甘蔗ScPR10基因的克隆及其响应赤条病菌侵染的表达特征分析

PR10是一种病程相关蛋白(pathogenesis-related protein,PR),在植物生长发育、应激生物和非生物胁迫时发挥重要作用。本研究利用RT-PCR技术从甘蔗赤条病抗病品种新台糖22号和感病品种闽糖11-610叶片克隆获得ScPR10基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、转录组和蛋白质组分析,研究在接种燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp.avenae,Aaa)之后这2个品种ScPR10基因的转录和蛋白表达模式。序列分析显示,本研究克隆获得2个ScPR10基因,编码187个氨基酸,比其他植物PR10蛋白多了27个氨基酸,含有保守结构域P-loop和Bet v 1;与已报道的甘蔗、高粱和斑茅的PR10亲缘关系较近。在Aaa胁迫下,RT-qPCR分析表明抗病、感病品种ScPR10基因的表达量均显著上调,尤其在接种24 h时,表达量最高,分别为对照的27.2倍和39.7倍;转录组数据分析结果显示,该基因表达水平在抗病、感病品种上均显著提高,尤其在接种72 h时,表达量最高,log2 FC值为5.3~5.4。蛋白互作预测发现,ScPR10与植物PDR型ABCG转运蛋白(Cluster-13677.282407)、蛋白激酶(Cluster-13677.166559)之间存在互作关系。蛋白质组数据分析显示,在Aaa接种24 h时,抗病、感病品种ScPR10均为上调表达,log2FC值为1.65~1.69;与ScPR10互作的PDR型ABCG转运蛋白成员的表达量在抗病、感病品种上有不同程度提高;蛋白激酶表达量在感病品种上有显著提高,但是,在抗病品种上表达量没有显著变化。本研究结果表明,ScPR10可能与PDR型ABCG转运蛋白正向协同参与甘蔗寄主应答Aaa病菌侵染的防御响应。

水稻细菌性褐条病研究进展

水稻细菌性褐条病是世界性的水稻重要病害之一,在我国常见于南方稻区,发病严重时会导致水稻整株枯死,严重威胁了水稻的高产稳产.在鉴于目前国内外对该病的研究主要集中在病原鉴定、病原菌致病机理及病害防治、而对其分子生物学水平上的研究尚不深入的前提下,介绍了水稻细菌性褐条病研究的新进展,通过查阅国内外水稻细菌性褐条病研究进展的相关文献,并分析、归纳后,综述了病原菌的特性及发病机理、病害侵染循环和农业、化学、生物方面的防治措施等,以期更好地为农业防治褐条病提供参考.

甘蔗赤条病及其病原生物学研究进展

甘蔗赤条病(Sugarcane red stripe disease)是甘蔗主要细菌性病害之一,在世界范围内普遍发生,严重影响甘蔗产量和品质,对蔗糖产业发展构成严重威胁。该病致病菌为燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp.avenae,Aaa)。本文从甘蔗赤条病的分布与为害、传播与流行规律以及致病菌的生物学基本特征、基因组特性、分类地位、鉴定与检测、遗传变异和致病机理等方面内容做了综述,并对该病害的综合防控措施和今后的研究重点内容作了分析和探讨。

甘蔗赤条病菌巢式PCR检测

甘蔗赤条病是由燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp.avenae,Aaa)引起的一种世界性甘蔗细菌病害。为建立Aaa快速、灵敏的检测技术,根据该病菌16S^23S核糖体基因及其转录间隔区ITS分别设计2对特异性引物,建立Aaa巢式PCR检测方法。结果表明,建立的巢式PCR方法对Aaa标准菌株、水稻食酸菌A.oryzae具有特异性,可扩增出454 bp目的条带,对近缘种德氏食酸菌A.delafieldii及其它科属的红色雷夫松氏菌Leifsonia rubra和甘蔗宿根矮化病菌L.xyli subsp.xyli未扩增出任何条带。以感染Aaa的甘蔗叶片总DNA、含ITS靶标片段的质粒DNA标准品及Aaa标准菌液为模板,巢式PCR灵敏度最低检测限分别为10 fg/μL、10拷贝/μL和36 CFU/mL,是常规PCR灵敏度的1 000倍。应用巢式PCR和常规PCR对14份有赤条病症状的田间甘蔗叶片样品进行平行检测,阳性检出率分别为100.0%和28.6%,表明巢式PCR比常规PCR检测方法具有更高的灵敏度。本研究建立的巢式PCR方法适合于田间甘蔗赤条病害的分子检测与鉴定。