链格孢毒素化学结构、毒性效应和检测方法研究进展

链格孢(Alternaria sp.)是自然界常见的真菌微生物,也是造成许多农作物、蔬菜和水果病害的病原微生物。链格孢毒素是链格孢产生的多种次级代谢物的总称,其作用机制是当前研究中的热点问题。链格孢毒素影响植物宿主亚细胞结构,包括叶绿体、线粒体、质膜、细胞核等。根据链格孢与宿主的作用特性,可将链格孢毒素分为宿主特异性毒素(Host⁃specific toxin,HST)和宿主非特异性毒素(Non⁃host⁃specific toxin,nHST)两类。综述了多种重要的HST和nHST的化学结构、毒性效应和检测技术,比较了不同种类链格孢毒素化学结构特征异同、毒性效应靶向位点差异、不同检测方法的优劣,为控制链格孢病害和开发毒素检测方法提供参考。

贵州齿兰环斑病毒的分子鉴定

为有效地控制贵州兰花的病毒，将经ELISA方法检测为齿兰环斑病毒（ORSV）阳性的蝴蝶兰样品摩擦接种至其枯斑寄主苋色藜进行纯化，RT-PCR 克隆并连接至 pMD18-T 载体后测序，用 DNA-MAN7．0和MEGA5．0软件进行核苷酸序列分析。结果表明：成功克隆该病毒CP基因，其序列长度为477 bp，编码158个氨基酸残基；序列同源性分析显示，该分离物的CP基因与已报道的11种ORSV各地分离物序列同源性高达96％～99％，而与同属其他3种病毒CP基因同源性均低于70％。证明，贵州蝴蝶兰上感染的病毒为 ORSV。

贵州辣椒烟草花叶病毒的分子鉴定

为有效控制贵州辣椒的病毒,采用生物学单斑分离法对酶联免疫吸附(ELISA)检测烟草花叶病毒为阳性的贵州辣椒病毒分离物(TMV-GZ)进行纯化。RT-PCR技术克隆其外壳蛋白(CP)基因并测序,使用DNAMAN7.0和MEGA5.0软件对TMV-GZ的CP基因进行序列同源性分析。结果表明:成功克隆该病毒分离物的CP基因,其序列长度为480bp,编码159个氨基酸残基;该分离物的CP基因与11种已报道的TMV各地分离物同源性均在98%以上,而与其他3种同属不同种的病毒同源性均低于65%。贵州辣椒感染的病毒为TMV。

基于高通量测序分析白云岩喀斯特土壤微生物多样性

利用白云岩喀斯特土壤微生物16S rRNA V4及ITS1区的高通量测序数据,分析土壤微生物群落结构特征。基于PICRUSt算法预测土壤微生物群落功能基因组,应用皮尔逊相关系数解析土壤性质与土壤微生物群落多样性及代谢通路的相关性。结果显示:白云岩喀斯特土壤微生物主要分布于15个菌门,其中以变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)为最主要的优势菌门。基于PICRUSt功能基因预测,共获得6208个同源功能基因(KEGG Orthology),富集于311条代谢通路(metabolism pathway)。其中与氨基酸代谢、碳水化合物代谢等有关的基因在种类和数量上都占预测功能基因中的绝对优势。相关性分析表明:土壤微生物多样性与土壤性质间存在相关性,尤其以土壤微生物多样性与Emg^2+间相关性最为显著。61条代谢通路与土壤交换钙(ECa^2+)、土壤有机碳(SOC)、土壤总磷(STP)、土壤总钾(TK)、pH以及土壤交换镁(Emg^2+)相关。Emg^2+与包括精氨酸和脯氨酸代谢、丙酮酸代谢在内的31条代谢通路显著正相关。

马铃薯X病毒外壳蛋白基因的原核表达及多克隆抗体的制备

采用RT-PCR技术从感染马铃薯X病毒贵州分离物PVX-GZ的普通烟叶片中扩增出该病毒的外壳蛋白基因CP。测序结果表明,该CP基因全长714 bp,编码237个氨基酸残基。构建原核表达载体p ET32a(+)-CP,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在25℃条件下以0.6 mmol/L异丙基硫代半乳糖苷(isopropyl-β-Dthivgalactopyranoside,简称IPTG)诱导表达重组蛋白基因;SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量约为45 ku;以该重组蛋白为抗原免疫新西兰大白兔,制备的抗体效价达1∶12 800;间接酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunsorbent assay,简称ELISA)检测显示,该多抗能与PVX病叶汁发生特异性免疫反应,而与其他5种同属或不同属病毒叶汁无血清学交叉反应。结果为病毒血清学检测试剂盒的研发奠定了基础。

马缨杜鹃Actin基因片段的克隆及序列分析

为研究马缨杜鹃相关功能基因的表达模式提供内参基因,本研究根据Gen Bank中公布的锦绣杜鹃肌动蛋白基因(Actin)的保守序列设计引物,以马缨杜鹃c DNA为模板,利用RT-PCR方法克隆得到马缨杜鹃Actin基因部分c DNA片段,将其命名为Rd Actin。结果显示:该基因片段长度为468 bp,编码156个氨基酸;保守域分析表明该基因具有Actin的功能保守域,同时Rd Actin与其它植物Actin的氨基酸序列同源性达97%以上。

贵州野生矮杨梅遗传多样性研究

采用等位酶电泳技术分析了贵州西部地区野生矮杨梅(Myrica nana Cheval)5种等位酶12个位点上25个等位基因的分化特征。结果表明:群体内多态位点比例平均为0.61,每个位点的平均杂合率为0.26,平均等位基因数为1.78;矮杨梅种内基因多样性的86%产生在居群内,居群间分化的明显效果为14%;对于所有配对组合,居群间的平均遗传距离为0.11,遗传同一性为0.90,说明矮杨梅种内变异很大。

日本蛇根草Actin基因片段的克隆及其序列分析

为研究日本蛇根草功能基因的表达提供内参基因,笔者参照GenBank中桔梗的肌动蛋白基因(Actin)序列设计引物,以日本蛇根草的cDNA为模板,通过RT-PCR方法成功克隆获得日本蛇根草Actin基因片段,并将其命名为OjActin(OjActin片段长469 bp)。功能保守域分析显示OjActin归属于Actin超家族,与其他植物Actin的氨基酸序列同源性达94%以上;系统进化树分析显示,OjActin与咖啡的亲缘关系最近。

花色苷的生物合成及其影响因素研究进展

花色苷是一种天然的水溶性色素,常分布于植物的花、果实、茎、叶细胞中,能赋予植物丰富的色彩。花色苷对植物具有重要的生理生态功能,能帮助植物适应和抵御不良环境,对人类还具有疾病预防和保健作用。研究结果证明,花色苷的生物合成至少需要苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、黄烷酮-3-羟基化酶(F3H)、类黄酮-3′-羟化酶(F3′H)、类黄酮-3′,5′-羟化酶(F3′5′H)、二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)、花色素合成酶(ANS)、类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶(3GT)等酶共同参与,同时受内在因素与外在因素的共同调控,本文重点从花色苷生物合成及影响因素两方面进行综合评述,为花色苷的生物合成及开发和利用研究提供基础。

绝对定量分析不同条锈病抗性小麦品种根际细菌群落结构

【目的】分析不同条锈病抗性小麦品种根际细菌群落的结构和功能差异,为开发防治小麦条锈病的环境友好方案提供理论基础和创新思路。【方法】以同一地块中对条锈病具有不同抗性的4个小麦品种(抗病品种贵农19和华麦1223,感病品种002和I19)为研究材料,采集不同抗性小麦品种根际土壤样品,采用绝对定量扩增子分析技术,研究抗病和感病小麦品种根际细菌的群落结构和功能。【结果】同一地块的4个小麦品种条锈病病情指数具有明显差异。4个小麦品种根际土壤细菌群落结构绝对定量分析表明,感病与抗病小麦品种的根际细菌群落分别聚类成独立的两类。感病小麦品种根际细菌群落丰度和多样性显著高于抗病小麦品种根际细菌群落(P<0.05)。坐标分析(PCoA)表明,所有小麦品种根际细菌群落按照抗病性不同分为两组;细菌群落功能分析表明,抗病小麦品种根际细菌群落具有更多的氨基酸和抗生素分泌功能。【结论】条锈病抗性对小麦根际细菌群落的影响超过小麦不同品种间遗传变异的影响。通过分析和挖掘不同条锈病抗性小麦品种的根际细菌群落,可开发出环境友好的小麦条锈病生物防治菌剂。

钙离子对干旱胁迫下铁皮石斛愈伤组织可溶性蛋白表达的影响

采用铁皮石斛愈伤组织为材料,利用PEG 6000模拟干旱胁迫,同时施以Ca Cl2或Ca(NO3)2两种外源钙处理,采用SDS-PAGE凝胶电泳技术对其可溶性蛋白表达情况进行分析,研究铁皮石斛抗旱机制以及Ca2+对铁皮石斛抗旱性的影响。结果显示:在干旱胁迫下,铁皮石斛会表达出一系列特异性蛋白,表明这些蛋白的出现可能与信号传导或抵御干旱胁迫有关;通过适当钙处理能够诱导出新的蛋白产生,同时使其他蛋白稳定表达,表明钙离子作为植物体内第二信使,起到信号传递和激活的作用。

齿兰环斑病毒RdRp基因的原核表达及多克隆抗体制备

采用RT-PCR法从感染齿兰环斑病毒(Odontoglossum ringspot virus,ORSV)贵州分离物的苋色藜叶片中扩增出病毒的依赖RNA的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)基因保守序列。测序结果显示,该保守片段长516bp,编码171个氨基酸残基。构建了该片段的原核表达载体pET32a-ORSV RdRp并转化BL21(DE3)菌株,在25℃以0.4mmol·L^(-1)IPTG诱导表达重组蛋白。SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量约为36 kDa,与预测相符合。将该重组蛋白作为抗原免疫BABL/C小鼠,制备的多克隆抗体效价达1∶102 400。间接ELISA结果表明,该多抗具有较强的特异性,能检测到ORSV感染的病叶汁液中的RdRp,而与其它感染4种同属或不同属病毒的病叶汁液不发生血清学交叉反应,本实验为进一步研究RdRp的结构和功能以及从分子水平上探讨该病毒的致病机制奠定基础。

建兰花叶病毒RdRp基因的原核表达及多克隆抗体制备

采用RT-PCR技术扩增出建兰花叶病毒贵州分离物(CyMV-GZ)的依赖RNA的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)基因保守序列。测序结果表明:该RdRp基因序列长735 bp,编码245个氨基酸残基。构建原核表达载体pET32a(+)-RdRp,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在37℃以0.3 mmol·L^(-1) IPTG诱导表达分子量约49 kDa重组蛋白。以该重组蛋白为抗原免疫小鼠,制备的抗体效价达1∶204 800。间接ELISA检测显示该多抗与CyMV病叶汁发生特异性免疫反应,而与其他6种同属或不同属病毒叶汁无血清学交叉反应。本实验为进一步研究RdRp的功能以及从分子水平上探讨该病毒的致病机制奠定了基础。

建兰花叶病毒贵州分离物的分子鉴定

采用生物学方法对ELISA检测为阳性的建兰花叶病毒贵州长瓣兜兰分离物(CyMV-GZ)进行纯化。RT-PCR技术克隆其外壳蛋白(CP)基因并测序,使用DNAMAN7.0和MEGA5.0软件对CyMV-GZ的CP基因进行同源性分析。结果表明:成功克隆该病毒CP基因,其序列长度为672 bp,编码223个氨基酸残基;序列同源性分析显示,该分离物的CP基因与16种已报道的CyMV各地分离物同源性均达95%以上,而与同属其他3种病毒CP基因同源性均低于48%,由此证明该长瓣兜兰分离物为CyMV。

辣椒轻斑驳病毒cp基因的原核表达及抗血清制备

辣椒轻斑驳病毒(Pepper mild mottle virus,PMMoV)属于烟草花叶病毒属,是辣椒的重要病毒种类之一。将PMMoV的外壳蛋白(cp)基因克隆至原核表达载体pET32a(+)中,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,重组PMMoV CP蛋白以可溶形式表达,纯化后获得分子量约35 kDa的融合CP蛋白。以该重组蛋白为抗原免疫新西兰兔制备了PMMoV CP特异性抗血清。Western blot检测结果表明该抗血清与重组CP蛋白发生强烈的免疫反应,间接酶联免疫吸附测定(ID-ELISA)结果显示该抗血清针对重组CP蛋白的效价达1∶25 600,针对PMMoV病汁液的效价达1∶4 000,检测灵敏度为1∶3 200,且该抗血清不与PMMoV同属或不同属的其它6种病毒汁液发生免疫反应,具有较好的特异性。利用该抗血清对42份田间辣椒病样进行检测,阳性率达38%,与进口商品化试剂盒检测结果一致,说明该抗血清可用于PMMoV的ELISA诊断。

内质网应激与凋亡研究进展

内质网是真核细胞中非常重要的一种细胞器,其在蛋白质的合成、折叠以及转运等过程中发挥重要作用,同时对细胞内环境和钙离子的变化非常敏感,可以调节细胞的应激水平和钙离子水平等。而一些病理因素如缺氧等都可能影响到内质网对于蛋白质前体的处理等过程从而诱发内质网应激反应(endoplas-micreticulum stress response,ERS)和非折叠蛋白反应(unfolded protein reaction,UPR),甚至是造成细胞的凋亡。近年来,有研究证实一些人类疾病,如囊性纤维病、阿尔茨海默Aβ淀粉样斑等,都与内质网功能错乱有较大的关联,因此,了解内质网功能对人类疾病有较大意义,本综述主要对近年来关于内质网应激与凋亡方面的研究进行总结回顾。

齿兰环斑病毒运动蛋白基因的原核表达及多克隆抗体制备

采用RT-PCR技术从感染齿兰环斑病毒贵州分离物(ORSV-GZ)的苋色藜叶片中扩增出该病毒的运动蛋白(MP)基因。测序结果表明:该MP基因全长912 bp,编码303个氨基酸残基。构建原核表达载体pET32a(+)-MP,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在25℃以1.0 mmol/L IPTG诱导表达重组蛋白基因。SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量约为54 kDa,与预测相符合。以该重组蛋白为抗原免疫新西兰大白兔,制备的抗体效价达1:25600。该多抗与ORSV病叶汁发生特异性免疫反应,而与其他5种同属或不同属病毒叶汁无血清学交叉反应。本实验为进一步研究该蛋白的结构和功能奠定基础。

辣椒三种病毒的多重RT-PCR同步检测

本研究根据辣椒轻斑驳病毒(PMMo V)、烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的外壳蛋白(CP)编码序列设计了3对PCR检测引物,并初步建立了同步检测以上3种辣椒病毒的多重RT-PCR方法。以被感染了3种病毒的叶片的总RNA作为模板,可同时扩增到324 bp(TMV)、220 bp(PMMo V)和112 bp(CMV)的3个目标条带,在电泳图上清晰可辨。测序结果表明所扩增产物确为待检病毒靶序列。除阳性对照外,该多重RT-PCR体系不对ORSV、PVX和PVY等同属或不同属的其它病毒发生反应;该体系可检测到104倍稀释的病毒c DNA模板。同时,以建立的三重RT-PCR法对10份田间辣椒病样进行检测,其结果与单重RT-PCR结果一致,说明该法检测结果可靠,可用于PMMo V、TMV和CMV 3种辣椒病毒的同步检测。

Hoaglang营养液对漂浮育苗辣椒的影响

本研究通过5种浓度Hoagland溶液处理,研究不同浓度营养液对种子萌发特征、幼苗形态和矿质元素含量的影响。试验在1倍标准Hoagland溶液浓度基础上设置了5个不同倍数的浓度,分别为0(CK)、0.5、1、1.5、2倍。测定不同浓度下紫美人(Purple beauty)和绥阳小米椒种子萌发、幼苗生长形态、叶绿素SPAD值、有机质分配和主要矿质元素含量的变化。结果表明,在Hoagland溶液浓度低于1.5倍时,各项种子萌发指标同对照组比较差异不显著,当浓度高于1.5倍后部分萌发指标受到抑制。在浓度低于1倍时,幼苗株高、主根长和叶绿素SPAD值均随着营养液浓度增加而增长,浓度高于1倍后三项指标均随着营养液浓度增加而减少,且各个浓度处理下较对照组差异显著。根冠比在浓度低于1倍Hoagland溶液时随着营养液浓度增加而降低,在高于1倍浓度后随着浓度增加而增加,各处理组同对照组间差异显著。植株全氮和全钾随着Hoagland溶液浓度增加而增加,而磷含量在Hoagland溶液浓度超过1倍后出现下降,且各处理组与对照组差异显著。综合各项指标得出,1倍Hoagland溶液不影响辣椒萌发,能促进植株生长,有利于叶绿素合成和有机产物的合理分配,同时也促使植株氮磷钾含量维持在正常范围,因此该浓度营养液适合在辣椒漂浮育苗中使用。

番茄生长素响应因子基因家族的鉴定和生物信息学分析

ARFs (auxin response factors)是植物生长素信号感知和信号传导途径非常关键的转录因子,在植物发育、生物、非生物胁迫和生长趋向性的响应等方面起到极端重要的作用。对番茄全基因组ARFs基因家族成员进行筛选、鉴定和生物信息学分析,具有极其重要的意义。番茄基因组中共有22个ARFs基因。9个番茄ARFs基因由600～700个氨基酸编码,是番茄ARFs基因大小比较集中的区间。72.7%(16/22)的番茄ARFs基因等电点小于7,在pH 5.39～6.84的区间内。绝大多数番茄ARFs基因结构较为复杂,有数十个内含子。不过有一个番茄ARFs进化分枝,内含子较少。番茄和拟南芥ARFs全部基因的系统进化分析表明,番茄缺少拟南芥1号染色体上7个ARFs基因组成的一个进化分枝。番茄ARFs基因表达表现出显著的组织特异性和随发育阶段的变化。