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植物生物反应器表达系统研究进展

福建农业科技 2021年第9期52卷 76-81页

作者：许惠滨王福祥闽江学院地理与海洋学院/海洋与农业生物技术实验室福建福州350002 福建省农业科学院水稻研究所/水稻国家工程实验室福建福州350003 福建农林大学农学院福建福州350002

由于成本低廉、易于规模化生产、可减少污染哺乳动物病原的风险且能对表达蛋白进行翻译后修饰等优点,植物正逐渐成为一种重要的重组蛋白生产平台,而以转基因植物作为工业与化工产品生产的天然生物反应器也越来越受关注。植物生物反应器... 详细信息

由于成本低廉、易于规模化生产、可减少污染哺乳动物病原的风险且能对表达蛋白进行翻译后修饰等优点,植物正逐渐成为一种重要的重组蛋白生产平台,而以转基因植物作为工业与化工产品生产的天然生物反应器也越来越受关注。植物生物反应器主要有稳定表达系统和瞬时表达系统,概述了这两种不同的表达系统的优缺点及其研究进展,并阐述了植物生物反应器的发展趋势,以期为植物生物反应器的发展和应用奠定理论基础。

关键词：植物重组蛋白生物反应器表达系统

CaSPX及其与CaWRKY58互作在辣椒抗病和应答低磷中的作用

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CaSPX及其与CaWRKY58互作在辣椒抗病和应答低磷中的作用

作者：文嘉瑜福建农林大学

学位级别：硕士

WRKY转录因子是植物最大转录因子家族之一,广泛地参与植物生长发育调控,特别在植物应答逆境胁迫中起重要的调节作用。然而,人们对WRKY转录因子功能的认识还很少,只对少数模式植物中的部分成员进行了初步研究,对于大多数WRKY家族成员的... 详细信息

WRKY转录因子是植物最大转录因子家族之一,广泛地参与植物生长发育调控,特别在植物应答逆境胁迫中起重要的调节作用。然而,人们对WRKY转录因子功能的认识还很少,只对少数模式植物中的部分成员进行了初步研究,对于大多数WRKY家族成员的具体功能及其作用机制的仍不太清楚。前人研究发现CaWRKY58在植物免疫反应中起负调节作用,但其具体的分子机制仍不清楚。本研究重点开展CaWRKY58互作蛋白CaSPX的分离与验证,分析CaSPX的功能,并分析Ca WRKY58对与CaSPX转录表达的调节作用。主要结果如下:(1)首先实验室早期以CaWRKY58为诱饵,使用酵母双杂交技术并分离得到全长2094bp的cDNA,其中含有特定蛋白结构域,将其命名为CaSPX。通过亚细胞定位发现这个CaSPX分布于整个细胞;蛋白质免疫共沉淀(co-IP)和荧光双分子互补技术(BiFC)结果进一步证实了 CaWRKY58与CaSPX的相互作用。(2)采取外源激素处理结合荧光定量分析方法,发现CaSPX的转录表达受外源脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、乙烯利(ETH)和水杨酸(SA)的诱导表达,暗示CaSPX在辣椒应答生物胁迫或者非生物胁迫中可能起到一定的作用。(3)采用瞬间超表达和病毒诱导基因沉默(VIGS)相结合的方法,对CaSPX在辣椒应答应答病原菌接种中的可能作用进行了分析。结果表明,CaSPX在辣椒植株上瞬间表达使依赖于茉莉酸(JA)信号途径的标记基因-CaDEF、乙烯(ET)途径标记基因CaACO、SA途径的标记基因PR1等表达量上调。相反地,在将目标基因沉默后,辣椒植株抗青枯菌侵染和抗高温转录水平下调,而且还发现检测的SA、JA和ET等途径的辣椒免疫反应相关标记基因表达量均显著下调。这些结果表明CaSPX在辣椒抗病中起重要调节作用,且受SA、JA、ET等信号通路的协调调控。(4)通过在辣椒植株上的瞬间表达和病毒诱导基因沉默结合荧光定量RT-PCR分析,结果表明:CaWRKY58在辣椒叶片上瞬间超表达可显著抑制CaSPX和CaWRKY6的转录表达。相反地,CaWRKY58沉默则可显著上调CaSPX和CaWRKY6的转录表达;染色质免疫共沉淀(ChIP)分析结果表明,Ca WRKY58不仅可与CaSPX启动子中的三个W盒结合,还可与Ca WRKY6启动子的三个W-box结合。这些结果表明Ca WRKY58可通过与CaSPX和Ca WRKY6的启动子直接结合对这些基因的转录表达起负调节作用。(5)鉴于前人研究发现SPX蛋白在植物应答低磷胁迫中的作用,我们进一步分析了 CaSPX在辣椒应答低磷胁迫中的可能作用。结果表明,在低磷胁迫下,磷胁迫标记基因CaPT1的表达量显著上调,而CaSPX转录表达下调;在CaWRKY58或CaSPX的瞬间超表达辣椒植株中,CaPT1和CaWRKY6均显著下调,而在病毒诱导CaSPX沉默的辣椒植株中,CaPT1和CaWRKY6转录表达则显著上调。这些结果表明在辣椒应答低磷胁迫中起负调节作用。综上所述,CaSPX在辣椒抗病中起正调节作用,而在辣椒应答低磷胁迫中起负调节作用,该蛋白参与ABA、JA、SA、ET协同介导的信号通路,且受CaWRKY58的负调节。CaSPX与CaWRKY58互作在辣椒应答低磷胁迫中起负调节作用。

关键词： CaWRKY58 CaSPX 靑枯菌高温低磷胁迫磷信号途径

马铃薯Y病毒多基因系统发育分析及其株系快速鉴定方法的建立

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马铃薯Y病毒多基因系统发育分析及其株系快速鉴定方法的建立

中国植物病理学会2017年学术年会

作者：邹文超沈林林沈建国蔡伟詹家绥高芳銮福建农林大学植物病毒研究所/福建省植物病毒学重点实验室福建出入境检验检疫局检验检疫技术中心/福建省检验检疫技术研究重点实验室福清出入境检验检疫局

马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是世界范围内为害烟草与马铃薯的重要植物病毒之一。本文旨在建立快速准确的多基因联合体系,实现PVY常见株系的快速鉴定。以PVY的P1、HC-Pro、VPg和CP 4个基因为研究对象,根据基因的不同组合建立5个不... 详细信息

马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)是世界范围内为害烟草与马铃薯的重要植物病毒之一。本文旨在建立快速准确的多基因联合体系,实现PVY常见株系的快速鉴定。以PVY的P1、HC-Pro、VPg和CP 4个基因为研究对象,根据基因的不同组合建立5个不同数据集,分别进行系统发育分析,并通过贝叶斯标签关联显著性(Bayesian tip-association significance,BaTS)分析各数据集中代表分离物与株系的关联性,以确定实现PVY快速鉴定的最佳组合。不同数据集的系统发育及BaTS分析结果显示,除了联合P1、VPg和CP 3个基因数据集外,其他4个数据集均无法实现PVY常见株系的准确鉴定。采用不同建树方法对联合P1、VPg和CP 3个基因数据集比较分析显示,基于ML法和NJ法的系统发育树在拓扑结构上基于一致,均优于基于贝叶斯算法的最大分支置信(Maximum clade credibility,MCC)树;同时以HLJ26分离物为研究对象,对建立的多基因联合体系进行实际应用,结果显示该分离物与PVY株系的3个分离物SYR-Ⅱ-2-8、SYR-Ⅱ-Be1和SYR-Ⅱ-DrH以高置信值聚为一亚簇,表明该分离物可能属于PVY株系(SYR-Ⅱ型)。重组分析显示,HIJ26基因组存在4个潜在的重组信号,分别位于P1、HC-Pro/P3、VPg和CP的5′-末端,与PVY株系(SYR-Ⅱ型)的重组位点相一致,表明其属于PVY株系(SYR-Ⅱ型)。同时,应用多重RT-PCR成功扩增出约为1 000bp和400bp的2个特异性片段,与PVY株系(SYR-Ⅱ型)的特异条带大小相一致。这些结果进一步支持了多基因联系的鉴定结果。联合P1、VPg和CP 3个基因数据集系统发育分析,可以实现PVY常见株系的准确鉴定。HLJ26分离物属于PVY株系(SYR-Ⅱ型),这是PVY马铃薯上该株系SYR-Ⅱ型全因组序列的首次报道。

关键词：马铃薯Y病毒多基因系统发育分析系统发育与性状关联分析 SYR-Ⅱ型

稻瘟病菌核转运蛋白PoKap123调控生长发育、致病性和氧化胁迫

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稻瘟病菌核转运蛋白PoKap123调控生长发育、致病性和氧化胁迫

中国植物病理学会2019年学术年会

作者：曹雪琦张丽梅齐敏梁楠郑华坤王宗华鲁国东福建农林大学闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室福建农林大学生命科学学院闽江大学海洋研究院

核孔转运蛋白（Karyopherins,Kaps）通过介导大分子物质的核质穿梭过程,在许多细胞生物学过程中均具有重要作用。Kap123在酵母和动物细胞中可以介导组蛋白H3和H4的入核过程,但是在稻瘟病菌（Pyriculariaoryzae;*** oryzae）等丝状真菌... 详细信息

核孔转运蛋白（Karyopherins,Kaps）通过介导大分子物质的核质穿梭过程,在许多细胞生物学过程中均具有重要作用。Kap123在酵母和动物细胞中可以介导组蛋白H3和H4的入核过程,但是在稻瘟病菌（Pyriculariaoryzae;*** oryzae）等丝状真菌中其同源蛋白功能仍不清楚。为了探究稻瘟病菌中Kap蛋白的功能,我们通过同源比对鉴定了一个稻瘟病菌Kap123同源蛋白的编码基因,并构建了该基因的敲除突变体进行表型分析。氨基酸序列比对结果表明,稻瘟病菌PoKap123与粗糙脉孢菌同源蛋白亲缘关系较近,而与酵母和人类同源蛋白的亲缘关系较远。表型分析结果表明,PoKAP123基因的敲除导致稻瘟病菌丝生长速率、产孢量和致病性显著下降,对氧化胁迫的敏感性显著增强。综上所述,PoKap123可能通过介导组蛋白等大分子物质的入核过程,调控稻瘟病菌的生长发育、胁迫响应和致病性。

关键词：稻瘟病菌核孔转运蛋白 Kap123 致病性生长发育

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枣树类病毒的检测及鉴定

枣树类病毒的检测及鉴定

中国植物病理学会2009年学术年会

作者：张本利刘光要刘春芹吴祖建姜冬梅李世访中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室沧州农业科学院植物保护研究所福建农林大学植物病毒研究所

＜正＞类病毒是迄今为止已知的能引起植物病害的最小病原物,为单链闭合环状RNA分子,大小为246～475nt,不编码任何蛋白,但是,类病毒能在寄主体内自行复制,有时导致严重病害。

关键词：枣树类病毒分子检测病原鉴定基因序列

云南水稻条纹病毒病害特异性蛋白基因及基因间隔区序列分析

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云南水稻条纹病毒病害特异性蛋白基因及基因间隔区序列分析

2005中国植病学会、中国菌物学会北海联合年会

作者：李凡杨金广谭冠林吴祖建林奇英陈海如谢联辉云南农业大学教育部农业生物多样性与病虫害控制重点实验室云南农业大学教育部农业生物多样性与病虫害控制重点实验室云南农业大学教学与科研服务中心福建农林大学植物病毒研究所福建农林大学植物病毒研究所云南农业大学教育部农业生物多样性与病虫害控制重点实验室福建农林大学植物病毒研究所

利用RT-PCR技术扩增到了云南水稻条纹病毒4个分离物的SP基因及基因间隔区,并对扩增产物进行了cDNA克隆及序列分析。结果表明所克隆的cDNA片段分别长1067-1072个核甘酸,不同云南RSV分离物间的SP基因有较高的同源性,其5'端非编码区序列高... 详细信息

利用RT-PCR技术扩增到了云南水稻条纹病毒4个分离物的SP基因及基因间隔区,并对扩增产物进行了cDNA克隆及序列分析。结果表明所克隆的cDNA片段分别长1067-1072个核甘酸,不同云南RSV分离物间的SP基因有较高的同源性,其5'端非编码区序列高度保守,变异主要发生在基因间隔区上。与其它已报道的 11个RSV分离物相应序列进行比较发现,这些RSV分离物可以分为两组,绝大部分云南分离物属于一组,少数云南分离物和云南以外的RSV分离物组成了另一组,组与组之间的核苷酸一致性仅为71％。

关键词：水稻条蚊病毒病害特异性蛋白基因 RT-PCR 序列分析

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植物抗病毒基因工程育种策略

亚热带农业研究 2005年第4期1卷 53-58页

作者：林美娟薛志平陈平华陈如凯福建农林大学农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室福建福州350002 厦门大学生命科学学院福建厦门361005

本文简要地介绍了近年来植物抗病毒基因工程育种策略及其机制的研究进展。将植物抗病毒基因工程的策略归纳为3个方面进行了综述,即病毒来源基因、非病毒来源基因和多基因策略。对于各种植物抗病毒基因工程策略介导的抗性主要分为蛋白质... 详细信息

本文简要地介绍了近年来植物抗病毒基因工程育种策略及其机制的研究进展。将植物抗病毒基因工程的策略归纳为3个方面进行了综述,即病毒来源基因、非病毒来源基因和多基因策略。对于各种植物抗病毒基因工程策略介导的抗性主要分为蛋白质和RNA介导的抗性。

关键词：植物抗病毒基因工程育种

中国葡萄类病毒基因多样性分析及其新种的发现

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中国葡萄类病毒基因多样性分析及其新种的发现

中国植物病理学会2009年学术年会

作者：李世访姜冬梅郭瑞彭山吴祖建中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室福建农林大学植物病毒研究所东北农业大学生命科学学院

＜正＞类病毒是迄今为止发现的最小病原物。葡萄是我国一种重要的经济作物,现已经证明它可以被5种类病毒侵染:啤酒花矮化类病毒（Hop stunt viroid,简称HSVd）,澳大利亚葡萄类病毒

关键词：

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水稻矮缩病毒基因组的遗传多样性研究初报

水稻矮缩病毒基因组的遗传多样性研究初报

第三次全国植物病毒和病毒防治学术研讨会

作者：章松柏吴祖建段永平王盛林奇英谢联辉福建农林大学病毒研究所福建农林大学病毒研究所福建农林大学病毒研究所福建农林大学病毒研究所福建农林大学病毒研究所福建农林大学病毒研究所

＜正＞水稻矮缩病最早于1883年在日本发现。现已普遍危害我国水稻种植区,损失可达3～5成。其症状为水稻矮缩,分蘖增多,叶片僵直浓绿。水稻矮缩病毒（Rice dwarf virus,RDV）为呼肠孤病毒科植物呼肠孤病毒属（Phytoreovirus）成员。该病...

＜正＞水稻矮缩病最早于1883年在日本发现。现已普遍危害我国水稻种植区,损失可达3～5成。其症状为水稻矮缩,分蘖增多,叶片僵直浓绿。水稻矮缩病毒（Rice dwarf virus,RDV）为呼肠孤病毒科植物呼肠孤病毒属（Phytoreovirus）成员。该病毒主要由黑尾叶蝉（Nephotettix cincticeps）以持久方式传播,且可经卵传播。

关键词：