Study on the Resistance of Pseudoperonospora cubensis to Cymoxanil

[Objective] The paper was to clarify the sensitivity and resistance of Pseudoperonospora cubensis to cymoxanil.[Method] A total of 69 strains were collected from 13 major cucumber producing areas in eight provinces and cities of Guangdong, Hubei, Jiangsu, Shandong, Beijing, Liaoning, Jilin and Heilongjiang from 2012 to 2016, and their sensitivity and resistance to cymoxanil was determined using leaf disc floating method.[Result] The EC50 of cymoxanil to P. cubensis were 0.006 8-0.134 1 μg/mL and the average EC50 was 0.062 4 μg/mL. The sensitivity of P. cubensis to cymoxanil presented a single-peak curve, which was approximately normal distribution, and no strains with decreased sensitivity were found. The average EC50 (0.062 4 μg/mL) could be used as the sensitivity baseline of P. cubensis to cymoxanil. Among the 69 strains, 16 were low-resistance strains, accounting for 23.19% of the total strains;53 were sensitive strains, accounting for 76.81%, which were dominant populations;and no medium-resistance and high resistance strains were found. The resistance of P. cubensis to cymoxanil ranged from 0.11 to 2.15 times, and the average resistant level was 1.00 times.[Conclusion] Cymoxanil showed strong inhibitory effect against P. cubensis.

黏虫UDP-葡萄糖基转移酶UGT33J12基因序列分析及对两种杀虫剂的响应

UDP-葡萄糖基转移酶是昆虫体内重要解毒代谢酶,对昆虫抗药性发挥重要作用。研究基于转录组测序获得一条黏虫UDP-葡萄糖基转移酶cDNA序列,经UGT国际命名委员会命名为UGT33J12(GenBank登录号:MT873954)。该序列全长1 798 bp,含有1个开放阅读框,长度为1 557 bp,编码518个氨基酸组成的多肽,分子质量约为58.95 ku,等电点为8.62。UGT33J12基因编码氨基酸N端区域包含一个长度为20个氨基酸信号肽序列,以及起催化作用的组氨酸(H)和天冬氨酸(D);C端区域包含两个供体结合区和一个保守特征性基序;在供体结合区中鉴定得到8个关键氨基酸残基。高效氯氟氰菊酯LD10处理黏虫四龄幼虫12、24和48 h,LD30、LD50处理黏虫12和24 h,该基因表达量上调;氯虫苯甲酰胺LD10处理黏虫四龄幼虫24、48 h,LD30处理黏虫3、12、24和48 h,LD50处理黏虫3、24和48 h,基因表达量均上调。结果表明,该基因可能参与黏虫对高效氯氟氰菊酯和氯虫苯甲酰胺两种杀虫剂解毒代谢过程。

作物秸秆在植物病虫草害防治中的应用

我国是一个农业大国,农作物秸秆资源非常丰富,但大量资料显示,我国的秸秆利用率并不高,大部分的秸秆被丢弃或就地焚烧,带来了诸多的问题。部分秸秆对农作物病虫草害具有一定的防治作用,而不同的秸秆、不同的应用方式对农作物病虫草害的影响也有所不同。因此,该研究分别从病、虫、草3个方面阐述了作物秸秆在农作物病虫草害防治中的应用方式和方法,为提高作物秸秆的利用率提供参考依据。

甜瓜SAUR基因家族鉴定及生物信息学分析

SAUR(smallauxin-upRNA)为早期生长素应答重要基因家族之一。采用生物信息学方法,对甜瓜SAUR家族基因进行系统地鉴定,并对其基因结构、进化关系、基因复制关系、基因组织表达水平等进行分析。结果表明:在甜瓜基因组中共鉴定出66个SAUR基因,在1号、11号染色体上分布的基因数目较多。通过最大似然法对甜瓜、拟南芥、西瓜、黄瓜SAUR家族基因蛋白氨基酸全长序列构建系统进化树,划分成5个类群,甜瓜与拟南芥的SAUR基因在进化树上更倾向于分布在不同的分支上,而与西瓜、黄瓜的SAUR基因在进化树上更倾向于聚在一起。共鉴定到6个串联重复事件以及11个片段复制基因对;甜瓜SAUR家族基因中有13个基因在6个物种中均可形成基因对。顺式作用元件预测鉴定到8个与非生物和生物胁迫相关的顺式作用元件,10个与植物激素响应相关的顺式作用元件,8个与植物生长发育相关的顺式作用元件。甜瓜SAUR家族基因在不同组织中的表达水平差异较大,在甜瓜不同发育阶段表达亦有所不同。

甜瓜热激转录因子(Hsf)基因家族鉴定及生物信息学分析

热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是植物胁迫抗性调控中的一类重要因子,在植物胁迫应答和生长发育调控中起着关键作用。本试验基于甜瓜(Cucumis melo L.)基因组数据,利用生物信息学手段对CmHsf家族进行鉴定,并对其基因结构、位置信息、系统发育、共线性关系及启动子等进行了分析。结果表明:在甜瓜基因组数据中共鉴定到22个CmHsf基因家族成员,这些基因不均匀地分布在11条染色体上,所有基因均含有内含子,且内含子数量大多为1~2个;根据蛋白结构和系统发育分析,CmHsf可被分为3个类群,各类群数量不等,与其他植物Hsf基因在类群划分上具有一定的相似性;在与模式植物拟南芥进行同源进化分析中,系统进化树将所有的CmHsf基因家族聚为3类;在共线性分析中,甜瓜共有19个基因与黄瓜、西瓜存在共线性关系;在启动子分析中,鉴定到脱落酸、茉莉酸、生长素、赤霉素以及干旱、低温、机械损伤等信号响应顺式作用元件。

大豆咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCoAOMT)基因克隆及结构分析

【目的】对大豆中咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCoAOMT)基因进行克隆和生物信息学分析,为研究木质素代谢途径关键基因CCoAOMT在大豆抗胞囊线虫的作用机制奠定基础。【方法】以高抗大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)3号生理小种品种灰皮支黑豆根系为材料,利用RT-PCR技术进行克隆。【结果】克隆得到1条大豆CCoAOMT基因的cDNA全长序列,将其命名为GmCCoAOMT,GenBank登录号为MW480860。该基因全长为848 bp,含有1个741 bp的开放阅读框,编码246个氨基酸组成的蛋白,分子量为27.6 kDa,等电点为5.67;亚细胞定位预测显示,CCoAOMT蛋白可能位于细胞质,该蛋白含有1个保守的AdoMet_MTases结构域,属于AdoMet_MTases超级家族;在与其他豆科植物CCoAOMT编码的蛋白序列比对及系统进化树分析中,GmCCoAOMT编码的蛋白序列与其他豆科植物具有较高的相似性。【结论】获得大豆CCoAOMT基因的cDNA全长序列,通过构建进化树确定大豆与豇豆、木豆、菜豆和赤豆的CCoAOMT蛋白进化关系较近,而与白羽扇豆和鹰嘴豆进化关系较远。

哈尔滨地区小天蓝绣球白粉病病原菌鉴定

小天蓝绣球Phlox drummondii Hook.,又名雁来红、金山海棠、福禄考,是一种极具观赏性的一年生草本植物,在我国北方被用来城市绿化。在小天蓝绣球的生长过程中,白粉病已成为其所患病害中发生最为严重的一种,给小天蓝绣球产业造成了巨大的损失,也使其丧失了美化城市的功能。本研究以东北农业大学园艺实验站的小天蓝绣球病叶为材料,对其病原菌进行形态学和分子生物学鉴定,明确其分类地位,为小天蓝绣球白粉病的科学防治提供依据。结果表明:小天蓝绣球白粉病菌主要侵染叶片,叶片正面布满白色粉层,后期叶片上产生黑褐色的小点,即闭囊壳。闭囊壳直径80~160μm,附属丝菌丝状,长度30~210μm,子囊多个,一个子囊内含有子囊孢子2~8个,分生孢子为粉孢子。对病原菌的ITS序列进行PCR扩增,得到561 bp的序列(GenBank登录号:MN209867),在GenBank上进行BLAST比对,确定此病菌为Golovinomyces magnicellulatus。

甜瓜CML基因家族的鉴定与表达特性分析

类钙调蛋白(calmodulin-like,CML)作为一种重要的Ca;传感器,在生长发育和植物胁迫应答中发挥十分重要的作用。本研究基于甜瓜(Cucumis melo L.)基因组数据,利用生物信息学手段对甜瓜CML蛋白家族进行鉴定,并对其理化性质、位置信息、基因结构、系统发育及启动子等进行了分析。结果表明,在甜瓜基因组数据中共鉴定到60个Cm CML蛋白基因,含1~4个EF-hand结构域,不均匀地分布在12条染色体上;通过与拟南芥CMLs构建进化树分析,Cm CML可被分为8个类群,各类群数量不等,与其他植物CML家族基因在类群划分上具有一定的相似性;在启动子分析中,鉴定到脱落酸、茉莉酸、生长素、赤霉素以及干旱、低温、机械损伤等信号响应顺式作用元件。实时荧光定量结果表明:甜瓜CML蛋白家族部分基因表达受尖孢镰刀菌甜瓜专化型诱导,这些结果预示着甜瓜CML蛋白家族的转录调控可能参与了甜瓜枯萎病的抗性响应,这为该基因家族各成员的功能鉴定提供理论基础。