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致病疫霉菌效应蛋白Pi05440毒性功能验证及寄主候选靶标筛选

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核农学报 2024年第3期38卷 434-442页

作者：张蝶陈胜男赵迪王荟洁王洪洋刘晶云南师范大学云南省马铃薯生物学重点实验室云南昆明650500

致病疫霉菌(Phytophthora infestans)侵染时会分泌大量效应蛋白进入寄主细胞,通过操纵寄主靶标抑制植物免疫反应。为研究致病疫霉菌效应蛋白Pi05440的功能,本研究重点分析了Pi05440的蛋白特征、毒性功能及鉴定其寄主靶标;利用生物信息... 详细信息

致病疫霉菌(Phytophthora infestans)侵染时会分泌大量效应蛋白进入寄主细胞,通过操纵寄主靶标抑制植物免疫反应。为研究致病疫霉菌效应蛋白Pi05440的功能,本研究重点分析了Pi05440的蛋白特征、毒性功能及鉴定其寄主靶标;利用生物信息学数据库,预测Pi05440的保守结构域和信号肽。构建pRI101-GFP-Pi05440表达载体用于Pi05440的亚细胞定位和毒性功能分析;同时,利用酵母双杂交技术对Pi05440的寄主靶标蛋白进行了筛选和鉴定。结果表明,Pi05440基因全长969 bp,编码322个氨基酸。结构预测结果显示Pi05440含有3个典型的KAZAL功能域。亚细胞定位结果表明Pi05440定位在质膜和细胞间隙。在本氏烟中瞬时表达该基因显著促进致病疫霉菌扩展。通过酵母双杂交筛选,初步鉴定到3个Pi05440的候选靶标蛋白,分别为马铃薯过氧化氢酶12、马铃薯几丁质酶以及马铃薯MYB-like A蛋白。本研究为探究致病疫霉菌效应蛋白Pi05440及其靶标蛋白如何调控植物免疫提供了重要线索。

关键词：致病疫霉菌效应蛋白亚细胞定位酵母双杂交靶标蛋白

晚疫病抗性相关基因NbMybl的克隆与功能分析

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植物病理学报 2024年第2期54卷 318-331页

作者：赵迪陈胜男张蝶王洪洋陈爱娥云南省马铃薯生物学重点实验室云南师范大学昆明650500 云南师范大学教务处云南师范大学昆明650500

Myb转录因子广泛参与调控植物生长发育以及应对环境胁迫,但有关其对晚疫病抗性调控机制的研究较少。本研究从本氏烟草中克隆获得一个含Myb-like结构域的蛋白编码基因,命名为NbMybl。该基因开放阅读框全长为753 bp,编码250 aa。实时荧光... 详细信息

Myb转录因子广泛参与调控植物生长发育以及应对环境胁迫,但有关其对晚疫病抗性调控机制的研究较少。本研究从本氏烟草中克隆获得一个含Myb-like结构域的蛋白编码基因,命名为NbMybl。该基因开放阅读框全长为753 bp,编码250 aa。实时荧光定量PCR(qPCR)结果显示NbMybl受致病疫霉(Phytophthora infestans)侵染诱导表达。亚细胞定位表明NbMybl定位在植物细胞核和细胞质中。利用病毒诱导的基因沉默技术,发现沉默NbMybl能够明显降低本氏烟草对致病疫霉的抗性。分析比较NbMybl沉默和非沉默对照烟草株系应对P.infestans侵染的转录组数据,发现差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)8486个,其中上调基因4202个,下调基因4284个。使用KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)数据库进行基因富集分析,发现鉴定得到的DEGs中共有373个参与植物-病原菌互作,308个参与植物激素信号转导,216个参与植物MAPK信号途径。推测这些DEGs可能与沉默NbMybl降低本氏烟草抗病性有密切关联。qPCR检测部分DEGs的表达,发现其表达趋势与转录组数据一致。本研究为阐明NbMybl参与对抗致病疫霉侵染提供了理论依据。

关键词：本氏烟草致病疫霉 NbMybl 病毒诱导的基因沉默转录组

马铃薯StSuSy4基因转录调控因子的筛选及互作验证

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云南农业大学学报(自然科学) 2024年第3期 17-24页

作者：魏京杨梅宏施豪俞婷黄丹丹迟绍轶高冬丽朱炎辉云南师范大学云南省马铃薯生物学重点实验室中国农业科学院深圳农业基因组研究所

【目的】探究马铃薯块茎高表达基因StSuSy4的转录调控机制。【方法】克隆StSuSy4的启动子，构建pAbAi-StSuSy4pro诱饵载体，并将其转化至酵母细胞Y1HGold中，获得诱饵酵母菌株；利用诱饵载体筛选马铃薯幼嫩块茎组织酵母文库，并对转录... 详细信息

【目的】探究马铃薯块茎高表达基因StSuSy4的转录调控机制。【方法】克隆StSuSy4的启动子，构建pAbAi-StSuSy4pro诱饵载体，并将其转化至酵母细胞Y1HGold中，获得诱饵酵母菌株；利用诱饵载体筛选马铃薯幼嫩块茎组织酵母文库，并对转录因子进行组织表达模式分析。【结果】经酵母单杂交筛选，获得1个候选转录因子StBBX25，该基因的开放阅读框为774 bp，编码258个氨基酸。生物信息分析显示：StBBX25的N端含有B-box蛋白的特征结构域B-box1。候选转录因子与启动子点对点的酵母单杂交验证结果显示：在200 ng/mL金担子素条件下，pGADT7-AD空载对照组酵母不能正常生长，而pGADT7-StBBX25试验组能正常生长，表明StBBX25与StSuSy4基因启动子存在互作。组织表达模式分析显示：StBBX25和StSuSy4均为在马铃薯块茎中表达较高的基因。【结论】StBBX25与StSuSy4启动子互作，暗示StBBX25可能在马铃薯叶片和块茎淀粉合成以及产量形成中发挥作用。研究结果为深入理解马铃薯淀粉合成调控网络提供了重要的理论依据。

关键词：马铃薯淀粉合成 StSuSy4 转录调控酵母单杂交 StBBX25

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药用植物遗传转化和基因编辑技术研究进展

植物科学学报 2024年第2期42卷 242-253页

作者：张云罗吴迎梅刘义飞胡志刚苟君波湖北中医药大学药学院湖北省中药资源与中药化学重点实验室湖北省时珍实验室武汉430065 云南师范大学生命科学学院马铃薯科学研究院云南省马铃薯生物学重点实验室昆明650500 湖北江夏实验室武汉430200

植物遗传转化和基因编辑技术是后基因组时代研究基因功能的重要手段。植物遗传转化从最初依赖组织培养的方式发展到了不依赖组织培养的直接转化方式;基因编辑技术从需要剪切特定基因片段再修复的第1阶段编辑技术,发展到了无需剪切即可... 详细信息

植物遗传转化和基因编辑技术是后基因组时代研究基因功能的重要手段。植物遗传转化从最初依赖组织培养的方式发展到了不依赖组织培养的直接转化方式;基因编辑技术从需要剪切特定基因片段再修复的第1阶段编辑技术,发展到了无需剪切即可在特定部位精确替换碱基或精确插入、删除片段以及大片段的第3阶段编辑技术,两种技术不断取得突破,推动着植物生物技术的飞速发展。本文综述了植物遗传转化方法与基因编辑技术的最新研究进展,以及它们在药用植物中的应用,并对药用植物遗传转化新方法和基因编辑技术的建立进行了展望,旨在为药用植物的基因功能和分子育种研究提供技术支撑。

关键词：药用植物遗传转化基因编辑

微RNA在恶性胸膜间皮瘤发生发展中的作用机制研究进展

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基因组学与应用生物学 2024年第6期 967-975页

作者：赵丹普元倩熊伟大理大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室云南省高校临床生物化学检验重点实验室云南省昆虫生物医药研发重点实验室

微RNA(microRNA, miRNA)是近年来发现的最短的内源性非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNA)之一，普遍认为其通过调节信使RNA(messenger RNA, mRNA)表达水平来发挥作用，主要功能体现在参与调节生物个体发育、细胞增殖与分化、肿瘤的发生... 详细信息

微RNA(microRNA, miRNA)是近年来发现的最短的内源性非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNA)之一，普遍认为其通过调节信使RNA(messenger RNA, mRNA)表达水平来发挥作用，主要功能体现在参与调节生物个体发育、细胞增殖与分化、肿瘤的发生发展等多种病理和生理过程中。miRNA在调控癌基因、抑癌基因的表达和信号通路的活性过程中以及在恶性胸膜间皮瘤(malignant pleural mesothelioma, MPM)发生和发展中发挥着重要的作用。本综述对miRNA的生成和miRNA的功能及在MPM发生发展过程中发挥促癌作用和肿瘤抑制作用的相关miRNA进行总结和归纳，以期为MPM的临床诊断以及治疗提供理论参考。

关键词：微RNA 恶性胸膜间皮瘤促癌基因抑癌基因

微小RNA（microRNA）在恶性胸膜间皮瘤发生发展中的作用机制研究进展

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基因组学与应用生物学 2024年

作者：赵丹普元倩熊伟云南省高校临床生物化学检验重点实验室云南省昆虫生物医药研发重点实验室大理大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室

微小RNA（microRNA，miRNA）是近年来发现的最短的内源性非编码RNA（non-coding RNAs， ncRNA）之一，普遍认为其通过调节mRNA表达水平来发挥作用，主要功能体现在参与调节生物个体发育、细胞增殖与分化、肿瘤的发生发展等多种病理和生... 详细信息

微小RNA（microRNA，miRNA）是近年来发现的最短的内源性非编码RNA（non-coding RNAs， ncRNA）之一，普遍认为其通过调节mRNA表达水平来发挥作用，主要功能体现在参与调节生物个体发育、细胞增殖与分化、肿瘤的发生发展等多种病理和生理过程中。miRNA 在调控癌基因、抑癌基因的表达及信号通路的活性过程中，以及在恶性胸膜间皮瘤（malignant pleural mesothelioma， MPM）发生和发展中发挥着重要的作用。本综述对miRNA的生成和miRNA的功能，及在MPM发生发展过程中发挥促癌作用和肿瘤抑制作用的相关miRNA进行总结和归纳，以期为MPM的临床诊断以及治疗提供理论参考。

关键词：微小RNA 恶性胸膜间皮瘤促癌基因抑癌基因

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马铃薯DGK基因家族克隆及表达分析

农业生物技术学报 2024年

作者：王迪何双双单雅成黄彦曾相琴田周娥胡新喜秦玉芝林原湖南农业大学园艺学院/湖南省马铃薯工程技术研究中心/蔬菜生物学湖南省重点实验室

二酰基甘油激酶(diacylglycerol kinase, DGK)是脂质信号通路中的关键酶，在植物激素信号传导、生物和非生物胁迫中起着重要作用。本研究参考模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中AtDGKs蛋白序列以及DGK保守结构域信息，分析马铃薯(S... 详细信息

二酰基甘油激酶(diacylglycerol kinase, DGK)是脂质信号通路中的关键酶，在植物激素信号传导、生物和非生物胁迫中起着重要作用。本研究参考模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中AtDGKs蛋白序列以及DGK保守结构域信息，分析马铃薯(Solanum tuberosum)中StDGKs基因的序列特点，对此多基因家族进行序列克隆和分析，并对其在干旱和盐胁迫响应以及马铃薯块茎发育中的表达模式进行分析。结果表明，从马铃薯基因组数据库(S. tuberosum group Phureja DM1-3 v6.1)中检索出11个StDGKs，并成功克隆出其中6个基因StDGK1、StDGK2、StDGK5、StDGK6、StDGK7和StDGK8。序列分析结果显示，6个StDGKs基因全长为1 460～2 220 bp，序列比对相似性超过95%。实时荧光定量PCR结果显示，6个StDGKs的表达均受到干旱和盐胁迫诱导，StDGK2、StDGK8在干旱处理12 h、StDGK6在4 h的表达量达到峰值；StDGK1、StDGK5、StDGK7在盐胁迫处理下的表达量在4 h达到峰值，StDGK2、StDGK6在盐处理15 min达到峰值。此外，本研究发现，StDGKs可能在马铃薯块茎发育初期发挥重要作用，StDGK1、StDGK8在块茎发育早期至中期的表达量逐渐升高，在块茎膨大后期又缓慢下降。本研究为深入解析StDGK基因家族功能提供基础资料。

关键词：马铃薯二酰基甘油激酶(DGK) 非生物胁迫块茎发育表达模式

暹罗芽胞杆菌JZ1-4-10对马铃薯干腐病的抑菌作用及机理

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中国生物防治学报 2024年第3期40卷 641-651页

作者：蒙耀吴慧芳魏琳石晖琴沈硕青海大学/青海省农林科学院/青藏高原生物技术教育部重点实验室/青海省马铃薯育种重点实验室/西北马铃薯教育部工程研究中心西宁810016

为了得到对马铃薯干腐病具有良好抑菌效果的生防细菌,本研究从4株芽胞杆菌中筛选出暹罗芽胞杆菌JZ1-4-10,并通过马铃薯活体试验探究菌株JZ1-4-10防治马铃薯干腐病及其相关防御酶活性的影响。结果表明,4株芽胞杆菌中菌株JZ1-4-10的抑菌... 详细信息

为了得到对马铃薯干腐病具有良好抑菌效果的生防细菌,本研究从4株芽胞杆菌中筛选出暹罗芽胞杆菌JZ1-4-10,并通过马铃薯活体试验探究菌株JZ1-4-10防治马铃薯干腐病及其相关防御酶活性的影响。结果表明,4株芽胞杆菌中菌株JZ1-4-10的抑菌活性最高,对茄病镰刀菌的抑菌率达59.15%,发酵液的抑菌率达61.25%;此外,菌株JZ1-4-10处理有效提高了马铃薯SOD和POD活性,降低PPO酶活性和MDA含量,保持了马铃薯贮藏期间的品质,且对马铃薯干腐病的预防效果优于治疗、钝化的防治效果,达85.17%;同时,该菌株菌悬液及挥发性有机物均有较高的抑菌活性,并具有较强的生物膜形成能力。因此,暹罗芽胞杆菌JZ1-4-10对马铃薯干腐病有着巨大的防治潜力,可进一步开发成生防菌剂。

关键词：茄病镰刀菌暹罗芽胞杆菌马铃薯干腐病抑菌机理

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一株马铃薯干腐病生防菌的鉴定及其抑菌活性研究

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植物保护 2024年第3期50卷 111-120页

作者：吴慧芳蒙耀石晖琴魏琳沈硕青海大学青海省农林科学院青藏高原生物技术教育部重点实验室青海省马铃薯育种重点实验室西北马铃薯教育部工程研究中心西宁810016

镰孢菌引起的马铃薯干腐病是影响马铃薯贮存期间产量与品质的重要病害之一。寻找高效低毒的防治马铃薯干腐病的生防药剂对提高马铃薯的产量与质量具有重要意义。本研究以腐皮镰孢Fusarium solani为病原菌,测定分离自马铃薯块茎的菌株2-1... 详细信息

镰孢菌引起的马铃薯干腐病是影响马铃薯贮存期间产量与品质的重要病害之一。寻找高效低毒的防治马铃薯干腐病的生防药剂对提高马铃薯的产量与质量具有重要意义。本研究以腐皮镰孢Fusarium solani为病原菌,测定分离自马铃薯块茎的菌株2-1-9-CJK-2的抑菌活性。该菌株发酵液、无菌发酵液、菌悬液、胞内组分以及挥发性有机物对腐皮镰孢均具有抑菌活性,抑制率分别为93.37%、61.92%、80.82%、44.01%和49.16%。结合形态学、生理生化特征和多基因系统发育树构建鉴定其为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。马铃薯切片试验和马铃薯块茎试验表明,当菌株发酵液浓度为1×10^(9)cfu/mL时,对病原菌的抑制效果最好。除此之外,菌株可以分泌蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶,具有溶磷能力和生物膜形成能力,但不具有溶血性,并且对供试的其他6种病原真菌有较强的抑菌活性。研究表明贝莱斯芽胞杆菌2-1-9-CJK-2抑菌谱广,具有生物安全性,对腐皮镰孢有较强的抑菌活性,在植物病害防治中具有一定的应用潜力,可为马铃薯干腐病生防制剂的开发奠定基础。

关键词：马铃薯干腐病腐皮镰孢贝莱斯芽胞杆菌生物防治