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The expression and binding properties of the rice WRKY68 protein in the Xa21-mediated resistance response to Xanthomonas oryzae pv. Oryzae

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Journal of Integrative Agriculture 2016年第11期15卷 2451-2460页

作者： YANG Shuo ZHOU Liang MIAO Liu-yang shi Jia-nan SUN Cai-qiang FAN Wei LAN Jin-ping CHEN Hao LIU Li-juan dou shi-juan LIU Guo-zhen LI Li-yun College of Life Sciences Hebei Agricultural University Baoding 071001 P.R. China Quantum Design China Beijing 100027 P.R.China Beijing Protein Innovation Co. Ltd. Beijing 101318 P.R.China

Plant WRKY transcription factors are involved in various physiological processes, including biotic and abiotic stress responses, as well as developmental processes. In this study, the expression patterns of the WRKY68 protein during interactions between rice 4021 containing the bacterial blight resistance gene Xa21 and Xanthomonas oryzae pv. oryzae（Xoo） were investigated. A possible modified form of the WRKY68 protein appeared in the Xa21-mediated disease resistance response, and its expression levels were similar in compatible and incompatible responses, but differed significantly from that of the mock control treatment, suggesting that WRKY68 may be involved in the bacterial blight response in rice. To further understand WRKY68＇s roles in the resistance signaling pathway, WRKY68 recombinant protein was expressed in Escherichia coli and a microscale thermophoresis analysis was performed to investigate the interactions between WRKY68 and cis-elements in crucial pathogenesis-related（PR） genes. The results showed that the WRKY68 protein binds to W-boxes in the PR1 b promoter region, with an apparent dissociation constant of 25 nmol L–1, while the binding between WRKY68 and PR10 a was W-box independent. The results suggested that a possible modified form of the WRKY68 protein was induced during the interaction between rice and Xoo, which then regulated the activity of the downstream PR genes by binding with the W-boxes in the PR1 b gene＇s promoter region. Moreover, the constitutive transcription of the WRKY68 gene in dozens of rice tissues and the expression of the WRKY68 protein in leaves during all growth stages suggests that WRKY68 plays important roles in rice during normal growth processes.

关键词： rice bacterial blight WRKY transcription factor W-box Western blot microscale thermophoresis

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The Relationship Between Senescence and Ca^(2+)-ATPase Activity of Microsomal Membrane and Lipid Peroxidation in Harvested Peach Fruit

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Agricultural Sciences in China 2006年第8期5卷 609-614页

作者： GUAN Jun-feng FAN Xiu-cai dou shi-juan ZHANG Ji-shu LI Guang-min Institute Of Genetics and Physiology Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences Shijiazhuang 050051 P.R.China Zhengzhou Fruit Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences Zhengzhou 450002 P.R.China Northwest A＆F University Yangling 712100 P.R.China

Peach fruit easily soften and have a short storage time at normal temperature. In this study, peach fruit （Prunus persica sieb et Zucc cv. Yingqing） were picked and stored at 25 and 4℃ to investigate the senescence in correlation with Ca^2＋- ATPase activity of microsomal membrane and lipid peroxidation during ripening and senescence. In comparison with that stored at 25~C, the fruit stored at 4℃ exhibited a higher flesh firmness, lower respiration rate, and generated the late bigger peak value of Ca^2＋-ATPase activity as well as maintained the higher activity of the enzyme. Meanwhile, the lower levels of super oxygen radical （O2^-.） production and content of malondialdehyde （MDA）, a product of membrane lipid peroxidation were observed. Sodium orthovanadate （SO） and erythrosin B （EB）, as Ca^2＋-ATPase inhibitors, could stimulate the respiration rate. The results suggested that the slower senescence rate of peach fruit was closely related to the higher peak value and longer duration of Ca^2＋-ATPase activity in microsomal membrane, with the slighter membrane lipid peroxidation and lower O2^-. production rate.

关键词： peach fruit Ca^2+-ATPase active oxygen lipid peroxidation senescence

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Western blot detection of PMI protein in transgenic rice

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Journal of Integrative Agriculture 2016年第4期15卷 726-734页

作者： RONG Rui-juan WU Peng-cheng LAN Jin-ping WEI Han-fu WEI Jian CHEN Hao shi Jia-nan HAO Yu-jie LIU Li-juan dou shi-juan LI Li-yun WU Lin LIU Si-qi YIN Chang-cheng LIU Guo-zhen College of Life Sciences Hebei Agricultural University Baoding 071001 P.R. China Beijing Protein Innovation Co. Ltd. Beijing 101318 P.R.China Beijing Institute of Genomics Chinese Academy of Sciences Beijing 100101 P.R. China

Phosphomannose isomerase （PMI） encoding gene manA is a desirable selective marker in transgenic research. Under- standing of its expression patterns in transgenic plant and establishing highly sensitive detection method based on immunoassay have great impacts on the application of PMI. In this study, PMI-specific monoclonal antibodies were generated using recombinant protein as immunogen, and could be used in Western blot to detect as little as 0.5 ng His-tagged PMI protein or rice expressed PMI protein in sample accounted for 0.4% of single rice grain （about 0.08 mg）. PMI protein driven by CaMV-35S promoter was detected in dozens of tested tissues, including root, stem, leaf, panicle, and seed at all developmental stages during rice growing, and PMI protein accounted for about 0.036% of total protein in the leaves at seedling stage. The established method potentially can be used to monitor PMI protein in rice grains.

关键词： transgenic rice protein expression CaMV-35S promoter phosphomannose isomerase (PMI) Western blot

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The Storability and Its Regulatory Mechanism of HuanghuaPear(Pyrus pyrifolia Nakai.)Fruit as Influencedby Postharvest Treatments

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Agricultural Sciences in China 2002年第11期1卷 1238-1245页

作者： dou shi-juan, CHEN Kun-song, LU Jun-liang and ZHENG Jin-tu(Laboratory of Fruit Molecular Physiology and Biotechnology , Zhejiang University , Hangzhou 310029 ,P. R. China Ningbo Forestry Bureau, Ningbo 315010 ,P. R. China) Laboratory of Fruit Molecular Physiology and Biotechnology Zhejiang University Hangzhou 310029 P.R.China Ningbo Forestry Bureau Ningbo 315010P.R.China

Different temperatures and PEF packing treatments were carried out on postharvest Huanghua pear fruit to investigate their effects on fruit storability and the regulatory mechanism. LOX activity, O2- content, AOS activity, ACC synthase activity, ACC content, ACC oxidase activity and ethylene production changed with peaks in the ripening fruit at 20℃ and were inhibited by cold storage, incidence of fruit woolness and fruit decay were lightened as well. Low temperature combined with PEF packing (PEF1 and PEF2) treatments could further improve the fruit storability, maintain preferable quality. There was no significant difference between PEF1 and PEF2 both during cold storage at 1℃ and shelf life at 20℃. The recommended storage period of Huanghua fruit was two months at It and could be extended one month longer with PEF packing treatments.

关键词： Huanghua pear fruit Ripening Senescence PEF Storability Mechanism Regulation

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缺氮介导的莱茵衣藻油脂合成过程的内参及标志物蛋白质的筛选鉴定

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生物化学与生物物理进展 2018年第12期45卷 1268-1279页

作者：史佳楠杜铁民陈悦周艳杨亚茹李莉云窦世娟刘丽娟刘国振河北农业大学生命科学学院保定071000

微藻被认为是最有潜力的生物能源原料之一,了解油脂合成机理、提升油脂合成的效率是重要的生物学问题.莱茵衣藻缺氮胁迫是油脂合成机理研究的模式系统,组学研究已经积累了大量的数据,但针对莱茵衣藻缺氮介导的油脂合成过程的内参及标志... 详细信息

微藻被认为是最有潜力的生物能源原料之一,了解油脂合成机理、提升油脂合成的效率是重要的生物学问题.莱茵衣藻缺氮胁迫是油脂合成机理研究的模式系统,组学研究已经积累了大量的数据,但针对莱茵衣藻缺氮介导的油脂合成过程的内参及标志物蛋白质还鲜有报道.本研究对莱茵衣藻进行了对照和缺氮胁迫培养,比较了多个时间点(0、1、2、4和6d)在2种处理条件下的培养物表型、细胞密度、油脂含量以及总蛋白质含量的变化等特征.结果显示:莱茵衣藻细胞在受到缺氮胁迫后表现为培养物颜色由绿变黄;A750和细胞计数结果显示细胞生长趋于停滞;尼罗红染色定量实验鉴定到油脂含量的显著升高;考马斯亮蓝染色实验检测到总蛋白质含量降低.以20个莱茵衣藻蛋白质为候选,利用蛋白质印迹技术(Western blot,WB)检测了其在不同处理和不同时间点的表达特征变化,通过计算总蛋白质和候选蛋白质含量的皮尔森相关系数(Pearson’s correlation coefficient, PCC)筛选了莱茵衣藻缺氮胁迫的内参蛋白质,发现Histone H3、 RBCL(ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit)和BCR1(biotin carboxylase,ACCase complex 1)在对照和缺氮胁迫条件下均与总蛋白质含量变化呈现极显著或显著正相关,所以被选作内参蛋白质.进而通过比较候选蛋白质的平均相对倍率变化(average relative fold change, ARF),鉴定了莱茵衣藻缺氮胁迫的标志物蛋白质,发现ATPs-β(ATP synthase CF1beta subunit)、 GAP2(glyceraldehyde 3-phosphate dehydratase 2)和RMT1(rubisco large subunit N-methyltransferase 1)蛋白质的ARF值分别为180.59、52.90和12.48,明显高出其他蛋白质,由此把它们选做缺氮胁迫的标志物蛋白质.接下来,对缺氮胁迫早期(0、2、4、8、12、18、24和48 h)的样品进行蛋白质印迹法分析,发现可检测的ATPs-β、GAP2和RMT1的缺氮诱导条带出现的时间分别是8、18和12 h.综上可以认为,在所有候选蛋白质中,ATPs-β是出现最早且变化幅度最大的缺氮处理标志物蛋白质.本研究鉴定的内参和标志物蛋白质对了解缺氮应答及油脂合成机理会有所帮助,所积累的蛋白质表达信息可供研究同行参考.

关键词：莱茵衣藻缺氮胁迫油脂合成内参蛋白质标志物蛋白质免疫印迹

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运用多种思维方式认知生化领域的微观世界

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河北农业大学学报（农林教育版） 2010年第2期12卷 228-230页

作者：窦世娟刘刚王冬梅河北农业大学生命科学学院河北保定071001

《生物化学》是生命科学类的重要专业基础学科。本文结合作者教学工作实践,培养学生建立由宏观现象认识微观本质的宏观思维方法;调动学生充分发挥想象力,进行抽象思维;引导学生变换思维方法,加强逆向思维训练;激发学生的好奇心,促进创... 详细信息

《生物化学》是生命科学类的重要专业基础学科。本文结合作者教学工作实践,培养学生建立由宏观现象认识微观本质的宏观思维方法;调动学生充分发挥想象力,进行抽象思维;引导学生变换思维方法,加强逆向思维训练;激发学生的好奇心,促进创新思维。通过多种思维方式的训练,以形成独特的生物化学学习思维,从而提高学生的生物化学学习效果;也希望能为生物化学教学工作者提供一定的借鉴。

关键词：生物化学宏观思维抽象思维逆向思维创新思维

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一种户外开放式微藻培养体系优化

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广东海洋大学学报 2021年第2期41卷 33-40页

作者：周艳汪旭王蕴博徐海青王仕举窦世娟杨明李莉云刘国振河北农业大学生命科学学院河北保定071000

【目的】建立可用于大规模培养的户外开放式微藻培养体系。【方法】设计一种微藻平面开放浅层培养(Flat,open and shallow,FOS,简称浮法)体系,以小球藻(Chlorella sorokiniana)为模式藻种,探讨温度、光照、pH值和培养基营养成分等因素... 详细信息

【目的】建立可用于大规模培养的户外开放式微藻培养体系。【方法】设计一种微藻平面开放浅层培养(Flat,open and shallow,FOS,简称浮法)体系,以小球藻(Chlorella sorokiniana)为模式藻种,探讨温度、光照、pH值和培养基营养成分等因素在该培养体系中对小球藻生长的影响,开展900 L体系的户外培养试验。【结果】浮法体系主要由塑料袋和垫板组成,在该培养体系中的小球藻在20~40℃范围内均可生长,最适生长温度为30~35℃。小球藻生长有明显的照度依赖性,无光时几不生长,随着照度升高,生长速度加快,在较高的照度下表现有光饱和现象。以TAP为基础培养基,在碳源或氮源缺乏时小球藻几不生长。pH 7.5左右有利于小球藻生长。900 L体系的户外培养试验的生物量(干物质得率)为0.15 g/(L·d)。【结论】在此新型户外平面开放浅层微藻培养体系中,温度、照度、pH值及营养成分等对小球藻的生长均有不同程度的影响。该体系有成本低、操作简便、容易控制、自然资源利用率高等特点,有大面积推广潜力。

关键词：微藻小球藻浮法培养培养基大规模生物量

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病程相关蛋白质在水稻与白叶枯病菌互作过程中的表达

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中国农业科学 2013年第20期46卷 4179-4188页

作者：关明俐窦世娟李雪姣贾霖史佳楠曾祥然贾盟郭美岑刘丽娟李莉云刘国振河北农业大学生命科学学院

【目的】了解病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白质在植物防卫体系中的表达模式进而探讨水稻抗病的分子机理。【方法】选取10个前期工作中鉴定的差异转录PR基因,利用免疫印迹(Western blotting,WB)技术检测它们在水稻正常生长和与... 详细信息

【目的】了解病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白质在植物防卫体系中的表达模式进而探讨水稻抗病的分子机理。【方法】选取10个前期工作中鉴定的差异转录PR基因,利用免疫印迹(Western blotting,WB)技术检测它们在水稻正常生长和与白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae *** Xoo)互作过程中的表达丰度变化。【结果】发现随着水稻的生长,Os12g43380、Os12g36830、Os12g36860、Os12g36840、Os02g41670、Os05g35290和Os12g33610的表达逐步增加,一般在开花期达到最高,成熟期有所降低。在白叶枯病抗性基因Xa21介导的水稻-Xoo非亲和互作过程中,检测到Os01g51570、Os01g71680和Os12g36850的表达量上调,Os12g36830、Os12g36840、Os02g41670和Os05g35290的表达量下调,并且发现,在亲和互作和非亲和互作反应中PR蛋白质的变化模式相似。对PR基因上游启动子区进行分析,发现存在与抗病相关的顺式作用元件,其中,ARE、HSE、MBS、TC-rich repeats等元件在抗病相关的PR基因上游出现频率较高。【结论】鉴定了在水稻-Xoo互作过程中发生丰度变化的7个PR蛋白质。

关键词：水稻病程相关免疫印迹白叶枯病抗性反应

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采后包装对黄冠梨冷藏期间品质和果皮褐斑的影响

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保鲜与加工 2009年第6期9卷 25-27页

作者：关军锋窦世娟及华孙玉龙河北省农林科学院遗传生理研究所石家庄050051 河北农业大学生命科学学院保定071000

采用纸和薄膜包装的方式对黄冠梨进行冷藏期间品质与预防果皮褐斑病发生试验处理。结果表明,包装能够减少冷藏期间黄冠梨果皮褐斑(又称鸡爪病)发生。纸包装对黄冠梨果实硬度和可溶性固形物含量影响不显著;薄膜包装能在一定程度上保持黄... 详细信息

采用纸和薄膜包装的方式对黄冠梨进行冷藏期间品质与预防果皮褐斑病发生试验处理。结果表明,包装能够减少冷藏期间黄冠梨果皮褐斑(又称鸡爪病)发生。纸包装对黄冠梨果实硬度和可溶性固形物含量影响不显著;薄膜包装能在一定程度上保持黄冠梨较高的果实硬度,降低可溶性固形物含量、果皮酚含量和多酚氧化酶活性,以PVC薄膜包装方式较为理想。

关键词：黄冠梨褐斑包装品质

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水稻转录因子WRKY68在Xa21介导的抗白叶枯病反应中发挥正调控作用

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作物学报 2022年第5期48卷 1129-1140页

作者：朱峥王田幸子陈悦刘玉晴燕高伟徐珊马金姣窦世娟李莉云刘国振河北农业大学生命科学学院河北保定071001 河北省植物生理与分子病理学重点实验室河北保定071001

白叶枯病是一种严重影响水稻产量的细菌性病害。Xa21是第一个克隆的抗白叶枯病基因,具有广谱抗性,在水稻抗病育种中被广泛应用。转录因子的鉴定对解析Xa21介导的水稻抗白叶枯病分子机制具有重要意义。本研究构建了Xa21背景下的WRKY68-R... 详细信息

白叶枯病是一种严重影响水稻产量的细菌性病害。Xa21是第一个克隆的抗白叶枯病基因,具有广谱抗性,在水稻抗病育种中被广泛应用。转录因子的鉴定对解析Xa21介导的水稻抗白叶枯病分子机制具有重要意义。本研究构建了Xa21背景下的WRKY68-RNAi转基因水稻。与受体材料4021相比,转基因水稻中WRKY68蛋白质丰度下调,接种白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae ***,Xoo)后抗病性下降,证明WRKY68基因在Xa21介导的抗白叶枯病反应中发挥正调控作用。此外,转基因受体材料4021和感病对照TP309接种后不同时期和部位叶片中WRKY68的蛋白质丰度没有显著差异,表明WRKY68蛋白质的表达不受抗病基因Xa21和病原物Xoo诱导,推测其功能主要是调控下游基因的表达。WRKY68-RNAi转基因水稻接种后,PR1A、PR5、PR10A、PR-pha和PAL1等病程相关蛋白质表达丰度发生变化,表明相关基因可能在WRKY68基因的调控下参与下游抗病反应。

关键词：水稻白叶枯病抗病基因Xa21 WRKY转录因子病程相关蛋白质

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