辣椒种质资源抗青枯病的鉴定与评价

采用青枯菌FJC100301菌株对田间辣椒(Capsicum annuum)抗病品种76a和感病品种TW-1分别作了不同温度、不同接种量和不同接种方法的接种试验。结果表明,辣椒青枯病抗性的室内鉴定以接种温度28℃、浸根20 min和3×108cfu/mL接种浓度为宜;辣椒种质田间抗青枯病接种鉴定宜选择5月上旬进行,浸根20 min,接种浓度为3×108cfu/mL。采用田间抗性接种鉴定的方法,用青枯菌FJC100301菌株对106份辣椒材料进行了抗性鉴定。田间接种后每隔10 d统计病情指数,划分辣椒抗青枯病鉴定分级标准,获得了高抗材料14份、抗病材料8份、中抗材料23份、中感材料23份、感病材料20份、高感材料18份;采用离体叶片接种法对田间筛选得到的高抗和高感纯度较高品种进行抗性分析,结果与田间鉴定一致。

过量表达辣椒CaNPR1提高烟草对青枯菌的抗性

对水稻和拟南芥等模式植物的研究表明,NPR1(nonexpressor of pathogenesis-related genes 1)是依赖于SA通路的防御反应调节基因,但在辣椒和烟草等茄科作物中该蛋白的功能还鲜有报道。研究从辣椒cDNA文库中分离获得一个NPR1的类似物全长cDNA(CaNPR1),并获得了其超表达的转基因烟草T1代株系。研究结果表明,这些株系与其野生型植株没有明显表型差异,但却表现出较野生型植株更高的抗青枯菌侵染活性。同时,研究还发现CaNPR1的超表达还显著提高了防御相关基因的表达,表明NPR1在不同植物间具有较强的功能保守性。

过量表达水杨酸羟基酶NahG降低烟草对青枯菌的抗性

研究构建了pMDC32-NahG植物表达载体,并获得了其超表达的转基因烟草T1代株系。结果表明:这些株系与其野生型植株没有明显表型差异,但却表现出较野生型植株更敏感的青枯菌侵染抗性。同时,研究还发现NahG的超表达还显著提高了茉莉酸(JA)-依赖的基因NtPR1-b的表达,降低了(SA)-依赖的相关基因NtPR3和NtPRQ的表达。这表明SA累积的缺陷降低了烟草对青枯菌侵染的抗性。

陕北野生甘草内生菌的分离及抑菌活性筛选

采用组织块分离法从陕北野生甘草根中分离出21株内生菌,其中细菌12株,真菌6株,放线菌3株。为明确内生菌代谢产物的抑菌活性,采用抑制菌丝生长速率法和组织测定法系统测定了其发酵液对植物病原真菌的抑制作用。结果表明,在离体条件下,甘草内生菌发酵液对供试的7种植物病原菌菌丝生长均有一定的抑制作用,其中Z4和F1菌株的发酵液对供试病原菌菌丝生长的抑制作用较强,特别是对苹果干腐病菌和烟草赤星病菌的抑制作用最强,抑制率分别可达92.36%、90.16%和91.20%、90.43%,EC50分别仅为54.38、90.31和57.50、89.58 mg.L-1;组织法测定中,发酵液稀释10倍后,Z4和F1菌株对苹果干腐病的保护作用分别为75.39%和73.13%,治疗效果分别为67.61%和60.75%。

枣WRKY转录因子家族的生物信息学分析

明确枣WRKY转录因子家族生物学特征,为深入研究枣WRKY家族基因的功能提供科学依据。通过DNAMAN6、MEGA5、Mapdarw和MEME Suite 4.12.0等软件对枣WRKY转录因子的数目、基因分类、染色体定位、系统进化关系和保守基序进行了分析。结果表明:枣中包含92个WRKY基因,根据WRKY结构域数量及其锌指结构的特征可将其分为GroupⅠ、GroupⅡ和GroupⅢ,GroupⅡ又可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe 5个亚组。枣12条假染色体上除了第7条染色体上没有查到枣WRKY基因分布外,其它11条染色体都有WRKY基因分布,其中第11条染色体上分布最多,有10个WRKY基因,第2条、第5条和第8条染色体分布最少,仅有2个WRKY基因。枣Ⅲ、Ⅱd和Ⅱe处在同一分支,Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb和Ⅱc在同一分支。枣WRKY转录因子在同一类或亚类中含有相同的保守Motif,Motif最长为50,最短为21。枣WRKY转录因子蛋白在67~758个氨基酸范围之间,平均氨基酸个数为384,等电点为4.130 8~10.221 1不等。本研究对进一步探究枣WRKY基因的功能、进化以及分子育种具有重要的现实意义。

谷子Trithlix转录因子鉴定与生物信息学分析

Trihelix转录因子家族在植物生长发育、生物胁迫和非生物胁迫等方面具有重要的作用,但是目前关于谷子Trihelix转录因子家族研究鲜见报道。本试验共鉴定到34个谷子转录因子,对其进行染色体定位、系统进化树、保守基序、基因结构和不同组织的表达分析发现,该家族成员均含有高度保守的Trihelix结构域,分为5个亚族,同一亚族含有相同的保守基序,同一亚族含有相似的基因结构,在不同的亚族中,组织表达模式不同。本研究初步明确了谷子Trihelix转录因子家族成员进化关系和结构特点,为进一步研究谷子Trihelix转录因子家族的系统发育以及生物学功能奠定了基础,为谷子的分子育种提供科学依据。

枣Trihelix转录因子家族生物信息学分析

Trihelix转录因子家族是一个在调节植物生长发育过程中起重要作用的小家族。但目前关于枣Trihelix转录因子家族成员的报道还很少。为了明确枣Trihelix家族成员的基本特征也为进一步研究其基因功能。本研究利用生物信息学方法从枣全基因组数据库中鉴定出29个Trihelix成员,并对其进行染色体定位、系统进化树、保守基序和基因结构分析。研究结果表明Trihelix家族成员不均匀地分布在12条染色体上;该家族分为5个亚家族,分别为GT-1、GT-2、GTγ、SIP1和SH4;家族成员高度保守,每个家族均具有其特殊的结构域;同一亚家族的基因结构基本相似。本研究初步明确了枣Trihelix转录因子家族成员的基本结构和功能,为进一步揭示其生物学功能提供理论依据。

番茄SlWRKY46调控低温胁迫响应的功能研究

为了探究SlWRKY46在低温胁迫响应中的功能,分析了从‘Micro-Tom’番茄叶片中克隆到SlWRKY46的CDS序列,该基因属于WRKY转录因子家族的Ⅱa亚族,编码253个氨基酸。亚细胞定位和酵母自激活结果显示,SlWRKY46定位在细胞核,在酵母系统中不具有转录激活活性。酵母双杂交(Y2H)分析发现,该转录因子可形成同源二聚体。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果表明,SlWRKY46的表达受低温和脱落酸(abscisicacid,ABA)的显著诱导。启动子转基因番茄的GUS活性也受低温和ABA的诱导。番茄过表达SlWRKY46植株的耐低温性提高,低温处理下活性氧积累减少,抗氧化酶活性增加,脯氨酸含量增加,丙二醛含量减少。低温处理下,抗氧化酶和ABA途径相关基因的表达在过表达与野生型植株中存在明显差异。上述结果表明,SlWRKY46正调控番茄的耐低温性,可能是通过抗氧化酶和ABA途径发挥调控作用。