我国49种线状植物病毒分子鉴定及其基因组研究

本研究建立了马铃薯Y病毒属、马铃薯X病毒属、麝香石竹潜隐病毒属和葱X病毒属成员RT-PCR检测和全基因组扩增技术体系,并成功用于60多种供试植物病毒的检测诊断。利用所建立的技术体系,从全国18个省市42种作物上采集的病样中鉴定了49种植物病毒,其中10种为新种,11种为国内新记录,更正了7种病毒的鉴定和命名。测定了这49种病毒217个分离物基因组序列,并全部在国际基因数据库登录,占全球登录的植物病毒基因组序列总数的3.8%,其中27种植物病毒为基因组全序列,20种为国际首次报道,15种病毒全序列被美国国家生物技术信息中心(NCBI)确定为相关病毒的标准序列。

转基因油菜“超油1号”昆虫的生物多样性初步研究

包括转基因油菜"超油1号"、受体油菜"浙优油1号"、非受体油菜"浙双72"等3个油菜品种的随机区组田间试验显示,蚜虫、潜叶蝇、菜青虫、小菜蛾、瓢虫、蜘蛛、蜜蜂等7种油菜主要昆虫的发生情况,转基因油菜与其受体油菜均无显著性差异;转基因油菜与其非受体油菜,蚜虫以前者为多,潜叶蝇、菜青虫、小菜蛾、瓢虫、蜘蛛、蜜蜂等6种昆虫则无显著性差异。初步结果表明转基因油菜转入基因不影响油菜上主要昆虫的多样性,转基因油菜通过改变其非靶标生物的多样性从而导致农田生态系统可观改变的风险很小。

基因芯片技术在水稻研究中应用进展

随着"后基因组时代"的到来,基因芯片技术成为研究功能基因组学最重要的手段之一。文章简述了基因芯片技术的基本原理及其在生命科学领域的应用,并主要从基因表达水平检测与基因功能鉴别,新一代分子标记-单核甘酸多态性(SNPs),miRNA表达调控三个方面,阐述其在水稻研究中的应用进展。

禾谷多黏菌传小麦病毒病的分布及变化动态

为给小麦黄花叶病毒(Wheat yellow mosaic virus,WYMV)和中国小麦花叶病毒(Chinese wheatmosaic virus,CWMV)病的科学防控提供相关技术参考,于2008-2010年采用普查结合ELISA检测和电镜观察等方法,对这两种禾谷多黏菌传小麦病毒病的分布进行了研究。结果表明,WYMV重病区呈现向西、向北扩展的新趋势,发现山东泰安、河南商丘、湖北丹江口、襄樊、随州等新病区,四川省仅在内江发生。江苏省两种病毒复合侵染区正在扩大,浙江病区基本消失。

工厂化生产组培苗的污染及其控制研究

每月对组培环境空气中污染菌、组培苗污染监测表明:组培苗污染程度与组培环境空气中的真菌数量均随时间呈同步变化;组培环境空气中真菌主要有12种,其中,优势菌为芽枝霉、灰霉、木霉、曲霉、青霉等5种。甲醛熏蒸可使组培环境空气中的真菌减少87%～100%。

thanatin串联抗菌肽原核表达研究

抗菌肽thanatin是一类广谱性的阳离子抗菌活性肽,对病原性真菌有很好的杀灭效果。为了提高thanatin抗菌肽表达丰度,将3个thanatin单体拷贝基因进行串联,与MBP蛋白进行融合表达,表达的产物经过酶切纯化后,通过Western blot和质谱鉴定,结果表明3×thanatin在大肠埃希菌中成功表达,对核盘菌的抑菌活性测定结果表明,原核表达的3×thanatin最低抑菌浓度为6.6μmol·L^(-1),而化学合成的thanatin抗菌肽对核盘菌的抑菌浓度约为64μmol·L^(-1),3×thanatin抗菌肽对核盘菌的抑菌活性提升了约1个数量级。

病毒来源的转基因水稻对靶病毒的抗性评价

通过连续3年对236个病毒来源的转基因水稻系(包括T1,T2和T3代)对靶病毒水稻齿叶矮缩病毒(RRSV)的抗性进行评价,发现抗性与所转RRSV基因片段有相关性,且随着繁殖世代的增加,转基因水稻的抗性逐渐减弱。

植物组培褐化发生机制的研究进展

褐化是植物组织培养过程中常见的不利现象,极大地限制了组培技术在多种植物上的应用。近年来,关于切伤对植物生理代谢产生的影响及切伤后的信号转导过程方面的研究取得了很大的进展,为植物组培褐化的发生机制研究提供了新思路。首先从植物的种类和基因型、外植体、培养基成分及培养条件综述了植物组培褐化的发生特点;然后,从褐化对植物细胞形态的影响以及组培褐化过程中植物细胞发生的生理代谢变化及基因调控,阐述了植物组培褐化可能的发生机制;最后指出了目前组培褐化研究中存在的不足之处,并提出了一些建议,为进一步了解并研究植物组培褐化的发生机制提供参考。

小麦黄花叶病毒P1蛋白原核表达、抗血清制备及其检测

用RT-PCR方法从感染小麦黄花叶病毒(Wheat yellowmosaic virus,WYMV)扬州分离物的小麦叶片中扩增获得该病毒P1基因的全长cDNA片段,并进行了序列分析。结果表明,P1基因编码区含有765个核苷酸,编码1个由255氨基酸组成分子量为28.2 kDa的蛋白。将P1基因亚克隆到原核表达载体pGEX-6P-1中构建重组原核表达载体pGEX 6P-1-P1,经IPTG诱导,P1蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中表达GST-P1的融合蛋白,纯化并制备了P1蛋白的兔抗血清。利用此抗血清,可以检测WYMV病叶中的P1蛋白,但与提纯的WYMV粒子没有血清学反应,表明P1没有参与WYMV粒子的包装,是一种非结构蛋白。

免疫胶体金标记法研究筛管特异质体中微丝来源的细胞骨架成分

叶绿体等细胞器在细胞内的位置维持和运动受细胞骨架的调控。筛管特异质体是筛管细胞内的特征性细胞器,其发生与叶绿体同源。研究利用免疫胶体金标记法结合商品化的微丝蛋白抗体,发现微丝蛋白actin和myosin除了能被标记到叶绿体上,还能被标记到筛管特异质体上。该结果暗示了微丝蛋白可能也参与了筛管特异质体在筛管细胞中的位置维持和运动,为细胞器运动的研究提供了新线索。

水稻OsBBR1基因的白叶枯病抗性研究

水稻Y73是疣粒野生稻和栽培稻‘大粒香’经不对称体细胞杂交产生的后代,它对水稻白叶枯病表现为高抗。Y73在接种白叶枯病菌株P10(PXO124)后,一个NBS-LRR类基因的表达量显著上调。为了研究该基因的水稻白叶枯病抗性,采用RT-PCR技术从Y73中克隆了该基因的CDS片段(2 631 bp),将该基因命名为OsBBR1(Bacterial Blight Resistance-related gene 1),并且利用pCAMBIA1300双元载体分别构建了OsB-BR1基因超表达及干涉载体,采用农杆菌介导的转基因方法获得了转基因水稻植株。接菌试验显示,抑制OsBBR1基因的表达,能减弱抗病材料Y73的抗性;而提高OsBBR1基因的表达水平,则能增强感病材料的耐病性。结果表明OsBBR1基因与水稻白叶枯病抗性直接相关。此外,OsBBR1基因亚细胞定位结果还显示,OsBBR1编码产物主要定位于水稻细胞膜和细胞核,表明该基因很可能与信号转导和下游基因转录密切相关。

疣粒野生稻抗白叶枯病新基因xa32(t)的鉴定及其分子标记定位(英文)

xa32(t)是从疣粒野生稻与栽培稻经体细胞杂交途径获得的新种质Y76中鉴定出的水稻抗白叶枯病新基因。将Y76与栽培稻"大粒香"回交构建F2群体,获得132个抗性稳定的株系。经致病菌株P6对该F2群体抗性鉴定,得到抗感株系数分别为32和100。随机选用覆盖水稻12条染色体的412对SSR引物对亲本和F2代群体进行多态性分析。筛选出8对多态性好的引物标记,连锁遗传分析发现位于xa32(t)同侧的RM8216和RM20A与其连锁,从而将xa32(t)定位在第12染色体长臂上,遗传距离为6.9cm和1.7cm。

卧牛锦的组织培养及其种质创新初探

以具有嵌合性状的卧牛锦幼嫩花葶为外植体,进行了组培再生及其种质创新的初步研究。外植体在MS+4.0 mg·L-16-BA+0.3 mg·L-1IBA培养基上诱导形成的愈伤组织,在添加了不同浓度的6-BA和NAA的MS培养基上诱导分化,其中MS+0.01 mg·L-1NAA培养基最适宜卧牛锦愈伤组织的分化及不定芽的形成;再生获得的不定芽有绿色、黄色和嵌合3种类型,其中嵌合类型的诱导率为14.77%,且植株能够正常生长。研究结果表明,通过愈伤途径对卧牛锦的不定芽诱导能够得到新类型的卧牛锦嵌合体,这对于嵌合体植物的种质创新具有重要的应用价值。

6个已克隆水稻白叶枯病抗性基因及其作用机理(综述)

水稻白叶枯病由Xanthomonas oryzae pv.oryzae(Xoo)致病菌引起,导致水稻减产甚至绝收。到目前为止,已有30多个白叶枯病抗性基因被发现,其中仅有Xa1,Xa21,Xa23,Xa3/Xa26,Xa27,xa5和xa13等基因被克隆。文章概述了其中6个(除Xa23)已克隆抗病基因的结构、表达产物及其作用机理的研究进展,指出该方面研究存在的问题,分析了原因。

水稻抗白叶枯病基因的鉴定、定位和克隆进展

由水稻黄单胞菌水稻变种Xoo引起的水稻白叶枯病是全球性的重要病害之一。已有31个水稻白叶枯抗性基因被鉴定并报道,其中18个被定位到染色体上,5个被克隆。简要综述了水稻白叶枯抗性基因的鉴定、定位和克隆的进展,并讨论了合理利用抗性基因防治白叶枯病的前景。

植物快繁数字化模型与智能化管理平台的构建

本平台将基于模糊神经网络理论的数字化技术与传统的新植物品种快繁技术相结合,建立了科学的模糊神经网络快繁决策控制模型,改进了新植物组培配方和环境调控因子的筛选,实现了组培技术共享;我们将快繁决策控制模型融入网络多媒体技术和面向对象编程技术,形成了数字化智能生产决策控制的植物快繁技术平台,实现了智能化管理,提高了工作效率。

水稻抗白叶枯病相关基因的亚细胞定位

利用亚细胞定位技术对水稻抗白叶枯病相关基因的表达产物进行了分析,为基因功能分析提供了重要信息。通过前期基因芯片筛选、半定量/定量PCR的验证及基因功能注释,从高抗白叶枯病水稻品种Y73中筛选了18个潜在的与抗白叶枯病相关的基因,并在烟草叶片细胞中进行亚细胞定位分析。通过观察融合有绿色荧光标记(sGFP)的表达产物,初步了解这些基因在烟草细胞中的表达位置。经过激光共聚焦显微镜观察后发现:其中4个基因的sGFP融合蛋白定位于细胞核上,可能发挥了转录因子的功能;4个基因的sGFP融合蛋白定位于细胞质膜上,推测可能与细胞质膜的稳定或控制蛋白转运相关;4个基因的sGFP融合蛋白同时定位于细胞核和细胞质膜上;另有6个基因的sGFP融合表达后没有观察到明显的定位信号。

过表达一个疣粒野生稻的Ricin_B凝集素基因OmR40c1增强水稻耐盐性

盐胁迫是影响盐/碱稻区水稻产量的主要逆境因素。研究耐盐相关基因,对于培育水稻抗逆品种具有重要意义。OmR40c1是从疣粒野生稻(Oryza meyeriana)中分离获得cDNA序列,与已报道的受脱落酸与盐诱导的OsR40c1的CDS序列完全相同,但在5′端UTR和3′端UTR区域有差别。有关OmR40c1基因功能的研究还未见报道。本研究的主要目的是初步分析OmR40c1在水稻耐盐性中的作用。对栽培稻日本晴(Oryza sativa L.var.Nipponbare)进行脱落酸(abscisic acid,ABA)和盐胁迫处理,OsR40c1基因均上调表达。构建基因定位载体并注射烟草表皮细胞,其结果表明OmR40c1定位于细胞质膜和细胞核上。构建超表达载体并转染日本晴,PCR及qRT-PCR结果均显示OmR40c1在转基因材料中成功表达。OmR40c1可能参与种子萌发。174mmol/L盐胁迫下,野生型种子的发芽率下调一半左右,转OmR40c1基因水稻种子发芽未受影响;转OmR40c1水稻苗期的株高是未经盐处理转基因水稻株高的一半左右;而野生型的株高是未经盐处理野生型水稻株高的1/6左右。盐胁迫下,水稻叶片、根长等都受到不同程度的影响。盐胁迫下,转OmR40c1基因水稻植株内的Na^+浓度是野生型的1.38倍;K^+浓度是野生型的1.25倍。综上,OmR40c1一定程度提高了水稻的耐盐性,且苗期的耐盐性高于成株期。

水稻OmR40c1蛋白的表达纯化及其与血红细胞的凝集作用

目的:在大肠杆菌中融合表达水稻蛋白Om R40c1,并探讨其与红细胞的凝集效果,为进一步研究Om R40c1在体外的抑菌实验做准备。方法:PCR扩增目的基因,经Bam HⅠ及NotⅠ双酶切,连入表达载体p GEX-6p-1构建成重组质粒,测序正确后转入大肠杆菌BL21,优化诱导表达条件;纯化重组Om R40c1蛋白,并分析其与红细胞的凝集效果。结果:获得原核表达的Om R40c1蛋白,重组Om R40c1在低温(4℃)条件下可与兔血红细胞发生凝集作用。结论:原核表达体系适合水稻Om R40c1蛋白的融合表达。

适用于双向电泳分析的水稻悬浮细胞外分泌蛋白提取方法

目的:建立适用于双向电泳分析的水稻悬浮细胞外分泌蛋白提取方法。方法:采用酚抽提结合甲醇醋酸铵沉淀法、三氯乙酸-丙酮沉淀法和硫酸铵沉淀等3种方法制备水稻悬浮细胞外分泌蛋白,并进行双向电泳分析;利用Western印迹对候选方法提取的外分泌蛋白进行纯度检测。另外,还利用质谱技术对从双向电泳胶上随机挑选的9个蛋白点进行测定,并用SignalP 3.0 Server对测定的蛋白点进行信号肽预测。结果:酚抽提结合甲醇醋酸铵沉淀法提取的外分泌蛋白得率最高,且双向电泳图谱清晰,并能检测到最多的蛋白点;Western印迹表明利用该法所提取的外分泌蛋白未被细胞内蛋白质污染。利用质谱技术鉴定了随机挑选的9个蛋白点,SignalP 3.0 Server分析表明其中6个蛋白含有信号肽。结论:酚抽提结合甲醇醋酸铵沉淀法是一种适用于双向电泳分析的水稻悬浮细胞外分泌蛋白提取方法。