[目的]强致病锈菌亲和型树种欧美杨适合做寄主感病分子机理研究。研究表明转录因子及其调控miRNA在杨树抗/感病过程中起重要的信号传导和调控作用,决定杨树与锈菌的亲和性。为深入研究杨树感病性,对欧美杨R2R3-MYB转录因子及其调控miRNA进行研究。[方法]构建锈菌侵染和未侵染miRNA组、降解组文库和基因表达谱文库,进行高通量测序。对基因表达谱结果进行生物信息学分析鉴定R2R3-MYBs,根据miRNA组和降解组数据确定R2R3-MYBs调控miRNA。应用定量PCR技术鉴定候选R2R3-MYBs和其调

利用同源克隆方法首次从欧美杨雄花序克隆到1个R2R3-MYB基因PeMYBF1。序列分析结果显示:该基因编码的蛋白质具有典型R2R3-MYB转录因子序列特征,即N端含有2个由53个氨基酸组成的MYB结构域,暗示PeMYBF1是1个欧美杨R2R3-MYB转录因子家族的新成员。聚类分析表明:PeMYBF1归属为第19亚组,该亚组成员在花发育过程中发挥重要作用。器官特异性表达模式分析结果显示:PeMYBF1特异在雄花序和雌花序中表达,暗示PeMYBF1可能参与欧美杨花发育的调控。进一步的分析结果显示:PeMYBF1在不同发育时期花序中的表达水平受到严格调控。

由落叶松－杨栅锈菌引起的杨树叶锈病分布广泛，危害严重。为探究杨树Ｃ１４族Ｒ２Ｒ３－ＭＹＢ基因在杨树抗锈菌过敏性反应中的调控作用，对接种了落叶松－杨栅锈菌Ｅ４强致病性生理小种的２种杨树叶片进行症状观察、感病指数判定并对２种杨树Ｃ１４族共６条Ｒ２Ｒ３－ＭＹＢ基因表达量变化情况进行分析。接种７ ｄｐｉ后，弱感病性树种杂交杨叶片产生的夏孢子堆数量显著少于感病树种欧美杨。杂交杨叶片４ ｄｐｉ开始出现过敏性反应症状，欧美杨未观察到类似症状。表明过敏性反应可有效阻止锈菌夏孢子堆形成，降低杨树感病性。杂交杨与欧美杨Ｒ２Ｒ３－ＭＹＢ基因表达量变化趋势相反，预测杨树Ｃ１４族Ｒ２Ｒ３－ＭＹＢ基因为杨树与病原互作过程．．．

【目的】R2R3-MYB转录因子是植物中重要的一类转录因子，在调节色素积累方面发挥着重要作用。云南栘[木衣]存在显著的果皮颜色变异，通过分析R2R3-MYB转录因子在3种变异类型果皮的表达模式，旨在筛选可能参与果皮着色的候选基因。【方法】以3种变异类型果皮为材料，基于其转录组数据对R2R3-MYB转录因子进行鉴定，并对其理化性质、系统发育、保守结构域、保守基序和表达模式进行分析。【结果】共鉴定出99个R2R3-MYB转录因子，以不稳定亲水蛋白为主，其氨基酸长度在86～881 aa之间，相对分子质量在10.21～99.63 kDa之间，等电点在5.01～11.44之间；系统发育分析显示，4个云南栘[木衣]R2R3-MYBs和苹果MdMYB10共同聚在S6亚组，说明可能参与调控植物花青素的生物合成；每位成员均含有2个R结构域，每个R结构域在进化过程中都呈现出高度的保守性；保守基序分析结果显示，motif 1～motif 4在大多数成员的N端分布，与R2、R3结构域分布特点相似；表达模式分析表明，48个差异表达的DdR2R3-MYB基因存在5种表达模式，表明DdR2R3-MYB转录因子功能具有一定的多样性。RT-qPCR分析表明，DdR2R3-MYB2/16/18在红色果皮中上调表达显著，DdR2R3-MYB47/48在黄色果皮中上调表达显著。【结论】基于系统发育及表达模式分析结果，共筛选出3个可能调控花青素生物合成和2个可能调控类胡萝卜素生物合成的候选基因，为云南栘[木衣]果皮着色相关基因的挖掘奠定理论基础。

【目的】鉴定并分析转双抗虫基因（ＢｔＣｒｙｌ ＡＣ和ＡＰＩ基因）欧美杨１０７杨（简称：转基因１０７杨）中外源基因的表达情况，并且筛选出对鳞翅目害虫美国白蛾和杨扇舟蛾具有高抗虫性的转基因１０７杨株系【方法】以１０个转基因１０７杨株系２年生田间苗为试验材料，未转基因１０７杨为对照（ＣＫ），进行外源基因表达测定，包括ＰＣ ｒ检测、绝对荧光定量ＰＣ ｒ检测和毒蛋白检测以及鳞翅目害虫抗虫性对比试验【结果】ＰＣｒ检测结果表明，１０个转基因株系均检测到外源基因ＢｔＣｒｙｌ ＡＣ和ＡＰＩ而对照未检测到，证明ＢｔＣｒｙｌ ＡＣ和ＡＰＩ基因已稳定插入转基因植株基因组中。荧光定量ＰＣｒ检测表明，８月份ＰＢ１，ＰＢ２．．．

以欧美杨为材料，通过ＲＴ－ＰＣＲ方法从欧美杨叶片中克隆到了抗旱脱水素ＤＨＮ２ｂ基因（命名为ＰＤＤＨＮ２ｂ），该基因开放阅读框为１４４０ ｂＰ，编码３７９个氨基酸，绝大多数氨基酸组成属于亲水性氨基酸，无明显跨膜结构域。亚细胞定位表明ＰＤＤＨＮ２ｂ基因定位在细胞质或细胞膜上。荧光定量ＰＣＲ分析表明：该基因在顶端中表达量最高，功能叶、根和茎中则无表达。同时该基因受ＮａＣｌ、ａｂａ和干旱等诱导表达。另外，构建了原核表达载体ＰＥＴＰＤＤＨＮ２ｂ，并在大肠杆菌ｂｌ２１中表达融合蛋白，诱导纯化后免疫小白鼠，制备抗体。ＳＤＳ－ＰａＧＥ电泳结果表明，融合蛋白分子量为５８ｋｕ。最后利用Ｎｉ－ＮＴａ纯化的ＰＤＤＨＮ．．．

以欧美杨为材料,通过RT-PCR方法从欧美杨叶片中克隆到了抗旱脱水素DHN2b基因(命名为PdDHN2b),该基因开放阅读框为1440 bp,编码379个氨基酸,绝大多数氨基酸组成属于亲水性氨基酸,无明显跨膜结构域。亚细胞定位表明PdDHN2b基因定位在细胞质或细胞膜上。荧光定量PCR分析表明:该基因在顶端中表达量最高,功能叶、根和茎中则无表达。同时该基因受NaCl、ABA和干旱等诱导表达。另外,构建了原核表达载体pETPdDHN2b,并在大肠杆菌BL21中表达融合蛋白,诱导纯化后免疫小白鼠,制备抗体。SDS-PAGE电泳结果表明,融合蛋白分子量为58ku。最后利用Ni-NTA纯化的PdDHN...

【目的】探究转多基因欧美杨107杨中外源Bt基因是否稳定存在及表达,探索转基因107杨不同时间、不同部位Bt毒蛋白表达规律,研究多基因转化的载体结构及基因互作对外源基因表达稳定性和高效性的影响。【方法】选取1年生转Cry1Ac-Cry3A-NTHK1基因107杨3个株系(A1、A2、A3)和转Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨3个株系(B1、B2、B3),通过PCR技术对转基因107杨中外源基因进行检测和验证,通过实时荧光定量PCR对Bt基因的转录丰度进行检测,利用ELISA技术对转基因107杨不同时间、不同部位毒蛋白含量进行检测。【结果】PCR检测结果显示,转基因107杨均能扩增出与阳性对照大小一致的特异性条带,阴性对照未扩增出特异性条带,证明外源基因在转基因107杨中稳定存在;实时荧光定量PCR检测结果表明,2种Bt基因在转基因107杨中均能稳定表达,Cry1Ac基因的转录丰度在2.1×10~4～5.1×10~4之间,Cry3A基因的转录丰度在2.8×10~6～5.6×10~7之间,Cry1Ac基因和Cry3A基因转录丰度无相关性; ELISA技术检测结果显示,转基因107杨中均检测到Cry1Ac和Cry3A毒蛋白存在。2种Bt基因转录丰度和毒蛋白含量无相关性,但2种Bt毒蛋白含量之间呈现出正相关关系。转2种不同载体的107杨6、7月份2种Bt毒蛋白的含量较低,8月份急剧上升,Cry1Ac毒蛋白的含量均在9月份达到峰值,Cry3A毒蛋白含量均在8月份达到峰值,10月急剧下降。8月份不同部位(上、中、下)的叶片Bt毒蛋白含量未表现出一致性规律,不同部位(上、中、下)木质部的Bt毒蛋白含量也未呈现出一致性规律。【结论】转Cry1Ac-Cry3A-NTHK1基因107杨和转Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨不同株系间2种Bt基因的转录丰度存在显著差异,Cry3A基因的转录丰度显著高于Cry1Ac基因; 2种Bt毒蛋白在各株系间存在显著差异,Cry1Ac毒蛋白含量极低,Cry3A毒蛋白含量极显著高于Cry1Ac,与转录水平检测结果一致。2种不同载体之间Cry1Ac基因转录丰度、毒蛋白表达模式及含量无明显差异,Cry3A基因转录丰度、毒蛋白表达模式及含量也无明显差异。在转基因107杨整个生长季中,Cry1Ac和Cry3A平均毒蛋白含量变化趋势基本一致,呈单峰模式。

An R2R3 MYB gene,PeMYBL1,was isolated from male inflorescence of Populus?euramericana by homologous cloning combined with in silico cloning techniques.The full length of PeMYBL1 cDNA was 1 094 bp encoding 276 amino acids.The deduced amino acid sequence contained two conserved MYB domains near the N-...

为弄清Sly-miR1917以及其靶基因SlCTR4sv3在番茄生长发育和响应外界刺激中的表达模式,以中蔬6号番茄(Solanum lycopersicum L.Zhongshu 6)为试材,实时荧光定量PCR检测Sly-miR1917和SlCTR4sv3在番茄不同组织部位的表达,并结合生物信息学分析Sly-miR1917和SlCTR4sv3启动子顺式作用元件,调查了二者对相应激素和非生物胁迫的响应模式。此外,为进一步明确靶基因是否对Sly-miR1917存在反馈调控机制,应用Gateway重组技术将Sl

【目的】花青素苷是月季花瓣呈红色或粉色的重要因素。R2R3-MYB蛋白是调控植物花青素苷合成的关键转录因子。从月季花瓣中克隆花青素苷调控相关的R2R3-MYB蛋白同源基因,并分析这些基因与月季花瓣颜色和花青素苷合成的关系,为花色基因工程改良奠定基础。【方法】根据植物花青素苷调控相关R2R3-MYB蛋白的保守序列设计简并引物,结合3'-RACE和Y-RACE方法从月季花瓣中扩增同源基因的全长编码序列。用植物第四(Sg4)和第六(Sg6)亚家族的R2R3-MYB蛋白、拟南芥次生代谢调控相关的R2R3-MYB序列和克隆基因的编码蛋白进行多序列比较和进化分析。通过比较不同颜色的月季花瓣中花青素苷含量和...

【目的】二氧化硫（SO_2）处理可有效防治葡萄灰霉病和采后腐烂，但会导致浆果脱落，研究SO_2引起葡萄浆果脱落的分子机制，明确关键基因和转录调控机制。【方法】使用SO_2处理‘巨峰’葡萄，分别在2、4和6 d进行采样并统计对照组（CK）和SO_2处理组的葡萄浆果脱落率。通过高通量测序技术对CK对照组和SO_2处理组‘巨峰’葡萄采后2、4和6 d的样品测序，以葡萄基因组作为参考基因组进行序列比对，利用TPM算法计算基因表达量，使用基因集富集分析（GSEA）、基因共表达网络（GCN）以及转录调控网络预测方法对转录组数据进行系统的分析，并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对其表达量进行验证。【结果】SO_2处理能够显著诱导葡萄浆果脱落，2 d时，SO_2处理的葡萄浆果脱落率为9.88%,4 d时达到19.24%，且均显著高于对照组，6 d时脱落率达到38.25%，而对照组脱落率仅11.85%。通过GSEA分析，发现在CK组富集的GO生物过程主要与氧化应激反应、细胞壁代谢以及苯丙氨酸代谢通路相关，其中4 d时CK组富集到植物细胞壁组织、果胶代谢、细胞壁修饰、聚半乳糖醛酸等通路。在SO_2组富集的GO生物过程主要与能量代谢通路相关，其中2 d时在SO_2组富集到光合作用、四吡咯代谢、前体代谢物和能量的产生、葡萄糖代谢等通路。CK组富集的KEGG代谢通路主要有戊糖和葡萄糖醛酸的相互转换、半乳糖代谢、植物激素信号转导、柠檬酸循环（TCA循环）等，SO_2组有光合作用、柠檬酸循环（TCA循环）、糖酵解等。GCN将GSEA分析中的领头基因分为12个水平，水平4—9均富集到了能量代谢、糖代谢相关通路，其中水平4富集到激素反应、氧化应激反应。对GCN关键水平中的基因启动子序列进行转录调控预测分析，结果显示95个转录因子（TFs）与269个靶基因存在987对调控关系。WRKY14、WOX8、KUA1在SO_2处理下持续下调，MYB60、MYB73、ANL2、ERF2、DOF3.6、GATA25、WRKY57、KAN2、ATHB6在SO_2处理后持续上调。此外，MYB15、WRKY11、WRKY33、WRKY40、WRK75先上调后下调。ERF2、MYB60和WRKY40的转录调控网络发现调控的靶基因涉及细胞壁代谢、糖代谢等相关途径。qRT-PCR结果显示PME36和ERF2上调表达趋势相似，GAUT7、MYB60、UGE3上调表达趋势相似，此外，WRKY40在SO_2处理的2和4 d被诱导上调，PPME1、COMT1表达持续下调，SO_2处理4 d时LAC15被显著诱导上调。【结论】SO_2诱导营养物质代谢、能量代谢、细胞壁代谢途径相关基因的表达，该过程受到多种转录因子调控，最终导致葡萄浆果脱落。

ＴｈＶｈＡｃ１基因能响应干旱、盐、重金属等胁迫诱导，该基因能有效提高转ＴｈＶｈＡｃ１基因酵母的多种抗逆能力。为进一步研究ＴｈＶｈＡｃ１基因的抗逆调控机理，本研究利用酵母单杂交技术钓取ＴｈＶｈＡｃ１可能的上游调控因子，并利用基因枪瞬时共转化技术进行初步验证。酵母单杂交结果显示，ＴｈＭＹＢ３基因能识别ＴｈＶｈＡｃ１基因上游ＭＹＢ顺式作用元件和含有ＭＹＢ元件的启动子片段。ＴｈＤｏｆ２基因能识别ＴｈＶｈＡｃ１基因上游Ｄｏｆ顺式作用元件和含有Ｄｏｆ元件的启动子片段。但ＴｈＭＹＢ３和ＴｈＤｏｆ２均不能识别突变后的元件及含对应突变元件的启动子片段。将ＴｈＭＹＢ３和ＴｈＤｏｆ２分别构建成效应载体，各元件、突变．．．

【目的】微小RNA(microRNA,miRNA)是一类重要的基因表达调控因子,可影响宿主与病原间的互作过程。蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)是一种特异性侵染蜜蜂幼虫的致死性真菌病原。本研究旨在对意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)幼虫肠道在球囊菌胁迫前期的差异表达miRNA(differentially expressed miRNA,DEmiRNA)及其靶基因进行深入分析,在miRNA组学水平探究意蜂幼虫在球囊菌侵染前期的胁迫应答,并通过构建显著DEmiRNA的调控网络筛选出与宿主应答相关的关键miRNA。【方法】利用small RNA-seq(sRNA-seq)技术对正常及球囊菌侵染的意蜂4日龄幼虫肠道(AmCK和AmT)进行高通量测序,首先对原始数据进行质控和评估,随后将过滤后的数据与西方蜜蜂(Apis mellifera)参考基因组进行比对;将比对上的序列标签(tags)注释到miRBase数据库,得出已知miRNA的表达量;通过TPM(tags per million)算法对各样本中miRNA的表达量进行归一化处理,以|log_2 fold change|≥1且P≤0.05作为标准筛选得到显著DEmiRNA;利用TargetFinder软件预测显著DEmiRNA的靶基因,并对其进行GO和KEGG代谢通路(pathway)富集分析。利用Cytoscape软件对miRNA-mRNA调控网络进行可视化。最后,利用茎环反转录PCR(Stem-loop RT-PCR)和荧光定量PCR(qPCR)验证测序数据的可靠性。【结果】AmCK和AmT样品的测序分别得到13 553 302和10 777 534条原始读段(raw reads),经严格过滤后得到的有效读段(clean reads)数分别为13 186 921和10 480 913条。各样品的生物学重复间的Pearson相关性系数分别在0.9822和0.9508以上。共有10个显著DEmiRNA,包括4个上调miRNA和6个下调miRNA。显著DEmiRNA在AmT的整体表达水平低于AmCK。10个显著DEmiRNA可靶向结合3 788个靶基因,其中上调miRNA的1 240个靶基因可注释到GO数据库中的39个GO条目,主要富集在结合、细胞进程、代谢进程和应激反应等;下调miRNA的749个靶基因可注释到34个GO条目,主要富集在细胞进程、结合、代谢进程和应激反应等。KEGG数据库注释结果显示,上调miRNA和下调miRNA的靶基因分别注释到95和66条代谢通路,富集基因数最多的分别是Wnt信号通路、Hippo信号通路、光传导以及内吞作用、磷脂酰肌醇信号系统、嘌呤代谢。对于上调和下调miRNA,分别有31和52个靶基因注释到内吞作用,15和7个靶基因注释到泛素介导的蛋白水解,11和5个靶基因注释到Jak-STAT信号通路,1和3个靶基因注释到MAPK信号通路。显著DEmiRNA与靶mRNA之间形成复杂的调控网络,7个显著DEmiRNA靶向结合96个与Wnt信号通路相关的mRNA,8个显著DEmiRNA靶向结合55个与内吞作用相关的mRNA。Stem-loop RT-PCR和qPCR结果验证了测序数据的可靠性。【结论】对意蜂幼虫肠道在球囊菌侵染前期的DEmiRNA及其靶基因进行预测和分析,并构建和分析了DEmiRNA-mRNA调控网络,研究结果提供了宿主miRNA的表达谱和差异表达信息,揭示了DEmiRNA通过调控细胞生命活动、新陈代谢以及部分细胞和体液免疫等生物学过程参与宿主的胁迫应答。miR-4331-y、miR-4968-y、miR-8440-y、novel-m0023-5p和novel-m0025-3p共同参与了宿主的Wnt信号通路和内吞作用的调控,可作为白垩病治疗的潜在分子靶标。

以欧美杨107杨为受体材料,利用根癌农杆菌介导法转化β-1,3-葡聚糖酶基因(BG2),经卡那霉素筛选,PCR和Southern检测显示有4个转基因阳性株系,初步证明外源目的基因已整合到107杨基因组中。离体抑菌试验表明转基因107杨(T-107杨)细胞粗提液的抑菌能力明显强于未转基因对照107杨(C-107杨)。在接种杨树溃疡病菌的培养基上培养,T-107杨长势明显强于C-107杨;T-107杨可明显抑制丙二醛(MDA)在植物体内的快速积累,其苯丙氨酸解氨酶(PAL)含量也明显高于C-107杨,PAL含量T-107杨和C-107杨都有先升后降的趋势;15天后C-107杨完全死亡,T-107杨...