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转基因水稻对病原菌侵染的反应和防卫基因的表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了阐明OsBTF3基因在水稻对白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)和细菌性条斑病菌(X. oryzae pv. oryzicola, Xoc)侵染抗/感反应中的功能,本研究以OsBTF3过量表达和RNAi转基因株系为材料,比较分析了T1代株系对病菌侵染的抗感病反应,定量测定了防卫基因的表达动态。结果表明,与野生型对照株相比,无论过量表达株系,还是RNAi株系对Xoo和Xoc侵染均表现为更加感病的反应; 经Xoo接种后,过量表达和RNAi株系OE37和RNAi株系RI30防卫基因的表达发生了不同程度的变化。因此,OsBTF3增量/减量表达对水稻抗/感病性具有重要的调控作用,这种作用可能并不依赖于水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)介导的信号途径。 相似文献
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为研究小麦UDP-葡萄糖基转移酶7(UDP-glycosyltransferase 7,TaUGT7)的抗赤霉病功能,利用DNAMAN 6.0软件对Ta UGT7及其同源蛋白进行序列比对,应用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析经赤霉菌Fusarium graminearum和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）处理后的苏麦3号小穗中TaUGT7基因的表达特征,利用基因枪在洋葱表皮细胞瞬时表达TaUGT7-eGFP进行亚细胞定位,采用农杆菌介导法在小麦品种Fielder中过量表达TaUGT7基因并进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,TaUGT7在氨基酸序列上与已知赤霉病抗性相关UGT相似性较低;TaUGT7在赤霉菌接种24 h后开始被诱导表达,在DON处理2 h后逐步被诱导表达;Ta UGT7蛋白亚细胞定位于细胞膜和细胞核中;qRT-PCR检测发现,TaUGT7在8株独立的过表达转基因株系中均有不同程度的上调表达;与野生型对照相比,过表达株系TaUGT7-395和TaUGT7-457中的平均病小穗率显著下降。... 相似文献
3.
小麦条锈菌效应蛋白HASP2抑制寄主免疫反应 总被引：1，自引：0，他引：1
由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici,Pst)引起的小麦条锈病是小麦上的重要病害。研究小麦条锈菌在致病过程中分泌的毒性效应蛋白分子的功能,对揭示小麦条锈菌致病机理,进而研发病害防治新方法具有重要意义。前期在小麦条锈菌吸器转录组中筛选到一个高丰度表达的分泌蛋白基因HASP2。HASP2基因全长240 bp,其编码的蛋白质N端包含22_aa的信号肽,无跨膜区,无结构域。qRT-PCR显示HASP2在条锈菌CYR32侵染早期上调表达;农杆菌介导的烟草瞬时表达实验表明HASP2能够抑制由小鼠凋亡蛋白BAX诱导的烟草细胞坏死;利用细菌三型分泌系统(T3SS)将 HASP2在小麦中过表达,发现其可以抑制寄主PTI(PAMP-triggered immunity)相关胼胝质积累;同时对HASP2过表达的小麦接种无毒性菌系CYR23后,发现HASP2可以抑制寄主ETI(Effector-triggered immunity)相关活性氧积累和减少细胞坏死面积,但HASP2过表达对条锈菌的生长发育没有显著影响。 相似文献
4.
本研究利用生物信息学方法对玉米BTB家族基因进行系统发育、保守结构域、组织特异性以及在玉米抵抗生物和非生物胁迫过程中的表达规律进行分析。发现玉米70个BTB家族蛋白除AC206223.3外均含有保守的BTB结构域,可分为11个亚家族。玉米BTB家族基因具有明显的组织表达特性,在高温、低温、紫外、高盐和干旱胁迫下以及拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioide)侵染过程中的表达水平呈现出明显的差异。BTB-TAZ亚家族基因在水杨酸、茉莉酸、乙烯处理后表达水平发生明显的变化。结果表明BTB家族基因在玉米抵抗生物和非生物胁迫中发挥重要的作用,为阐明玉米BTB家族基因的功能及其机制奠定了基础。 相似文献
5.
凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinase, LecRLKs)是一类在植物应答多种生物/非生物胁迫中发挥重要作用的类受体激酶。本研究在小麦与条锈菌互作的转录组中筛选到1个在小麦与条锈菌非亲和互作中显著上调表达的LecRLKs基因TaLecRLK1。该基因全长2 292 bp,编码蛋白含有1个胞外信号肽、B-lectin结构域、PAN＿AP结构域、跨膜域和胞内酪氨酸激酶域。qRT-PCR分析表明：TaLecRLK1在小麦与条锈菌非亲和互作早期诱导表达,在烟草及小麦原生质体中瞬时表达,TaLecRLK1-GFP定位在细胞膜上。利用大麦条纹花叶病毒介导的基因沉默技术(BSMV-VIGS)沉默TaLecRLK1,接种无毒性条锈菌小种CYR23后,沉默叶片表面产生少量夏孢子堆,组织学观察发现沉默植株中条锈菌菌丝长度增长、侵染点附近活性氧积累面积减少;TaPR1、TaPR2、TaPR5的表达受到抑制,TaCAT和TaSOD则被迅速诱导表达。综上所述,TaLecRLK1对小麦抗条锈病起到正调控作用。 相似文献
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通过比对分析已知昆虫氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)氨基酸序列并结合本实验室的美国白蛾(Hyphantria cunea)中肠iTRAQ结果,设计了hcapn3基因特异引物,获得hcapn3基因片段。通过RACE-PCR技术获得美国白蛾中肠氨肽酶N基因(hcapn3)全长序列(GenBank登录号为KJ013598)。Blastp分析表明,获得的氨肽酶属于氨肽酶N3家族,命名为HcAPN3。序列分析显示HcAPN3包括952个氨基酸残基,具有典型的谷氨酸锌化氨肽酶(Gluzincin)结构域和羧基端(ERAP1_C)结构域。利用Bac to Bac表达系统在昆虫细胞中表达108kDa的HcAPN3蛋白。在原核表达系统中表达58kDa的Gluzincin结构域和49kDa ERAP1_C的结构域蛋白。Ligand Blot分析结果显示,HcAPN3蛋白及Gluzincin结构域可与Cry1Ac蛋白特异性结合,但ERAP1_C结构域未能与Cry1Ac结合。本研究首次克隆了美国白蛾氨肽酶基因并分析了HcAPN3与Cry1Ac的结合特性,为下一步功能研究提供基础。 相似文献
7.
类病变(lesion simulating disease, LSD)基因编码锌指蛋白家族, 在细胞程序性死亡(PCD)和其他生物过程中发挥作用。本研究鉴定了普通小麦Triticum aestivum和其3种亚基因组供体乌拉尔图小麦T.urartu、野生二粒小麦T.dicoccoides和节节麦Aegilops tauschii中LSD基因家族。结果表明, 普通小麦、乌拉尔图小麦、野生二粒小麦和节节麦中分别含有24、4、10个和5个LSD基因; 同源性分析表明, 普通小麦相关的同源物共70对, 有38对旁系同源物(54%)。蛋白质特征显示, 13个(54%)TaLSD基因含有3个zf-LSD1结构域, 大部分TaLSD为碱性蛋白质、不稳定蛋白质和非亲水蛋白质; 转录组分析表明, 小麦LSD基因的表达量与禾谷镰刀菌、白粉菌和条锈菌的侵染紧密相连。 相似文献
8.
为明确不同野生葡萄株系对霜霉病的抗性差异,以18个种的46份野生葡萄株系为试材,采用叶盘法鉴定其对霜霉病的抗性,并利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)技术对部分关键基因进行定量分析,探讨其在不同抗病株系中的表达模式差异。结果表明,46份野生葡萄株系的病情指数为0～34.72,其中17份为感病株系,病情指数在25.93～34.72;21份为抗病株系,病情指数在5.32～24.35;5份圆叶葡萄株系均表现为免疫,病情指数为0.00;云南-元谋2、云南-2和木扎岭-3为高抗株系,病情指数分别为1.81、4.40和1.62。当被霜霉病菌侵染后,抗病株系和感病株系中的PAL、PR1、TLP和NPR1基因的诱导表达模式不同;与感病株系相比,抗病株系中的TLP、PR1和NPR1基因有强烈的诱导表达,PAL基因在感病株系比在抗病株系中表达量高。在免疫株系普莱德和高抗株系云南-元谋2中,NPR1与其它3个基因的表达模式差异最大;TLP在抗病株系蘡薁-林县中与其它3个基因的表达模式差异最大;在感病株系秋-嵩县中,NPR1与TLP表达模式相近,PAL和PR1表达模式相近。研究表明,在中国野生葡萄种质中,云南-元谋2、云南-2和木扎岭-3对霜霉病有良好的抗性,可作为抗病育种的原始材料;抗性基因可能在抗病株系中发挥着重要作用。 相似文献
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葡萄病毒B Grapevine virus B(GVB)是葡萄皱木复合病中栓皮病的病原,为开展抗GVB转基因研究,本研究利用RT-PCR技术克隆GVB外壳蛋白(coat protein,CP)基因,与植物表达载体pRI 101-AN连接构建植物表达载体pRI-GVB CP。采用电击转化法将植物表达载体pRI-GVB CP导入农杆菌LBA4404,并利用农杆菌介导的叶盘转化法将外源基因导入西方烟‘37B’。共获得16个烟草再生株系,PCR检测其中3个株系为阳性,阳性株系播种获得的64株T_1代植株中有30株扩增到目的条带,阳性率为46.9%,表明目的基因GVB cp成功导入烟草并可成功遗传到子代。28株T_1代转基因植株接种病毒进行抗病性鉴定,其中有6株对接种病毒GVB具有抗性。 相似文献
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为了阐明水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)利用DSF信号群体感应(QS)系统对毒性表达进行调控的机理,本研究对编码QS的rpf基因进行了分子鉴定, 分析了Δrpf基因突变体在水稻叶组织中的种群量变化, 利用RT-qPCR方法定量测定了编码T3SS的hrp基因转录本以及rpf基因自身表达。结果表明,rpfF、rpfC和rpfG基因与几种主要植物病原黄单胞菌同源序列高度保守;RpfF是烯脂酰辅酶A水合酶家族成员之一,RpfC含有组氨酸磷酸激酶结构域(HisKA)和磷酸受体结构域(REC),RpfG含有REC和HD-GYP结构域;Δrpf突变体在水稻叶组织中的种群量及其扩展能力均明显下降; hrp基因转录显著地受到QS调控;rpf基因表达与Xoo种群密度密切相关。因此,Xoo QS系统显著地调控了hrp基因的表达,在QS与T3SS表达之间存在一个信号通路。 相似文献
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Viral infection‐induced endoplasmic reticulum stress and a membrane‐associated transcription factor NbNAC089 are involved in resistance to virus in Nicotiana benthamiana 
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下载免费PDF全文 Endoplasmic reticulum (ER) stress may induce two cell defence pathways, the unfolded protein response (UPR) or programmed cell death (PCD) upon unmitigated stress. This study confirmed that viral infection could induce ER stress through changing ER morphology and up‐regulating ER stress‐related genes, including NbNAC089. AtNAC089 serves as an ER stress sensor to regulate PCD in Arabidopsis. In this study, Nicotiana benthamiana NbNAC089 was identified. The gene encoded a 409 amino acid protein with a putative transmembrane domain near the C‐terminus and a NAC domain at the N‐terminus. NbNAC089 was localized to the ER membranes, and a truncated form of NbNAC089, lacking the transmembrane domain, was localized to the nucleus. Meanwhile, the full length of NbNAC089 was activated and cleaved in response to viral infection. The results suggest that the native protein may be translocated to the nucleus by release from the membrane during viral infection. Knock‐down of NbNAC089 in N. benthamiana increased susceptibility to Tobacco mosaic virus or Cucumber mosaic virus, and, in addition, promoted up‐regulation of UPR genes but impaired up‐regulation of PCD genes. These results show that NbNAC089 is a negative regulator of UPR and a positive regulator of PCD, and plays a role in the process of viral infection. 相似文献
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Improving biological control by combining biocontrol agents each with several mechanisms of disease suppression 总被引：2，自引：0，他引：2
ABSTRACT Two biocontrol agents, a yeast (Pichia guilermondii) and a bacterium (Bacillus mycoides), were tested separately and together for suppression of Botrytis cinerea on strawberry leaves and plants. Scanning electron microscopy revealed significant inhibition of Botrytis cinerea conidial germination in the presence of Pichia guilermondii, whereas Bacillus mycoides caused breakage and destruction of conidia. When both biocontrol agents were applied in a mixture, conidial destruction was more severe. The modes of action of each of the biocontrol agents were elucidated and the relative quantitative contribution of each mechanism to suppression of Botrytis cinerea was estimated using multiple regression with dummy variables. The improvement in control efficacy achieved by introducing one or more mechanisms at a time was calculated. Pichia guilermondii competed with Botrytis cinerea for glucose, sucrose, adenine, histidine, and folic acid. Viability of the yeast cells played a crucial role in suppression of Botrytis cinerea and they secreted an inhibitory compound that had an acropetal effect and was not volatile. Bacillus mycoides did not compete for any of the sugars, amino acids, or vitamins examined at a level that would affect Botrytis cinerea development. Viable cells and the compounds secreted by them contributed similarly to Botrytis cinerea suppression. The bacteria secreted volatile and non-volatile inhibitory compounds and activated the defense systems of the host. The nonvolatile compounds had both acropetal and basipetal effects. Mixture of Pichia guilermondii and Bacillus mycoides resulted in additive activity compared with their separate application. The combined activity was due to the summation of biocontrol mechanisms of both agents. This work provides a theoretical explanation for our previous findings of reduced disease control variability with a mixture of Pichia guilermondii and Bacillus mycoides. 相似文献
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四种药用植物对植物病原真菌的抑制作用 总被引：2，自引：0，他引：2
选用四种药用植物:黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)的根提取物黄芩苷、蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.)、白屈菜(Chelidonium majus L.)和博落回[Macleaya cordata (Will.)R.Br.]的全草丙酮提取物对植物病原真菌番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、蘑菇青霉病菌(Tenicillium sp.)和蘑菇根霉病菌(Rhizoqus sp.)进行抑菌活性测定。结果表明,四种药用植物对所供试菌种均有一定的抑制作用,抑菌率随浓度的增加而增加。黄芩苷对灰霉和根霉的抑菌作用显著,抑菌率均达到80%以上;蒲公英、白屈菜和博落回的丙酮提取液在0.1 g/ml的浓度下对蘑菇根霉病菌的菌丝生长抑制作用显著。 相似文献
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Osmotin and thaumatin from grape: a putative general defense mechanism against pathogenic fungi 总被引：1，自引：0，他引：1
Monteiro S Barakat M Piçarra-Pereira MA Teixeira AR Ferreira RB 《Phytopathology》2003,93(12):1505-1512
ABSTRACT Little information is available concerning the expression of pathogenesis-related (PR) proteins in grapevine (Vitis vinifera) and their effect properties on the major fungal pathogens of grape. A systematic study was performed on the effect of total or individual grape proteins on mycelial growth, spore germination, and germ tube growth of Uncinula necator, Phomopsis viticola, and Botrytis cinerea. Two proteins, identified as PR proteins by immunological methods and by N-terminal sequencing as osmotin and thaumatin-like protein, exhibited strong antifungal activities in vitro, blocking the growth of Phomopsis viticola and Botrytis cinerea mycelia. In addition, they inhibited spore germination and germ tube growth of U. necator, Phomopsis viticola, and Botrytis cinerea. The presence of both proteins displayed a synergistic effect. The expression of osmotin and thaumatin-like protein was induced in grapevine leaves and berries infected with U. necator and Phomopsis viticola. Thaumatin previously was thought to occur exclusively in berries. Immunoblot analyses revealed the accumulation of the two PR proteins in infected leaves and berries, supporting a role in vivo in increasing the resistance of grapevine to fungal attack. 相似文献
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对拟南芥植株喷施水杨酸后,接种灰霉病菌(Botrytis cinerea),观察植物对病原物反应的变化。结果表明:喷施水杨酸可以降低拟南芥灰霉病的发生率。在平板培养中,水杨酸对灰霉菌分生孢子的萌发及菌丝的生长均无明显抑制作用,因此认为水杨酸处理后发病率的下降是由于水杨酸处理提高了植物的抗病性,且诱导抗性的持久期在10 d以上。观察中还发现在拟南芥叶片上喷施SA或接种灰霉菌都会使叶片PAL和POD活性上升,进而引起木质素的积累,两者在积累量上和时间程度上具较好的一致性,说明水杨酸诱导拟南芥抗灰霉病的过程中,通过PAL和POD活性的提高进而引起木质素含量的增加,可能是诱导拟南芥产生抗性的机制之一。 相似文献
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生防菌株YB-81的鉴定及其对番茄灰霉病的防效 总被引：3，自引：0，他引：3
为明确生防菌株YB-81对番茄灰霉病的防病作用及其分类地位,采用平板对峙及含毒介质法测定了其对番茄灰霉病菌的抑菌作用,并测定了该菌株盆栽防病效果及抑菌谱,通过形态学、生理生化特征以及分子鉴定相结合的方法鉴定了YB-81菌株。结果表明:YB-81菌株对番茄灰霉病菌抑菌作用强,抑菌带和抑制率分别为15 mm和80.5%;盆栽防效较好,发酵产物稀释10倍的预防效果达到77.5%,治疗效果不及预防效果;YB-81菌株具有广谱的抑菌活性;根据形态特征、生理生化特征以及16S rDNA序列分析结果将YB-81菌株鉴定为枯草芽胞杆菌。 相似文献
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A cDNA clone of wheat oxalate oxidase (OxO) under the control of the constitutive CAMV 35S promotor was expressed in tomato plants by Agrobacterium -mediated transformation. Twenty-six transgenic tomato lines were obtained and analysed. PCR experiments confirmed the incorporation of the OxO gene in all tested tomato lines. The transgenic tomato plants expressed a 124-kDa protein showing OxO activity, and were able to convert different oxalic acid (OA) concentrations in vitro . In a detached leaf assay, most of the transgenic lines showed reduced disease symptoms compared with controls, following inoculation with Botrytis cinerea . In addition, leaves of the line T15 showed a marked reduction in symptoms compared with the control following inoculation with Sclerotinia sclerotiorum . 相似文献
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为了探明生防酵母菌菌株C410产生的挥发性物质对灰霉菌的抑制作用机理,本文以挥发性物质的主要成分之一环辛四烯为研究对象,测定其对灰霉菌的糖、蛋白、DNA、RNA、细胞的形态及细胞膜通透性的影响。结果表明,在16.5μL/L环辛四烯的作用下,灰霉菌生长速率显著降低,总糖含量基本不变;还原糖含量显著降低;蛋白含量变化不显著;RNA的完整性显著降低。在49.5μL/L环辛四烯的作用下,灰霉菌的生长几乎完全停止,但细胞通透性不受影响,不导致细胞死亡。环辛四烯孵育下灰霉菌DNA分子没有被打断。由此推测还原糖和RNA代谢过程是环辛四烯作用于灰霉菌的重要靶标,抑制其生长及侵染。 相似文献
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地衣芽孢杆菌BacilluslicheniformisW10是1株生防细菌,其能产生抗菌蛋白,对多种植物病原菌有较好的抑制效果。本试验研究了菌株W10产生抗菌蛋白的发酵条件,为工厂化生产工艺提供技术支持。试验结果表明,接种菌龄12h,2％接种量,发酵液pH7．0,发酵培养60h是菌株W10产生抗菌蛋白的适宜发酵条件。控制发酵温度有利于抗菌蛋白积累,第一段温度为30℃培养20h,第二段温度为28℃至发酵结束。最佳溶氧量为20％。2次补料发酵效果要高于分批发酵,补料为500mL含10g．L-1葡萄糖和5g·L-1蛋白胨的培养基;选用200mg·L-1聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE消泡剂,泡敌）为消泡剂。利用优化的控制条件发酵培养菌株W10,与优化前相比,对目标病菌的抑菌率增加了34．6％。 相似文献