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[期刊] 华北农学报
[作者]
程子义 魏凤菊 闫爱华 张蕴玮 王冬梅
在本实验室前期构建的非亲和互作的SSH文库基础上,从叶锈菌侵染的小麦叶片中发现在接种后8 h表现高表达量的CDPK2-EST。CDPKs即钙离子依赖蛋白激酶,是植物细胞应对各种生物和非生物胁迫过程中承接Ca2+流变化的重要因素。为进一步研究CDPK2在小麦与叶锈菌互作过程中的表达特性,采用RT-PCR和Western-Blotting技术分别在mRNA水平和蛋白质水平对小麦受叶锈菌侵染后不同亲和性组合中CDPK2的表达谱进行了检测。结果表明,小麦CDPK2基因受叶锈菌侵染诱导,不亲和组合在接种后4 h无论在mRNA水平还是蛋白质水平该基因均表现上调表达,而转录水平的表达量在接种后16 h降至对...
关键词：
钙离子依赖蛋白激酶 叶锈菌 小麦
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张艺博 路亚南 刘娜 肖继斌 李闯 程琨 邢国珍 马振玲 郑文明
为挖掘与叶锈菌萌发及早期侵染相关的关键基因，利用PacBio SMRT和Illumina HiSeq测序技术对叶锈菌夏孢子萌发0、2、4、8、12和24h的孢子和芽管进行转录组测序，通过全长转录本基因表达差异分析和生物信息学分析进行候选基因筛选，利用qRT-PCR技术对候选基因在不同毒力菌系与小麦的亲和/非亲和互作中的表达模式进行系统分析。结果表明：1）综合分析筛选出差异显著且功能相关的4个候选基因，其中，PTTG＿1050为SNARE蛋白的编码基因，可能参与SNARE介导的囊泡运输；PTTG＿4765属于ABC转运蛋白基因家族PDR亚族；PTTG＿1823属于PKc＿Like超基因家族；PTTG＿1279为候选分泌蛋白编码基因。2)4个候选基因在侵染早期受到强烈诱导或抑制，且在亲和互作中表达量高于非亲和互作，说明其在叶锈菌的早期侵染和扩展中发挥了重要作用，可能是早期成功侵染的关键基因。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
吴珂妍 千慧敏 赵俊溢 李闯 路亚南 邢国珍 刘娜 郑文明
为挖掘小麦锈菌侵染过程中发挥关键作用的植物细胞壁降解酶（Plant cell wall-degrading enzymes,PCWDEs）基因，通过生物信息学方法对小麦3种锈菌（叶锈菌、条锈菌和秆锈菌）基因组中的碳水化合物活性酶（Carbohydrate-active enzymes, CAZymes）进行预测分析，在此基础上对其中的PCWDEs基因家族进行全基因组范围的筛选鉴定，并利用qRT-PCR方法对叶锈菌PCWDEs家族成员在侵染过程中的转录水平进行了检测分析。结果表明：1）小麦叶锈菌、条锈菌和秆锈菌基因组分别编码355、322和345个CAZymes家族成员基因以及160、153和158个PCWDEs基因；小麦3种锈菌共含75个保守CAZymes基因亚家族和94个PCWDEs直系同源基因簇。2)16个叶锈菌特异性PCWDEs基因在亲和（Pt15-‘中国春’）/非亲和（Pt15-‘云麦34’）互作过程中均受到不同程度的诱导表达，但非亲和互作中在侵染更早期就已受到诱导上调表达。3）叶锈菌特异性PCWDEs基因簇中有4个PCWDEs被鉴定为类扩展蛋白，其在侵染过程中受到诱导表达，说明类扩展蛋白可能在降解纤维素突破侵染屏障中发挥重要作用。综上，在小麦3种锈菌全基因组范围鉴定了PCWDEs基因，初步明确部分基因在锈菌侵染过程中的表达模式，PCWDEs可能在小麦锈菌致病过程中发挥重要作用。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
栗小英 高琳 张艳俊 王海燕 刘大群
【目的】β-1,3-葡聚糖酶是一种病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白,了解小麦TcLr35中β-1,3-葡聚糖酶基因在叶锈菌(Puccinia triticina)与TcLr35小麦互作体系中的表达模式,明确其与TcLr35小麦抗叶锈病相关性,进而探讨PR蛋白介导的小麦成株抗叶锈病的分子机理。【方法】在前期研究基础上,利用生物信息学方法分析已克隆β-1,3-葡聚糖酶类病程相关蛋白基因TaLr35PR2结构特征,利用半定量RT-PCR方法结合genetools和SPSS软件检测叶锈菌及信号分子诱导后不同时间点该基因表达量,并明确其在小麦根、茎和叶各生长器官及小麦不同生...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
关明俐 窦世娟 李雪姣 贾霖 史佳楠 曾祥然 贾盟 郭美岑 刘丽娟 李莉云 刘国振
【目的】了解病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白质在植物防卫体系中的表达模式进而探讨水稻抗病的分子机理。【方法】选取10个前期工作中鉴定的差异转录PR基因,利用免疫印迹(Western blotting,WB)技术检测它们在水稻正常生长和与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae Xoo)互作过程中的表达丰度变化。【结果】发现随着水稻的生长,Os12g43380、Os12g36830、Os12g36860、Os12g36840、Os02g41670、Os05g35290和Os12g33610的表达逐步增加,一般在开花期达到最高,成熟期有所降...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王艳飞 屈志鹏 张永红 马金彪 郭军 韩青梅 黄丽丽 康振生
【目的】了解小麦受条锈菌诱导后的基因表达情况,从分子水平揭示寄主与病原菌非亲和互作机理。【方法】以小麦品种水源11和条锈菌CY23号小种组成的非亲和组合为材料,利用SMART技术构建条锈菌诱导的小麦叶片cDNA文库。随机挑取克隆测序,对其中获得的507条高质量表达序列标签(EST)进行生物信息学分析。【结果】得到原始文库的滴度为1.2×106pfu·ml-1,扩增文库滴度2×109pfu·ml-1,重组率97%,插入片段大小为0.4～3kb。对获得的237个非重复序列进行BLAST分析,已知功能基因大部分与能量代谢、蛋白质合成修饰及加工、转运、信号转导、防卫反应等相关。【结论】该cDNA文库质...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王率伍 秦昭 赵世佳 刘子豪 路亚南 马保站 肖继斌 程琨 郑文明 刘娜
为探究转录因子TaMADS2在小麦抗叶锈病中的功能，以TaMADS2基因在亲和/非亲和小麦与叶锈菌互作过程中上调表达，且在非亲和组合中上调表达时期较亲和组合更早为依据，利用BSMV-VIGS技术沉默‘中国春’‘郑麦9023’中TaMADS2基因表达，观察TaMADS2沉默植株的表型以及病程相关基因的转录水平变化。结果表明：在接种叶锈菌后，TaMADS2基因沉默植株较对照相比叶锈菌感染加重，单侵染点处活性氧积累面积减小，菌丝长度增加，发病面积增大，促进了病原菌的生长，减弱了植物的抗性反应；通过qRT-PCR分析发现在叶锈菌侵染早期，病程相关基因TaPR1和TaPR2的表达水平下调。综上，TaMADS2基因可能通过调控抗病相关基因的表达正向调控小麦对叶锈菌的抗性。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
赵丹 周丽青 郑言鑫 孙秀俊 吴彪 刘志鸿 吴宙 吴磊
Foxl2是叉头状转录因子(forkhead transcription factor， Fox)基因家族的重要成员之一，在卵巢发育和性别调控中发挥着重要作用。为探究Foxl2在虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)性腺发育中的表达调控模式，利用生物信息学方法分析了虾夷扇贝Foxl2的序列特征；采用半定量PCR(RT-PCR)检测了Foxl2在不同组织中的表达差异。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和原位杂交技术(ISH)揭示了Foxl2在性腺发育4个时期(增殖期、生长期、成熟期和排放期)的时空表达变化。结果显示，虾夷扇贝Foxl2序列包含Fox基因家族共有的FH结构域；多重序列比较分析显示，虾夷扇贝与栉孔扇贝(Chlamys farreri)、欧洲大扇贝(Pecten maximus)的相似性最高，分别为98%、96%。系统进化树分析显示，在不同物种以及进化的过程中，Foxl2基因具有较高的保守性。定量分析和原位杂交结果显示，原位杂交阳性信号主要定位在生殖细胞的细胞质中。在虾夷扇贝的鳃、肾、肝胰腺、精巢中，都可检测到少量Foxl2转录本的存在，在卵巢中表达量最高，且在卵巢成熟期达到最高值。随着性腺发育和精细胞的逐级分化，Foxl2的表达量呈下降趋势，这与原位杂交的结果一致。研究结果表明，Foxl2在虾夷扇贝卵巢发育中可能发挥重要作用，推测其是雌性虾夷扇贝性腺发育调控中的关键基因，可为今后阐明其在虾夷扇贝性别分化进程中的功能提供理论依据。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
王伟 吴旭干 徐蕾 姚琴琴 成永旭
通过荧光定量PCR(qR T-PCR)技术对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)Myostatin(EsM STN)基因在不同组织及蜕皮阶段的表达情况进行了分析。结果显示:(1)EsM STN在蜕皮间期(C期)中华绒螯蟹肌肉组织中的基因表达水平最高,胸神经节和脑神经节中也有较高水平的表达,暗示EsM STN基因的功能并不局限于肌肉生长的调节。(2)在不同蜕皮阶段,肌肉中EsM STN的基因表达水平在蜕皮后期(AB期)最高,蜕皮前期(D期)最低,推测EsM STN可能正向调节中华绒螯蟹肌肉生长,参与肌肉组织蜕皮后的生长以及蜕皮前的萎缩过程;肝胰腺、上皮组织中EsM STN的最高基因...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
陈玥颖 郭军 代西维 段迎辉 魏国荣 黄丽丽 康振生
【目的】克隆小麦条锈菌产孢相关基因PsCon1,分析其在病菌不同发育时期的表达水平。【方法】利用RT-PCR和PCR技术克隆PsCon1的cDNA序列和基因组序列,采用生物信息学技术预测分析该基因的DNA序列结构及其编码蛋白的保守域等基本特性,运用实时荧光定量RT-PCR技术分析PsCon1在夏孢子,芽管以及不同侵染时间的表达水平。【结果】PsCon1由3个外显子和2个内含子构成,开放阅读框长为252bp,编码83个氨基酸;编码的蛋白PSCON1不含跨膜区,无信号肽,定位在细胞质,具有2个conidiation-specific protein6保守结构域。PsCon1与小麦秆锈菌核苷酸序列的...
[期刊] 中国水产科学
[作者]
刘晓玲 刘建国 王丹 张子炎 张志峰
Foxl2基因在哺乳动物中是雌性相关基因,参与卵巢发育和功能维持。本研究利用荧光定量PCR和原位杂交技术,对栉孔扇贝(Chlamys farreri)foxl2(Cf-foxl2)在发育过程中的表达图式进行了分析。研究发现Cf-foxl2在受精卵中呈低水平表达,随着发育进行表达量增高,D形幼虫期表达量最高,之后表达量迅速下降。原位杂交结果显示Cf-foxl2表达量在担轮幼虫之前在体内均匀分布;强阳性信号在担轮幼虫口凹附近呈对称分布;至D形幼虫期强阳性信号主要集中在内脏团和外套膜边缘处;之后信号消失,直到性别分化后在卵巢中再次出现。本实验结果暗示Cf-foxl2与卵巢发育相关,鉴于该基因在发育早...
关键词：
栉孔扇贝 foxl2 发育 表达
[期刊] 华北农学报
[作者]
阎爱华 张立峰 张韫玮 刘猛 侯春燕 王冬梅
试验采用小麦单基因系TcLr19,感病对照Thacher(Tc)及叶锈菌小种366和165,利用组织化学方法,对接种后不同时间点叶锈菌在亲和和不亲和寄主上的发育情况进行观察,并对表现不同侵染型的TcLr19-叶锈菌组合中的2种防御酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(PO)的活性变化及发生过敏性死亡(HR)的细胞面积进行测定。结果表明,伴随着叶锈菌的侵染,TcLr19接种叶锈菌小种366(侵染型为0;)后PAL的活性分别在24,72 h出现高峰,PO活性在48 h达到最高峰,发生HR的细胞面积从接种后24 h逐渐增加直至96 h达到高峰;而接种叶锈菌小种165(侵染型为1)后2种酶活性变化及...
[期刊] 华北农学报
[作者]
张宝娜 张鹏钰 王同朝 王翔 尹钧 卫丽
为进一步完善普通小麦春化特性理论基础，从不同春化特性小麦品种ＲＮＡ－Ｓｅｑ结果中筛选得到一个春化诱导上调表达的ｅＳＴ序列ＵＮｉｇｅＮｅ３２３０，经ＮＣＢｉ比对与小麦ｗＣｏＲ１４Ａ基因序列一致。为进一步明确该基因在春化过程中的功能，利用荧光定量ＰＣＲ分析了ｗＣｏＲ１４Ａ基因在非生物胁迫下的表达特性，结果显示，ｗＣｏＲ１４Ａ基因能够响应低温、ＡＢＡ、干旱等非生物胁迫。对ｗＣｏＲ１４Ａ基因在不同春化发育特性小麦品种中的表达分析表明，该基因在不同发育特性小麦品种中的表达总体表现为春性＞半冬性＞冬性＞强冬性，而且表达时间表现为冬性和强冬性早于春性和半冬性。
关键词：
小麦 非生物胁迫 春化 表达分析
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
曹丹丹 刘金相 王志刚 张全启 齐洁 王旭波 于海洋
本研究利用实验室已建牙鲆(Paralichthys olivaceus)转录组数据库预测得到牙鲆NOD2基因(PoNOD2),并利用PCR技术进行序列验证。同时,设计迟缓爱德华氏菌注射感染牙鲆成鱼和体外免疫刺激牙鲆鳃细胞系实验,探究PoNOD2基因在抗菌免疫反应中的作用。PoNOD2基因的开放阅读框长度为2964 bp,编码988个氨基酸。PoNOD2蛋白有3种保守结构域,包括C-末端LRR,中心NACHT和N-末端CARD结构域。实时荧光定量PCR结果显示,在所检测牙鲆组织中,迟缓爱德华氏菌的侵染能显著上调PoNOD2的表达。体外免疫刺激牙鲆鳃细胞系实验显示,在PGN、PolyⅠ:C和迟缓爱德华氏菌刺激下,PoNOD2表达上调。亚细胞定位显示,PoNOD2蛋白定位于牙鲆鳃细胞的细胞质中。在迟缓爱德华氏菌侵染牙鲆鳃细胞过程中,PoNOD2基因的过表达能够抑制细菌生长,并引起IL-1β、IL-6和IL-8等炎性细胞因子的表达上调。结果表明,PoNOD2在抑制迟缓爱德华氏菌生长以及调节牙鲆对病原菌的免疫应答中发挥重要作用。
[期刊] 华北农学报
[作者]
付胜杰 王晖 冯丽娜 李星 王珅 杨文香 刘大群
首次使用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析两种小麦材料近等基因系TcLr19及其感病亲本Thatcher的甲基化水平,同时比较了苗期接种叶锈菌生理品种THTT前后基因组DNA胞嘧啶甲基化模式。60对选扩引物对接种前后的小麦DNA进行全基因组筛选,共得到3 554个片段。其中998个片段是两种甲基化模式中的一种,小麦近等基因系TcLr19及其感病亲本Thatcher的甲基化水平约为28.1%。在所有的引物中,并没有直接分离得到接菌前后的甲基化模式的差异。结果初步表明,叶锈菌可能并没有诱导植物基因组DNA胞嘧啶位点的甲基化模式变化。
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