河北省自然科学基金(C2012204005)
- 作品数：9 被引量：25H指数：3
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- 叶锈菌及信号分子诱导小麦TaLr35PR2蛋白的表达分析
- 2015年
- 为明确小麦TaLr35PR2蛋白在叶锈菌和信号分子诱导下的表达模式,在前期研究工作基础上,成功构建了TaLr35PR2基因的原核表达载TaLr35PR2-pEASY,在大肠杆菌中高效表达分子量约为30kDa的融合蛋白,采用Western杂交分析了TaLr35PR2蛋白在叶锈菌、水杨酸(Salicylic acid,SA)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)诱导下的表达水平。结果表明,小麦成株期接种叶锈菌后不同时间点,TaLr35PR2蛋白在亲和反应(Thatcher)中表达量变化不大,趋于平缓;而在非亲和反应(TcLr35)中的表达量变化较大,在接种叶锈菌后不同时间点有明显的上升或下调,且在非亲和组合中的表达量明显高于亲和组合。另外,信号分子可以诱导TaLr35PR2蛋白的表达,信号分子预处理后接种叶锈菌,TaLr35PR2蛋白表达量显著上调。这些研究结果首次从蛋白表达水平明确叶锈菌和信号分子SA、ABA显著诱导TaLr35PR2蛋白的表达,推测TaLr35PR2可能与小麦TcLr35成株抗叶锈病防御反应具有一定相关性。
- 栗小英刘景坤张艳俊王海燕刘大群
- 关键词：叶锈菌病程相关蛋白信号分子
- 信号分子与叶锈菌诱导下小麦病程相关蛋白1基因的表达分析被引量：3
- 2015年
- 病程相关蛋白1(pathogenesis-related proteins1,PR1)是一类以基因家族形式存在的重要病程相关蛋白,在前期研究中,在小麦抗叶锈病近等基因系材料Ta Lr35中成功获得了1个小麦病程相关蛋白1基因Ta Lr35PR1,具有植物防御体系中的SCP保守结构域。利用生物信息学方法进一步明确,该基因含有信号肽,定位于细胞间隙,可能含有跨膜结构域,相对分子量为17.3 ku,与多个植物病程相关蛋白1序列具有较高同源性;利用半定量RT-PCR方法结合genetools、SPSS软件分析Ta Lr35PR1基因表达模式,结果表明,信号分子水杨酸(salicylic acid,SA)、脱落酸(abscisic acid,ABA)明显诱导该基因表达,且用信号分子预处理后接种叶锈菌,基因表达量明显增加;构建了Ta Lr35PR1基因的原核表达载体p EASY-PR1,在大肠杆菌中高效表达分子量约为17 ku的融合蛋白,明确其最佳诱导条件为在0.8 mmol/L IPTG下于25℃诱导8 h。
- 栗小英刘景坤张艳俊王海燕刘大群
- 关键词：叶锈菌信号分子原核表达
- 叶锈菌及信号分子诱导小麦TcLr35中β-1,3-葡聚糖酶基因的表达分析被引量：8
- 2014年
- 【目的】β-1,3-葡聚糖酶是一种病程相关(pathogenesis-related,PR)蛋白,了解小麦TcLr35中β-1,3-葡聚糖酶基因在叶锈菌(Puccinia triticina)与TcLr35小麦互作体系中的表达模式,明确其与TcLr35小麦抗叶锈病相关性,进而探讨PR蛋白介导的小麦成株抗叶锈病的分子机理。【方法】在前期研究基础上,利用生物信息学方法分析已克隆β-1,3-葡聚糖酶类病程相关蛋白基因TaLr35PR2结构特征,利用半定量RT-PCR方法结合genetools和SPSS软件检测叶锈菌及信号分子诱导后不同时间点该基因表达量,并明确其在小麦根、茎和叶各生长器官及小麦不同生长时期的基因表达模式。【结果】小麦TaLr35PR2含有信号肽,编码定位于液泡的碱性蛋白,蛋白序列与其他物种PR2类蛋白序列具有较高同源性,与普通小麦病程相关蛋白2亲缘关系最近,与水稻病程相关蛋白亲缘关系最远。小麦成株期接种叶锈菌后不同时间点,TaLr35PR2在亲和反应(Thatcher)中表达量变化不大,趋于平缓;而在非亲和反应(TcLr35)中的表达有显著差异,总体上,该基因在非亲和组合中表达量明显高于亲和组合中表达量。检测TaLr35PR2在成株小麦TcLr35各器官中基因表达,该基因在叶片中表达量随接菌时间点延长明显增加,并在接菌后48 h达到表达高峰;而在根中接菌后各时间点均未检测到基因表达;在茎中接菌后48 h开始有少量表达,但表达量变化不大,趋于平缓,总体表达丰度为叶>茎>根。在小麦生长发育的不同时期,除1叶期外,该基因在TcLr35和Thatcher中均有表达,Mock(未接菌处理)反应中,TaLr35PR2在小麦不同生长期的表达呈上升趋势;接种叶锈菌后,TaLr35PR2在亲和反应和非亲和反应小麦各生长时期的表达量均高于Mock反应,且在成株期表达稳定。信号分子水杨酸(salicylic acid,SA)、脱落酸(abscisic acid,ABA)均能诱导该基因的表达,信号分子预处理后接种叶锈菌,基因表达量�
- 栗小英高琳张艳俊王海燕刘大群
- 关键词：小麦病程相关蛋白信号分子叶锈菌
- 不同浓度信号分子诱导的小麦TaLr19TLP1基因的表达分析被引量：2
- 2015年
- 为了明确脱落酸(Abscisic acid,ABA)、水杨酸(Salicylic acid,SA)、茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)、乙烯(Ethephon,ETH)等信号分子对小麦TaLr19TLP1基因表达的调控作用,在前期研究的基础上,利用半定量RT-PCR对ABA、SA、MeJA和ETH处理后TcLr19小麦中TaLr19TLP1基因表达模式进行分析。结果表明:不同浓度信号分子诱导后不同时间点,TaLr19TLP1基因表达趋势一致,但表达量差异显著。0.5mmol/L ABA、0.5mmol/L SA、0.05mmol/L ETH、0.1mmol/L MeJA诱导后,TaLr19TLP1基因表达高峰出现较早,表达量显著高于相同信号分子其他浓度处理。其中,不同浓度ABA诱导后,TaLr19TLP1基因在不同时间点表达量差异最明显。TaLr19TLP1基因在ETH诱导后6h出现表达高峰,在ABA,MeJA诱导后12h达到表达高峰,在SA诱导后48h出现表达高峰。研究表明,该基因表达受脱落酸、水杨酸、茉莉酸甲酯和乙烯等信号分子的不同程度的诱导,乙烯最先诱导表达,并明确0.5mmol/L ABA、0.5mmol/L SA、0.05mmol/L ETH、0.1mmol/L MeJA为相对最佳诱导浓度。
- 张艳俊张家瑞栗小英王海燕刘大群
- 关键词：信号分子半定量RT-PCR表达量
- TcLr35小麦中抗病基因同源序列的克隆及分析
- 2013年
- 根据已克隆的植物抗病基因保守结构域设计简并引物,采用同源序列法(RGA)和电子克隆技术在叶锈菌诱导的TcLr35小麦cDNA中获到了1个NBS-LRR类抗病同源基因,暂命名为TcLr35-S11A11。该基因长1 419bp,ORF区为1 323bp,编码440个氨基酸,含有典型的NB-ARC保守结构域和多个LRR结构域;系统发育分析表明其编码蛋白与大麦、燕麦的NBS-LRR类抗性蛋白聚为一类;半定量RT-PCR分析表明,该基因在小麦叶片中为低丰度组成型表达,为进一步克隆该基因及研究叶锈菌与TcLr35小麦互作体系中抗病机理奠定了基础。
- 梁丽然王海燕刘大群
- 关键词：电子克隆生物信息学半定量RT-PCR
- 小麦TcLr19PR2基因在茉莉酸甲酯、乙烯及叶锈菌胁迫下的表达分析被引量：3
- 2016年
- 为揭示小麦TcLr19PR2基因在信号分子和叶锈菌诱导下的表达情况，利用半定量RT-PCR方法分析了不同浓度茉莉酸甲酯（MeJA）和乙烯（ETH）诱导后于不同时间点该基因表达模式，明确MeJA和ETH最佳诱导浓度及诱导时间，同时分析了MeJA和ETH预处理后于不同时期接种叶锈菌后该基因在小麦中的表达特征。结果表明，MeJA和ETH的最佳诱导浓度分别为0．1和1．0mmol·L^-1。接种叶锈菌后，TeLr19PR2基因表达量在MeJA诱导后0～3d都有明显上调，并在MeJA预处理3d后接种叶锈菌24h时TcLr19PR2基因表达量达到最大，基因表达峰值的出现要早于未接菌处理；ETH预处理3d后接种叶锈菌24h时TcLr19PR2基因表达水平开始升高，预处理10d后，接菌处理的各时间点均高于未接菌处理。以上结果说明，叶锈菌和信号分子协同作用能够显著诱导TcLr19PR2基因的表达，共同参与小麦品系TcLr19的抗叶锈病防御反应。
- 张家瑞张艳俊王菲王海燕刘大群
- 关键词：小麦叶锈菌信号分子
- PR蛋白参与小麦抗叶锈病防御反应的研究
- 病程相关蛋白（pathogenesis related proteins,PRP/PRs）是防卫反应基因编码的重要产物,其分布广泛,在不同植物中均发现此类基因的存在,在植物抗病性和系统获得抗性中发挥着重要作用。PR蛋白的...
- 王海燕
- 文献传递
- 叶锈菌诱导的小麦TaLr19TLP1基因的克隆及表达分析被引量：6
- 2014年
- 为了探明类甜蛋白(thaumatin-like proteins,TLPs)基因与小麦抗叶锈病防御反应的相关性,本研究采用RT-PCR和电子克隆技术从叶锈菌侵染的TcLr19小麦叶片中获得了一个类甜蛋白基因,命名为TaLr19TLP1(GeneBank登录号:KJ764822)。生物信息学分析表明该基因包含一个长516 bp的开放阅读框(open reading frame,ORF),不含内含子,编码171个氨基酸残基,具有一个甜蛋白保守结构域(thaumatin,THN),氨基酸序列与其他物种类甜蛋白序列具有较高同源性。实时荧光定量PCR分析明确该基因表达受叶锈菌、脱落酸和水杨酸的诱导。接种叶锈菌后不同时间点,TaLr19TLP1基因在非亲和组合中表达早于亲和组合,且表达量明显高于亲和组合。另外,该基因表达具有组织特异性,在茎部表达量高于叶部和根部。Western杂交分析表明,TaLr19TLP1蛋白与小麦叶锈菌诱导具有相关性,与基因水平表达模式相一致。以上研究结果说明TaLr19TLP1基因参与小麦TcLr19小麦抗叶锈防御反应。
- 栗小英高琳张艳俊王海燕刘大群
- 关键词：小麦叶锈菌
- 叶锈菌与小麦互作过程中β-1,3-葡聚糖酶基因的表达分析被引量：5
- 2014年
- β-1,3-葡聚糖酶是一类以基因家族形式存在的重要病程相关蛋白（Pathogenesis-related proteins,PR）,即PR2。本研究采用RT-PCR方法在小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr19中获得11个PR2基因,暂命名为TcLr19PR2-1～11,其中具有完整开放阅读框（Open reading frame,ORF）的基因包含1 005bp,编码334个氨基酸残基。Blast分析显示,TcLr19PR2属于糖基水解酶第17家族（GHF17）,且均为碱性蛋白。半定量RTPCR分析表明,该基因表达明显受小麦叶锈菌诱导,在非亲和组合中表达量高于亲和组合,同时明确其表达受脱落酸（Abscisic acid,ABA）和水杨酸（Salicylic acid,SA）逆境信号分子的诱导。本研究构建了TcLr19PR2基因的原核表达载pEASY-PR2,在大肠杆菌中高效表达分子量约为30kDa的融合蛋白,最佳诱导条件为：28℃,0.3mmol/L IPTG。说明TcLr19PR2基因可能在小麦抗叶锈病防御反应中发挥作用。为明确PR2基因在叶锈菌与TcLr19小麦互作体系中的功能奠定了基础,为培育抗叶锈病小麦品种提供了理论和实践基础。
- 高琳栗小英张艳俊王海燕刘大群
- 关键词：小麦叶锈菌病程相关蛋白原核表达
- NBS profiling技术在小麦抗叶锈病研究中的应用初探
- 2013年
- 为了研究NBS profiling技术在小麦(Triticum aestivumL.)抗叶锈病基因中应用的可行性,本研究选用15个小麦抗叶锈病近等基因系和感病亲本Thatcher为材料,建立NBS profiling体系,并进行多态性分析;同时选取含有成株抗叶锈病基因Lr35的近等基因系TcLr35和Thatcher为材料,进行cDNA NBS profiling,从转录水平上寻找与目的基因Lr35相关的RGA片段。研究结果表明:基因组NBS profiling中所选的16对酶/引物组合中MseⅠ/NBS2、MseⅠ/NBS5和MseⅠ/NBS7均得到了较好扩增结果,多态性高,多态性检出率分别为26.4%、26.4%和23.5%;cDNA NBS profiling中共筛选了52对酶/引物组合进行差异片段的扩增,有多对组合能成功揭示抗感间差异。NBS profiling技术可应用于小麦叶锈病抗病基因的研究中,为该技术在小麦抗叶锈病基因筛选及分子标记研究中的应用奠定了基础。
- 梁丽然王珅高琳王海燕刘大群
- 关键词：小麦NBSPROFILING分子标记多态性
