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Ht2背景下玉米对大斑病菌1号小种抗性基因的表达差异研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以玉米自交系黄早四和黄早四Ht2近等基因型系为材料,利用cDNA-AFLP差异显示方法,分析玉米抗大斑病Ht2相关基因受大斑病菌1号小种胁迫后的差异表达情况。用筛选的70对引物在黄早四Ht2中扩增出76个差异显示片段,对差异条带回收、克隆和测序,并在NCBI上进行BLAST分析,有52个在GenBank中发现相似性较高、功能已知的EST序列,按其功能分为以下8类:基础能量代谢、跨膜运输蛋白、抗逆或抗病相关蛋白、蛋白质代谢、染色体组成蛋白及DNA复制和转录中的蛋白、信号传导、生长发育调控因子和转录因子,而其中以参与基础能量代谢的基因和抗逆或抗病相关基因所占比例较大。功能已知的52个差异表达片段在玉米1～9号染色体上均有分布,且在非亲和互作前期(6h)主要是一些信号相关基因的表达,12h表达的基因多属于抗病反应初期阶段的相关基因,与防卫有关的基因主要在48～72h表达,生长发育类基因在所检测的非亲和互作的不同阶段均表现作用,在非亲和互作后期主要是蛋白质代谢基因的表达。 相似文献
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云南疣粒野生稻抗白叶枯病鉴定及叶片组织学观察 总被引：1，自引：0，他引：1
本研究采用水稻白叶枯病菌强致病性代表菌株,评价了云南省自然分布的疣粒野生稻代表生态居群18份材料的抗病性,观察叶片组织学结构,初步分析了疣粒野生稻的抗性基因。结果表明,16份材料表现中抗、高抗甚至免疫;9份材料对4个菌株的抗性有一定差异;同时发现云南地方代表菌株X1和CN9404的致病性比C1和BD8438强。叶片组织学结构表明,高抗材料与感病的栽培稻米泉黑芒都无蜡质层,二者的叶肉组织、薄壁细胞和表皮细胞相同,表皮毛、维管束、厚壁组织等的差异也不明显,不足以引起抗病性差异。疣粒野生稻高抗或免疫白叶枯病并非借助其特殊叶片结构的物理作用,而主要是抗病基因的作用。参试疣粒野生稻中没有与Xa1、Xa21同源的基因,加之独立进化,推断其具有新的优异抗白叶枯病基因,值得深入研究和发掘利用。 相似文献
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黄单胞杆菌水稻变种（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo）引起的水稻白叶枯病是一个世界性的严重病害。疣粒野生稻（Oryzae meyeriana）对Xoo具有高度抗性,但其抗性机制仍不清楚。本文以抗病的疣粒野生稻和感病的水稻品种大粒香为材料,研究了Xoo侵染对叶片病斑、叶绿体超微结构、光合系统活性和木质部超微结构的影响。结果表明,多种Xoo生理小种导致的疣粒野生稻叶片病斑长度都明显短于大粒香叶片的病斑长度。Xoo病菌侵染显著破坏了大粒香的叶绿体结构,明显抑制了其光合活性,而疣粒野生稻中的变化要轻得多。通过电镜切片,发现疣粒野生稻叶片导管内存在大量的Xoo病菌,这表明Xoo能够侵染疣粒野生稻且能够在叶片内增殖。病菌的侵染诱导了疣粒野生稻木质部次生细胞壁的增厚,抑制了病菌通过导管纹孔向邻近细胞的进一步侵染,这种反应可能参与了疣粒野生稻对Xoo的抗性。 相似文献
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为明确帚枝霉属Sarocladium内生生防真菌HND5菌株外泌激发子蛋白SbES的诱导辣椒抗病作用机理,通过构建SbES蛋白的毕赤酵母Pichia pastoris重组蛋白表达菌株,利用纯化后的SbES重组蛋白处理辣椒植株,检测辣椒对棒孢叶斑病的抗性,以及相关抗病反应与抗病基因表达的变化。结果表明,0.1 mg/mL SbES重组蛋白可有效诱导辣椒产生对棒孢叶斑病的抗性,可激发辣椒叶片活性氧爆发、微过敏反应和胼胝质积累等抗病反应;并能有效提高辣椒叶片中与活性氧爆发、过敏性反应、胼胝质合成和植保素合成等抗病反应相关基因,以及水杨酸、茉莉酸和乙烯信号传导关键基因的表达。推测帚枝霉属内生真菌激发子蛋白SbES可通过激活多种抗病信号传导途径来激发辣椒产生对棒孢叶斑病的抗性。 相似文献
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西瓜与枯萎病菌非亲和互作相关基因的分离及表达分析 总被引：1，自引：0，他引：1
从整体水平阐明西瓜对西瓜枯萎病菌1号生理小种的抗病分子机制和抗病相关基因的表达特征,以高抗枯萎病菌1号生理小种的西瓜品种“卡红(Calhoun Gray)”为试材,接种西瓜枯萎病菌和蒸馏水的根尖组织作为测验方(Tester)和驱动方(Driver),构建西瓜枯萎病菌胁迫的SSH-cDNA正向文库。利用反向 Northern 斑点杂交技术对文库中克隆进行杂交筛选。随机测序300个阳性克隆,序列比对分析,利用RT-PCR技术分析抗病相关基因的表达特性。259条EST成功测序,167条与已知基因具有较高的同源性,占全部ESTs的65.5%,其中与抗病和防卫相关的有64条23种,占24.7%;卡红对枯萎病菌1号生理小种的抗性相关基因主要涉及抗病信号传导、抗病防卫、转录因子、次生代谢合成和细胞保护等方面;Aquaporin和Peroxidase基因在接种后表达量均增加。Calhoun Gray对枯萎病菌侵染作出的反应是全方位多方面的,抗病相关基因主要集中在系统获得性抗性反应中,获得了一些Calhoun Gray与野生西瓜PI296341在与枯萎病生理小种1互作中差异表达的基因,为深入研究西瓜与枯萎病菌互作的分子机制以及关键基因的功能分析奠定基础。 相似文献
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为了解内生解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens TF28诱导番茄抗病分子机制,本文采用相对定量RT-PCR方法研究内生细菌TF28对番茄抗病信号传递途径中促分裂原活化蛋白激酶基因MAPK和转录因子WRKY基因表达的影响,采用双向电泳、质谱检测和生物信息学等蛋白质组学技术研究接种菌株TF28后番茄叶片差异蛋白的表达情况。结果表明接种菌株TF28后,番茄叶片中的基因MAPK和WRKY上调表达,基因WRKY表达增幅高于基因MAPK,2个基因均在接种后2 d表达量最高。从接种内生细菌2 d后的番茄叶片中分离到373个蛋白点,与对照相比,有23个蛋白点特异表达,18个蛋白点上调表达,53个蛋白点下调表达,280个蛋白表达量与对照相当,对14个特异表达蛋白进行质谱分析和蛋白数据库检索,9个与抗病相关,3个与品质相关,2个与生长调控相关。 相似文献
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水稻类病变突变体及抗病性的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
植物类病变突变体是一类在没有病原物侵染情况下就能自发产生坏死斑的突变体,这类突变往往导致植株的抗病增强和防御相关基因的组成性表达。水稻中已报道了将近200个来源不同的类病变突变体,截至2009年5月底52个水稻类病变突变体已被鉴定和命名,其中6个控制类病变性状的基因被克隆,它们分别编码不同的蛋白,包括热激蛋白转录因子、E3泛素连接酶、酰基转移酶、质膜蛋白激酶、锌指蛋白和锚蛋白。尽管这些蛋白不是直接与植物抗病途径相关,但是在41个已鉴定的水稻类病变突变体中,绝大多数提高了对白叶枯病或稻瘟病的抗性,表明这些类病变基因的突变激活了植株的防御系统,并且不同的类病变基因可能参与了不同的抗病信号传导途径。深入研究水稻类病变突变体对作物抗病的分子机理研究和栽培品种的遗传改良都具有重要的意义。 相似文献
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植物抗病激活剂本身及其代谢物无直接的杀菌活性,但可刺激植物的免疫系统而诱导植物产生具有广谱性、持久性和滞后性的系统获得性抗病性能(SAR).植物抗病激活剂的诱导除了可以引起植物富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)的变化,导致木质素在细胞壁沉积,使植物形成物理防御机制外,经植物抗病激活剂诱导后的植株能导致内源水杨酸(SA)的累积、形成氧化激增,植物局部细胞程序化死亡而产生过敏反应(HR),植物抗病激活剂诱导后产生的抗病信号经内源信号传导物质SA、茉莉酸(JA)、乙烯(Et)和一氧化氮(NO)可传导到达整个植株,经过一系列抗病相关基因的调控和表达可引起寄主防御酶系如苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase)、几丁质酶(chitinase)、过氧化物酶(POX)等以及抗病物质如木质素与植保素等的变化及病程相关蛋白(PRP)的调控与表达.文中讨论了植物抗病激活剂概念和种类及其诱导抗病作用的主导机制,指出了植物抗病激活剂的应用前景和发展方向及使用和研究开发中可能存在的问题与对策. 相似文献
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构建感染草莓镶脉病毒(SVBV)森林草莓的酵母cDNA文库,利用酵母双杂交系统,筛选出与SVBV P1蛋白互作的15种寄主因子。生物信息学分析发现,这15种寄主因子参与茉莉酸途径、泛素化、光合作用、抗病抗逆、蛋白修饰、蛋白运输和氧化还原等多种生物过程。另外,这些寄主因子还具有其他分子功能,包括氧化还原酶活性、蛋白二硫化物异构酶活性和金属离子结合活性等。本研究初步探讨了P1与寄主因子的互作机理,为揭示SVBV侵染森林草莓以及SVBV在寄主中扩展的分子机制提供理论依据。 相似文献
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热激蛋白广泛存在于各种生物中,响应多种生物胁迫和非生物胁迫。前期研究结果显示,在水稻中超量表达小热激蛋白OsHsp18.0-CI基因,能通过增强水稻的基础防卫反应提高对水稻细菌性条斑病的抗性。本研究发现,OsHsp18.0-CI基因也能够受到白叶枯病菌的诱导表达,超量表达OsHsp18.0-CI的转基因水稻也增强了对多个白叶枯病致病菌株的抗性。转录组测序分析发现,OsHsp18.0-CI基因介导的水稻对白叶枯病的抗病信号途径有部分类似于其介导的对细菌性条斑病的抗性路径,同时也有大量新的未知功能基因的参与。以上结果表明,OsHsp18.0-CI基因受到病原菌的侵染时,也能通过增强水稻的基础防卫反应来提高对白叶枯病的抗性。 相似文献
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对云南药用野生稻7个不同居群的稻瘟病、纹枯病、白叶枯病和细菌性条斑病抗型表型进行鉴定,筛选抗源,并检测已克隆的抗稻瘟病、抗白叶枯病基因在它们中的存在情况。结果表明:用云南稻瘟病菌毒性菌株16t接种云南药用野生稻7个居群,除勐海药野(7)表型为感病外,其他6个居群均为抗病;勐遮药用野生稻(4)和景纳上沟药用野生稻(1)分别不含Pib和Pi2基因片段,其他5个居群都含有Pib、Pi2、Pi9、Pid2、Pikp、Pis和Pi56等基因片段;所有的参试药用野生稻高抗纹枯病;除勐往药野(13)和澜沧孟矿药野(14)对细菌性条斑病菌菌株RS105表现为感病和勐遮药野(5)对菌株RS1-20表现为感病外,其他材料对菌株RS105和RS1-20都表现为抗病;云南白叶枯病菌强致病性菌株CX30-1、菲律宾菌株PXO99和PXO86对景纳上沟药用野生稻(1)和澜沧孟矿药用野生稻(14)具有强致病性,其他居群表现为抗病至中抗;7个居群都含有Xa5、Xa13、Xa21基因片段。本文首次报道了云南药用野生稻多个居群类型对4种主要病害的抗性,这些结果为深度挖掘利用云南药用野生稻资源的有效抗病基因奠定了基础。 相似文献
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稻黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)引起的水稻白叶枯病,是水稻上的重要致灾病害之一。前期基因组学分析发现,Xoo菌株PXO99A的PXO＿04062基因可能编码一个磷酸甘油转移酶,推测与病原菌的致病力有关。本研究采用自杀质粒pK18mobsacB介导的方法,构建了该基因的缺失突变体,并对突变体进行了反式互补。水稻上致病性测定发现,与野生型菌株相比,PXO＿04062基因的缺失突变体DM04062在寄主水稻日本晴上的致病力显著下降,并且其胞外多糖产量、运动性、生物膜形成等均明显降低。进一步采用RNA-seq方法比较突变体转录组的变化,发现突变体中的差异表达基因共有533个,其中包括多个致病相关基因,如胞外多糖合成和细胞运动性等相关基因。与野生型相比,这些基因在突变体中的表达均显著下调。这些结果说明,白叶枯病菌的磷酸甘油转移酶基因是通过影响多种致病力相关因子的合成,来影响病菌在水稻上的致病力。 相似文献
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VQ蛋白作为转录辅助蛋白,在植物的生长、发育和抗逆等生理过程中发挥重要的调节功能。本研究采用RT-PCR从水稻叶片中克隆了VQ37基因的完整cDNA序列。VQ37 cDNA长622 bp,具有长为546 bp的完整开放读码框,编码蛋白质长181个氨基酸,具有FxxxVHxVTG的VQ基序变体。系统进化分析表明,水稻VQ37与短花药野生稻(Oryza brachyantha)、大麦(Hordeum vulgare)和Dichanthelium oligosanthes等禾本科植物亲缘关系近;除水稻旁系同源物VQ39外,VQ37与短花药野生稻中的XP 015699121亲缘关系最近。原生质体瞬间表达实验证实VQ37定位在细胞核中。荧光定量PCR分析显示,VQ37基因的组织特异性表达和诱导表达结果与启动子顺式元件预测基本一致。VQ37在叶片中的表达丰度最高,其次是叶鞘、茎、穗、根和花,在胚和胚乳中无表达。VQ37受纹枯病菌(Rhizoctonia solani)和稻瘟病菌(Magnaporthe oryza)显著诱导,而不受白叶枯细菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)诱导;与此一致的是,VQ37受真菌病原相关模式(PAMP)分子几丁质寡糖快速诱导,而不受细菌鞭毛蛋白flg22影响。茉莉酸甲酯和乙烯利能显著诱导VQ37的表达,而水杨酸对其表达无明显影响。上述结果提示,VQ37可能调控水稻对稻瘟病菌和纹枯病菌防御反应,这种调节作用可能依赖于茉莉酸/乙烯介导的信号途径,而与水杨酸信号途径无关。该研究为阐释水稻VQ37基因在水稻抗病反应中的调节功能提供了基础。 相似文献
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水稻抗病基因Xa21转入3个粳稻品种的抗性初步分析 总被引：3，自引：0，他引：3
通过农杆菌介导转化,将已克隆的水稻白叶枯病抗性基因Xa21转入我国辽宁省3个粳稻品种:沈农606、辽粳454、辽粳294,共获得独立转基因系205个。通过PCR、GUS染色和Southern blot分析,证明Xa21基因已经整合到3个粳稻栽培品种的基因组中。通过温室接种菲律宾白叶枯病小种6的代表菌系PXO99,T0代转基因水稻除了3-34表现部分抗性外,其它的转基因材料均表现高度抗病,表明Xa21转基因水稻已经获得抗性;温室接种T1和T2代试验表明,单拷贝整合的转化体呈现3:1分离,同时单拷贝3-34材料也表现部分抗性和感病3:1分离,证明已整合的Xa21基因能稳定遗传;同时对3-34部分抗性机制进行了分子生物学检测,证明GUS基因全部丢失、Xa21基因部分丢失并导致部分抗性。获得部分抗性材料,对于深入研究Xa21基因的功能区和研究抗病分子机制具有重要的意义。 相似文献
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超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD,EC1.15.1.1)是生物体中清除氧自由基、保护细胞免受氧化损害的关键保护酶之一,SOD活性的提高可以增加植物对各种不良环境的适应和耐受能力。本研究将一个源自嗜热毛壳菌(Chaetomium thermophilum,Ct)的Cu/Zn-SOD基因Ct SOD通过农杆菌介导的遗传转化方法转入水稻,转基因植株的SOD活性均得到显著提高。对转基因植株分别接种水稻白叶枯病、细菌性条斑病以及纹枯病的病原,发现过量表达Ct SOD能够显著提高转基因植株对3种病害的抗性。这种对多种病害具有抗性的单个基因在植物抗病育种中具有重要应用价值。 相似文献
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水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo)侵染寄主水稻,引起水稻白叶枯病(bacterial leaf blight,BLB)。病原菌主要依赖hrp基因簇编码的Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ secretion system,T3SS)将效应蛋白(T3SS effectors,T3SEs)注入水稻细胞中,激发水稻的抗(感)病性。同源性搜索结果显示,植物病原黄单胞菌中已鉴定的一些毒性基因在Xoo的代表菌株PXO99A中保守存在。为了明确这些毒性基因对hrp基因表达调控的影响,本研究利用pK18mob-W介导的定点突变方法,成功获得了14个毒性基因的突变体;在突变体中,利用hrp∶∶gusA融合表达体系,通过GUS活性定量测定检测了hrpG、hrpX和hrpB1的启动子活性;通过荧光定量PCR技术,检测了这3个基因的mRNA水平。结果显示,双组分调控系统ColR/ColS、RpfC/RpfG和转录调控子Clp负调控hrpG和hrpB1的表达;Trh和Xrv A通过HrpG-HrpX途径正调控hrpB1的表达;HpaR1和Fur不依赖于HrpG仅通过HrpX正调控hrpB1的表达。这些调控关系的鉴定为解析水稻黄单胞菌hrp调控网络提供了新的线索。 相似文献