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。

【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...

【目的】克隆苦瓜Mc MLO11基因并研究其在白粉病和非生物胁迫下的表达规律,为阐明其在逆境调控中的作用提供参考。【方法】从苦瓜叶片中克隆Mc MLO11基因,利用生物信息学对其分子特征进行分析,并采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)方法,检测Mc MLO11基因在苦瓜不同组织(茎、卷须、老叶、嫩叶、根)及白粉菌侵染和盐、干旱胁迫下苦瓜真叶中的表达模式。【结果】苦瓜Mc MLO11基因含有1个1 662 bp的开放阅读框(ORF),共编码553个氨基酸;Mc MLO11属于MLO基因家族,包含典型的Mlo超家族保守结构域。Mc MLO11蛋白的相对分子质量为63.83 ku,理论等电点为8.53,含7个跨膜域,无信号肽,属于不稳定蛋白;其二级结构主要由无规则卷曲和α-螺旋组成。系统进化树分析表明,Mc MLO11与黄瓜、南瓜、冬瓜等瓜类的MLO同源性较高。q RT-PCR检测发现,Mc-MLO11基因在苦瓜不同组织中的相对表达量依次表现为茎>卷须>老叶>根>嫩叶;与对照相比,白粉菌侵染后苦瓜叶片中的Mc MLO11表达量升高,至接种24 h达到峰值,推测其在白粉菌侵染苦瓜的早期产生应答反应;与对照相比,在盐胁迫6 h和干旱胁迫12 h时苦瓜叶片中的Mc MLO11相对表达量达到峰值,分别为对照的56.7和9.07倍,提示Mc MLO11基因可积极响应干旱和盐诱导。【结论】成功克隆了苦瓜Mc MLO11基因,其表达具有组织特异性,该基因可能参与白粉菌胁迫和多种非生物胁迫的调控过程。

【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...

油菜素内酯是调节植物生理活动的重要植物激素,DWF1是油菜素内酯合成途径中重要的合成酶之一。为了研究油菜素内酯合成酶基因DWF1在甜瓜果实发育过程中的功能,从甜瓜中克隆得到CmDWF1基因,并对该基因及其编码蛋白进行了生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR方法分析了该基因在甜瓜不同组织器官中的表达。结果表明:CmDWF1基因的开放阅读框片段长为1 701 bp,编码566个氨基酸,预测其编码蛋白的分子质量为66.115 11 ku,理论等电点为6.96,不稳定指数为48.18,总平均亲水性为-0.402,属于亲水性蛋白。CmDWF1蛋白含有FAD-binding-4结构域,推测其具有FAD氧化还原酶特性。该蛋白信号肽序列,在细胞质中的定位系数为9,推测其主要在细胞质中分布。二级结构预测显示,CmDWF1蛋白中α-螺旋的含量相对较高,为37.81%。系统进化分析表明,CmDWF1蛋白与黄瓜的亲缘关系较近;实时定量PCR结果表明,该基因在甜瓜的根、茎及叶中均有表达,但在根中表达量最高,并且在甜瓜果实授粉后25 d内表达量有明显的上升,35～45 d内表达量呈下降趋势。由以上结果可知,CmDWF1基因可能参与甜瓜油菜素内酯的合成,并进一步调节甜瓜的生长发育。

根据MADS box基因保守区结构 ,设计简并性引物 ,利用 3’RACE方法 ,从苦瓜 (MomordicacharantiaL .)中分离出花特异表达基因的cDNA片段 .同时利用 5’RACE方法获得了全长cDNA ,命名为BAG .序列分析表明 ,该cDNA全长 10 0 1bp ,含一个编码 2 2 8个氨基酸的完整开放阅读框 ,5’端和 3’端非翻译区分别为 5 0、2 6 7个碱基 ,poly(A)尾巴长 2 2个核苷酸 ,具有典型的植物MADS box基因的结构 .该基因编码的蛋白质与黄瓜 (CUM10 ,CAG1) ,棉花(GHMADS 2 ) ,以及拟南芥AGL11等MAD...

为了深入研究棉花JAZ基因在低温响应中的作用机理,利用RT-PCR方法从陆地棉中棉所36中克隆出一个低温应答基因GhJAZ1(GenBank登录号KJ562212)。全长CDS序列为810 bp,编码270个氨基酸,预测编码蛋白质的分子量为29.808 ku,理论等电点为8.33,为非跨膜蛋白。该基因编码蛋白具有一个N端NT结构域、一个TIFY结构域和一个C端Jas结构域。系统进化树分析发现,该蛋白与可可树和黄麻的亲缘关系最近。荧光实时定量PCR分析发现,GhJAZ1基因在下胚轴和根中显著高表达。此外,该

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...

利用简并引物从小豆中扩增出1条与植物几丁质酶基因高度同源的片段,命名为VaAC1,通过RACE技术延伸VaAC1基因的3'端和5'端,VaAC1基因完整ORF长度为885 bp,编码294个氨基酸,拥有几丁质酶蛋白家族典型保守结构域GH18_chitinase-like。RT-PCR分析表明,VaAC1基因在小豆根、茎和叶中均有表达,且在叶中的表达相对较高;大豆花叶病毒处理后,VaAC1基因在叶中的表达量显著增强,显示小豆VaAC1基因与病毒病密切相关。

为探究RPM1在高粱抗病过程中的作用，以高粱抗黑穗病品种SX44B为材料，采用同源克隆法获得一个高粱SbRPM1基因。生物信息学分析结果显示：该基因的cDNA全长2 802 bp,预测共编码933个氨基酸。该基因编码蛋白的理论分子质量为106.1 ku,等电点为7.11,为亲水性蛋白质；该蛋白无跨膜结构，亚细胞定位在细胞质中。保守结构域分析显示，SbRPM1蛋白含有RX-CC-like、NB-ARC和LRR结构域，属于NLRs受体蛋白家族中的CNL类蛋白。系统发育关系分析表明，SbRPM1蛋白与南荻RPM1蛋白亲缘关系最近。通过实时荧光定量PCR技术检测SbRPM1基因的表达模式，结果表明，该基因在叶和花序中表达量较高，其次是根，在茎中表达量最低。在接种丝黑穗病原菌后24～72 h抗病品种中SbRPM1基因的表达显著上调，表明该基因受病原菌诱导表达，在高粱抗病反应中扮演着重要角色。首次在高粱中克隆得到SbRPM1基因CDS序列，解析了该基因的结构、性质与表达的特征。

以甜瓜叶片基因组DNA为模板,PGIP基因保守序列设计引物,PCR扩增到1条全长978 bp的目的片段。该基因包含有1个完整的开放阅读框,没有内含子,编码326个氨基酸,其编码的氨基酸序列中含有一段典型的亮氨酸重复序列。序列比对表明:该基因编码的氨基酸序列与GenBank中的PGIP基因氨基酸序列(AAP41199)同源性为100%;RT-PCR表达分析表明,该基因在甜瓜叶、茎、根、果实中表达,在花中不表达。为植物分子抗病育种提供了1条基因资源。

GDSL脂解酶是影响角质层发育的重要基因，克隆黄瓜GDSL脂解酶基因，并分析其表达模式，旨在为黄瓜角质层发育及黄瓜果实光泽的研究奠定基础。根据黄瓜基因组数据库中的参考序列，对黄瓜GDSL脂解酶基因进行克隆，并进行生物信息学分析。利用qRT-PCR技术明确该基因在黄瓜各组织部位中的表达情况。以6份光泽性不同的黄瓜为材料，对该基因序列进行克隆，以明确该基因在不同光泽性黄瓜中的作用。对黄瓜GDSL脂解酶基因启动子进行克隆并分析其作用元件。参照黄瓜基因组数据库设计扩增引物进行PCR扩增，获得CsGDSL基因，CDS长度1 059 bp,编码352个氨基酸，二级结构以无规卷曲(45.45%)与α-螺旋(33.24%)为主；该基因在进化过程中较为保守，与甜瓜CmGDSL亲缘关系最为紧密；在黄瓜花后3 d的子房中表达量较开花0 d的子房高；在6个品种中CsGDSL基因CDS序列保守；CsGDSL基因与逆境胁迫、激素及光等具有响应。获得了CsGDSL脂解酶基因，明确了其在黄瓜不同组织部位中的表达情况，该基因在不同材料中较为保守，由此推测，黄瓜CsGDSL可能影响黄瓜果皮光泽。

为研究草莓中ＳＣＦ复合体的功能，以栽培草莓品种‘７４’为试材，采用同源克隆的方法分离出２个ＳＫＰ１基因。这２个基因核苷酸序列全长均为５１９ｂＰ，核苷酸序列相似性为９８．４６％，氨基酸序列相似性为９８．８４％，并具有特殊的‘ＧＶＤＥＤ’尾巴结构，分别命名为ＦａＳＫＰ１－１ａ和ＦａＳＫＰ１－１ｂ（基因登录号分别为ＫＵ９７５０５７和ＫＵ９７５０５８）。ＲＴ－ＰＣＲ和ＤＣａＰＳ分析发现ＦａＳＫＰ１－１ａ和ＦａＳＫＰ１－１ｂ在草莓根、茎、叶、花托、花粉、花柱、果实中均高表达，在花瓣中表达量低。上述结果表明ＦａＳＫＰ１－１可能在草莓ＳＣＦ复合体的形成过程中发挥重要作用。

【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】通过对黄瓜白粉病抗性基因的精细定位,明确抗性基因的候选区段,为进一步克隆基因及解析基因功能奠定基础。【方法】本研究选用高抗白粉病资源(自交系‘74’)和感白粉病资源(自交系‘80’)配制杂交组合,构建F_1、F_2群体,利用单囊壳白粉菌鉴定亲本及群体白粉病抗性并进行遗传分析;采用BSA-seq的方法对黄瓜白粉病抗性基因进行初步定位,在此基础上在候选区段开发分子标记,进一步精细定位白粉病抗性基因。【结果】分离群体单株表型鉴定结果表明,自交系74的抗性是由不完全隐性基因控制的。BSA-seq技术初步将抗性基因定位于5号染色体15—25 Mb位置,命名为PM 74。最终,利用分子标记将抗性基因定位于SSR15321和SSR07531之间,遗传距离为3.06 c M,物理距离为238 444 bp,可解释41.95%的表型变异。生物信息学分析表明在候选区段内包含有17个候选基因,其中Cucsa.275630为TIR-NBS-LRR类基因。【结论】本研究将黄瓜白粉病抗性基因精细定位到约238 kb的候选区段内,区段内包含有一个TIR-NBS-LRR基因,该基因将是今后研究的重点候选基因。