,具明显的PG(Polygalacturonase,PG)活性,以胞外分泌为主,且有一个开放的有活性的裂隙结构。