花生溶血磷脂酸酰基转移酶基因的克隆与表达分析

溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)是植物油脂合成途径的一个关键酶,在植物油脂品质改良和提高种子含油量方面具有重要的应用价值。本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和功能注释,从花生中克隆了溶血磷脂酸酰基转移酶基因,命名为AhLPAT。该基因cDNA全长1629bp,对应的基因组序列5531bp,由11个外显子和10个内含子组成,内含子剪接方式符合GT-AG剪接规则。根据编码区预测AhLPAT编码一条387个氨基酸组成的多肽,预测分子量为43.2kD,等电点为9.42。AhLPAT蛋白含有一个典型的酰基转移酶保守功能结构域以及溶血磷脂酰基转移酶相似的保守区域。该蛋白的氨基酸序列与已报道的其他物种LPAT蛋白序列有较高的一致性。AhLPAT与旱金莲、油菜、海甘蓝、蓖麻和拟南芥的LPAT蛋白氨基酸相似性依次为90%、89%、89%、88%和87%。系统进化分析表明,AhLPAT与拟南芥AtLPAT2亲缘关系较近,且同属于内质网型LPAT蛋白。RT-PCR分析表明,AhLPAT基因在花生根、茎、叶、花、果针和种子中均有表达,在花生开花后50～60d,果针和种子中的表达量最高,且AhLPAT的表达量与花生种子含油量积累速率变化一致,二者显著相关(r=0.63,P<0.05)。推测AhLPAT基因在花生种子油脂合成中起重要作用。

ahFAD2A等位基因在中国花生小核心种质中的分布及其与种子油酸含量的相关性分析

在中国小核心花生种质中发掘出油酰PC脱氢酶的2个等位基因(ahFAD2A-wt和ahFAD2A-m)。研究结果表明:(1)突变型等位基因(ahFAD2A-m)与野生型等位基因(ahFAD2A-wt)在编码区442bp的SNP(448bpG>A)可导致编码氨基酸的替换(D150N);(2)突变型基因ahFAD2A-m在中国花生小核心种质中广泛存在,出现的频率为53.1%,野生型基因ahFAD2A-wt出现的频率为46.9%;(3)突变型基因ahFAD2A-m在密枝亚种(普通型和龙生型变种)中出现的频率(82.8%)显著高于其在疏枝亚种(珍珠豆型和多粒型变种)材料中出现的频率(15.4%),卡方测验结果表明,核心种质的油酸含量与其携带的等位基因类型密切相关(χ2=98.71,χ20.01,3=11.34,P<0.01),携带突变型基因(ahFAD2A-m)材料的油酸平均值显著高于野生型基因的材料(t=18.48>t0.01=2.62,P<0.01);(4)ahFAD2A等位基因的存在与种子油酸含量密切相关。

花生抗青枯病相关基因的差异表达

以抗青枯病花生品种‘远杂9102’和感病品种‘中花12’为材料,用高致病性青枯菌株对其进行接种处理,利用cDNA-AFLP技术,分析了侵染后48 h内5个时间点的基因表达情况。从256对引物组合中筛选到119对引物,扩增出709条差异表达的转录衍生片段(Transcript-derived fragment,TDF),包括抗病品种与感病材料的差异以及接种与未接种间的差异等6种差异表达模式。对其中98个TDF进行了克隆测序,结果显示,40个TDF与GenBank nr数据库中已有序列同源,功能涉及能量、代谢、信号转导、转录调控、逆境应答等等;15个TDF在数据库中找到同源序列,但蛋白功能未知;43个TDF在数据库中未找到同源序列,可能为一些新基因。对选取的差异表达TDF进行qRT-PCR分析,结果与cDNA-AFLP表达谱一致,其中TDF 32-54-1在前期构建的抗青枯病SSH文库中出现频次达到47次。文章推测,花生青枯病抗性可能受抗病抗逆、转录调控、信号转导、蛋白质储存代谢以及非生物胁迫等多方面相关基因的协同调控,TDF 32-54-1可能与花生青枯病抗性相关。

花生体胚诱导再生体系及基因枪转化条件的初步探讨

以花生上胚轴为外植体,研究不同Picloram(毒莠定)浓度处理和不同基因型对体细胞胚胎发生及植株再生的影响,并利用基因枪将含GUS基因的pCAMBIA2301质粒载体轰击体胚,对基因枪转化条件进行了初步探索。结果表明:外植体在添加5 mg/L Picloram+1 mg/L Glutamine(谷氨酰胺)的MB培养基上诱导的体胚发生率、产胚数及植株再生率最高。不同基因型以‘中花8号’体胚再生率最高(体胚诱导率为55.36%,植株再生率为56.79%)。在氦气压力为1 100 psi,轰击距离为9 cm时,体细胞胚GUS瞬时表达率可达到22.95%。

青枯菌接种的2个花生抗感品种中几种酶活性的变化

为给花生的抗病育种提供理论基础,用不同浓度的青枯菌接种2个抗感花生品种,分5个时期收获样品,用分光光度计法测量酶活性。感病品种的4种酶活性前期升高,而后期下降。而抗病品种的酶活性前期升高缓慢,后期升高速度越来越快。前期抗病品种酶活性不是都高于感病品种,后期抗病品种的酶活性则都高于感病品种。对照组2个品种花生的酶活性始终变化不大,它们之间酶活性也没有明显差异。PAL、CAT、PPO和POD作为植物的保护性酶类均参与了病程反应,其表达模式的差异可能与花生的青枯病抗性密切相关。

茄科雷尔氏菌的蛋白分泌系统及其特征

茄科雷尔氏菌利用自身的分泌系统能向胞外分泌上百种蛋白,其中Ⅱ型和Ⅲ型分泌系统通过不同机制将分泌蛋白靶定到胞外或宿主细胞,是决定茄科雷尔氏菌对宿主产生致病性的主要因素。其中Ⅲ型分泌系统不依赖Sec信号转导系统但必须依赖于宿主细胞的识别激活,并在病原菌对宿主细胞的特异性识别和细菌在宿主细胞的生长增殖中发挥功能。到目前为止,已经从茄科雷尔氏菌的GMI1000株系中鉴定出两类在宿主细胞中存在靶标,并由Ⅲ型分泌系统分泌的效应蛋白Pop2和Gala蛋白家族。主要就茄科雷尔氏菌Ⅲ型分泌系统的基本特征以及效应蛋白及其宿主靶标的相互作用进行综述。