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植物广谱抗病基因工程策略与研究进展

生物技术通报 2002年第1期18卷 5-9页

作者：窦道龙王冰山唐益雄王志兴孙敬三中国科学院植物研究所中国农业科学院生物技术研究所北京100081 中国农业科学院生物技术研究所

系统获得性抗性 (SAR)是植物防御病原微生物侵染的一条有效途径 ,利用基因工程技术改造其表达特性可以提高植物的抗病性。从活性氧的代谢、抗病基因的利用、过敏反应的诱导和SAR的组成性表达等方面论述了植物广谱抗病基因工程的研究策... 详细信息

系统获得性抗性 (SAR)是植物防御病原微生物侵染的一条有效途径 ,利用基因工程技术改造其表达特性可以提高植物的抗病性。从活性氧的代谢、抗病基因的利用、过敏反应的诱导和SAR的组成性表达等方面论述了植物广谱抗病基因工程的研究策略 ,已取得的成就及今后的研究方向。

关键词：系统获得性抗性广谱抗病植物基因工程研究进展

SeqHunter:序列搜索与分析的生物信息学软件包

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生物信息学 2010年第4期8卷 364-367,377页

作者：叶文武王源超窦道龙南京农业大学植物病理学系江苏南京210095

利用Microsoft Visual Basic 6.0脚本,开发了一个在Windows平台下使用的生物信息学软件包SeqHunter;该软件包以简便的图形界面操作方式,可以实现本地化Blast,序列提取、比对与分析,序列数据库建立和管理等多种常用功能,为基因功能分析... 详细信息

利用Microsoft Visual Basic 6.0脚本,开发了一个在Windows平台下使用的生物信息学软件包SeqHunter;该软件包以简便的图形界面操作方式,可以实现本地化Blast,序列提取、比对与分析,序列数据库建立和管理等多种常用功能,为基因功能分析与大规模基因组数据挖掘提供了一个实用工具。

关键词： SeqHunter 生物信息学序列搜索与分析软件包

大豆miRNA的鉴定与在抗疫霉根腐病中的功能分析

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大豆miRNA的鉴定与在抗疫霉根腐病中的功能分析

第23届全国大豆科研生产研讨会

作者：郭娜叶文武武晓玲闫强黄婧胡冠军窦道龙邢邯南京农业大学大豆研究所国家大豆改良中心农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室作物遗传与种质创新国家重点实验室

由大豆疫霉菌(Phytophthora sojae Kaufmann & Gerdemann,***)引起的大豆疫霉根腐病是大豆生产上的毁灭性土传病害之一。研究大豆疫霉根腐病的抗病机制,是培育广谱、稳定、高效、持久抗病品种的基础。microRNA(miRNA)是真核生物中发现... 详细信息

由大豆疫霉菌(Phytophthora sojae Kaufmann & Gerdemann,***)引起的大豆疫霉根腐病是大豆生产上的毁灭性土传病害之一。研究大豆疫霉根腐病的抗病机制,是培育广谱、稳定、高效、持久抗病品种的基础。microRNA(miRNA)是真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编

关键词：大豆作物基因鉴定疫霉根腐病功能分析

酵母活性物质对马铃薯晚疫病菌的抑菌机制研究

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酵母活性物质对马铃薯晚疫病菌的抑菌机制研究

中国植物病理学会2023年学术年会

作者：陆杰李洁李磊王玉玺窦道龙刘嘉王晓丹中国农业大学植物保护学院黑龙江省农业科学院生物技术研究所东北农业大学生命科学学院南京农业大学植物保护学院重庆文理学院园林与生命科学学院

马铃薯晚疫病是由致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的毁灭性病害,在采后运输和贮藏过程中易产生块茎腐烂和烂窖现象。根据国家"农药减量化行动"绿色发展规划,研发有效的生防制剂,实现病害的绿色防控意义重大。生防酵母产生的天然... 详细信息

马铃薯晚疫病是由致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的毁灭性病害,在采后运输和贮藏过程中易产生块茎腐烂和烂窖现象。根据国家"农药减量化行动"绿色发展规划,研发有效的生防制剂,实现病害的绿色防控意义重大。生防酵母产生的天然挥发性有机物(VOCs)具有良好的防治效果,然而,可用于马铃薯晚疫病防治的VOCs在很大程度上仍然匮乏,其抑菌机制尚不清楚。本研究首次报道了一株假丝酵母(Candida quercitrusa) Cq-1对***的抑菌活性及对马铃薯块茎晚疫病的防效,明确其天然VOCs中关键活性物质,活性物质处理后的菌丝生长变化,进一步揭示了其抑菌机制。本研究将为马铃薯采后晚疫病开发新型、安全生物熏蒸剂提供了新策略。实验采用梯度平板对扣培养法,明确生防酵母Cq对***显著的抑菌活性,当酵母浓度达到103 CFU/mL时,生长抑制率为96.79%,IC值为7.33 CFU/mL,表明酵母浓度与***菌丝生长成负相关。防效测定中,酵母处理后的马铃薯块茎上,***生长显著减弱,酵母浓度为108 CFU/mL时,防效可达85.94%。用熏蒸干燥器模拟储存环境,验证酵母菌Cq-1对晚疫病的防控率为52.27%,酵母菌Cq-1挥发物可有效控制马铃薯块茎采后晚疫病的发生。GC-MS分析鉴定到100多种VOCs,依据峰面积值高低及平板抑制实验,确定苯乙醇(2-Phenylethanol,2-PE)对晚疫病菌的抑制效果最佳。2-PE对***的菌丝生长显著的抑制作用,处理6 d后抑制率为62.39%,抑菌率与浓度呈正相关。250 mg/L浓度的2-PE处理菌丝3d后,荧光显微镜和扫描电镜下观察带有红色荧光的***菌丝出现生长畸形和异常,呈现萎缩和扭曲。对2-PE处理的***进行RNA-seq建库测序分析,共鉴定出4 294个差异表达基因(DEGs),与对照相比,下调表达基因2 316个,上调表达基因1 978个,表明2-PE可能下调表达相关基因发挥其抑制作用,GO分析发现,"转运"相关的生物过程所占比例较高,如质子跨膜运输、阳离子跨膜运输等,表明2-PE在抑制病原菌的转运方面发挥重要作用,对细胞成分分析表明,抑制作用主要发生在细胞质、线粒体和核糖体,与呼吸作用发生部位一致。线粒体氧化磷酸化系统由复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及ATP合成酶(俗称复合物V)组成,前四者组成电子传递链。KEGG富集分析,大量下调的DEGs关联氧化磷酸化通路的五个复合体,暗示2-PE处理阻断了***的氧化磷酸化途径。进一步发现2-PE (250 mg/L)处理3 d后,菌丝的ATP含量与对照组含量相比降低了68.08%。综上所述,本研究首次报道了一株具有生防潜力的假丝酵母菌Cq-1,2-PE是其主要的活性抑菌物质。阐明了2-PE通过抑制致病疫霉菌的线粒体氧化磷酸化代谢,导致病原菌能量代谢受阻而死亡的抑菌机制。天然活性物质2-PE,是一种理想的天然化合物或生物熏蒸物质,在采后块茎防晚疫病方面有望作为ATP合成抑制剂用于处理马铃薯贮藏过程中烂窖问题。

关键词：晚疫病采后贮藏挥发性有机物生物防治氧化磷酸化

大豆疫霉G蛋白偶联受体GPR11的功能研究

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大豆疫霉G蛋白偶联受体GPR11的功能研究

中国植物病理学会2009年学术年会

作者：王永林王晓莉赵伟张正光窦道龙王源超南京农业大学植物病理系

＜正＞G蛋白的α亚基介导的信号途径控制着大豆疫霉对寄主分泌的异黄酮信号的识别（Hua,2008）,为解释该亚基如何与G蛋白信号系统其他组合相互作用参与对大豆疫霉发育与致病过程,我们对大

关键词：大豆疫霉 G蛋白偶联受体生物信息致病机理基因功能

DsRNA介导的大豆疫霉瞬时基因沉默体系的建立

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DsRNA介导的大豆疫霉瞬时基因沉默体系的建立

中国植物病理学会2009年学术年会

作者：王永林王晓莉赵伟张正光窦道龙王源超南京农业大学植物病理系

＜正＞大豆疫霉功能基因组研究面临的一个难题是无法进行基因敲出,目前使用的基于稳定转化的基因沉默技术,由于转化效率低、沉默效率低等也成为制约疫霉菌基因功能分析的瓶颈问题。Stephen

关键词：大豆疫霉基因沉默瞬时转化体系功能分析

大豆疫霉效应分子PsCRN63调控植物先天免疫及胞内二聚化的分子机制

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大豆疫霉效应分子PsCRN63调控植物先天免疫及胞内二聚化的分子机制

中国植物病理学会2016年学术年会

作者：李琦张美祥沈丹宇刘廷利陈彦羽周俭民窦道龙南京农业大学植物保护学院中国科学院遗传与发育生物学研究所

植物病原卵菌通过产生大量效应分子来侵染寄主,然而这些效应分子的作用方式在很大程度上是未知的。我们研究发现,大豆疫霉的效应分子PsCRN63能够抑制病原物相关分子模式（pathogen-associated molecular patterns,PAMP）触发的免疫（PAM... 详细信息

植物病原卵菌通过产生大量效应分子来侵染寄主,然而这些效应分子的作用方式在很大程度上是未知的。我们研究发现,大豆疫霉的效应分子PsCRN63能够抑制病原物相关分子模式（pathogen-associated molecular patterns,PAMP）触发的免疫（PAMP-triggered immunity,PTI）的标记基因,flg22诱导的FRK1基因的表达。但是,PsCRN63不能抑制PTI上游信号通路的相关事件,包括flg22诱导的MAPK的激活以及BIK1的磷酸化,这表明它作用于MAPK级联反应的下游。PsCRN63转基因拟南芥植株对病原细菌丁香假单胞菌番茄致病变种（Pseudomonas syringae patho var tomato,Pst）DC3000和病原卵菌辣椒疫霉（Phytophthora capsici）的敏感性增强。另外,与野生型植株相比,PsCRN63转基因植株中flg22诱导的活性氧暴发和胼胝质沉积均受到抑制。同时,PTI途径相关基因的表达在PsCRN63转基因植株中也受到下调。有趣的是,我们发现PsCRN63蛋白的N端和C端能够通过反向连接的方式在植物细胞内发生互作,从而形成一个同源二聚体。另外,形成二聚体所需的N端和C端结构域在CRN效应分子中非常保守,这暗示着疫霉CRN效应分子的同源/异源聚合物的形成为其发挥生物学功能所必需。事实证明,二聚体的形成确为PsCRN63行使PTI抑制及细胞死亡诱导功能所必需。

关键词：疫霉效应分子 PsCRN63 植物免疫二聚化

PsSAK1在大豆疫霉游动孢子发育及侵染过程中作用的研究

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PsSAK1在大豆疫霉游动孢子发育及侵染过程中作用的研究

中国植物病理学会2009年学术年会

作者：李爱宁王永林盛玉婷窦道龙郑小波王源超南京农业大学植物病理系

＜正＞采用的mRNA-SEQ技术并结合生物信息分析方法找到了一个在大豆疫霉游动孢子及休止孢阶段特异表达的促有丝分裂原活化的蛋白激酶编码基因PsSAK1。同源序列分析表明,PsSAK1与芽殖

关键词：大豆疫霉游动孢子致病机理蛋白激酶编码基因

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声波处理增强拟南芥的抗病性

江苏农业科学 2020年第14期48卷 125-130页

作者：艾干郑芷若张小艺朱海李田丽夏庆月窦道龙景茂峰南京农业大学植物保护学院江苏南京210095

近期研究发现,声波可以激发植物的防卫反应,提高植物抗病性。然而,植物感知声波诱导抗病的分子机制还缺乏深入研究。选定特定频率和振幅的声波处理拟南芥,考察拟南芥与病原细菌丁香假单胞菌互作的影响。结果表明,声波预处理后植株叶片... 详细信息

近期研究发现,声波可以激发植物的防卫反应,提高植物抗病性。然而,植物感知声波诱导抗病的分子机制还缺乏深入研究。选定特定频率和振幅的声波处理拟南芥,考察拟南芥与病原细菌丁香假单胞菌互作的影响。结果表明,声波预处理后植株叶片中的细菌生长量相比于对照组降低87.5%。利用转录组分析结果表明,拟南芥共有317个基因发生差异表达,其中有232个上调表达基因,85个下调表达基因,并且这些上调表达基因主要富集于防卫反应相关基因。实时定量PCR结果显示,2个防卫反应关键基因PR1和FRK1显著上调表达,说明声波处理可以通过激活拟南芥的基础防卫反应,增强植物对丁香假单胞菌的抗性。最后,利用MEME软件分析声波处理后上调表达的基因的保守转录元件,鉴定了“AAXXAGAGAG”等3个特异性响应声波的转录元件。研究结果综合表明声波处理可以明显提高植物的抗性,这为把声波用于作物病害控制奠定了理论基础。

关键词：声波植物抗病拟南芥丁香假单胞防卫反应