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黄瓜幼苗内生真菌诱导植株对南方根结线虫的抗性

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植物保护学报 2011年第3期38卷 253-257页

作者：鄢小宁 Sikora R A 郑经武贺春萍浙江大学农业与生物技术学院生物技术研究所杭州310029 波恩大学植物保护系资源保护和植物研究所土壤生态系统植物病理学及线虫学试验室波恩53115 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所儋州571737

在2007—2008年的一项温室测验中,10株黄瓜幼苗内生真菌表现出了对南方根结线虫较好的防效,为了阐明其作用方式,用裂根试验设计研究了10个菌株诱导黄瓜产生根结线虫抗性的能力。同一植株的根系被分为彼此隔离的挑战根系和应答根系,镰刀... 详细信息

在2007—2008年的一项温室测验中,10株黄瓜幼苗内生真菌表现出了对南方根结线虫较好的防效,为了阐明其作用方式,用裂根试验设计研究了10个菌株诱导黄瓜产生根结线虫抗性的能力。同一植株的根系被分为彼此隔离的挑战根系和应答根系,镰刀菌Fusariumspp.菌株Fu234和Fu654、毛壳菌Chaetom iumsp.菌株Ch1001、叶点霉Phyllostictasp.菌株Ph511在挑战根系中接种后,应答根系中的线虫入侵总数显著降低,较对照分别降低了42.4%、35.7%、38.4%、23.6%(第1次测定)和63.6%、45.2%、51.0%、37.0%(重复测定),这4个菌株诱导了黄瓜对根结线虫入侵的抗性。同时,Fu234、Fu654、Ch1001和拟青霉Paecilomycessp.菌株Pa972接种后应答根系中的卵与雌虫的比值显著减少,相比对照其比值分别降低了24.3%、37.7%、48.3%、21.2%(第1次测定)和21.6%、39.8%、30.0%、46.2%(重复测定),这4个菌株诱导了黄瓜对根结线虫繁殖的抗性。

关键词：黄瓜内生真菌根结线虫诱导抗性

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中国生物物种编目进展与展望

生物多样性 2022年第10期30卷 102-116页

作者：江建平杜诚刘冰王科蔡磊李强黄晓磊中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物多样性与保护实验室成都610041 上海辰山植物园华东野生濒危资源植物保育中心上海201602 中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室北京100093 中国科学院微生物研究所菌物标本馆北京100101 福建农林大学植物保护学院闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室福州350002

发现并描述地球上的生物物种,建立可靠的生物分类系统,编制权威且具有时效性的生物物种名录,实现生物物种多样性信息的数字化和共享,对于生物多样性科学研究、资源管理、科学决策和社会经济发展都有重要意义。在全球和区域层面,生物物... 详细信息

发现并描述地球上的生物物种,建立可靠的生物分类系统,编制权威且具有时效性的生物物种名录,实现生物物种多样性信息的数字化和共享,对于生物多样性科学研究、资源管理、科学决策和社会经济发展都有重要意义。在全球和区域层面,生物物种编目工作越来越被重视,也取得了一些可喜的进展。为反映中国生物物种编目工作近些年取得的成绩,本文联合各相关类群的专家,分别总结了脊椎动物、昆虫和其他无脊椎动物、植物、菌物等主要类群的物种编目进展情况,并就将来如何更好地促进生物编目工作的开展提出了展望。现有数据显示,中国已记录哺乳动物698种,鸟类1,450种,爬行类586种,两栖类611种,淡水鱼类1,591种,高等植物38,493种(其中维管植物35,379种),菌物约27,900种,但尚无全面的包括所有昆虫和无脊椎动物的物种名录。近10年,中国新增维管植物5个新科、86个新属、2,090个新种、374个新记录;新增菌物新物种4,679个,隶属于36纲140目438科1,372属。

关键词：生物多样性分类学物种名录数字化

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三七NAC基因家族全基因组鉴定与表达分析

植物保护学报 2023年第1期50卷 187-196页

作者：温砚王莹敏曾广莹李详龙书生西北农林科技大学植物保护学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室陕西杨凌712100 云南农业大学植物保护学院云南生物资源保护与利用国家重点实验室昆明650201 陕西省安康市镇坪县农业科学研究所安康726500

为明确三七Panax notoginseng NAC转录因子基因家族的分布、功能和结构,通过生物信息学分析法进行鉴定,对其理化特性、染色体位置和进化特征进行分析,并根据RNA-seq数据分析其家族成员的时空表达模式和受黑斑病菌Alternaria panax诱导... 详细信息

为明确三七Panax notoginseng NAC转录因子基因家族的分布、功能和结构,通过生物信息学分析法进行鉴定,对其理化特性、染色体位置和进化特征进行分析,并根据RNA-seq数据分析其家族成员的时空表达模式和受黑斑病菌Alternaria panax诱导后的表达情况。结果显示,三七中共有98个NAC基因家族成员,其编码蛋白质长度介于104~882个氨基酸之间,分子量在11.78~100.20 kD之间,等电点在4.12~9.75之间。这98个NAC基因家族不均匀地分布在三七的12条染色体上,其中1号染色体分布最多(16个),而11号染色体上分布最少(1个)。三七NAC基因启动子区域存在与光响应、生长素响应、赤霉素响应及茉莉酸甲酯响应等相关的多种顺式作用元件。NAC基因在三七不同组织及根部不同发育时期均有表达,在受到黑斑病菌侵染的叶片中NAC部分基因家族成员显著上调表达。表明NAC基因家族在三七的生长发育和响应黑斑病菌侵染过程中具有重要作用。

关键词：三七 NAC基因家族黑斑病菌表达模式生物信息学分析

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中国玉米灰斑病发生现状与未来扩散趋势分析

中国农业科学 2015年第18期48卷 3612-3626页

作者：赵立萍王晓鸣段灿星龙书生李晓李洪连何月秋晋齐鸣武小菲宋凤景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四川省农业科学院植物保护研究所河南农业大学植物保护学院云南农业大学农学与生物技术学院西北农林科技大学植物保护学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室吉林省农业科学院植物保护研究所

【目的】明确玉米灰斑病发生现状,预测病害未来的扩展区域,为有针对性开展灰斑病的早防早控工作、保护玉米生产提供信息。【方法】采用形态、培养及分子特征鉴定的方法明确新发生玉米灰斑病区域的病菌分离物种类;汇总2004—2014年各地... 详细信息

【目的】明确玉米灰斑病发生现状,预测病害未来的扩展区域,为有针对性开展灰斑病的早防早控工作、保护玉米生产提供信息。【方法】采用形态、培养及分子特征鉴定的方法明确新发生玉米灰斑病区域的病菌分离物种类;汇总2004—2014年各地玉米灰斑病的调查信息,根据季风特点,推测具有重大破坏力的玉米尾孢灰斑病扩展路线,预测未来的病害发生区域。【结果】基于形态学、培养特征以及分子鉴定结果,明确了贵州西部、西北部以及四川北部的分离物为玉米尾孢(Cercospora zeina),河北承德地区致病菌为玉蜀黍尾孢(***-maydis),在陕西南部、西部以及河南西部鉴定出了玉米尾孢和玉蜀黍尾孢;初步明确了具有强致病力的玉米尾孢目前分布的北界。玉米灰斑病已经在中国15个省份发生,西南地区的玉米生产受到严重影响;在南海夏季风与西北太平洋副热带高压的作用下,玉米尾孢从云南西部进境后逐渐向北向东扩展,到达四川、陕西的西部,亦可能经种子携带途径进入湖北恩施,形成一个新的病害扩散源并传播至重庆、陕西安康和商洛以及河南西部山区。未来,在季风的作用下,源自西南的玉米尾孢灰斑病可能进入甘肃东南部、宁夏南部、陕西北部,并进而逐渐向北偏东方向扩展,对中国春玉米主产区构成重大威胁。【结论】确认玉米尾孢在贵州、四川、陕西、河南引起玉米灰斑病,河北的致病菌为玉蜀黍尾孢;由玉米尾孢引起的灰斑病已突破秦岭和巴山的阻隔,扩散至陕西西部、南部和河南西部,从西南玉米生产区进入了北方玉米生产区;夏季季风以及种子带菌是该种灰斑病快速传播的主要因素;未来玉米尾孢灰斑病将在季风作用下继续缓慢向北方玉米区扩散,在无灰斑病发生区域引发病害并可能在已有玉蜀黍尾孢灰斑病发生的区域形成新的重大病害威胁。

关键词：玉米灰斑病玉米尾孢玉蜀黍尾孢传播

杧果钙调蛋白转录激活因子基因家族的鉴定及分析

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果树学报 2021年第8期38卷 1252-1263页

作者：刘志鑫孙宇叶子罗睿雄李忠刘晓妹蒲金基张贺贵州大学农学院贵阳550025 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所·农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室海口571101 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海口571101 海南大学植物保护学院海口570228 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海口571101

【目的】鉴定杧果钙调蛋白转录激活因子(CAMTA)基因家族成员并对其进行生物信息学分析,探究杧果在抵抗病原菌侵染和响应水杨酸、茉莉酸抗病信号分子时的持续表达特性。【方法】利用生物信息学方法在杧果全基因组中鉴定MiCAMTA转录因子基... 详细信息

【目的】鉴定杧果钙调蛋白转录激活因子(CAMTA)基因家族成员并对其进行生物信息学分析,探究杧果在抵抗病原菌侵染和响应水杨酸、茉莉酸抗病信号分子时的持续表达特性。【方法】利用生物信息学方法在杧果全基因组中鉴定MiCAMTA转录因子基因,并对其理化性质、保守基序、保守结构域进行分析;利用MEGA软件构建系统发育树,分析MiCAMTA蛋白与拟南芥、烟草、毛果杨等5个物种CAMTA蛋白的系统发育关系;通过实时荧光定量PCR分析MiCAMTAs在不同病原菌侵染和抗病信号分子处理下的表达差异。【结果】MiCAMTAs都属于亲水性不稳定蛋白,且均具有较高保守性;系统发育进化树显示,MiCAMTAs与苹果、毛果杨、烟草的亲缘关系较近,且保守基序及保守结构域相似的蛋白聚类在同一组中。qRT-PCR显示,MiCAMTAs不同程度地参与了病原菌侵染和抗病信号分子的诱导,在(Colletotrichum gloeosporioides,Cg)侵染过程中,MiCAMTA(1、2、3)表现为下调,而(Xanthomonas citri ***,Xcm)侵染下表达量呈明显上调趋势,与此同时,也发现MiCAMTA(5、6、7、8)在Cg和Xcm侵染下表达量都呈现上调趋势;在不同激素(SA、MeJA)处理中,MiCAMTAs均有不同程度的上调或下调,MiCAMTA6和MiCAMTA7在SA处理后72 h内呈上调表达。另外,来自同一组的MiCAMTA基因在胁迫下表现出相似的表达模式。【结论】杧果全基因组中有8个MiCAMTA家族成员,具有典型的CaM结合结构域,包含了10个motifs,能不同程度地被病原菌和抗病信号分子激活。

关键词：杧果钙调蛋白 CAMTA转录因子鉴定

杧果Whirly基因鉴定及其在病菌侵染过程中的表达分析

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西北植物学报 2021年第1期41卷 37-45页

作者：孙宇刘志鑫叶子罗睿雄蒲金基张贺海南大学植物保护学院海口570228 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室海口571101 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海口571101

Whirly家族是一类植物特异的转录因子,无论在细胞核还是在细胞器内都有着广泛而复杂的生物学功能。该研究以杧果全基因组数据为基础,采用生物信息学的方法对杧果Whirly家族基因进行序列分析,并通过qRT-PCR技术分析杧果胶孢炭疽菌(Collet... 详细信息

Whirly家族是一类植物特异的转录因子,无论在细胞核还是在细胞器内都有着广泛而复杂的生物学功能。该研究以杧果全基因组数据为基础,采用生物信息学的方法对杧果Whirly家族基因进行序列分析,并通过qRT-PCR技术分析杧果胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides,Cg)和细菌性黑斑病菌(Xanthomonas campestris ***,Xcm)侵染过程中杧果Whirly家族基因的相对表达量。结果表明:(1)从杧果基因组中鉴定了3个Whirly基因家族成员,分别命名为MiWHY1、MiWHY2和MiWHY3。(2)杧果Whirly蛋白均为不稳定亲水碱性蛋白;系统发育树显示,杧果Whirly基因与木薯、毛果杨、番茄Whirly基因亲缘关系最近,杧果与木薯、毛果杨、番茄Whirly家族共有1个高度保守的基序Motif1;杧果Whirly家族均含有Whirly超家族保守域,主要结构元件为无规则卷曲和α-螺旋;保守结构域的四聚体结构与马铃薯Whirly蛋白四聚体结构具有高度相似性。(3)qRT-PCR结果显示,Cg侵染过程中,杧果Whirly基因的相对表达量均显著上调;Xcm侵染12 h时,MiWHY1和MiWHY3相对表达量显著上调,初步确定杧果Whirly基因表达响应胶孢炭疽菌和细菌性黑斑病菌的侵染。研究认为,杧果中有3个Whirly基因家族成员,病菌侵染过程中可激发其表达活性,为后续研究杧果Whirly基因家族成员的功能和机制奠定基础。

关键词：杧果 Whirly基因家族全基因组鉴定表达分析

水稻抗白叶枯病基因Xa47(t)a的敲除及抗性鉴定

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植物保护学报 2023年第4期50卷 883-893页

作者：卢源达张敦宇王玲仙肖素勤杜云龙陈玲云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所云南省农业生物技术重点实验室农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室昆明650205 云南农业大学植物保护学院昆明650224

为鉴定水稻Xa47(t)a基因对白叶枯病的抗性,以水稻种质L214为材料,通过构建针对Xa47(t)a基因的Xa47(t)a-Cas9敲除载体来获得敲除突变体,利用生物信息学技术对突变的Xa47(t)a基因进行突变类型分析,同时采用实时荧光定量PCR(quantitative r... 详细信息

为鉴定水稻Xa47(t)a基因对白叶枯病的抗性,以水稻种质L214为材料,通过构建针对Xa47(t)a基因的Xa47(t)a-Cas9敲除载体来获得敲除突变体,利用生物信息学技术对突变的Xa47(t)a基因进行突变类型分析,同时采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术分析突变体中Xa47(t)a及病程相关基因的表达情况,并于水稻孕穗期对突变体及其野生型植株接种11株白叶枯病菌Xanthomonas oryzae ***菌株进行抗性鉴定。结果表明,在Xa47(t)a基因的第2外显子区域进行基因编辑后成功获得25株T0代突变体株系;测序分析发现T0代突变体株系中有13种不同的突变体类型,其中纯合突变体有3种类型,且突变位点均在靶标位点的11位碱基处缺失1~4个A碱基;氨基酸序列分析发现大部分突变体中Xa47a编码的蛋白翻译会提前终止,由原来的803个氨基酸变为144~166个氨基酸;qPCR分析结果表明突变体中Xa47(t)a及大部分病程相关基因的表达水平显著低于野生型株系;抗性鉴定结果显示,生长至孕穗期的T1代纯合突变体株系对白叶枯病菌Y8、C5、C9、PXO99A、T7147、YJdp-2和YJws-2菌株的抗性显著低于野生型株系。表明Xa47(t)a基因赋予了稻种材料L214良好的抗白叶枯病功能。

关键词： Xa47(t)a基因基因敲除水稻白叶枯病种质L214 抗性鉴定突变类型

芒果翻译起始因子MieIF1A-a基因的克隆与功能分析

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植物遗传资源学报 2020年第3期21卷 743-752页

作者：李丽淑罗聪安振宇刘召亮董龙何新华广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 广西农业科学院经济作物研究所南宁530007 广西农业科学院园艺作物研究所南宁530007

翻译起始因子eIF1A是蛋白合成重要的调控因子之一,在植物响应非生物胁迫过程中发挥重要的调控作用。本研究通过克隆获得了1个eIF1A基因MieIF1A-a(GenBank登录号:KP271044),对其进行了信息学分析,并通过表达模式和拟南芥转化来研究其功能... 详细信息

翻译起始因子eIF1A是蛋白合成重要的调控因子之一,在植物响应非生物胁迫过程中发挥重要的调控作用。本研究通过克隆获得了1个eIF1A基因MieIF1A-a(GenBank登录号:KP271044),对其进行了信息学分析,并通过表达模式和拟南芥转化来研究其功能,研究结果发现,MieIF1A-a基因的cDNA全长为604 bp,包含1个435 bp开放阅读框(ORF),编码144个氨基酸,分子量为16.45 kD;与葡萄中VveIF1A基因相似性最高;在成熟果实中表达量显著高于其他组织,在盐和干旱胁迫条件下均能诱导该基因在芒果叶片中的上调表达;在盐和干旱胁迫下,与野生型相比,转基因植株的结荚数量多,以及转基因植株生长良好,受影响较小;且在干旱胁迫下,芒果的相对含水量、叶绿素和脯氨酸含量较高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)酶活性较强,丙二醛(MDA)含量相对较低。综上,本研究初步阐明了MieIF1A-a基因参与芒果果实发育和逆境胁迫调控作用,为后续深入芒果抗逆研究工作奠定了研究基础。

关键词：芒果 MieIF1A-a 基因克隆表达分析功能分析

杧果DBB基因鉴定及其在胶孢炭疽菌和细菌性黑斑病菌侵染过程中的表达分析

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农业生物技术学报 2021年第12期29卷 2267-2278页

作者：孙宇刘志鑫叶子高爱平罗睿雄蒲金基张贺海南大学植物保护学院/热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所

B-box蛋白是一类锌指结构转录因子,其功能具有普遍性和特异性。为了揭示双B-box结构域锌指蛋白(double B-box, DBB)基因家族在杧果(Mangifera indica)中的序列特征及其表达特性,本研究以杧果全基因组数据为基础,采用生物信息学的方法对... 详细信息

B-box蛋白是一类锌指结构转录因子,其功能具有普遍性和特异性。为了揭示双B-box结构域锌指蛋白(double B-box, DBB)基因家族在杧果(Mangifera indica)中的序列特征及其表达特性,本研究以杧果全基因组数据为基础,采用生物信息学的方法对杧果DBB基因家族成员进行序列分析,并通过qRT-PCR技术研究杧果胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides, Cg)和细菌性黑斑病菌(Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae, Xcm)侵染过程中杧果DBB基因家族成员的相对表达量。结果表明,从杧果基因组中鉴定了9个DBB基因家族成员,命名为MiDBB1～9,9个MiDBBs蛋白均为不稳定亲水酸性蛋白,主要定位于细胞核中,不仅三级结构类似,N端还具有相同位点的两个保守结构域(B-box1和Bbox2)。根据蛋白结构预测、系统发育关系、保守基序及多重序列比对分析推测,杧果DBB基因家族在进化上具有结构保守性,功能上具有相似性。杧果与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tabacum)、苹果(Malus domestica)、菠萝(Ananas comosus)和毛果杨(Populus trichocarpa)构建的系统发育树显示,杧果DBB与毛果杨DBB亲缘关系最近,其次是苹果。qRT-PCR结果显示,胶孢炭疽菌侵染过程中,MiDBB1～9的相对表达量在12～48 h内持续上调,细菌性黑斑病菌侵染过程中,MiDBB2和MiDBB3的相对表达量在12～72 h内持续上调,初步确定了杧果DBB基因表达受胶孢炭疽菌和细菌性黑斑病菌的诱导。本研究结果为后续研究杧果DBB基因家族成员的功能和作用机制提供参考。

关键词：杧果双B-box结构域锌指蛋白(DBB)基因家族全基因组鉴定表达分析