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为了解黄秋葵抗南方根结线虫相关基因组学,利用Illumina Hi-seq TM2500高通量测序技术研究受南方根结线虫侵染后黄秋葵种质12C2转录组基因的差异表达。结果表明,接种南方根结线虫18 h后,从接种和未接种的黄秋葵种质12C2根尖中共获得71.49 Gb有效数据,Q30碱基百分比均达到94.0%以上。共获得2 318个差异表达基因(DEGs),包括1 156个上调基因,1 162个下调基因,其中功能注释基因2 202个。根据unigene库序列进行GO、KOG和KEGG注释,细胞壁代谢相关基因——内切葡聚糖酶基因家族、聚半乳糖醛酸酶基因家族、葡聚糖内-1,3-β葡糖苷酶基因家族和果胶裂解酶基因家族下调表达,植物激素代谢相关基因——生长素响应蛋白基因、生长素流入运输载体基因下调表达,茉莉酸合成酶基因上调表达,调控相关基因表达的WRKY和MYB转录因子基因家族上调表达,参与植物细胞的膜联蛋白基因家族上调表达,植物细胞周期蛋白基因家族下调表达。本研究结果为开展黄秋葵抗南方根结线虫基因组学和分子生物学研究奠定了基础。 相似文献
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为探索沼液抑制根结线虫的效果,本研究通过盆栽试验,以番茄为试供作物,对比了种植前沼液淹没土壤(BSS)、种植期间浇灌沼液(BS)和加热(HE)3种方法对根结线虫的防控效果。结果表明,与不采取任何措施的对照(CK)处理相比, BSS处理抑制根结线虫效果最为明显,防效高达97.1%,根结指数分别比HE和BS处理降低96.9%和92.9%。HE处理尽管在处理土壤后显著降低了根结线虫数量,但在最后破坏性取样时(结束试验)出现反弹,根结线虫数量甚至高于CK处理。对于土壤线虫群落,CK处理中以植食性线虫为主(81.8%);两个沼液处理中食细菌线虫占优势(平均78.3%),且其中的杂食捕食性线虫在土壤前处理后消失,在试验结束时又重新出现,但所占比例依然非常低。沼液淹水方式的高效防控效果揭示了利用沼液防控根结线虫的关键期在于线虫入侵到植物根部之前的幼虫期。然而,在盆栽系统中,沼液淹水的方式也对作物生长表现出了一定的抑制趋势。高量沼液施用防控病害的同时引发的植物毒害作用以及环境污染风险,需要进一步开展田间研究。 相似文献
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植物根结线虫病对农业生产的危害连年加重,以轮作和化学农药为主的传统防治难以满足现代农业生产的需要。以常规的抗性育种和表达外源蛋白为主的抗线虫转基因育种主要受限于抗性基因的匮乏。而近来RNA干扰技术的应用为抗线虫基因工程带来新的突破,通过构建RNA干扰载体,在转基因植物中表达寄生线虫重要基因的dsRNA或siRNA,并经口针取食被导入线虫体内,并引发线虫的系统性RNA干扰反应,导致其出现寄生、发育、代谢、运动等障碍甚至致死,从而使转基因植物实现对寄生线虫的抗性。本文综述了RNAi介导的抗根结线虫基因工程方面的研究进展,分析探讨了这种新的策略的特点并展望了它的应用前景。 相似文献
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番茄抗性砧木对温室根结线虫和土壤自由生活线虫群落结构动态的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
抗性砧木嫁接是一种有效防治蔬菜根结线虫病的生物方法。研究番茄抗性砧木Beaufort(Lycopersicon ly-copersicum×L.hirsutum)对其靶标生物——根结线虫和非靶标生物——土壤自由生活线虫的种群动态和群落结构影响的结果表明:抗性砧木小区根结线虫2龄幼虫密度显著低于对照小区,根结线虫2龄幼虫取样时间之间变动显著;根据营养来源可将线虫分为4大营养类群,即食细菌、食真菌、食植物、杂食/捕食性,食真菌、食植物线虫密度变动显著,抗性砧木小区食细菌线虫密度高于对照小区,食真菌线虫密度低于对照小区;应用食真菌线虫数量/食细菌线虫数量指数F/B、修改后的F/B指数、多样性指数H′、丰富度指数D、均匀度指数J、优势度指数λ分析比较抗性砧木小区和对照区土壤线虫生物多样性变化规律,F/B、修改后的F/B、丰富度指数H′和均匀度指数J取样时间之间变动显著,F/B、修改后的F/B、优势度指数λ和均匀度J指数能较好地反映抗性砧木嫁接对线虫群落结构的影响。 相似文献
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重组海参溶菌酶C端基因(SjLys-C)的可溶性表达和抑菌活性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为进一步研究海参(Stichopus japonicus)溶菌酶基因(Sjys)(Genbank登录号:EF036468)中不司片段表达产物的生物特性,本研究通过对其cDNA片段的分析,发现C端基因区域所对应的蛋白质序列中含有非酶活性.根据已知的海参溶菌酶的cDNA序列,设计山含有Nco Ⅰ和EcoR Ⅰ酶切位点的特异性引物,从新鲜的海参肠中提取总RNA,以其为模板利用RT-PCR扩增出长度为259 bp的溶菌酶C端(SjLys-C)基因.将该目的基因连接到pET-32a(+)载体上,构建重组质粒pET-32a(+)-SjLys-C,再转化至大肠杆菌(Escherichia coli)Rosetta(DE3)pLysS,成功地构建了重组蛋白SjLys-C的基因工程菌.利用该工程菌诱导发酵,结果显示它能高效表达出26 kD左右的重组蚩白SjLys-C.经过Western blot分析,该重组蛋白在26 kD左右能够与Penta-His抗体发生特异性免疫反应.对纯化的重组蛋白SjLys-C进行了抑菌特性的分析,结果发现它对溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)和副溶血弧菌(Vibrio parahae molytic us)有较高的抑菌活性.此外,将该重组蛋白经100℃、40 min处理后,其抑菌能力提高了5％～21％.研究结果表明,重组蛋白SjLys-C基因工程菌能够制备出具有可溶性的、并具有抑菌活性的重组蛋白SjLys-C,在农业和医药等行业中有潜在应用和开发价值. 相似文献
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抗虫工程菌在棉株内的动态变化和抗虫基因分化率研究 总被引：1，自引：0，他引：1
棉花抗虫工程菌是通过综合质粒载体,将Bacillus thuringiensis(Bt)杀虫晶体蛋白基因cryIA(c)整合到棉花优势内生细菌Bacillus cereus Bc9002的染色体上构建的重组工程菌.对该工程菌的染色体酶切分析、PCR扩增、SDS-PAGE、ELISA检测、晶体毒蛋白的电镜观察和毒力测定等检测后,将其分别以3种方式(注射、喷雾、浸种)接种棉花.该工程菌在棉株内的种群数量呈现动态变化接种2周后,菌量开始猛增,4～6周时达到最高峰约为8.8×108CFU/g植物组织,然后开始回落,10周时达到接种时的菌量水平(103～104CFU/g植物组织).工程菌在数量消长的同时,抗虫基因cryIA(c)也逐步发生丢失,出现分化,其分化率(即cryIA(c)基因丢失率)为接种2周后约为30%,4周时约为50%.而接种方式对工程菌的分化率影响不大,但不同接种方式和接种菌量会对工程菌株在棉株内的消长变化产生一定的影响. 相似文献
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本研究意在提供一系列适于稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的基因敲除、过表达和荧光蛋白融合表达,并且操作简单、耗时短、稳定可靠的通用载体,为系统研究稻瘟病菌的基因功能提供便利.通过PCR、克隆、酶切、连接等分子生物学方法,克隆了2个在菌丝和附着胞阶段都强力表达的启动子(SOD1启动子和H3启动子);构建了14种载体:3种稻瘟病菌基因敲除载体(pBS-SUR、pBS-BAR和pBS-NEO)、4种丝状真菌基因过表达载体(pKD5、pKD6、pKD61和pKD8)和7种丝状真菌荧光融合蛋白载体(pKD5-GFP、pKD5-RED、pKD6-GFP、pKD6-RED、pKD7-RED、pKD8-GFP和pKD8-RED);并提供了这些载体在丝状真菌的基因敲除、基因过表达和荧光融合蛋白表达中的应用方法.使用构建的基因敲除载体通过原生质体及ATMT转化最多同时在稻瘟病菌中敲除了4个基因;用pKD5-RED、pKD6-GFP和pK)6-RED转化稻瘟病菌后,发现SOD1启动子和H3启动子控制下的绿色和红色荧光蛋白在稻瘟病菌中强力表达,Real-time PCR结果证实SOD1启动子指导下的eGFPmRNA表达量是β-tubulin的2.5倍,SOD1启动子指导下的DsRED2mRNA表达量是β-tubulin的5.4倍,而H3启动子指导下的DsRED2 mRNA表达量是β-tubulin的20.8倍;MoATG8-DsRED2的融合蛋白(使用pKD6 -RED)可以正确定位MoATG8于小泡附近;SOD1启动子驱动的DsRED2(使用pKD6-RED)可以在稻瘟病菌的菌丝、孢子、附着胞等各个发育阶段表达.这些实验说明14种载体可以用于稻瘟病菌的基因敲除、基因过表达和荧光融合蛋白表达,也可用于镰刀菌等其他丝状真菌的基因功能研究. 相似文献
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连作番茄根区病土对番茄生长及土壤线虫与微生物的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
探索连作番茄根区病土对番茄根结线虫病的诱导效果及引起连作障碍的微生态机制,可为深入了解番茄连作障碍发生机理及探究番茄连作障碍防治方法提供科学依据。本研究利用盆栽试验,测定了番茄在健康土壤及接种病土土壤中生物学特性变化及根结线虫侵染状况,并分析鉴定了土壤中微生物及线虫的种类与数量。结果表明,接种连作番茄根结线虫病株根区病土会对番茄生长及根结线虫侵染产生影响:1)番茄苗期根系根结数达9个?株~(-1),健康土壤无根结;土壤线虫数量较健康土壤增加390.4%;收获期番茄根结线虫侵染率达62.7%,病情指数为80.0%。2)番茄生长受到抑制,叶片防御酶活性降低,收获期茎叶及根系鲜质量较健康土壤分别减少50.2%及33.1%,苗期番茄叶片PPO活性较健康土壤降低15.8%,POD活性较健康土壤增加24.0%,差异均达显著水平(P0.05)。3)番茄根系更易感染有害菌,根系内病原菌甘蓝假单胞菌数量较健康土壤增加463倍,根区土壤细菌、真菌及放线菌总数分别增加46.3%、94.5%及134.0%。4)食细菌线虫、食真菌线虫及植物寄生性线虫数量分别为健康根区土壤的3.3倍、1.6倍及7.3倍,其中的植物寄生线虫95.6%为根结线虫。综上所述,接入连作番茄根结线虫病株根区病土不仅导致番茄遭受根结线虫侵染,而且会导致土壤线虫总量及植物寄生线虫所占比例大幅增加,并使番茄根系内有害细菌数量显著增加,对番茄生长造成显著抑制作用,同时影响番茄的生理生化特性,受线虫侵染番茄防御性酶活性降低,使其更易被根结线虫及病原菌侵染,番茄根区土壤线虫、微生物及根系内优势细菌的种类与数量及其之间的作用发生改变。 相似文献
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过氧化物还原酶(Peroxiredoxins,Prx)属抗氧化蛋白超家族,其催化活性依赖于半胱氨酸的存在.在该家族成员中,2-cysteine型过氧化物还原酶(2-Cys Prx)在抵抗外源性ROS保护植物线虫表皮免受氧化性损害以及线虫生长发育方面具有重要作用.为了解低剂量杀线虫剂对2-Cys Prx基因表达的影响,本研究采用RT-PCR和RACE技术克隆了马铃薯腐烂茎线虫Ditylenchus destructor)2-Cys Prx基因,并利用Real-time PCR检测了马铃薯腐烂茎线虫经低剂量(10、1、0.1、0.01、0.001和0.0001 μg/mL)杀线虫剂甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和涕灭威处理24 h后,2-Cys Prx基因表达量的变化.结果表明,该基因cDNA全长为784 bp,编码196个氨基酸,命名为Dd-Prx-1(GenBank登录号:JQ609353).同源性分析结果表明,Dd-Prx-1与其他线虫的2-Cys Prx具有较高的同源性.Dd-Prx-1的基因组由6个外显子和5个内含子组成.蛋白质预测N端没有明显的信号肽,但有一个含有23个亲水氨基酸的跨膜结构域.qRT-PCR分析结果表明,经低剂量甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和涕灭威处理后,马铃薯腐烂茎线虫Dd-Prx-1基因的表达量与对照相比较无显著性差异(P＜0.05).结果为深入研究植物线虫应对低剂量杀线虫剂的机制提供了基础资料. 相似文献
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为筛选高效安全的杀虫资源,从海底淤泥中分离到一株对根结线虫(Meloidogyne spp.)高毒力的芽胞杆菌YBf-10,PCR扩增16S rRAN基因,经测序、序列比对分析和系统进化树构建,发现其与坚强芽胞杆菌(Bacillus firmus)Z1-7菌株16S rDNA同源性为99%,初步确定所分离的菌株为坚强芽胞杆菌。将该菌株培养至芽胞成熟,离心取上清,10倍稀释后进行生物测定,发现其对北方根结线虫二龄幼虫有很高的毒力。处理24h校正死亡率达到50%以上,72h达到100%。对根结线虫虫卵进行毒力测定表明,作用48h后能显著抑制虫卵孵化达到80%以上。在培养过程中分不同时段取样,并用所取样品上清进行生物测定,发现从稳定期开始表现出了对北方根结线虫的毒力,在整个稳定期毒力持续增强,直到衰亡期后期,毒力达到最高,表明坚强芽胞杆菌所产生的杀线虫活性物质主要是在稳定期合成的。将发酵上清80℃处理30min毒力无明显变化,通过饱和硫酸铵沉淀上清中蛋白,该蛋白对线虫无明显毒力,但是去蛋白后的上清对线虫仍然具有与未经处理上清相似的杀线虫活性,表明坚强芽胞杆菌产生的杀线虫活性物质是一种非蛋白类的小分子化合物。研究结果提示,本研究所分离的坚强芽胞杆菌在稳定期能够大量合成对线虫具有毒杀活性的小分子化合物,对根结线虫表现出极高毒力,为利用该菌株开发植物寄生线虫生防制剂提供了杀虫资源。 相似文献