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CRISPR/Cas12a基因编辑技术在植物中的研究进展
1
作者 霍贯中 张欣濡 +1 位作者 田士军 李君 《生物技术通报》 北大核心 2025年第6期1-11,共11页
CRISPR/Cas系统是细菌和古生菌长期进化形成的适应性免疫系统,科研人员对其进行开发和优化,建立了CRISPR/Cas9基因编辑技术、CRISPR/Cas12a基因编辑技术、单碱基编辑技术和引导编辑技术,为生命科学研究提供了众多基因编辑工具。这些基... CRISPR/Cas系统是细菌和古生菌长期进化形成的适应性免疫系统,科研人员对其进行开发和优化,建立了CRISPR/Cas9基因编辑技术、CRISPR/Cas12a基因编辑技术、单碱基编辑技术和引导编辑技术,为生命科学研究提供了众多基因编辑工具。这些基因编辑工具能够高效精准地编辑目的基因组,产生各种类型的突变体,在基因功能研究、疾病模型构建、基因治疗以及作物育种等领域展现出巨大的应用潜力。CRISPR/Cas12a作为Ⅱ类Ⅴ型成员,Cas12a(Cpf1)核酸酶分子量较小,识别TTTV PAM序列,仅依赖单个crRNA结构,且无需tracrRNA的加工,操作简单以及具有多基因编辑等优点备受关注。CRISPR/Cas12a基因编辑技术自开发以来,已经成功应用在各种动植物基因组编辑中,为基因治疗及作物育种等提供重要技术支撑。本文详细介绍了CRISPR/Cas12a基因编辑技术的原理及基于CRISPR/Cas12a开发的碱基编辑和引导编辑技术,重点阐述了通过提高基因编辑效率、扩展靶向编辑范围和提高特异性等方面对CRISPR/Cas12a进行优化的策略,着重总结了该技术在植物遗传改良方面的应用,以期为CRISPR/Cas12a在植物中的进一步应用提供参考。 展开更多
关键词 CRISPR/Cas12a 基因组编辑 优化 遗传改良
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枯草芽孢杆菌JY214和化学杀菌剂对小麦根腐病的协同防治作用
2
作者 卞寅博 赵净怡 +3 位作者 韩胜芳 侯春燕 乔妹 王冬梅 《河北农业大学学报》 北大核心 2025年第1期73-80,共8页
为了减少化学杀菌剂的使用,本研究探讨了通过生物-化学协同防治方法防治小麦根腐病的效果。采用平板对峙法发现枯草芽孢杆菌JY214对假禾谷镰刀菌具有较好的拮抗作用,抑菌率为52.50%。同时测定了5种化学杀菌剂对假禾谷镰刀菌的抑制效果,... 为了减少化学杀菌剂的使用,本研究探讨了通过生物-化学协同防治方法防治小麦根腐病的效果。采用平板对峙法发现枯草芽孢杆菌JY214对假禾谷镰刀菌具有较好的拮抗作用,抑菌率为52.50%。同时测定了5种化学杀菌剂对假禾谷镰刀菌的抑制效果,发现酷拉斯的EC50为0.3309μg/mL,抑菌效果较好,而且与JY214的相容性最高。在此基础上,通过盆栽试验发现利用JY214芽孢制剂及使用浓度为0.176μg/mL的酷拉斯混合拌种,对小麦根腐病的防治效果明显强于单独使用JY214芽孢制剂和单独使用1.35μg/mL酷拉斯的处理,二者联合使用对小麦的根长、株高、茎粗还具有一定促生长作用。利用高效液相色谱法从枯草芽孢杆菌JY214中分离了两种具有抑制假禾谷镰刀菌活性的抗菌脂肽,经过ESI-MS鉴定为芬芥素。综合上述结果表明,使用枯草芽孢杆菌JY214和酷拉斯混合拌种防治小麦根腐病,达到了减药增效、绿色防控的目的。 展开更多
关键词 小麦根腐病 枯草芽孢杆菌 化学杀菌剂 协同防治
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灰葡萄孢致病蛋白BcPDR1的功能区域鉴定
3
作者 刘晓颖 魏雅迪 +5 位作者 张天雨 曹宏哲 张康 董金皋 藏金萍 邢继红 《河北农业大学学报》 北大核心 2025年第2期62-69,共8页
灰葡萄孢(Botrytis cinerea)是一种典型的死体营养型植物病原真菌,能够危害上千种植物并引起灰霉病。本实验室的前期研究发现了1个新的灰葡萄孢致病基因BcPDR1(Pathogenicity Deficient Related 1),明确了该基因正调控病菌的生长发育和... 灰葡萄孢(Botrytis cinerea)是一种典型的死体营养型植物病原真菌,能够危害上千种植物并引起灰霉病。本实验室的前期研究发现了1个新的灰葡萄孢致病基因BcPDR1(Pathogenicity Deficient Related 1),明确了该基因正调控病菌的生长发育和致病力。然而,生物信息学分析未发现该基因的同源基因及其保守结构域。为了探明该基因的作用机制,本研究对灰葡萄孢BcPDR1的重要功能区域进行了分析,将BcPDR1蛋白分为3个区域:BcPDR1-1(1~80 aa)、BcPDR1-2(81~121 aa)和BcPDR1-3(122~199 aa)。利用基因互补回复技术,在BcPDR1基因敲除突变体ΔBcpdr1的基础上构建了3个区域的回复突变体。对3个区域回复突变体的表型和致病力进行分析,结果显示,3个区域回复突变体的菌落形态、菌丝形态、生长速率和侵染结构均与突变体ΔBcpdr1基本一致,在番茄果实和烟草叶片上均能产生明显的病斑,其中回复突变体BcPDR1-3的病斑最为显著,表明BcPDR1-3(122~199 aa)是BcPDR1蛋白的重要功能区域。研究结果为阐明灰葡萄孢致病蛋白BcPDR1调控病菌生长发育及致病分子机制以及灰霉病防治靶标药物的研发奠定了基础。 展开更多
关键词 灰葡萄孢 BcPDR1 功能区域 生长发育 致病力
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植物iPGAM的研究进展 被引量：1
4
作者 谢鑫 刘娜 魏凤菊 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1-7,共7页
辅因子非依赖型磷酸甘油酸变位酶(Cofactor-independent phosphoglycerate mutase,iPGAM)是在真菌和高等植物中发现的金属酶,是糖酵解和糖异生过程中的一个关键酶。随着原核生物、无脊椎动物等物种中iPGAM基因被克隆、蛋白晶体结构的解... 辅因子非依赖型磷酸甘油酸变位酶(Cofactor-independent phosphoglycerate mutase,iPGAM)是在真菌和高等植物中发现的金属酶,是糖酵解和糖异生过程中的一个关键酶。随着原核生物、无脊椎动物等物种中iPGAM基因被克隆、蛋白晶体结构的解析及其生物学功能的陆续报道,近些年,植物iPGAM的功能开始受到关注。阐述了植物iPGAM蛋白的结构特点及作用机制,着重对已报道的拟南芥、水稻和玉米中iPGAMs的系统进化关系以及生物学功能进行了概述。 展开更多
关键词 植物 辅因子非依赖型 磷酸甘油酸变位酶
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玉米组蛋白去乙酰化酶ZmHDT102与ZmSWI3B蛋白的互作研究
5
作者 刘泽众 田靖雯 +3 位作者 曹宏哲 张康 邢继红 董金皋 《河北农业大学学报》 北大核心 2025年第3期30-38,共9页
组蛋白去乙酰化酶ZmHDT102为玉米抗病相关的组蛋白去乙酰化酶之一,其作用机制尚未明确。有报道,拟南芥中组蛋白去乙酰化酶AtHD2C能够与AtSWI3B蛋白互作,但在玉米中HD2C的同源蛋白ZmHDT102是否与ZmSWI3B存在互作关系尚未明确。为此,本研... 组蛋白去乙酰化酶ZmHDT102为玉米抗病相关的组蛋白去乙酰化酶之一,其作用机制尚未明确。有报道,拟南芥中组蛋白去乙酰化酶AtHD2C能够与AtSWI3B蛋白互作,但在玉米中HD2C的同源蛋白ZmHDT102是否与ZmSWI3B存在互作关系尚未明确。为此,本研究利用生物信息方法对玉米中ZmSWI3B蛋白进行了鉴定,并利用蛋白-蛋白分子对接技术、酵母双杂交(Y2H)技术和双荧光素酶互补(LCA)技术,对ZmHDT102与ZmSWI3B之间的互作关系进行鉴定。结果发现,ZmHDT102-ZmSWI3B分子对接模型显示,2个蛋白之间可能存在物理相互作用;Y2H结果显示,共同转化了ZmHDT102与ZmSWI3B组合的酵母均能在二缺(-Leu/-Trp)、三缺(-Leu/-Trp/-His)和四缺(-Leu/-Trp/-His/-Ade)培养基上正常生长,而转化了对照组合的酵母不能在三缺和四缺培养基上正常生长,表明ZmHDT102与ZmSWI3B在酵母细胞中能够直接互作;LCA结果显示,注射了ZmHDT102和ZmSWI3B农杆菌组合的烟草叶片中出现了明显的荧光,而注射了对照组合的烟草叶片没有明显的荧光,表明ZmHDT102与ZmSWI3B在烟草中能够直接互作。研究结果明确了ZmHDT102与ZmSWI3B之间存在互作关系,为阐明ZmHDT102在玉米抗病过程中的调控机制奠定了基础。 展开更多
关键词 玉米 ZmHDT102 ZmSWI3B 酵母双杂交 双荧光素酶互补
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小麦F-box/Kelch类基因TaFKOR23的抗逆相关表达模式及分子互作蛋白鉴定 被引量：6
6
作者 魏春茹 孟钰玉 +5 位作者 范润侨 赵梦伊 于秀梅 赵伟全 康振生 刘大群 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期695-705,共11页
为了解F-box成员在小麦中响应生物和非生物逆境的表达情况及作用机制,本研究自小麦抗叶锈病近等基因系TcLr15中克隆了F-box基因TaFKOR23,该基因编码一个由421个氨基酸残基组成的蛋白,N端具有F-box结构域,中间带有2个明显的Kelch结构域,... 为了解F-box成员在小麦中响应生物和非生物逆境的表达情况及作用机制,本研究自小麦抗叶锈病近等基因系TcLr15中克隆了F-box基因TaFKOR23,该基因编码一个由421个氨基酸残基组成的蛋白,N端具有F-box结构域,中间带有2个明显的Kelch结构域,属于F-box/Kelch类型基因。系统进化分析表明,TaFKOR23与粗山羊草(Aegilops tauschii Coss.)和二穗短柄草(Brachypodium distachyon(L.)P.Beauv.)中的F-box/Kelch-repeat protein OR23同源性均较高。利用qRTPCR对接种亲和及非亲和叶锈菌、激素处理、非生物逆境胁迫后TcLr15植株中该基因的表达模式进行分析。研究结果表明,TaFKOR23基因表达受叶锈菌侵染而略升高,但在亲和与非亲和组合间的表达量无明显差异;受脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)3种激素处理后,该基因均呈先升高后降低的表达趋势,且表达量于处理后12 h达到最高,MeJA对该基因的诱导表达程度略高于SA和ABA;盐胁迫处理后,除了12 h外,TaFKOR23整体呈现上升的表达趋势,最高表达峰出现在处理后48 h;TaFKOR23受聚乙二醇(PEG)处理的影响较小;该基因在旗叶中的表达量远高于其他部位。利用酵母双杂交文库筛选并验证与该基因编码蛋白互作的上游靶蛋白。经文库筛选得到11类可能与TaFKOR23互作的靶蛋白,进一步回转验证及β-半乳糖苷酶检测结果表明TaFKOR23与小麦S-期激酶相关蛋白(TaSkp1)、SEC1家族运输蛋白SLY1(TaSLY1)和几丁质酶2(TaChitinase 2)均存在相互作用。研究结果为深入解析小麦中Kelch类F-box基因的功能及代谢网络奠定了基础,并拓宽了对植物中Kelch类F-box基因的功能认识。 展开更多
关键词 小麦 F-box/Kelch TaFKOR23 表达模式 蛋白互作
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植物中谷氧还蛋白研究进展 被引量：3
7
作者 张硕 王硕 +1 位作者 韩胜芳 王冬梅 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2021年第S01期202-209,共8页
谷氧还蛋白(GRX)是一种小分子热稳定的蛋白质,广泛存在于动物、植物和微生物中。其中在动物和人体内研究较多,在植物中研究相对较少,在不同植物中谷氧还蛋白基因的数量和种类也不尽相同。谷氧还蛋白通常含有一个保守的CXXC/S活性位点,... 谷氧还蛋白(GRX)是一种小分子热稳定的蛋白质,广泛存在于动物、植物和微生物中。其中在动物和人体内研究较多,在植物中研究相对较少,在不同植物中谷氧还蛋白基因的数量和种类也不尽相同。谷氧还蛋白通常含有一个保守的CXXC/S活性位点,根据其活性位点的氨基酸序列可将其分为3类:CPYC型、CGFS型和CC型。其中,前2种为真核生物所共有,而CC类型为陆生植物所特有,且数量最多。谷氧还蛋白发挥作用时有单巯基和双巯基机制,可以在谷胱甘肽分子的帮助下还原二硫键或蛋白质谷胱甘肽加合物。谷氧还蛋白、谷胱甘肽、NADPH和谷胱甘肽还原酶共同组成了谷氧还蛋白系统。谷氧还蛋白在植物中与硫氧还蛋白系统、抗坏血酸谷胱甘肽循环系统等共同参与细胞的氧化还原状态的维持以及各类细胞进程的调节,并且在植物细胞抵抗生物以及非生物的氧化胁迫中起着十分重要的作用。另外,谷氧还蛋白还在植物生长发育、氮代谢、铁硫簇形成等方面具有重要作用。本研究就植物中谷氧还蛋白的命名、分类、作用机制以及在植物体内发挥的功能进行汇总,以期对其有更深入的了解。 展开更多
关键词 植物 谷氧还蛋白 作用机制 功能 生物胁迫
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化学蛋白质组学在天然产物分子靶标鉴定中的应用 被引量：2
8
作者 周璐祺 崔婷茹 +3 位作者 郝楠 赵雨薇 赵斌 刘颖超 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期12-26,共15页
绿色新农药的开发和利用有利于农业的可持续发展,基于天然产物进行活性先导发现及作用机制研究是重要的新农药创制策略,然而其作用靶标和作用机制难以确定,阻碍了其在新农药中的应用。因此发现化合物新靶点对于新农药创制来说是一项既... 绿色新农药的开发和利用有利于农业的可持续发展,基于天然产物进行活性先导发现及作用机制研究是重要的新农药创制策略,然而其作用靶标和作用机制难以确定,阻碍了其在新农药中的应用。因此发现化合物新靶点对于新农药创制来说是一项既重要又艰巨的任务。化学蛋白质组学作为后基因组时代的新技术,目前已经成为研究药物靶点的重要手段之一。本文对基于化学蛋白组学的化合物作用分子靶点发现方法和典型案例进行探析,介绍这些技术的主要原理、应用以及各自的优点和局限性,旨在阐述基于化学蛋白质组学发现药物作用靶标的最新方法,并为天然产物靶点及新农药创制研究提供参考。 展开更多
关键词 化学蛋白组学 药物靶点鉴定 化学标记法 非化学标记法 天然产物
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玉米ZmBT2b基因在抵抗禾谷镰孢侵染中的功能研究 被引量：1
9
作者 周帆 杨喆 +6 位作者 崔婷茹 刘鹏飞 王永桂 曹宏哲 张康 邢继红 董金皋 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期19-28,共10页
为探究玉米BTB-TAZ蛋白ZmBT2b在玉米抵抗病原菌侵染过程中的功能,本研究利用生物信息学技术对ZmBT2b基因进行了系统分析,确定了ZmBT2b具有BTB和TAZ结构域,具有明显的组织表达特性,在生物和非生物胁迫下呈现不同的表达规律。通过构建ZmB... 为探究玉米BTB-TAZ蛋白ZmBT2b在玉米抵抗病原菌侵染过程中的功能,本研究利用生物信息学技术对ZmBT2b基因进行了系统分析,确定了ZmBT2b具有BTB和TAZ结构域,具有明显的组织表达特性,在生物和非生物胁迫下呈现不同的表达规律。通过构建ZmBT2b基因过表达的拟南芥植株ZmBT2b-OE,对该基因在植物抗病过程中的功能进行研究,结果发现ZmBT2b-OE对灰葡萄孢和Pst.DC3000的抗性显著增强,确定了ZmBT2b基因在植物抗病过程中具有重要功能。为明确ZmBT2b基因在玉米抵抗禾谷镰孢侵染过程中的功能,本研究获得了该基因的玉米突变体Zmbt2b-1和Zmbt2b-2,对突变体的抗病性进行检测发现,突变体Zmbt2b-1和Zmbt2b-2对禾谷镰孢的抗性敏感性显著高于野生型,且突变体中JA合成途径关键合成基因ZmLOXs和病程相关基因ZmPRs在禾谷镰孢侵染过程中显著下调,表明ZmBT2b在玉米抗禾谷镰孢侵染过程中具有正调控功能。研究结果为阐明玉米BTB-TAZ蛋白在玉米抗病过程中的功能及其调控机制奠定了基础,为玉米抗病育种提供了基因资源。 展开更多
关键词 玉米 ZmBT2b 禾谷镰孢 ZmPRs
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灰葡萄孢全基因组效应因子的预测与分析
10
作者 翟思琪 牛树启 +5 位作者 付媛 李白 王嘉琳 曹宏哲 邢继红 张康 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期78-84,共7页
为了对灰葡萄孢全基因组效应因子进行预测筛选,本研究利用SignaIP 5.0、TMHMM、ProtComp 9.0等软件和预测程序对已经公布的灰葡萄孢全基因组筛选出具有分泌功能的蛋白;再对筛选出的分泌蛋白的半胱氨酸含量、信号肽长度及冗余性进行分析... 为了对灰葡萄孢全基因组效应因子进行预测筛选,本研究利用SignaIP 5.0、TMHMM、ProtComp 9.0等软件和预测程序对已经公布的灰葡萄孢全基因组筛选出具有分泌功能的蛋白;再对筛选出的分泌蛋白的半胱氨酸含量、信号肽长度及冗余性进行分析,最后使用EffectorP 3.0进行最终预测和表达差异分析,结果表明,从灰葡萄孢中筛选出109个候选效应因子和101个分泌蛋白。为了进一步探究筛选的候选效应因子的功能,本研究利用SMART预测109个候选效应蛋白的功能结构域以及侵染转录组数据分析,结果发现,候选效应因子均有信号肽,并选出持续高表达的候选效应基因Bcin04g03920和Bcin02g04350,验证发现其具有分泌功能。本研究从灰葡萄孢全基因组筛选获得了效应蛋白和分泌蛋白,为揭示灰葡萄孢的侵染机制奠定了重要基础。 展开更多
关键词 灰葡萄孢 全基因组 候选效应因子 胞外蛋白 生物信息学
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TaMAPK5蛋白的抗体制备及其在小麦与叶锈菌互作过程中的表达特征
11
作者 邵文先 王冬梅 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期186-192,共7页
为了深入探究TaMAPK5在小麦与叶锈菌互作过程中发挥的功能,克隆了TaMAPK5基因的CDS区,构建了原核表达载体pET28a-TaMAPK5,转化到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中,对目的蛋白诱导表达的异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)最佳浓度、诱导时间和诱导温... 为了深入探究TaMAPK5在小麦与叶锈菌互作过程中发挥的功能,克隆了TaMAPK5基因的CDS区,构建了原核表达载体pET28a-TaMAPK5,转化到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中,对目的蛋白诱导表达的异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)最佳浓度、诱导时间和诱导温度进行了探索,并通过Ni-NTA亲和层析对目的蛋白进行了纯化,将纯化后的重组蛋白免疫新西兰兔制备TaMAPK5多克隆抗体。结果表明,TaMAPK5的CDS区全长为1110 bp,TaMAPK5重组蛋白在16℃经终浓度为0.050 mmol/L的IPTG诱导48 h效果最好。将该重组蛋白作为抗原免疫新西兰兔,成功制备了可以特异性识别TaMAPK5的多克隆抗体,抗体效价为1∶51200。Western Blot结果表明,在小麦与叶锈菌不亲和组合中TaMAPK5受叶锈菌侵染诱导表达。成功表达、纯化了TaMAPK5重组蛋白并制备了其多克隆抗体,揭示了TaMAPK5蛋白可能正调控小麦抵抗叶锈菌侵染反应。 展开更多
关键词 小麦 TaMAPK5 原核表达 蛋白纯化 多克隆抗体
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拟轮枝镰孢对多菌灵的敏感性及抗性菌株生物学性状和交互抗性 被引量：6
12
作者 杨石有 刘倩宇 +4 位作者 万亚美 郭聪聪 庞民好 刘颖超 董金皋 《农药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期439-446,共8页
为评价玉米穗腐病主要致病菌拟轮枝镰孢Fusarium verticillioides对多菌灵的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了采自山东、河北、河南、四川、甘肃、辽宁及宁夏7省(自治区)的168株玉米穗腐病拟轮枝镰孢对多菌灵的敏感性,并对经药剂驯化获... 为评价玉米穗腐病主要致病菌拟轮枝镰孢Fusarium verticillioides对多菌灵的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了采自山东、河北、河南、四川、甘肃、辽宁及宁夏7省(自治区)的168株玉米穗腐病拟轮枝镰孢对多菌灵的敏感性,并对经药剂驯化获得的拟轮枝镰孢抗多菌灵菌株主要生物学性状和交互抗性进行了研究。结果表明:多菌灵抑制拟轮枝镰孢菌丝生长的EC50值在0.0132~0.7740 mg/L之间,平均EC50值为(0.2208±0.1437)mg/L。敏感性频率分布显示,供试病原菌群体中已出现对多菌灵敏感性下降的亚群体,但其中仍有35.71%的菌株对多菌灵的敏感性频率呈正态分布,因此可将此部分菌株的平均EC50值(0.0814±0.0289)mg/L作为拟轮枝镰孢对多菌灵的相对敏感基线。药剂驯化共获得6株抗性菌株,抗性倍数在5.05~12.22之间。抗性菌株的菌丝生长速率及菌丝干重均低于亲本菌株,表明其抗性菌株的生物适合度有所降低,同时发现其抗药性均不能稳定遗传。室内交互抗性测定结果表明,拟轮枝镰孢对多菌灵的抗性与咪鲜胺、戊唑醇、三唑酮及吡唑醚菌酯之间均不存在交互抗性关系。 展开更多
关键词 玉米穗腐病 拟轮枝镰孢 多菌灵 敏感性 抗性菌株 生物学性状 交互抗性
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灰葡萄孢PKA编码基因在病菌生长发育和致病过程中的功能 被引量：8
13
作者 李玉琦 袁雪梅 +6 位作者 王敏 梁晨曦 张靖 时翠平 董金皋 司贺龙 邢继红 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期77-83,共7页
为明确灰葡萄孢cAMP信号途径中蛋白激酶A的催化亚基基因pka1、pka2和调节亚基基因pkaR在病菌生长、发育和致病过程中的功能,本研究构建了灰葡萄孢pka1、pka2和pkaR基因的RNAi突变体,以野生型菌株BC22为对照,对pka1、pka2和pkaR基因的RNA... 为明确灰葡萄孢cAMP信号途径中蛋白激酶A的催化亚基基因pka1、pka2和调节亚基基因pkaR在病菌生长、发育和致病过程中的功能,本研究构建了灰葡萄孢pka1、pka2和pkaR基因的RNAi突变体,以野生型菌株BC22为对照,对pka1、pka2和pkaR基因的RNAi突变体的表型和致病力进行分析,发现pka1基因的RNAi突变体的生长速率明显减慢、菌丝细胞变短、分生孢子产量增加、致病力减弱,菌落颜色、形态以及穿透寄主组织的能力与野生型没有明显差别;pka2基因RNAi突变体的菌丝较野生型明显变细,分生孢子产量降低,生长速率、致病力和穿透寄主组织的能力与野生型没有明显差别;pkaR基因RNAi突变体的菌丝变细,生长速率减慢,分生孢子产量降低,致病力减弱,穿透寄主组织的能力与野生型没有明显差别。结果表明:灰葡萄孢pka1基因正调控病菌的生长、菌丝发育和致病力,负调控分生孢子的形成;pka2基因正调控病菌的菌丝发育和分生孢子的形成;pkaR基因正调控病菌的生长、菌丝发育、分生孢子的形成和病菌的致病力。 展开更多
关键词 灰葡萄孢 pka1 pka2 pkaR 生长发育 致病力
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叶锈菌侵染的小麦叶片转录组数据分析 被引量：11
14
作者 刘娜 乔妹 +4 位作者 孙嘉伟 陈琰 侯春燕 韩胜芳 王冬梅 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期991-1000,共10页
选取小麦近等基因系Tc Lr26与其轮回亲本Thatcher(Tc),与叶锈菌生理小种260分别组成不亲和及亲和组合,通过Illumina/Solexa平台的HiSeq^TM2000高通量测序技术对接种叶锈菌后的小麦转录组进行测序,利用Trinity软件将数据组装形成转录本,... 选取小麦近等基因系Tc Lr26与其轮回亲本Thatcher(Tc),与叶锈菌生理小种260分别组成不亲和及亲和组合,通过Illumina/Solexa平台的HiSeq^TM2000高通量测序技术对接种叶锈菌后的小麦转录组进行测序,利用Trinity软件将数据组装形成转录本,对所有转录本进行COG、GO和KEGG分类和功能注释、Pathway注释以及蛋白编码区的预测。结果表明,转录组测序片段经de novo拼接共得到87291条平均长度866 bp的Unigenes;通过功能聚类,分别获得25个COG分类、55个GO功能亚类和128条KEGG通路;差异表达基因分析显示,相对于亲和组合,不亲和组合在接种叶锈菌后8 h上调Unigenes4037条,下调Unigenes 1949条;接种后24 h,上调Unigenes 2122条,下调Unigenes 3248条。其中植物与病原物互作过程中的钙信号通路,活性氧爆发及SA信号通路相关基因在不同时间有差异表达,在接种后8 h所表达的差异基因可能与基础防卫反应诱发密切相关,而在接种后24 h的差异表达基因可能与Lr26介导的过敏性防卫反应表达有紧密联系。这为深入分析和发掘小麦抗叶锈病相关基因及系统研究小麦抗锈病分子机制奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 小麦 叶锈菌 转录组
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玉米JAZ家族基因的表达规律分析 被引量：6
15
作者 庞茜 张康 +5 位作者 于璐 曹宏哲 藏金萍 张靖 邢继红 董金皋 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期24-29,53,共7页
为阐明玉米JAZ家族基因的功能及其调控机制,本研究利用生物信息学方法,对玉米JAZ家族基因进行系统进化分析、保守结构域分析、组织特异性分析以及在玉米抵抗生物和非生物胁迫过程中的表达规律分析。利用Real-time PCR技术,检测玉米JAZ... 为阐明玉米JAZ家族基因的功能及其调控机制,本研究利用生物信息学方法,对玉米JAZ家族基因进行系统进化分析、保守结构域分析、组织特异性分析以及在玉米抵抗生物和非生物胁迫过程中的表达规律分析。利用Real-time PCR技术,检测玉米JAZ家族基因在玉米抗感禾谷镰孢的自交系Mo17和B73中的表达规律。结果发现,玉米JAZ家族基因与拟南芥家族基因具有一定同源性,23个成员都含有TIFY和Jas(CCT_2)结构域且具有组织特异性;在生物(黄曲霉和拟轮枝镰孢)和非生物胁迫(高温、低温、高盐和紫外损伤)下,表达水平呈现明显的变化;部分JAZ家族基因在玉米抗感禾谷镰孢自交系Mo17和B73中的表达规律呈现明显的差别,说明JAZ家族基因在玉米抵抗生物和非生物胁迫以及玉米抵抗禾谷镰孢侵染过程中发挥重要的作用。 展开更多
关键词 玉米 JA抗病信号途径 JAZ家族蛋白 茎腐病
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层出镰孢高效杀菌剂筛选及田间防效 被引量：5
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作者 刘俊 曹志艳 +5 位作者 王宽 藏金萍 王绍新 李永国 赵文路 董金皋 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期131-136,共6页
玉米鞘腐病是玉米上的一种重要鞘部病害,其病原主要为层出镰孢。为筛选该病的有效防治药剂,本研究选取9种杀菌剂进行了室内毒力测定,并对效果较好的药剂进行了田间防治试验。结果表明:苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯、苯甲·嘧菌酯、咪鲜... 玉米鞘腐病是玉米上的一种重要鞘部病害,其病原主要为层出镰孢。为筛选该病的有效防治药剂,本研究选取9种杀菌剂进行了室内毒力测定,并对效果较好的药剂进行了田间防治试验。结果表明:苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯、苯甲·嘧菌酯、咪鲜胺、硅唑·咪鲜胺对层出镰孢均有一定的抑制效果,其中苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯、咪鲜胺和硅唑·咪鲜胺对层出镰孢具有较好的防治效果,其EC50值分别为2.16,1.59,0.01,0.01mg/L;对孢子萌发的抑制率分别为6.57%,9.09%,59.09%,58.08%;田间防效分别达55.72%,62.54%,52.32%和45.51%,挽回玉米产量损失率分别为2.61%,0.39%,8.45%,10.15%。综合上述结果可知,上述4种杀菌剂对玉米鞘腐病防效显著,可作为防治该病的备选药剂。 展开更多
关键词 层出镰孢 EC50 杀菌剂 防效
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AtMYB73基因正调控拟南芥对盐胁迫的响应 被引量：4
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作者 庞茜 赵亚婷 +4 位作者 樊锦涛 邢红侠 张靖 邢继红 董金皋 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期44-47,59,共5页
为明确拟南芥R2R3-MYB转录因子家族第22亚族基因AtMYB73在拟南芥抵抗盐胁迫过程中的功能,本研究将拟南芥野生型Col-0、AtMYB73基因的T-DNA插入突变体myb73和超表达突变体OE进行NaCl胁迫处理,检测突变体在NaCl胁迫下的种子萌发率、存活... 为明确拟南芥R2R3-MYB转录因子家族第22亚族基因AtMYB73在拟南芥抵抗盐胁迫过程中的功能,本研究将拟南芥野生型Col-0、AtMYB73基因的T-DNA插入突变体myb73和超表达突变体OE进行NaCl胁迫处理,检测突变体在NaCl胁迫下的种子萌发率、存活率及抗盐相关基因的表达情况。结果发现,在NaCl胁迫下,myb73突变体的种子萌发率、幼苗的存活率、成株时期的存活率及拟南芥抗盐相关基因MYB44、SOS2和SOS3的表达均明显低于野生型和超表达突变体,表明AtMYB73基因正调控拟南芥对盐胁迫的响应。 展开更多
关键词 拟南芥 AtMYB73 NACL胁迫 抗盐基因
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拟南芥F-box蛋白家族的功能研究进展 被引量：6
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作者 魏春茹 李虎滢 +2 位作者 田苗苗 于秀梅 刘大群 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2300-2308,共9页
F-box蛋白是一类含有F-box基序、在泛素介导的蛋白质水解过程中具有底物识别特性的蛋白质。该文对国内外近年来有关F-box家族在拟南芥中的数量、种类以及在生长发育、细胞信号转导、生物及非生物逆境胁迫等多种生理过程中的作用等方面... F-box蛋白是一类含有F-box基序、在泛素介导的蛋白质水解过程中具有底物识别特性的蛋白质。该文对国内外近年来有关F-box家族在拟南芥中的数量、种类以及在生长发育、细胞信号转导、生物及非生物逆境胁迫等多种生理过程中的作用等方面的研究进展进行综述,以期促进该家族基因在拟南芥和其他重要农作物中的功能研究,尽快描绘出该家族在植物中的代谢网络图谱。 展开更多
关键词 拟南芥 F-BOX蛋白 结构 功能
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小麦与叶锈菌互作过程中TaCDPKs的表达分析 被引量：2
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作者 闫超 王悦琳 +4 位作者 魏凤菊 程子义 韩胜芳 侯春燕 王冬梅 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期46-52,共7页
根据NCBI上公布的14个TaCDPK基因序列分别设计特异引物,将小麦品种‘洛夫林10’分别与叶锈菌生理小种260和165组成不亲和组合与亲和组合,在接菌后不同时间点分别取样,利用实时定量PCR技术检测14个TaCDPK基因在小麦与叶锈菌互作过程中的... 根据NCBI上公布的14个TaCDPK基因序列分别设计特异引物,将小麦品种‘洛夫林10’分别与叶锈菌生理小种260和165组成不亲和组合与亲和组合,在接菌后不同时间点分别取样,利用实时定量PCR技术检测14个TaCDPK基因在小麦与叶锈菌互作过程中的表达谱。结果显示,14个TaCDPK基因的表达模式可分为4类:TaCPK1、TaCPK2、TaCPK6、TaCPK7在叶锈菌侵染早期2个组合中的表达量均明显升高;TaCPK3、TaCPK18、TaCPK19在叶锈菌侵染早期2个组合中的表达量均明显下降;而TaCPK5、TaCPK8、TaCPK9、TaCPK12、TaCPK13、TaCPK15的表达量在不同组合中随接种时间的延长变化不明显;另外,TaCPK4在2种组合中前期表达量并无明显差异,但是接种后48h在不亲和组合中的表达量明显升高,而亲和组合中的表达量基本没有变化。结果表明,TaCPK1、TaCPK2、TaCPK6、TaCPK7、TaCPK3、TaCPK18、TaCPK19、TaCPK4可能参与小麦抵抗叶锈菌侵染过程;而TaCPK5、TaCPK8、TaCPK9、TaCPK12、TaCPK13、TaCPK15在小麦抗叶锈菌侵染中可能不起作用。 展开更多
关键词 小麦 叶锈菌 钙离子依赖蛋白激酶 实时定量PCR
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小麦Ta-SKP2A克隆及其酵母双杂交诱饵载体的构建 被引量：3
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作者 许媛 李铃仙 +3 位作者 魏春茹 魏新燕 于秀梅 刘大群 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期17-22,共6页
SKP2A是调控细胞周期转录因子降解的F-box蛋白。为研究该蛋白在小麦-叶锈菌互作过程的作用,首先克隆获得中国春小麦Ta-SKP2A全长序列,然后将其与pGBKT7载体连接,转入酵母Y187感受态细胞中,构建酵母诱饵表达载体,并检测其表达产物对酵母... SKP2A是调控细胞周期转录因子降解的F-box蛋白。为研究该蛋白在小麦-叶锈菌互作过程的作用,首先克隆获得中国春小麦Ta-SKP2A全长序列,然后将其与pGBKT7载体连接,转入酵母Y187感受态细胞中,构建酵母诱饵表达载体,并检测其表达产物对酵母细胞有无毒性和自激活效应。结果表明,Ta-SKP2A编码区序列长度为1 146 bp,其ORF区编码一条由382个氨基酸组成的多肽。在ORF区两侧连接酶切位点(EcoRⅠ和Bam HⅠ),并将其与载体pGBKT7连接,成功构建了包含目的基因的诱饵载体pGBKT7-Ta-SKP2A,且含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,其过夜培养物OD600>0.8,表明重组诱饵质粒表达产物对酵母细胞无毒性。含重组诱饵质粒的酵母菌株在二缺、三缺及四缺营养缺陷平板上不能生长,表明诱饵质粒的表达产物不能自激活报告基因。成功构建了一个包含Ta-SKP2A的重组诱饵质粒,为深入筛选与其互作的靶蛋白,研究其在小麦-叶锈菌互作体系中的作用机制奠定了基础。 展开更多
关键词 小麦 F-box基因SKP2A 诱饵载体构建 毒性检测 自激活效应
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