【目的】葡萄是世界性重要果树,欧洲葡萄品种因其优质高产被广泛栽培,但其突出缺点是抗病性弱,尤其易受白粉病危害。葡萄中芪合成酶(stilbene synthase,STS)的代谢产物白藜芦醇是植物体内具有抗病功能的植保素,果实中的白藜芦醇对人具有保健作用。中国野生毛葡萄‘丹凤-2’抗病性强且白藜芦醇含量高。论文旨在研究中国野生毛葡萄‘丹凤-2’芪合成酶基因(STS)及其功能,应用于抗病育种来提高欧洲葡萄抗病性及果实中芪类物质含量。【方法】同源克隆中国野生毛葡萄‘丹凤-2’芪合成酶基因VqSTS26和VqSTS32,构建pCAMBIA35S::VqSTSs::GFP过表达载体;以器官发生途径诱导的无核白分生愈伤组织作为受体材料,采用农杆菌介导法进行遗传转化,获得转基因葡萄植株;分别从转录水平和代谢产物水平比较转基因与野生型无核白在自然生长条件与人工接种葡萄白粉病菌(Uncinula necator)诱导下STS表达及芪类物质产生与积累的差异;通过显微观察白粉病菌在转基因与野生型无核白叶片上的生长发育进程,统计孢子萌发、菌丝生长与分生孢子梗形成数目,对转基因植株进行抗病性分析。【结果】通过PCR检测和Western blot鉴定,获得了稳定转化VqSTS26植株8株和稳定转化VqSTS32植株5株。在自然生长条件下实时荧光定量PCR分析表明VqSTS26、VqSTS32转基因无核白STS的表达量显著提高,芪合成酶上游基因PAL与下游基因RSGT的表达量上调,而与芪合成酶存在底物竞争关系的CHS表达下调;液相色谱分析表明芪类物质主要以糖苷的反式云杉新苷形式存在,VqSTS26、VqSTS32转基因无核白芪类物质的含量极显著高于野生型无核白。STS的表达及其产物合成受白粉病菌诱导,随白粉病菌诱导,STS表达量在1—2 dpi时显著升高,至7 dpi时表达量达最高;诱导表达产生的芪类物质由原来的反式云杉新苷新增加了反式白藜芦醇和葡萄素,且含量增加;转基因植株在STS表达量、芪类物质的积累方面均极显著高于野生型无核白。显微观察白粉病菌在葡萄叶片上的生长发育状态,对比野生型无核白,转基因植株白粉病菌生长受到抑制,菌丝发育更迟,7 dpi时转基因葡萄叶片上的分生孢子梗数量低于野生型无核白。【结论】过表达中国野生毛葡萄‘丹凤-2’VqSTS26和VqSTS32可以提高无核白中STS的表达量,促进芪类物质的形成与积累,抑制转基因无核白叶片上白粉病菌的生长。因此,中国野生毛葡萄‘丹凤-2’与其携带的STS及其产物,是定向改良欧洲葡萄品种白粉病抗性与芪类物质含量的重要种质资源与基因资源。

【目的】从华东葡萄抗白粉病株系‘白河-35-1’中克隆VpMYBR1基因,并进行基因表达与功能分析,为揭示抗白粉病机制提供理论依据。【方法】采用RT-PCR和RACE技术克隆VpMYBR1基因cDNA全长序列,并利用半定量和定量RT-PCR技术进行不同器官和不同处理后的表达分析;通过花序浸染法转化拟南芥,对转基因及未转化对照植株抗白粉病鉴定、台盼蓝染色和抗病标记基因表达分析研究基因功能。【结果】VpMYBR1基因cDNA序列全长539 bp,有228 bp的完整开放阅读框,编码75个氨基酸,包含1个Sant/myb结构域,GenBank登录号为HQ284197;VpMYBR1基因在‘白河-35...

利用随机扩增多态性 DNA ( RAPD)技术 ,对抗病×感病的葡萄种间杂交组合白河 - 35 - 1×佳利酿的亲本及其 F1 代的 2 4株杂种进行了抗白粉病的遗传分析 ,从 196个随机引物中获得了 1个与中国野生葡萄抗白粉病基因连锁的 RAPD标记 OPV0 3- 1380 ,并在中国野生葡萄华东株系和欧洲葡萄品种中进行了分析验证。

【目的】克隆中国野生毛葡萄"商-24"天冬氨酸蛋白酶(AP)基因的cDNA序列,明确其在葡萄抗病防御机制中的作用。【方法】在前期获得的中国野生毛葡萄株系"商-24"AP基因(VqAP)EST序列的基础上,采用RT-PCR克隆AP基因的cDNA序列,对其序列及编码产物进行生物信息学分析,并通过实时定量PCR和半定量PCR,分析VqAP基因在白粉菌诱导不同时间(0,6,12,24,48,72,96和120h),不同激素(100μmol/L水杨酸,50μmol/L乙烯和0.5g/L茉莉酸甲酯)刺激及不同组织(嫩叶、嫩茎、花、果皮、卷须)中的表达情况。【结果】序列分析表明,VqAP基因序列长度为1 3...

为了研究葡萄肌醇半乳糖苷合成酶基因家族的特性,以抗低温品种左优红组培苗为材料,通过同源克隆技术,获得VvGolS2、VvGolS3和VvGolS4全长CDS,对其序列进行了生物信息学分析,同时利用实时定量PCR技术探究了3个基因的组织表达特性和响应逆境因子及相关信号分子的特性。结果显示:3个基因c DNA大小分别为954,978,1 011 bp,分别编码317,325,336个氨基酸序列;3个蛋白分子量分别为36.65,36.97,38.12 k Da;等电点分别为5.12,5.33和5.16,且均在C

克隆了葡萄查尔酮合成酶基因4(CHS4),并采用半定量RT-PCR技术,以actin为内参,分析了CHS4在巨峰葡萄果实发育阶段不同组织的表达。对CHS4的序列分析表明:CHS4含有1个内含子,2个外显子;与CHS1、CHS2、CHS3在核苷酸水平的同源性分别为99.3%、92.6%和76.0%。半定量RT-PCR分析结果表明:CHS4在果皮、果肉、种子、叶片和根系中均有表达,在花后30d的果皮中表达强烈,随后迅速降低,到花后70d表达又增强;CHS4在花后30～45d的果肉中表达强烈,随后迅速降低;在花后45d的种子中也表达强烈,随果实发育,其表达逐渐下降。高温处理抑制CHS4在巨峰葡萄幼叶...

【目的】从中国野生华东葡萄白河35-1经白粉菌接种诱导后叶片所构建的cDNA文库中,筛选抗病相关基因。【方法】根据植物抗病基因保守序列NBS位点设计特异引物,对葡萄白粉病接种诱导后的环化cDNA文库进行菌落PCR筛选,从随机挑选的大量菌落中筛选出82个PCR阳性菌落,提取阳性菌落的质粒进一步进行PCR检测确认,对确认的36个阳性质粒插入片段进行了测序。【结果】测序结果和序列生物信息学分析结果均表明,有3个基因序列与Genbank中的已知序列有较高的同源性,其中1个基因序列与葡萄抗白粉病基因(DT661587.1)序列同源性达99%,另外2个基因序列与水分胁迫下葡萄特异表达基因(DT031657...

【目的】为葡萄抗白粉病育种的辅助选择提供理论依据。【方法】以抗病的中国野生葡萄白河-35-1与感病的欧洲葡萄佳利酿杂交亲本及其F1、F2代为试材,通过对520个随机引物的筛选,从佳利酿中获得了葡萄感白粉病基因的RAPD标记OPV06-1100,并在欧洲葡萄、中国野生华东葡萄和美洲野生葡萄中进行了分析验证。【结果】经克隆、测序,RAPD标记OPV06-1100实际长度为1 016 bp。该标记与欧洲葡萄黄酮醇合成酶基因有92%的同源性,与13条欧洲葡萄叶片非生物胁迫数据库的EST序列有89%~97%的同源性;与3条来自欧洲葡萄感染葡萄皮尔斯病原菌后转录反应获得的EST序列有93%~95%的同源性...

【目的】研究掌握避雨栽培模式下广西各酿酒葡萄品种的白粉病抗性水平,为适宜广西地区避雨栽培酿酒葡萄品种的选择推广、栽培生产以及种质资源创新提供依据。【方法】采用田间自然鉴定的方法,在葡萄白粉病发病盛期对广西避雨栽培的17个酿酒葡萄品种进行白粉病抗性调查及分析。【结果】9个欧亚种酿酒葡萄、‘威代尔’和‘凌丰’均不抗白粉病,其中‘霞多丽’和‘赤霞珠’高度感病;‘白布娃’、‘野酿2号’和4个亲本不明的品种均抗白粉病,其中‘白布娃’和‘桂葡6号’表现高抗。【结论】9个欧亚种酿酒葡萄品种间存在抗性差异,而大部分表现抗病的品种具有美洲种群或东亚种群血缘,是重要的白粉病抗病基因资源。

MLO基因作为感病因子在调控寄主植物对白粉病的应答反应中发挥着重要作用。为明确苦瓜McMLO1基因在白粉病胁迫下的基因功能，以苦瓜自交系K24为材料对该基因进行了克隆、生物信息预测及表达分析。结果表明，McMLO1基因全长4 019 bp,包含15个外显子，其中CDS序列长为1 707 bp,编码568个氨基酸。ProtParam预测显示，McMLO1蛋白的分子质量为65.40 ku,理论等电点为9.36,属不稳定亲水蛋白，主要位于细胞膜上；McMLO1蛋白包含一个由477个氨基酸组成的MLO保守结构域，其二级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成。氨基酸多重序列比对和系统进化分析表明，McMLO1与黄瓜MLO蛋白的同源性较高。qRT-PCR检测结果发现，McMLO1在叶片中的表达量显著高于根、茎、果实等组织。白粉病接种后，McMLO1基因的表达量显著提高，并在6 h达到峰值，推测该基因参与了苦瓜对白粉病侵染的早期应答反应。

采用cDNA-AFLP(cDNA-amplified fragment length polymorphism)技术,对小麦抗白粉病近等基因系Mardler/7*百农3217和百农3217材料的不同处理,于接菌后不同时间点的基因表达进行了表达分析。Mardler/7*百农3217及其感病轮回亲本百农3217在表达上存在差异;利用46对引物在抗/感近等基因系和感病轮回亲本DCINA处理发现283条差异带,对其中42条片段进行克隆测序,同源性分析发现包括信号转导相关的基因片段、与细胞壁的组成和结构相关的基因片段和与过敏性反应相关的基因片段。此研究结果发现其中的一些差异显示片段对小麦的抗白粉病机理的...

为了解β-葡萄糖苷酶基因是否与葡萄果实成熟有关,从基因库中分离出了3个β-葡萄糖苷酶基因,分别命名为VvBG1,VvBG2和VvBG3,并对其表达进行了分析。结果显示:所获得的3个基因在葡萄浆果成熟过程中均有表达。果皮中,随着果实的成熟,VvBG1变化较平稳;VvBG2在转色期时略有降低,之后不断升高,在完熟期时达到最大值;VvBG3在成熟过程中先升高后降低,在转色期时达到高峰。果肉中,VvBG1和VvBG2分别与果皮VvBG2和VvBG3变化趋势相似;VvBG3在转色前期和成熟期时表达较低,在完熟期达到最大值。种子中,VvBG1在转色前期出现最大值,之后迅速降低;随着果实的成熟,VvBG2不...

【目的】检测中国野生种葡萄以及山欧杂交品种VvmybA1基因型,并对不同材料VvmybA1基因序列进行比对分析,通过对山欧杂种VvmybA1的基因型和表达分析,揭示白色杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮无花色苷合成的分子机理。【方法】设计特异性引物,在DNA水平上利用分子克隆手段和绝对荧光定量PCR方法,检测葡萄属的不同样品VvmybA1基因型。采用相对荧光定量PCR手段,对山欧杂交品种果实转色过程中VvmybA1和UFGT的表达量进行分析。【结果】①检测的中国野生种葡萄材料不存在VvmybA1a等位基因;②与欧亚种葡萄相比,中国野生葡萄VvmybA1基因在启动子、内含子以及第三个外显子区域存在不同程...

利用小麦离体叶片瞬时表达技术分析了3个小麦抗白粉病相关基因CAF1、BI-1和DAD1的功能。根据小麦响应白粉菌侵染的差异表达基因芯片检测结果,筛选出表达差异的抗病相关基因CAF1和BI-1,并挑选与植物程序性死亡相关的基因DAD1,将克隆到的这3个小麦基因全长ORF序列构建入超表达载体pAHC25中,利用瞬时表达技术检测目标基因和GUS基因共转化的阳性小麦叶片表皮细胞中白粉菌成功侵入并形成吸器的细胞比例(侵入频率),研究目标基因的超表达后对白粉菌入侵及吸器形成产生的影响。结果表明,小麦CAF1基因在感病小麦品种叶片中的瞬时表达,对白粉病侵入和吸器形成具有一定的抑制作用(侵入频率为(37.37...

【目的】从环化的中国华东葡萄白河35-1经白粉菌接种诱导后的叶片所构建的cDNA文库中,筛选抗病相关基因序列。【方法】根据植物抗病基因在氨基酸水平上的保守结构域NBS的P-loop区和LRR设计特异引物,采用三维文库筛选法,对环化的葡萄白粉菌接种诱导后的叶片cDNA文库进行PCR筛选。【结果】共建组池24个,每个组池中含有单菌落768个,包含18432个克隆。从中筛选出具有抗病基因保守序列的阳性克隆585个,其中具有NBS保守序列引物筛选出330个,LRR保守序列引物筛选出255个。对获得的阳性克隆中的插入片段进行了测序,经生物信息学分析去除重复序列后,获得422条具有抗病基因保守结构域的基因...