植物与病原微生物互作分子基础的研究进展 被引量：16

1

作者 程曦 田彩娟 +1 位作者 李爱宁 邱金龙 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期134-144,共11页

植物在与病原微生物共同进化过程中形成了复杂的免疫防卫体系。植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别,该免疫过程被称为病原物相关分子模式触发的免疫(PAMP-tr... 植物在与病原微生物共同进化过程中形成了复杂的免疫防卫体系。植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别,该免疫过程被称为病原物相关分子模式触发的免疫(PAMP-triggered immunity,PTI),能帮助植物抵抗大部分病原微生物;第二个层面的免疫起始于细胞内部,主要依靠抗病基因编码的蛋白产物直接或间接识别病原微生物分泌的效应子并且激发防卫反应,来抵抗那些能够利用效应子抑制第一层面免疫的病原微生物,这一过程被称为效应子触发的免疫(Effector-triggered immunity,ETI)。这两个层面的免疫都是基于植物对"自我"及"非我"的识别,依靠MAPK级联等信号网络,将识别结果传递到细胞核内,调控相应基因的表达,做出适当的免疫应答。本文着重阐述了植物与病原微生物互作过程中不同层面的免疫反应所发生主要事件的分子基础及研究进展。 展开更多

关键词 植物 病原微生物 先天免疫 抗病基因 信号转导

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基因组编辑:植物生物技术的机遇与挑战 被引量：11

2

作者 程曦 王文义 邱金龙 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期25-33,共9页

基于序列特异性核酸酶的基因组编辑技术可以在不同物种中对目标基因进行定点敲除,并可实现特定基因片段置换,基因的定点插入等基因组靶向修饰。基因组编辑是一种精准和高效的基因工程方法,近年来快速发展并得到了广泛的应用,并将改变生... 基于序列特异性核酸酶的基因组编辑技术可以在不同物种中对目标基因进行定点敲除,并可实现特定基因片段置换,基因的定点插入等基因组靶向修饰。基因组编辑是一种精准和高效的基因工程方法,近年来快速发展并得到了广泛的应用,并将改变生物技术的现状。目前,基因组编辑在不同植物,特别是农作物中的技术体系已建立,初步展示了其在植物生物技术领域的巨大潜力。介绍了不同基因组编辑系统的工作原理,并对基因组编辑技术在植物研究中的应用及成功案例进行了综述,最后对基因组编辑在植物生物技术领域所面临的机遇与挑战进行了讨论。 展开更多

关键词 序列特异性核酸酶 基因组编辑 植物基因工程

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新基因水稻OsLSD1的克隆及拟南芥和水稻类LSD1基因家族的生物信息学分析 被引量：17

3

作者 王丽娟 田颖川 何朝族 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第3期268-274,共7页

类LSD1(LSD1-like) 基因家族是一类特殊的C2C2型锌指蛋白基因,编码植物特有的转录因子. 目前已经研究的2个成员拟南芥LSD1(lesions stimulating disease resistance 1) 和LOL1(LSD-One-Like 1) 基因均参与植物细胞程序化死亡(programmed... 类LSD1(LSD1-like) 基因家族是一类特殊的C2C2型锌指蛋白基因,编码植物特有的转录因子. 目前已经研究的2个成员拟南芥LSD1(lesions stimulating disease resistance 1) 和LOL1(LSD-One-Like 1) 基因均参与植物细胞程序化死亡(programmed cell death, PCD) 的调控. 从水稻cDNA文库中克隆到1个类LSD1基因,命名为OsLSD1. 该基因长988 bp,包含一个432 bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列(143个氨基酸) 含有3个内部保守的锌指结构域. DNA印迹结果表明OsLSD1基因在水稻基因组中为单拷贝,且在根、茎和叶中表达. 借助于生物信息学分析技术,从拟南芥和水稻数据库中各识别出5个和7个(包括OsLSD1) 类LSD1基因. 分析了这些类LSD1基因的结构,蛋白质结构域组成. 系统进化分析表明,无论基于编码区的核苷酸或氨基酸序列都可以将这些类LSD1基因分为2类. 虽然不存在拟南芥或水稻特有的类LSD1蛋白,但有些结构域是水稻所特有的,也有些基因是来源于复制事件. 展开更多

关键词 拟南芥 结构域 锌指蛋白基因 氨基酸序列 基因家族 克隆 新基因 生物信息学分析 表达 转录因子

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植物RNA沉默抗病机制与应用研究进展 被引量：3

4

作者 田文 谌婷 +3 位作者 刘清艳 张博森 郭惠珊 赵建华 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期266-278,共13页

RNA沉默是真核生物基因表达调控的保守机制,在植物生长发育以及响应生物和非生物胁迫过程中发挥着非常重要的作用。跨界RNA沉默与种间RNA沉默为开发基于RNA沉默的作物病害防控体系提供了理论基础。本文概括了植物RNA沉默保守途径,归纳了... RNA沉默是真核生物基因表达调控的保守机制,在植物生长发育以及响应生物和非生物胁迫过程中发挥着非常重要的作用。跨界RNA沉默与种间RNA沉默为开发基于RNA沉默的作物病害防控体系提供了理论基础。本文概括了植物RNA沉默保守途径,归纳了RNA沉默在植物-病原互作研究中的代表性研究,阐述了基于RNA沉默开发的宿主诱导基因沉默、喷施诱导基因沉默和微生物诱导基因沉默技术的原理,以及应用研究现状,以期为开发基于RNA沉默的新型作物病害防控技术提供参考。 展开更多

关键词 RNA沉默 跨界RNA沉默 种间RNA沉默 宿主诱导的基因沉默 喷施诱导的基因沉默 微生物诱导的基因沉默

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利用基因组编辑技术创制抗白粉病小麦 被引量：12

5

作者 王延鹏 程曦 +1 位作者 高彩霞 邱金龙 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期848-848,共1页

普通小麦（Triticum aestivum L．，2n=42，AABBDD）是异源六倍体，是世界上最重要的粮食作物之一，为人类提供约20％的能量。由于其基因组庞大（17Gb），约为人类基因组的5倍，并且80％～90％的基因都存在3个或多个拷贝，因此利用传统... 普通小麦（Triticum aestivum L．，2n=42，AABBDD）是异源六倍体，是世界上最重要的粮食作物之一，为人类提供约20％的能量。由于其基因组庞大（17Gb），约为人类基因组的5倍，并且80％～90％的基因都存在3个或多个拷贝，因此利用传统的正向或反向遗传学手段来解析小麦基因功能以及作物的性状改良都有很大的难度，这使得小麦基因组研究远远落后于其他作物。 展开更多

关键词 人类基因组 普通小麦 抗白粉病 编辑技术 利用 粮食作物 异源六倍体 反向遗传学

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CryⅢA基因植物表达载体构建及马铃薯遗传转化 被引量：6

6

作者 尤佳 张宁 +3 位作者 文义凯 吴家和 司怀军 王蒂 《草业学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期248-256,共9页

利用In-Fusion技术将酶切位点不匹配、目的基因内部含载体酶切位点的CryⅢA基因和植物表达载体pBI121相连接,分别成功构建了组成型启动子CaMV 35S和马铃薯茎叶特异表达启动子ST-LS1驱动的CryⅢA基因植物表达载体。利用冻融法将2个重组... 利用In-Fusion技术将酶切位点不匹配、目的基因内部含载体酶切位点的CryⅢA基因和植物表达载体pBI121相连接,分别成功构建了组成型启动子CaMV 35S和马铃薯茎叶特异表达启动子ST-LS1驱动的CryⅢA基因植物表达载体。利用冻融法将2个重组质粒转入根癌农杆菌LBA4404,转化马铃薯栽培品种陇薯3号和甘农薯2号获得了转化植株,经卡那霉素筛选和PCR检测,共有10株阳性植株CryⅢA基因成功整合到马铃薯基因组中。经实时荧光定量PCR检测表明,CryⅢA基因在CaMV 35S驱动的CryⅢA转基因植株的根、茎、叶中均有表达,且在叶中表达量较高,茎和根次之;在马铃薯茎叶特异表达启动子ST-LS1驱动的CryⅢA转基因植株中,在根中未见表达,仅在茎、叶中表达,且在叶中表达量较高。 展开更多

关键词 In-Fusion CryⅢA基因 表达载体 马铃薯 遗传转化

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基因组水平预测稻瘟菌分泌蛋白组及富集分析 被引量：2

7

作者 曹继东 刘俊 李遂焰 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期129-138,共10页

稻瘟菌分泌蛋白在稻瘟菌入侵植物过程中发挥着重要的作用。这些分泌蛋白中有很多是效应蛋白,这些效应蛋白可以干扰寄主的抗性、抑制寄主免疫反应。因此,对稻瘟菌分泌蛋白组的预测及功能分析就显得十分必要,也是目前植物和微生物分子互... 稻瘟菌分泌蛋白在稻瘟菌入侵植物过程中发挥着重要的作用。这些分泌蛋白中有很多是效应蛋白,这些效应蛋白可以干扰寄主的抗性、抑制寄主免疫反应。因此,对稻瘟菌分泌蛋白组的预测及功能分析就显得十分必要,也是目前植物和微生物分子互作研究领域的热点。使用SignalP、TMHMM及SecretomeP等软件,完成稻瘟菌分泌蛋白组的预测。同时,对含信号肽的经典分泌蛋白进行了GO功能富集、KEGG通路分析、结构域统计以及可降解植物成分的经典分泌蛋白预测等分析。结果显示,稻瘟菌含有约789个分泌蛋白,其长度多集中在100-500 aa;GO功能分析发现,这些分泌蛋白多富集在分泌途径及宿主互作中;KEGG分析显示,分泌蛋白在糖代谢途径中发挥着重要作用;大规模筛选预测到156个分泌蛋白具有降解植物细胞壁等成分的功能;同时还发现稻瘟菌中有可能存在大量不含信号肽的非经典分泌蛋白。通过设计的生物信息学流程,实现了稻瘟菌分泌蛋白组的预测;预测出经典分泌蛋白具有可降解植物细胞壁等成分以及参与糖代谢途径的功能;稻瘟菌中存在大量的无信号肽的非经典分泌蛋白。 展开更多

关键词 稻瘟菌 分泌蛋白组 分泌蛋白 糖代谢

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植物核质运输与其先天免疫研究进展 被引量：1

8

作者 郭晓雨 刘俊 汪天 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1488-1496,共9页

植物为了抵御病原菌的侵染而进化出一套独特的先天免疫系统,它主要通过定位在细胞膜或细胞质上的受体介导并激活下游抗病基因表达而实现,但在这些信号传递过程中,细胞质的信号向核传递需要核质运输相关元件的参与。虽然目前只有个别核... 植物为了抵御病原菌的侵染而进化出一套独特的先天免疫系统,它主要通过定位在细胞膜或细胞质上的受体介导并激活下游抗病基因表达而实现,但在这些信号传递过程中,细胞质的信号向核传递需要核质运输相关元件的参与。虽然目前只有个别核质运输的信号元件被证实参与了植物的先天免疫信号传递过程,但越来越多的研究表明核质运输是连接抗病基因表达和信号识别受体的一个主要方式。研究发现,病原菌的效应因子也可以利用植物核质运输机制侵入到宿主细胞核内,调控敏感基因的表达,干扰植物的免疫反应。该文对近年来国内外有关植物的核质运输机制、各层次免疫反应需要核质运输作用、核质运输相关蛋白在免疫反应中的作用等方面对核质运输参与植物先天免疫反应研究的研究进展进行综述,并指出该领域未来研究的主要内容和方向。 展开更多

关键词 核质运输 植物免疫 信号传递 抗病性

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陆地棉SKS基因家族全基因组特征分析与GhSKS13抗黄萎病功能解析 被引量：1

9

作者 陆承哲 贾培 +5 位作者 武盼 唐叶 石琳芳 陈爱民 彭清忠 吴家和 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期156-167,共12页

鉴定陆地棉SKS基因家族成员,解析其演化规律,为棉花抗性育种提供新的候选基因。基于已公布的陆地棉遗传标准系TM-1基因组数据,以陆地棉品种中棉-14为试验材料。通过生物信息学对陆地棉SKS家族成员进行全基因组鉴定,并对其家族成员的染... 鉴定陆地棉SKS基因家族成员,解析其演化规律,为棉花抗性育种提供新的候选基因。基于已公布的陆地棉遗传标准系TM-1基因组数据,以陆地棉品种中棉-14为试验材料。通过生物信息学对陆地棉SKS家族成员进行全基因组鉴定,并对其家族成员的染色体分布、进化关系、基因结构、共线性关系等进行预测分析。通过实时荧光定量聚合酶链式反应分析GhSKS13的表达模式,并利用病毒诱导的基因沉默技术初步探究陆地棉SKS13在棉花抵御大丽轮枝菌过程中的功能。共鉴定到48个陆地棉SKS基因,不均匀分布于陆地棉19条染色体上,聚类分析分为5个亚组,基因序列具有较高保守性,共线性关系分析显示,陆地棉SKS基因家族受到纯化选择。组织模式表达分析显示,GhSKS13在陆地棉根组织中优势表达,并且受大丽轮枝菌诱导显著上调表达。GhSKS13沉默植株对大丽轮枝菌抗性减弱,同时抑制病程相关基因GhPR1、GhPR2、GhPR3和GhPR5表达。大丽轮枝菌入侵GhSKS13沉默植株,其过氧化氢(H 2 O 2)沉积明显低于对照,暗示GhSKS13促进活性氧(ROS)的形成。总之,明确了陆地棉SKS家族成员的系统进化关系、染色体分布特征和基因结构特征;并阐明了GhSKS13参与棉花对大丽轮枝菌抗性反应。 展开更多

关键词 陆地棉 全基因组鉴定 大丽轮枝菌 SKS基因 活性氧

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植物源SARS-CoV-2 S1-RBD表达水平的优化 被引量：1

10

作者 李晗 纪惠莹 +3 位作者 张天昊 王春玉 何金鑫 张莉莉 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1761-1770,共10页

SARS-CoV-2受体结合域(RBD)是重组蛋白质疫苗的关键靶点。高效和高质量地表达RBD蛋白是开发有效重组蛋白疫苗的重要基础。相较于CHO细胞生产的RBD疫苗,植物表达系统具有更高安全性和更低成本的优势。目前,RBD抗原在植物中的表达水平较低... SARS-CoV-2受体结合域(RBD)是重组蛋白质疫苗的关键靶点。高效和高质量地表达RBD蛋白是开发有效重组蛋白疫苗的重要基础。相较于CHO细胞生产的RBD疫苗,植物表达系统具有更高安全性和更低成本的优势。目前,RBD抗原在植物中的表达水平较低,且其提取和质量优化方法尚未完全建立。本研究以SARS-CoV-2原型株RBD的R 319~K 537位氨基酸为模板,通过植物表达载体pCAMBIA1300在本氏烟草中进行瞬时表达。初始表达水平较低,仅为23.3μg/g鲜重,占植物总可溶蛋白质的0.23%。通过共表达高效基因沉默抑制子pGD-VSRs,RBD表达量提高了2.61倍。通过C-末端融合绿色荧光蛋白,确定了RBD在植物中定位于质外体区域。进一步引入αAmy3信号肽,使RBD的积累水平较PR1a信号肽提高2.1倍。最终,RBD在本氏烟草中的表达量提升至128.6μg/g鲜重,占植物总可溶蛋白质的1.29%。随后,采用质外提取纯化方法,获得纯度超过90%的RBD蛋白。小鼠免疫实验表明,该植物来源的RBD与CHO来源的RBD具有相当的免疫原性。本研究为植物源RBD疫苗的开发提供了重要的理论基础和技术支持。 展开更多

关键词 SARS-CoV-2 受体结合域 植物表达系统 基因沉默抑制子 信号肽 免疫原性

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转基因棉花再生植株育性影响因素研究

11

作者 罗晓丽 肖娟丽 +3 位作者 王志安 刘圆 张安红 吴家和 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期230-238,共9页

【目的】探究影响农杆菌介导棉花体细胞转化体系产生的再生植株育性的影响因素。【方法】从载体大小、目的基因大小、不同阶段组织培养时间等因素对6个载体的转基因再生植株当代(T0)育性影响进行分析。【结果】不同载体/目的基因的转基... 【目的】探究影响农杆菌介导棉花体细胞转化体系产生的再生植株育性的影响因素。【方法】从载体大小、目的基因大小、不同阶段组织培养时间等因素对6个载体的转基因再生植株当代(T0)育性影响进行分析。【结果】不同载体/目的基因的转基因植株不育率呈现显著差异,但是转基因植株育性与载体大小、目的基因大小之间没有明显关系。进一步研究发现转基因再生植株不育率与胚性愈伤组织分化-植株再生的培养时间呈显著正相关,分化-植株再生培养时间少于110 d、110~130 d、130~150 d、150~170 d、超过170 d的植株不育率分别为19.6%、45.5%、63.8%、72.3%、94.5%;而与诱导愈伤组织形成-胚性愈伤组织分化的持续培养时间没有相关性。【结论】转基因棉花再生植株育性受到胚性愈伤组织持续培养时间的显著影响,缩短胚性愈伤组织到植株再生的培养时间能够提高转基因再生植株的育性。 展开更多

关键词 棉花 转基因再生植株 胚性愈伤组织 分化 植株再生 培养时间 不育率

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cry3A和vhb基因在转基因马铃薯中的表达 被引量：16

12

作者 周壮志 周永刚 +2 位作者 何朝族 莽克强 田颖川 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第8期741-745,共5页

分别构建了含cry3A和cry3A +vhb基因的植物表达载体 pBCry3A和pBC3 Vhb,并通过根癌农杆菌介导转化了马铃薯 .对转化再生植株进行PCR和DNA印迹分析表明 ,外源基因已整合到马铃薯基因组中 ,且连续三代无性繁殖后转基因仍存在 .ELISA分析表... 分别构建了含cry3A和cry3A +vhb基因的植物表达载体 pBCry3A和pBC3 Vhb,并通过根癌农杆菌介导转化了马铃薯 .对转化再生植株进行PCR和DNA印迹分析表明 ,外源基因已整合到马铃薯基因组中 ,且连续三代无性繁殖后转基因仍存在 .ELISA分析表明cry3A基因在转基因植株中得到了高效表达 ,在单转cry3A植株中最高表达量达0 1% ,转cry3A与vhb双基因株系中为 0 0 6 5 % .水涝试验显示 ,转双基因且vhbmRNA的RT PCR呈阳性的马铃薯植株 ,对低氧胁迫有较好的耐受性 。 展开更多

关键词 cry3A VHB 基因 转基因技术 马铃薯 表达 抗性

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南瓜韧皮部特异性启动子在转基因棉花中的表达 被引量：4

13

作者 罗晓丽 陈晓英 +4 位作者 肖娟丽 张安红 王志安 田颖川 吴家和 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2007年第6期431-435,共5页

以自行构建的重组南瓜韧皮部特异启动子dENP构建了植物表达载体pBII2。利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA44O4介导转化棉花(Gossypium hirsutum L.)品种珂字312,共获得转pBII2和对照pBI121的抗卡那霉素棉花再生植株243株,... 以自行构建的重组南瓜韧皮部特异启动子dENP构建了植物表达载体pBII2。利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA44O4介导转化棉花(Gossypium hirsutum L.)品种珂字312,共获得转pBII2和对照pBI121的抗卡那霉素棉花再生植株243株,筛选出172株为转基因阳性植株。Southern blot分析确证外源Gus基因插入拷贝数在1个或2个以上。对这些转基因棉花植株进行Gus染色结果表明dENP和CaMV35S启动子一样均能驱动Gus基因的表达,前者仅在棉花的韧皮部内特异表达,而CaMV35S启动子驱动的Gus基因为组成性表达。Gus酶活力测定结果进一步表明dENP和CaMV35S启动子驱动Gus基因表达水平相当,但是转pBII2棉花植株的Gus富集在韧皮部组织。证明了dENP启动子驱动的外源基因在棉花中具有韧皮部特异而高效表达的特征,从而可用于棉花抗病、抗蚜虫转基因研究。 展开更多

关键词 特异启动子 棉花 Gus酶活力

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抗虫基因及其在转基因棉花中的应用 被引量：1

14

作者 李晶 梁爱华 吴家和 《安徽农学通报》 2009年第7期40-41,52,共3页

随着现代分子生物学技术的发展,植物基因工程研究为植物抗虫育种开辟了新的途径,转基因抗虫棉的出现也有效地抑制了害虫对棉花作物的危害。本文讨论了多种抗虫基因,并论述了转基因抗虫棉的研究进展及其现实应用中出现的问题和对策。

关键词 抗虫基因 转基因 棉花

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大肠杆菌甘露糖-6磷-酸异构酶基因(manA/pmi)的克隆及功能鉴定

15

作者 杨欣 梁爱华 +1 位作者 罗晓丽 吴家和 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期107-110,共4页

甘露糖-6-磷酸异构酶基因(pmi/manA)是当前植物转基因工程的重要选择标记基因,在生物安全上被认为是无害的。根据同源序列从大肠杆菌DH10B基因组中克隆出pmi基因。通过诱导原核表达获得PMI目的蛋白,对粗提和经过镍柱纯化的PMI蛋白进行We... 甘露糖-6-磷酸异构酶基因(pmi/manA)是当前植物转基因工程的重要选择标记基因,在生物安全上被认为是无害的。根据同源序列从大肠杆菌DH10B基因组中克隆出pmi基因。通过诱导原核表达获得PMI目的蛋白,对粗提和经过镍柱纯化的PMI蛋白进行Western分析和酶活反应鉴定。以上结果表明,PMI蛋白成功诱导,其分子量为46kDa,纯化过的PMI具有高的酶活性,能催化甘露糖-6-磷酸发生异构反应生成果糖-6-磷酸。同时利用pmi基因作为选择基因构建植物表达载体pCPMi,通过农杆菌介导法转化烟草获得转基因植株,PCR检测结果表明96个再生植株有72株为阳性。以上结果表明,克隆的pmi基因具有高的酶活性,并能作为转基因植物的一种选择标记,同时也为转基因植物提供安全的选择标记基因,便于转基因植物的推广。 展开更多

关键词 甘露糖-6磷-酸异构酶 大肠杆菌 果糖 选择标记

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海岛棉几丁质酶基因GbCHI的克隆与功能分析 被引量：7

16

作者 马银平 王付欣 +2 位作者 杨淳淋 沈法富 夏桂先 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期240-247,共8页

几丁质酶是植物主要的病程相关(PR)蛋白之一。前期工作中利用比较蛋白质组学方法,从海岛棉7124根部蛋白中分离到一个IV型几丁质酶(GbCHI)。文章通过同源克隆获得了海岛棉GbCHI基因的cDNA序列,并对该基因的表达特征及其蛋白的抑菌功能进... 几丁质酶是植物主要的病程相关(PR)蛋白之一。前期工作中利用比较蛋白质组学方法,从海岛棉7124根部蛋白中分离到一个IV型几丁质酶(GbCHI)。文章通过同源克隆获得了海岛棉GbCHI基因的cDNA序列,并对该基因的表达特征及其蛋白的抑菌功能进行了分析鉴定。qRT-PCR实验结果表明GbCHI基因在棉花根、茎、叶、花和胚珠中均有表达,其表达受大丽轮枝菌、水杨酸(SA)、乙烯(ACC)和茉莉酸(JA)诱导;亚细胞定位分析显示GbCHI蛋白主要分布在细胞膜上;体外抑菌实验证明GbCHI蛋白能显著抑制大丽轮枝菌孢子的萌发和菌丝的生长。这些研究结果为了解GbCHI的功能及其在抗黄萎病棉花分子育种中的应用提供了实验依据和思路。 展开更多

关键词 海岛棉 大丽轮枝菌 几丁质酶 克隆 抑菌

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棉花GDP-甘露糖-3',5'-异构酶基因的克隆及其表达分析 被引量：3

17

作者 王江英 张宁 +1 位作者 司怀军 吴家和 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期12-17,共6页

根据棉花盐胁迫相关的EST序列设计特异性引物,利用3',5'-RACE技术,从棉花叶片中克隆出GDP-甘露糖-3',5'-异构酶(GDP-mannose-3',5'-epimerase,GME)基因,命名为GhGME。基因全长1 467 bp,开放阅读框1 131 bp,编码... 根据棉花盐胁迫相关的EST序列设计特异性引物,利用3',5'-RACE技术,从棉花叶片中克隆出GDP-甘露糖-3',5'-异构酶(GDP-mannose-3',5'-epimerase,GME)基因,命名为GhGME。基因全长1 467 bp,开放阅读框1 131 bp,编码376个氨基酸,分子量为42.39 6 kDa,等电点pI=6.291。利用荧光定量Real-time RT-PCR方法对棉花根、茎、叶和3种处理下该基因的表达特性进行分析,结果表明,GhGME在根、茎中高水平表达,在叶中表达量较低。在4℃低温和200 mmol/L NaCl处理下该基因表达上调,然而用100μmol/L GA3处理则表现为下调表达。GhGME的不同表达情况暗示该基因可能在棉花抗逆反应中起着重要的作用,为该基因在棉花中抗逆功能和应用研究提供了基础。 展开更多

关键词 棉花 基因克隆 GDP-甘露糖-3' 5'-异构酶 表达分析

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棉花GhMDH基因的克隆及其蛋白诱导和酶活性分析 被引量：2

18

作者 李青 张宁 +1 位作者 司怀军 吴家和 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期13-18,共6页

分析棉花盐胁迫相关的EST文库,设计特异性引物,利用RACE技术从棉花中克隆出苹果酸脱氢酶(Malatedehydrogenase,MDH)基因,命名为GhMDH。基因全长1 130 bp,最大开放阅读框1 014 bp,编码338个氨基酸,分子量为35.495 kDa,等电点pI=8.94。将... 分析棉花盐胁迫相关的EST文库,设计特异性引物,利用RACE技术从棉花中克隆出苹果酸脱氢酶(Malatedehydrogenase,MDH)基因,命名为GhMDH。基因全长1 130 bp,最大开放阅读框1 014 bp,编码338个氨基酸,分子量为35.495 kDa,等电点pI=8.94。将该基因编码区插入到原核表达载体pET23b中,获得pET23b-GhMDH重组载体。利用IPTG诱导表达目标蛋白,发现通常条件下获得的重组蛋白以包涵体的形式存在。对诱导时间、IPTG浓度和温度等条件进行优化,结果表明,除了在28℃低温以下诱导的蛋白有少量为可溶,其他条件诱导的蛋白均以包涵体形式存在。为了得到足够的重组蛋白,对GhMDH包涵体蛋白采用脲素缓冲液溶解,对提取液进行镍亲和层析柱纯化,对洗脱的产物经脲素梯度透析复性。利用生化测定法测定目标蛋白的酶活性,结果表明,克隆的GhMDH基因编码蛋白酶具有脱氢酶活性。以上结果为GhMDH在棉花体内氧化还原动态以及参与抗逆功能等研究提供前提条件。 展开更多

关键词 棉花 苹果酸脱氢酶 基因克隆 诱导表达 包涵体

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棉花冠菌素不敏感因子GhCOI1基因分离和对大丽轮枝菌的抗性分析 被引量：1

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作者 范强 王乐 +3 位作者 谢彩玲 张宁 司怀军 吴家和 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期29-35,共7页

为了解决黄萎病对棉花的危害,利用基因工程技术培育抗病棉花品种是当前育种的主要目标。从棉花中克隆了一个黄萎病抗性基因GhCOI1,其编码冠菌素不敏感因子。GhCOI1基因序列全长2 213 bp,编码一个600氨基酸的多肽,分子量为68 k Da,等电点... 为了解决黄萎病对棉花的危害,利用基因工程技术培育抗病棉花品种是当前育种的主要目标。从棉花中克隆了一个黄萎病抗性基因GhCOI1,其编码冠菌素不敏感因子。GhCOI1基因序列全长2 213 bp,编码一个600氨基酸的多肽,分子量为68 k Da,等电点p I是7.06。GhCOI1含有典型的F-box和LRR结构域。组织表达分析表明,该基因在根器官优势表达,并且其表达受到大丽轮枝菌浸染诱导。利用病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术,抑制了GhCOI1基因在棉花植株中的表达;通过大丽轮枝菌接菌分析表明,GhCOI1基因沉默能够引起植株的抗性下降,发病加重。研究结果表明GhCOI1参与棉花对大丽轮枝菌抗性调控,因此,其可以作为棉花抗病育种的候选基因。 展开更多

关键词 棉花 GhCOI1基因 大丽轮枝菌 抗病性 基因沉默

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棉花WRKY7基因克隆及其对黄萎病抗性分析 被引量：3

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作者 曾焱明 胡广 +7 位作者 贾培 唐叶 王炳婷 武盼 陆承哲 陈爱民 彭清忠 吴家和 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期191-200,共10页

鉴定抗病基因并培育抗病棉花品种是目前根治棉花黄萎病的最好方法。利用MEGA 5.2等相关软件,构建棉花抗病相关基因WRKY7与拟南芥和水稻中抗病相关WRKY基因编码蛋白系统进化树。通过亚细胞定位技术、病毒诱导基因沉默技术、qPCR及GUS报... 鉴定抗病基因并培育抗病棉花品种是目前根治棉花黄萎病的最好方法。利用MEGA 5.2等相关软件,构建棉花抗病相关基因WRKY7与拟南芥和水稻中抗病相关WRKY基因编码蛋白系统进化树。通过亚细胞定位技术、病毒诱导基因沉默技术、qPCR及GUS报告系统分析等技术,阐明GhWRKY7基因对大丽轮枝菌的诱导响应及其机制。结果表明:GhWRKY7和AtWKRY7高度同源,同属于Ⅱ类;GhWRKY7定位于植物细胞核内,其在棉花叶和根器官中的相对表达量显著高于茎;GhWRKY7基因表达受到大丽轮枝菌浸染诱导,在浸染24 h后呈显著上调。沉默GhWRKY7基因棉花对大丽轮枝菌抗性下降;和对照植株(表达TRV空载体植株)相比,接菌后沉默植株中GhPR1、GhPR3、GhPR4、GhPR5、GhPDF1.2、GhPAL1和GhCYP71B36等抗病相关基因的表达水平也显著下调,暗示GhWRKY7通过调控抗病相关基因的表达来提高植株的抗病性。构建GUS报告载体在烟草细胞中瞬时表达分析,揭示GhWRKY7基因能特异地结合GhCYP71B36启动子顺式元件,转录激活下游GhCYP71B36表达,从而提高棉花的抗病性。综上所述,GhWRKY7作为一个正调控棉花抗黄萎病的转录因子,参与如植保素Camalexin合成等下游抗病相关基因的表达,从而提高植株的抗病性。因此,GhWRKY7可以作为棉花抗病育种的候选基因,为棉花生产提供安全保障。 展开更多

关键词 陆地棉 大丽轮枝菌 GhWRKY7 GhCYP71B36 基因沉默

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