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马铃薯野生种CHS基因cDNA的克隆与表达分析

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华北农学报 2008年第5期23卷 17-22页

作者：卢其能杨清却志群黄友明宜春学院生命科学与资源环境学院江西宜春336000 南京农业大学生命科学学院生化与分子生物学系江苏南京210095

设计简并引物,用RT-PCR法从马铃薯野生种（Solanum pinnatisectum）克隆到了CHS（Chalcone synthase,查尔酮合酶）基因的全长cDNA,并用半定量RT-PCR法进行了表达分析。序列分析表明,CHS基因编码一个389个氨基酸残基的多肽,在氨基酸水平... 详细信息

设计简并引物,用RT-PCR法从马铃薯野生种（Solanum pinnatisectum）克隆到了CHS（Chalcone synthase,查尔酮合酶）基因的全长cDNA,并用半定量RT-PCR法进行了表达分析。序列分析表明,CHS基因编码一个389个氨基酸残基的多肽,在氨基酸水平上与其他茄科植物的同源性达到89%-93%,多重比较和系统发育分析均表明该基因为CHS家族中的一个新成员;检测了CHS基因的空间表达模式,该基因在花和匍匐茎中表达量最高,在根和块茎中没有检测到,这与花和匍匐茎呈淡紫色有花色苷合成,而根和块茎呈白色无花色苷合成是相一致的;发现在块茎中CHS受光诱导表达,光照后的第3天表达量最高,而在光照前检测不到,光照前块茎为白色,随着光照时间的延长,其表层颜色因积累花色苷而变成紫红色。

关键词：查尔酮合酶花色苷 cDNA克隆表达谱马铃薯野生种

三个耐冻性不同的马铃薯野生种中FAD2基因的克隆及表达分析

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作物学报 2014年第1期40卷 45-53页

作者：李飞徐建飞刘杰段绍光卞春松 Jiwan P.PALTA 金黎平中国农业科学院蔬菜花卉研究所北京100081 贵州省马铃薯研究所贵州贵阳550006 Department of Horticulture University of Wisconsin

以3个耐冻性和冷驯化能力不同的马铃薯野生种Solanum commersonii、***和***为材料,利用RT-PCR技术克隆出不饱和脂肪酸合成途径中的关键酶基因ω-6脱氢酶基因(FAD2),分别命名为Cmm-FAD2(GenBank登录号为KF214782)、Aca-FAD2(KF214781)和Cph-FAD2(KF214783)。序列分析表明,该基因在3个马铃薯野生种中核苷酸长度都为1326 bp,编码441个氨基酸残基。3个野生种FAD2基因核苷酸序列和蛋白序列比对结果表明,在18个位点的差异核苷酸中有8个位点的差异导致对应的氨基酸残基变化,其中第11和第44氨基酸残基处,耐冻且有冷驯化能力的***和***有相同的氨基酸,而冷冻敏感***的氨基酸却不同。二级结构预测结果表明***和***的FAD2蛋白与*** FAD2蛋白的α-螺旋、延伸链和随机卷曲存在明显差异。蛋白多序列比对和进化树分析表明,3个马铃薯野生种的FAD2基因与番茄的亲缘关系最近,其次是与马齿笕。qPCR分析表明,12 d冷驯化使FAD2基因在3个马铃薯野生种中都上调表达,***和***的FAD2基因表达水平均高于***,且差异显著。

关键词：马铃薯野生种耐冻冷驯化 FAD2 基因表达

马铃薯野生种 SpSBP1 基因的克隆及CRISPR/Cas9载体构建

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华北农学报 2022年第6期37卷 23-33页

作者：陈娜邵勤李晓鹏高阳卢其能宜春学院生命科学与资源环境学院江西宜春336000

为了探究SBP1基因在植物自交不亲和方面的重要作用,以二倍体马铃薯野生种为材料,利用RT-PCR技术克隆获得马铃薯野生种SpSBP1(登录号:MZ803088)的cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析及CRISPR/Cas9载体构建。结果显示,SpSBP1基因的cDN... 详细信息

为了探究SBP1基因在植物自交不亲和方面的重要作用,以二倍体马铃薯野生种为材料,利用RT-PCR技术克隆获得马铃薯野生种SpSBP1(登录号:MZ803088)的cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析及CRISPR/Cas9载体构建。结果显示,SpSBP1基因的cDNA全长为1176 bp,包含92 bp的5′非编码区和163 bp的3′非编码区,其最大开放阅读框为921 bp,编码306个氨基酸。蛋白结构域分析显示,SpSBP1蛋白包括Smc超家族结构域以及RING finger和Zinc finger结构域。蛋白同源序列比对及系统进化树分析显示,马铃薯野生种SpSBP1与马铃薯野生种ScSBP1的同源性最高,其次为花烟草。生物信息学分析显示,SpSBP1分子质量为34.73144 ku,理论等电点pI为5.10,推测得出该蛋白为酸性不稳定亲水性蛋白。二级结构预测该蛋白主要由α螺旋和无规则卷曲所构成。同时该蛋白属于非分泌蛋白且不存在跨膜结构。从二倍体马铃薯野生种中克隆出了SpBP1基因,同时成功构建了CRISPR/Cas9载体,并进行了遗传转化试验。

关键词：马铃薯野生种自交不亲和 SpSBP1 克隆生物信息学分析 CRISPR/Cas9载体构建

根据块茎形成的光周期研究马铃薯野生种的分化

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园艺与种苗 1987年第2期 49-51页

作者： Л. В. Романова 许启桂

在马铃薯育种中越来越广泛地应用野生种,对病、虫害和不利环境因素抗性的提高,也都需要创造加速育种材料繁殖的条件,借以提高种子和块茎产量。为此,创造最适光周期具有重大意义。许多马铃薯种(150种以上)对光周期的敏感程度呈现高度的... 详细信息

在马铃薯育种中越来越广泛地应用野生种,对病、虫害和不利环境因素抗性的提高,也都需要创造加速育种材料繁殖的条件,借以提高种子和块茎产量。为此,创造最适光周期具有重大意义。许多马铃薯种(150种以上)对光周期的敏感程度呈现高度的分化。目前只对少数马铃薯种研究过光周期反应。若查明马铃薯种光周期反应表现的任何一种普遍规律

关键词：块茎形成短日照植株光周期反应马铃薯野生种

利用枯草芽胞杆菌表达系统进行马铃薯抗细菌基因的筛选

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植物病理学报 2022年第3期52卷 476-488页

作者：郭鹏飞张家欣王洁玉董五辈华中农业大学植物科学技术学院和湖北省作物病害监测与安全控制重点实验室武汉430070

抗菌肽是植物先天免疫系统的重要组成部分,具有良好的广谱抗菌活性,因此作为抗生素的替代品有较好的应用前景。马铃薯野生种(Solanum demissum)作为重要的种质资源,含有丰富的抗性基因。本研究利用指示菌内置文库抗性基因筛选技术,将马... 详细信息

抗菌肽是植物先天免疫系统的重要组成部分,具有良好的广谱抗菌活性,因此作为抗生素的替代品有较好的应用前景。马铃薯野生种(Solanum demissum)作为重要的种质资源,含有丰富的抗性基因。本研究利用指示菌内置文库抗性基因筛选技术,将马铃薯野生种cDNA文库转入指示菌枯草芽胞杆菌内,筛选出两种具有广谱抗菌活性的抗菌肽SdR2332和SdR2770。课题组分别测定了它们的热稳定性、酶稳定性、紫外线稳定性、最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和溶血性,旨在明确这两种新抗菌肽的实际可应用性;同时通过测定抗菌肽处理后病原菌活性氧(reactive oxygen species,ROS)迸发量、病原菌细胞形态观察和基因表达分析来探究抗菌肽的抑菌机制及防效。结果表明,抗菌肽SdR2332和SdR2770均具有良好的广谱抗细菌活性,且在低浓度下即可致死病原菌;它们还具有较为稳定的理化性质和较低的溶血性。经抗菌肽SdR2332和SdR2770处理后的青枯菌(Ralstonia solancearum)出现了明显的活性氧迸发现象,电镜下观察发现其细胞有一定程度的皱缩和破损,这表明抗菌肽对病原菌有杀伤作用。在qRT-PCR分析中,接种马铃薯的植株中SdR2770表达量明显上调,推测可能与植物抗病相关。本研究结果为新抗菌肽的研发提供了一定的理论基础和参考价值。

关键词：抗生素抗菌肽枯草芽胞杆菌马铃薯野生种广谱抗性

利用枯草芽胞杆菌表达系统进行马铃薯抗菌基因的筛选

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利用枯草芽胞杆菌表达系统进行马铃薯抗菌基因的筛选

作者：郭鹏飞华中农业大学

学位级别：硕士

抗菌肽是植物先天免疫系统的重要组成部分,它具有良好的广谱抗菌活性,因此作为抗生素的替代品有较好的应用前景。马铃薯野生种（Solanum demissum）作为重要的种质资源,含有丰富的抗性基因。指示菌内置文库抗性基因筛选技术是我们课题... 详细信息

抗菌肽是植物先天免疫系统的重要组成部分,它具有良好的广谱抗菌活性,因此作为抗生素的替代品有较好的应用前景。马铃薯野生种（Solanum demissum）作为重要的种质资源,含有丰富的抗性基因。指示菌内置文库抗性基因筛选技术是我们课题组前期新建立的一项技术,即把基因表达文库转入病原指示菌体内,让这些表达的外源蛋白在指示菌内部起抑菌作用,从而高效灵敏地筛选克隆抗菌基因。本研究利用指示菌内置文库抗性基因筛选技术,通过枯草芽胞杆菌表达系统建立起马铃薯野生种（***）c DNA文库,以自溶现象作为筛选标准,从文库共3650个转化子中初步筛选得到37个具有稳定自溶现象的单克隆菌株。检测这些自溶菌株胞外蛋白的抑菌活性后,选择对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都具有显著抑菌效果的菌株Sd R2332和Sd R2770进行后续的研究。我们分别测定了Sd R2332和Sd R2770的热稳定性、酶稳定性和紫外稳定性,结果发现经过50℃和80℃温度处理后,Sd R2332和Sd R2770抑菌活性无显著变化;而经100℃高温处理后,Sd R2332和Sd R2770活性有一定程度的下降;在酶稳定性实验中,经胰蛋白酶和脂肪酶处理后抗菌肽的抑菌活性无明显变化,但经其余五种蛋白酶处理后Sd R2332和Sd R2770的抑菌活性均有不同程度的下降;而经过紫外处理2h与4 h后,抗菌肽的抑菌活性无明显变化。这说明抗菌肽Sd R2332和Sd R2770具有优良的热稳定性、紫外稳定性以及对胰蛋白酶和脂肪酶的酶稳定性。利用His-tag及蛋白酶（Tobacco Etch Virus,TEV）标签对抗菌肽Sd R2332和Sd R2770进行纯化后,将其进行SDS-PAGE电泳,得到Sd R2332和Sd R2770的条带大小分别约为9.1 k Da、3.6 k Da,与预测一致。我们测定了抗菌肽Sd R2332和Sd R2770的最低抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration,MIC）,选取多粘菌素B（MIC:5.00-25.0μM）作为阳性对照,结果表明抗菌肽Sd R2332（MIC:14.70-27.0μM）和Sd R2770（MIC:8.20-20.0μM）对革兰氏阳性菌和阴性菌均表现出了优良的广谱抗菌活性,在低浓度下即可杀伤病原菌。溶血性实验结果表明,即使在5×MIC浓度下,抗菌肽Sd R2332和Sd R2770对小鼠红细胞的溶血活性仍低于5%,表明抗菌肽Sd R2332和Sd R2770对哺乳动物基本无毒害作用。对抗菌肽Sd R2332和Sd R2770作进一步的抗菌机制研究,发现经抗菌肽Sd R2332和Sd R2770处理后的青枯菌（Ralstonia solancearum）出现了明显的活性氧迸发现象,表明抗菌肽可引起病原青枯菌的免疫反应。在扫描电镜下观察发现青枯菌细胞有一定程度的皱缩和破损,说明抗菌肽可能是通过破坏病原菌的细胞膜来进行抑菌的。通过q RT-PCR分析,发现接种青枯菌后,马铃薯植株中Sd R2770基因的表达量显著上调,推测其可能与植物抗病相关,但Sd R2332的表达量无明显波动变化。综上所述,本研究利用枯草芽胞杆菌表达系统筛选得到了两个新型且具广谱抑菌活性的新抗菌肽Sd R2332和Sd R2770,它们具有稳定的理化性质且对人畜较为安全,有助于后续对马铃薯野生种（***）抗性基因的功能进行进一步的研究。

关键词：抗生素抗菌肽枯草芽胞杆菌马铃薯野生种广谱抗性

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马铃薯青枯病抗性早期鉴定的可能性

国外农学-杂粮作物 1984年第4期 22-23页

作者：田渊尚一郑燕淑

在日本西南部温暖地区,马铃薯各种病害(病毒病、疫病、疮痂病等)中,以青枯病的危害最严重。对于青枯病,自Smith(1896)开始,进行专门研究已有约90年的长久历史,但至今尚未研究出相应的防治措施,是一种极难防治的土壤传染性病害。

关键词：马铃薯土豆茄属青枯病抗性马铃薯野生种

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马铃薯双单倍体

现代农业 1979年第12期 19-20页

作者：李克莱

什么叫马铃薯的双单倍体在谈马铃薯双单倍体之前,先谈谈什么叫单倍体。单倍体是孢子直接发育而成的单倍性植物体,也就是经过减数分裂的生殖细胞未经受精、融合,单独发育而成的植物体。单倍体的细胞染色体数是它亲本的一半,所以也叫半数... 详细信息

什么叫马铃薯的双单倍体在谈马铃薯双单倍体之前,先谈谈什么叫单倍体。单倍体是孢子直接发育而成的单倍性植物体,也就是经过减数分裂的生殖细胞未经受精、融合,单独发育而成的植物体。单倍体的细胞染色体数是它亲本的一半,所以也叫半数体或单元体。如果起源是二倍体的植物,例如玉米等,其单倍体只有一个完全的染色体组,叫做一倍

关键词：马铃薯双单倍体倍数二倍体马铃薯四倍体花粉培养马铃薯野生种

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科技动态

世界农业 1995年第7期 57-58页

科技动态用体细胞杂交获得新抗源美国农业研究局植物生理学家Ｊｏｈｎ声称，已为马铃薯育种工作者找到了高抗晚疫病病菌Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａｉｎｆｅｓｔａｎｓ的种质资源，马铃薯野生种高度抵抗Ｐ．ｉｎｆｅｓｔａｎｓ的生理小种... 详细信息

科技动态用体细胞杂交获得新抗源美国农业研究局植物生理学家Ｊｏｈｎ声称，已为马铃薯育种工作者找到了高抗晚疫病病菌Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａｉｎｆｅｓｔａｎｓ的种质资源，马铃薯野生种高度抵抗Ｐ．ｉｎｆｅｓｔａｎｓ的生理小种Ａ１和Ａ２，但因马铃薯野生种和栽培...

关键词：马铃薯野生种晚疫病精子卵子激光束疫病(植物) 生殖细胞卵细胞莱塞光束断乳仔猪科技动态美国农业研究局体细胞杂交超性杂交槿麻木槿属红麻