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大豆疫霉多态性SSR标记开发及遗传多样性分析

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植物病理学报 2009年第4期39卷 337-346页

作者：徐静静王晓鸣武小菲朱振东中国农业科学院作物科学研究所国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程北京100081

用FastPCR软件在大豆疫霉全基因组中搜索到1 234个含2～4个重复基元精确SSRs。选择260个SSRs设计引物,经对大豆疫霉5个分离物的基因组DNA检测,有212对(81.5%)有效扩增出SSR特征条带,112对(52.8%)扩增多态性。用18对多态性SSR引物分析了... 详细信息

用FastPCR软件在大豆疫霉全基因组中搜索到1 234个含2～4个重复基元精确SSRs。选择260个SSRs设计引物,经对大豆疫霉5个分离物的基因组DNA检测,有212对(81.5%)有效扩增出SSR特征条带,112对(52.8%)扩增多态性。用18对多态性SSR引物分析了来自美国、中国黑龙江省和福建省大豆疫霉分离物的遗传多样性,在73个分离物中共扩增出112个等位变异,变异范围为4～9,平均为6.22个,表明选择的引物对具有高的多态性。在3个大豆疫霉群体中,黑龙江省和福建省分离物的遗传距离最近,美国和福建省分离物的遗传距离最远。UPGMA聚类将73个分离物划分为6组,其中8个美国分离物(72.73%)和53个中国分离物(85.48%)被聚类在一起,表明大豆疫霉中国分离物与美国分离物可能具有共同的祖先,中国分离物可能为外来种。

关键词：大豆疫霉基因组 SSR标记遗传多样性

大豆疫霉Phytophthora sojae卵孢子在黑龙江省土壤中的越冬存活率

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植物保护学报 2015年第1期42卷 72-78页

作者：陈秋明肖彩霞孙欠欠文景芝东北农业大学农学院植物保护系哈尔滨150030

为探究大豆疫霉Phytophthora sojae卵孢子在黑龙江省土壤中的越冬存活率及其与所处土壤深度和媒介的相关性,以增强型绿色荧光蛋白为报告基因,将培养基及病残体中的大豆疫霉卵孢子分别接种到试验田框栽土壤表层下不同深处,检测其卵孢子... 详细信息

为探究大豆疫霉Phytophthora sojae卵孢子在黑龙江省土壤中的越冬存活率及其与所处土壤深度和媒介的相关性,以增强型绿色荧光蛋白为报告基因,将培养基及病残体中的大豆疫霉卵孢子分别接种到试验田框栽土壤表层下不同深处,检测其卵孢子的越冬存活率,同时在框栽中定量播种不含任何已知抗疫霉根腐病基因的大豆品种Sloan(rps),苗期调查其发病率。结果表明,大豆疫霉卵孢子在黑龙江省土壤中的适生性较强,可在5~15 cm深度土壤中安全越冬,越冬存活率高达81.67%~96.33%。卵孢子越冬存活率与其所处的越冬媒介关系不大,而与土壤深度有关。在5~15 cm范围内,随着土壤深度的增加,卵孢子越冬存活率增加。处于深层土壤中的卵孢子更容易打破休眠,进入萌发前的萌动状态。各处理间卵孢子越冬存活率的显著性差异并未在发病率上表现出来,说明除了土壤深度外,还有其它因素影响发病率。

关键词：大豆疫霉 EGFP标记卵孢子越冬

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大豆疫霉细胞凋亡相关基因的鉴定与表达分析

植物保护学报 2018年第4期45卷 812-818页

作者：陈琳琳耿雪晶王雯张雄窦道龙李洪连河南农业大学植物保护学院小麦玉米作物学国家重点实验室河南省粮食作物协同创新中心郑州450002 南京农业大学植物保护学院南京210095

为探讨大豆疫霉Phytophthora sojae细胞凋亡潜在的调控机制,根据已知的细胞凋亡蛋白,利用在线工具BLASTP、pFAM和SMART在大豆疫霉蛋白组数据库中鉴定细胞凋亡同源蛋白并构建其进化树,通过转录组数据和实时荧光定量PCR技术分析细胞凋亡... 详细信息

为探讨大豆疫霉Phytophthora sojae细胞凋亡潜在的调控机制,根据已知的细胞凋亡蛋白,利用在线工具BLASTP、pFAM和SMART在大豆疫霉蛋白组数据库中鉴定细胞凋亡同源蛋白并构建其进化树,通过转录组数据和实时荧光定量PCR技术分析细胞凋亡相关基因在大豆疫霉生长、发育及侵染不同时期的表达情况。结果显示:在大豆疫霉中共鉴定到13个细胞凋亡同源蛋白,包括核酸内切酶G(PsNUC1)、细胞色素c(PsCYCS)、凋亡诱导因子(PsAIF)、丝氨酸蛋白酶(PsHtrA-1、PsHtrA-2和PsHtrA-3)、多聚ADP核糖聚合酶(PsPARP-1、PsPARP-2和PsPARP-3)和TatD核酸酶(PsTatD1、PsTatD2、PsTatD3和PsTatD4)。在进化上,PsNUC1、PsCYCS、PsAIF、PsHtrA-1、PsPARP-1、PsPARP-2、PsPARP-3、PsTatD1和PsTatD2与人及秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans的同源蛋白亲缘关系较近,而与真菌相关蛋白亲缘关系较远,PsHtrA-2、PsHtrA-3、PsTatD3和PsTatD4与酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae相关蛋白相似度更高,说明大豆疫霉细胞凋亡蛋白在进化中发生了较大变异。大豆疫霉细胞凋亡相关基因PsHtrA-1和PsRARP-1在孢子囊阶段诱导表达,PsHtrA-2和PsRARP-2在游动孢子阶段上调表达,PsAIF、PsHtrA-3、PsRARP-1和PsRARP-2在侵染阶段明显诱导表达,PsCYCS在侵染阶段下调表达。细胞凋亡相关基因在大豆疫霉不同阶段的表达模式有较大差异,说明细胞凋亡在大豆疫霉生长、发育及致病过程中具有重要作用。

关键词：大豆疫霉细胞凋亡基因鉴定表达分析

大豆疫霉对根分泌物中异黄酮、氨基酸和糖的响应

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东北农业大学学报 2018年第2期49卷 1-10页

作者：文景芝吴迪陈宇飞武文旭所冰高新颖张卓群徐莹宋光梅东北农业大学农学院哈尔滨150030

用原位土培法种植大豆疫霉感病品种Sloan、抗病品种Williams82及非寄主菜豆一点红,收集3个品种根分泌物,分别测定根分泌物中异黄酮、氨基酸和可溶性糖种类及含量,从3个方面(游动孢子趋化性、孢子成囊率及孢囊萌发率首次测定单一组分和... 详细信息

用原位土培法种植大豆疫霉感病品种Sloan、抗病品种Williams82及非寄主菜豆一点红,收集3个品种根分泌物,分别测定根分泌物中异黄酮、氨基酸和可溶性糖种类及含量,从3个方面(游动孢子趋化性、孢子成囊率及孢囊萌发率首次测定单一组分和混合组分在相对原位浓度下对大豆疫霉游动孢子趋化作用。结果表明,寄主大豆与非寄主菜豆根分泌物中均含异黄酮daidzein和genistein,但含量未达到显著性差异。非寄主菜豆根分泌物中含全部供试18种氨基酸、Williams82仅含9种,Sloan为5种,共有氨基酸中,非寄主菜豆根分泌物中浓度均显著高于寄主,抗病品种略高于感病品种。测定6种可溶性糖中,非寄主菜豆根分泌物中含4种,Williams82含5种,Sloan含4种,其中半乳糖(Gal)仅在Williams82中存在,麦芽糖(Mal)在3个品种根分泌物中均不存在。所有单一组分对大豆疫霉游动孢子均具显著促进作用,除少数组分如脯氨酸(Pro)、苯丙氨酸(Phe)对孢囊萌发有抑制作用外,其他组分均显著趋化游动孢子成囊及孢囊萌发。异黄酮混合液、氨基酸混合液和可溶性糖混合液对游动孢子3个生理指标影响较各组分作用之和均显著减效,18种氨基酸混合液和6种可溶性糖混合液对大豆疫霉游动孢子萌发由促进作用转为抑制作用。将试验组分按其在3个品种根分泌物中相对原位浓度混合后,对游动孢子3个生理指标表现显著促进或抑制作用,且作用显著低于其SUM值,表明3类物质混合后减效作用显著,减效程度由强到弱依次为非寄主菜豆一点红、抗病品种Williams82和感病品种Sloan。

关键词：大豆疫霉寄主范围趋化作用根分泌物

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大豆疫霉基因组SSR标记开发

中国农业科学 2009年第9期42卷 3112-3122页

作者：徐静静王晓鸣段灿星武小菲朱振东中国农业科学院作物科学研究所/国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程

【目的】开发大豆疫霉基因组SSR标记,为从分子水平深入研究大豆疫霉及其近缘种提供一种理想的分子标记。【方法】用FPCR软件从大豆疫霉全基因组序列中查询SSRs,选择合适的SSR序列用Primer5.0软件设计引物。【结果】从发现的1234个含有2... 详细信息

【目的】开发大豆疫霉基因组SSR标记,为从分子水平深入研究大豆疫霉及其近缘种提供一种理想的分子标记。【方法】用FPCR软件从大豆疫霉全基因组序列中查询SSRs,选择合适的SSR序列用Primer5.0软件设计引物。【结果】从发现的1234个含有2～4个碱基重复单元的完全SSRs中选出260段设计引物,经10个大豆疫霉分离物基因组DNA检测,有213对(81.9%)扩增出SSR特征条带,其中114(53.5%)对引物扩增出多态性。通用性检测表明,14.6%～28.6%引物分别在选择的8个疫霉种中有效扩增。基于10个SSR标记数据进行聚类分析,结果表明表明这些标记可以完全区分大豆疫霉及其它疫霉。【结论】大豆疫霉基因组SSR标记具有高多态性,是大豆疫霉遗传变异、遗传多样性、及遗传图谱构建等研究理想工具。部分大豆疫霉基因组SSR标记在其近缘种中具有通用性,可以用于疫霉菌的系统进化、鉴定、区分及开发近源种的SSR标记。特别开发的SSR标记,在大豆疫霉基因组中具有准确的位置,将极大地方便大豆疫霉菌功能基因的定位和克隆,以及进行疫霉菌的比较基因组的研究。

关键词：大豆疫霉全基因组序列 SSR标记通用性

大豆疫霉效应因子PsCRN115诱导烟草抗性的机制分析

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南京农业大学学报 2012年第4期35卷 65-68页

作者：刘廷利茹艳艳刘莉刘沛菡窦道龙南京农业大学植物保护学院/农作物生物灾害综合治理教育部重点实验室江苏南京210095

CRN(crinkling and necrosis induced protein)蛋白是卵菌所特有的一类效应因子,在已经测序的疫霉种中,每个基因组中预测都含有上百个CRN基因,关于其功能和分子机制目前研究不多。前期研究发现,大豆疫霉效应因子PsCRN115是大豆疫霉的致... 详细信息

CRN(crinkling and necrosis induced protein)蛋白是卵菌所特有的一类效应因子,在已经测序的疫霉种中,每个基因组中预测都含有上百个CRN基因,关于其功能和分子机制目前研究不多。前期研究发现,大豆疫霉效应因子PsCRN115是大豆疫霉的致病性必需因子且能抑制植物的细胞死亡。为了进一步研究PsCRN115的功能,本研究采用农杆菌渗入法介导的基因瞬时转化技术在烟草上过表达该基因,发现PsCRN115可显著提高烟草对烟草疫霉的抗性。随后采用荧光定量PCR研究了其作用机制,发现PsCRN115可诱导水杨酸(SA)通路防卫反应基因的高表达,但对乙烯(ET)和茉莉酸(JA)通路防卫反应基因的表达影响不显著。表明:大豆疫霉效应因子PsCRN115是致病必需的因子,能被植物所识别,并诱导植物的防卫反应。

关键词：大豆疫霉效应因子烟草抗性防卫反应

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大豆疫霉的ITS分子检测

南京农业大学学报 2004年第3期27卷 38-41页

作者：王立安张文利王源超王良华郑小波南京农业大学农业部病虫监测与治理重点开放实验室江苏南京210095 南京市出入境检验检疫局江苏南京210001

根据大豆疫霉及其近缘卵菌ITS序列差异设计了一对寡聚核苷酸引物 ,用于对包括大豆疫霉在内的 2 0种真菌的PCR检测。结果表明 :在优化的反应体系及扩增条件下 ,该对引物只在大豆疫霉为模板的扩增体系中具有一 330bp的扩增产物 ,表现出强... 详细信息

根据大豆疫霉及其近缘卵菌ITS序列差异设计了一对寡聚核苷酸引物 ,用于对包括大豆疫霉在内的 2 0种真菌的PCR检测。结果表明 :在优化的反应体系及扩增条件下 ,该对引物只在大豆疫霉为模板的扩增体系中具有一 330bp的扩增产物 ,表现出强特异性。利用该特异引物可稳定地从含有大豆疫霉游动孢子或卵孢子的土壤及其发病组织中检测出病原菌。该检测方法对大豆疫霉游动孢子和卵孢子的检测理论精度可达 0

关键词：大豆疫霉病菌核糖体基因区段寡聚核苷酸特异引物分子检测

大豆疫霉PsMPK1沉默突变体的基因表达谱分析

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南京农业大学学报 2016年第3期39卷 386-393页

作者：叶文武张萌曹明娜翟春花李爱宁王源超南京农业大学植物保护学院江苏南京210095

[目的]促有丝分裂原蛋白激酶(MAPK)是真核生物细胞信号转导途径中的关键蛋白激酶,对植物病原菌的生长发育与侵染致病具有重要作用。我们前期发现1个MAPK基因Ps MPK1参与调控大豆疫霉的细胞壁完整性、菌丝生长、游动孢子形成,以及对大豆... 详细信息

[目的]促有丝分裂原蛋白激酶(MAPK)是真核生物细胞信号转导途径中的关键蛋白激酶,对植物病原菌的生长发育与侵染致病具有重要作用。我们前期发现1个MAPK基因Ps MPK1参与调控大豆疫霉的细胞壁完整性、菌丝生长、游动孢子形成,以及对大豆的致病性等生物学性状。本文旨在进一步探究Ps MPK1如何调控大豆疫霉的上述性状。[方法]利用数字基因表达谱技术对大豆疫霉Ps MPK1沉默突变体在游动孢子囊阶段的基因表达情况进行分析。[结果]样品间基因表达水平的整体相关性分析和实时定量PCR结果表明:数据具有较高的可靠性。与野生型菌株相比,Ps MPK1沉默突变体中分别有1 451个显著下调和981个显著上调的基因,占所有被检测基因的23%。与之相比,被检测的细胞壁相关基因和分泌蛋白编码基因中,显著差异表达的基因比例更高(分别占37%和28%),且大部分基因为下调表达(分别占87%和78%)。显著下调表达的分泌蛋白编码基因中,37个基因可能与侵染过程相关,主要编码Rx LR、NLP和CRN等家族的效应分子,CBEL蛋白,富含半胱氨酸蛋白,氧化还原相关蛋白以及水解酶等。[结论]首次通过转录组学方法揭示了特定的功能基因Ps MPK1沉默后大豆疫霉基因组的转录变化,鉴定了可能与Ps MPK1信号途径相关的基因和基因家族,为进一步研究大豆疫霉中MAPK的调控网络奠定了基础。

关键词：大豆疫霉促有丝分裂原蛋白激酶细胞壁致病性效应分子转录

大豆疫霉RNA结合蛋白PsM90的基因功能研究

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植物病理学报 2021年第2期51卷 192-199页

作者：俞舒杨冯慧叶文武郑小波王源超南京农业大学植物保护学院南京210095

真核生物的基因表达能够在转录与转录后等水平受到调控,以适应不同时空环境中的生长与发育等生物学过程,其中PUF家族RNA结合蛋白是一类具有保守PUM-HD(Pumilio homology domain)功能域的转录后调节因子,通过与靶标mRNA特异性结合控制其... 详细信息

真核生物的基因表达能够在转录与转录后等水平受到调控,以适应不同时空环境中的生长与发育等生物学过程,其中PUF家族RNA结合蛋白是一类具有保守PUM-HD(Pumilio homology domain)功能域的转录后调节因子,通过与靶标mRNA特异性结合控制其稳定性及翻译。本研究利用CRISPR/CAS9介导的疫霉菌基因组编辑技术,对大豆疫霉的PUF家族基因PsM90进行敲除和功能研究。结果表明,PsM90敲除突变体的卵孢子产量减少至野生型的32%,卵孢子壁明显变薄,卵孢子中的细胞器未能正常分化;游动孢子对大豆黄化苗下胚轴的致病力有所下降。此外,PsM90的敲除不影响营养菌丝生长、孢子囊发育、游动孢子释放和休止孢萌发等生物学性状。上述结果揭示了PsM90是大豆疫霉有性发育等过程的重要相关基因,为深入揭示卵菌中卵孢子发育这一独特生物学过程的分子调控机制奠定了基础。

关键词：大豆疫霉基因表达调控 RNA结合蛋白卵孢子致病性