科研产出
黑籽南瓜NBS类抗病基因的鉴别及关键基因分析
《植物生理学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以云南栽培的枯萎病抗病品种绿皮黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)为材料,采用二代转录组和全长转录组测序相结合的方法,对黑籽南瓜NBS类抗病基因进行鉴别和筛选.结果显示:以NB-ARC作为参考氨基酸序列,共鉴定了43条CfNBS (NBS-type gene from C. ficifolia)类基因全长序列,分属于TNL、CNL、TN、RPW8-N和N类5个亚基因家族,典型的TNL和CNL类分别有2个和13个.系统进化树分析表明, CfNBS类基因可以分为4大类群,黑籽南瓜的NBS类抗病基因数量较少但其基因进化类型比其他瓜类物种丰富.与二代转录组进行比对,筛选获得11个差异表达的黑籽南瓜NBS类关键基因,包括4个抗病蛋白、2个蛋白激酶、2个TMV抗性蛋白和3个未知功能蛋白, qRT-PCR分析表明有10个Cf NBS类关键基因在枯萎病菌接种后48和96 h出现上调或下调表达,可能参与了黑籽南瓜对枯萎病菌侵染不同时间点的抗病应答过程.11个CfNBS类关键基因的GO (Gene Ontology)功能富集分析表明,其涉及的生物学过程显著富集在防卫反应、谷胱甘肽转运、改良氨基酸转运等10条GO条目中,涉及分子功能富集在ADP结合、受体丝氨酸/苏氨酸激酶结合、细胞壁结构成分3个GO条目中.而富集通路最多的是与TMV抗性蛋白同源的2个基因(CL19588contig1和CL21402contig1),说明这2个基因在抗病应答过程中起到了重要作用.11个CfNBS类关键基因qRT-PCR组织表达特异性分析表明,在根、茎、叶和果实中表达量最高的基因分别是CL34065Contig1、CL52011Contig1、CL6035Contig1和CL19588Contig1.以上结果可为开展黑籽南瓜NBS类抗病基因的克隆和功能验证,以及解析黑籽南瓜响应枯萎病菌胁迫的抗性应答机制提供参考.
关键词： 黑籽南瓜 枯萎病 转录组 NBS类基因 qRT-PCR
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枯萎病菌胁迫下3种黑籽南瓜HQRGA2表达及抗氧化酶活性差异分析
《植物生理学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以云南栽培的3个黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)品种(白皮、花皮和绿皮品种)为试材,在室内接种评价枯萎病抗性基础上,研究了3种材料受枯萎病菌胁迫后NBS抗病基因同源序列HQRGA2(GenBank登录号MG946756)的表达差异,以及活性氧产生和抗氧化酶活性差异。结果显示,3种黑籽南瓜HQRGA2的表达均受枯萎病菌诱导,与感病白皮品种和中抗花皮品种相比,抗病绿皮品种HQRGA2的表达水平增加迅速且持续能力强,呈增加-降低的表达特点。接种枯萎病菌后,感病品种和中抗品种■产生速率呈上升趋势,抗病品种则在侵染中后期急剧升高。感病品种和中抗品种的POD活性、MDA含量主要呈升-降-升的变化趋势,SOD活性则主要呈先升后降的变化趋势;而抗病品种的POD和SOD活性变化平稳,MDA含量呈逐步增加的趋势。枯萎病抗性与侵染早期POD和SOD活性呈负相关,与后期MDA含量呈正相关,而CAT活性与抗性并无一致性,感病品种和抗病品种的变化平稳,中抗品种表现为平稳-升高。由此表明,枯萎病菌侵染黑籽南瓜后,产生了较高水平的■,感病品种主要依赖SOD和POD,中抗品种依赖POD、SOD和CAT来清除活性氧,以增加植株的抗氧化能力。与感病品种相比,抗病品种能迅速启动并维持NBS类抗病基因序列的高量表达,其抗氧化酶可维持较高的活性水平,但对枯萎病菌胁迫不敏感。
关键词： 黑籽南瓜 枯萎病 NBS类基因 qRT-PCR 抗氧化酶
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西南鸢尾花色变异实时定量PCR内参基因的筛选与验证
《核农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为筛选适用于不同花色西南鸢尾花色合成途径相关基因表达分析的内参基因,本研究根据西南鸢尾及其白花变型白花西南鸢尾花蕾组织的转录组测序数据,筛选了6个常用内参基因(ɑ-TUB、β-TUB、AQP、ACT、GAPDH、UBQ),同时以百合18S做为对照内参基因,在西南鸢尾及其白花变型白花西南鸢尾的花蕾组织中,分别通过反转录PCR(RT-PCR)初筛和RT-qPCR检测表达量,并利用geNorm、NormFinder和BestKeeper软件对7个候选内参基因的稳定性进行评价。RT-PCR初筛结果显示,7个候选内参基因引物的特异性均较好,在6个样品间没有明显差异; RT-qPCR分析表明,7个候选内参基因的表达量存在一定差异,其中18S表达量最高,UBQ最低; geNorm、NormFinder和BestKeeper分析结果表明,ACT表现最稳定,最适合做为内参基因,β-TUB相对稳定性最低;以Actin为内参对西南鸢尾类黄酮/花青素和类胡萝卜素2类色素合成途径中部分相关基因的RT-qPCR分析结果与转录组测序结果相一致。本研究为鸢尾属植物花色素合成相关基因表达分析内参基因的筛选以及鸢尾属植物资源利用和花色育种研究提供了理论参考。
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黑籽南瓜中NBS类抗病基因同源序列的克隆与表达分析
《农业生物技术学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)是云南特有的对病害有较强抗性的一种瓜类作物。为发掘利用其蕴含的优异抗病基因资源,本研究根据已克隆到的植物核苷酸结合位点(nucleotide binding site,NBS)类抗病基因的保守氨基酸结构域基因设计简并引物,通过PCR扩增从黑籽南瓜基因组中分离了8条黑籽南瓜抗病基因同源序列(resistance gene analogous,RGAs),聚类分析和相似性比较结果显示,黑籽南瓜抗病基因同源序列2(black seed squash resistance gene analogous 2,HQRGA2(Gen Bank No.:MG946756)单独为一类,且具有核苷酸结合衔接子(nucleotide-binding adaptor shared by APAF-1,R proteins and CED-4;NBARC)结构,其余7条序列均不具有NBS保守结构域。核苷酸相似性分析表明,HQRGA2与部分抗病基因序列的相似性达到87%~99%,其中与南瓜(Cucurbita maschata)NBS类抗病蛋白基因13(squash resistance gene analogous,SQRGA-13)和SQRGA-8的相似性分别达到98.0%和97.0%。对HQRGA2编码的氨基酸保守结构域分析表明,其含有NBS类抗病基因的4个保守模块:P-loop、Kinase-2、Kinase-3a和GLPL区,且属于无Toll蛋白或白介素1受体类似的NBS富亮氨酸重复(non toll/interleukin-1 receptor like of NBS plus leucine-rich region,non-TIR-NBS-LRR)类抗病基因同源序列。HQRGA2编码氨基酸的同源性分析结果表明,其与南瓜抗病蛋白基因SQRGA-13氨基酸同源性较高,达到96.6%,与其余抗病基因同源性在16.6%~43.8%之间,NBS区域氨基酸系统进化树分析结果表明,HQRGA2可能是一个新的抗病基因片段。q RTPCR分析表明,黑籽南瓜HQRGA2片段的表达受尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的胁迫诱导,表现出先扬后抑的表达模式,说明HQRGA2可能为抗病相关基因片段。黑籽南瓜中NBS类抗病基因同源序列HQRGA2的获得为分离克隆其完整抗病基因提供了新线索。
关键词： 黑籽南瓜 核苷酸结合位点(NBS)类基因 保守结构域 qRT-PCR
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基于表型症状和实时定量PCR鉴定不同香蕉品种对枯萎病的抗病性
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】香蕉枯萎病已成为香蕉产业可持续发展的最主要限制因素之一,通过室内建立不同香蕉品种对枯萎病快速鉴定方法,为大田香蕉抗病品种鉴定和品种改良提供依据。【方法】本研究对巴西蕉(B)、桂蕉1号(GV)和笔者自主选育的品系云蕉1号(Y)进行枯萎病病菌4号生理小种热带型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense Tropic Race 4,Foc TR4)野生型菌株(15-1)温室接种,通过叶片表型和球茎解剖2种病情指数调查并结合实时定量PCR分析,鉴定供试材料的抗感差异并筛选出对枯萎病抗性较好的香蕉材料。【结果】经过3次独立温室接种试验,结果显示云蕉1号病情指数最低,其他品种在接种后枯萎病抗性强弱的表现为Y>GV>B。检测接种后土壤中病原菌含量发现,3个品种之间未达到显著性差异,表明接种条件相对一致。不同香蕉品种在接种25 d后,云蕉1号的球茎病原菌含量较低,与巴西蕉相比达到了显著性差异(P<0.05),但是与桂蕉1号差异不显著,说明云蕉1号抗病性较好。【结论】本研究通过香蕉枯萎病的室内速鉴定方法表明,云蕉1号对枯萎有较好的耐病性,适合进一步大田筛选。
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月季(Rosa chinensis)丁香酚合成酶基因RcEGS1的克隆及其表达分析
《园艺学报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：根据GenBank发表的丁香酚合成酶(EGS)基因的蛋白保守序列设计引物,利用RT-PCR结合RACE-PCR技术,从古老月季(Rosa chinensis)品种‘月月粉’盛开期的花瓣中获得了1个新的丁香酚合成酶基因RcEGS1,GenBank登录号为JQ522949。该基因全长为1171bp,开放阅读框(ORF)951bp,编码317个氨基酸;蛋白质理论分子量为35.64kD,等电点为7.36。氨基酸同源性分析表明,RcEGS1与矮牵牛PhIGS1的氨基酸同源性达到70%,与罗勒ObEGS1的同源性为59%,与月季RhEGS1的同源性仅为48.2%。运用实时荧光定量PCR法分析RcEGS1在不同组织部位和不同开放时期花瓣中的表达,发现其在叶片和茎段中没有表达,在花瓣和萼片中有表达,在盛开期的花瓣中表达量最高。
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茶树冷诱导基因的AFLP筛选及其表达分析
《西北植物学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：以中小叶茶树良种舒茶早和云南大叶种73-11为材料,于4℃低温处理4 d后,采用AFLP技术筛选出冷诱导下茶树差异表达基因并进行分析.结果显示,实验共获得41个差异片段(TDFs),其中舒茶早产生19条差异条带,73-11产生38条差异条带,两品种共有条带16条.所获得的差异片段按功能可划分为4类,即信号传导蛋白、转录因子、基础代谢相关蛋白、抗逆蛋白质,此外还有一些假设蛋白质以及未知蛋白.利用qRT-PCR对Kh1、Kh3和Kh11差异片段进行验证,结果显示这3个片段均被低温诱导,表达量上升.研究表明,茶树在低温胁迫下的逆境反应非常复杂,涉及多种代谢过程中的众多基因,而且大叶种比中小叶种对低温反应更为敏感.
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茶树CsPLt基因的荧光定量PCR分析
《西南农业学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：利用cDNA-AFLP技术进行茶树低温胁迫处理的基因表达差异分析,获得低温诱导后表达的差异片段TDF6(transcript de-rived fragment,TDF)。经BLAST比对发现该片段与杨树、橡胶树、百脉根的多元醇转运子(polyol transporter)分别有77%、76%、75%的同源性,命名为CsPLt。利用实时荧光定量PCR技术对多元醇转运子基因在不同胁迫以及不同组织中的表达进行分析,结果表明,多元醇转运子基因能被低温、脱水、高盐诱导表达,最大表达量分别比处理前提高7.3、12.2、5.3倍。在芽中表达最高,其次是花蕾,嫩茎表达量与嫩根相近,均比成熟叶种的表达量高,在种子中表达最低。推测该基因在组织中的表达受到严格控制以及在响应非生物胁迫中发挥重要作用。
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茶树抗逆相关基因ERF的克隆与表达特性分析
《茶叶科学 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：对利用cDNA-AFLP技术所获得的茶树低温诱导差异表达片段TDF,通过RACE方法获得含完整编码区序列的茶树ERF基因cDNA克隆,其开放阅读框编码212个氨基酸,包含一个保守的结构域AP2/ERF,与多种植物ERF蛋白具有高度同源性。qRT-PCR分析表明,茶树ERF基因受低温、乙烯、脱水、NaCl等上调表达,最大表达量分别是诱导前的121.1、22.6、2.6和2.2倍。在不同组织器官中,茶树ERF基因在转录水平上存在显著差异,成熟叶片中表达最高,其次是芽,而根和茎中表达量较低且相当,花和种子中表达极低。推测该基因在茶树响应非生物胁迫中发挥重要作用以及在组织中的表达受到严格控制。
关键词： 茶树 ERF基因 基因克隆 qRT-PCR 表达分析
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茶树冷诱导基因RAV的克隆与表达特性分析
《植物生理学通讯 》 2010 北大核心 CSCD
摘要：对利用cDNA-AFLP技术所获得的茶树低温诱导差异表达片段TDF,通过RACE方法获得含完整编码区序列的茶树RAV基因cDNA克隆,其开放阅读框编码361个氨基酸,包含两个保守的结构域AP2和B3,与多种植物RAV蛋白具有高度同源性。qRT-PCR分析表明,茶树RAV基因受低温、乙烯、NaCl等上调表达,最大表达量分别是诱导前的5.8、10.0和1.9倍。在成熟叶片、芽、嫩茎中RAV基因表达量相近,花蕾和嫩根中表达较低,而在种子中不表达。推测该基因在组织中的表达受到严格控制以及在响应非生物胁迫中发挥重要作用。
关键词： 茶树 RAV转录基因 基因克隆 qRT-PCR 表达分析
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