沙芥幼苗叶片小热激蛋白基因的克隆与表达

在对转录组和蛋白组数据联合分析的基础上,通过RT–PCR方法克隆得到沙芥幼苗叶片2个小分子热激蛋白基因PcHSP26.5和PcHSP17.8,运用生物信息学软件分析它们的核苷酸和编码蛋白,通过Real–time PCR分析其在高温、低温、NaCl、ABA和干旱复水胁迫下的表达模式。PcHSP26.5和PcHSP17.8开放阅读框分别为699 bp和462 bp,分别编码282和153个氨基酸,其中PcHSP26.5包含1个内含子。PcHSP26.5、PcHSP17.8的相对分子质量分别为26 480、17 490,理论等电点分别为6.36、5.99;均无跨膜结构与信号肽位点,属于亲水蛋白。亚细胞定位预测和进化树分析表明,PcHSP26.5主要定位于线粒体中,属于MⅡ亚族;PcHSP17.8主要定位于细胞质中,属于CⅠ亚族。实时荧光定量PCR结果表明：高温胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在1 h达到顶峰,之后下降;低温胁迫下,沙芥PcHSP26.5基因的相对表达量在0.5 h达到顶峰,之后下降,沙芥PcHSP17.8基因的相对表达量在0.5~12 h内低于对照,24 h时出现上升趋势;NaCl胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量分别在 1 h和3 h达到顶峰,之后下降;ABA胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在2 h达到顶峰,之后下降;干旱复水胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在干旱9 d达到顶峰,复水后下降。     

西芹腐根二次酮层物对黄瓜枯萎病的诱导抗性及其转录组学分析

 黄瓜枯萎病(Cucumber Fusarium wilt)是黄瓜生产上发生最普遍的病害之一,严重时甚至造成绝产,目前仍没有有效环保的防治方法。本试验利用西芹腐根丙酮两次层析物作用于黄瓜枯萎病菌,通过化感作用效果筛选出4个最佳流分,将最佳流分作为诱导剂灌根诱导处理黄瓜幼苗,并人工接种黄瓜枯萎病菌,观测比较不同处理对黄瓜枯萎病的诱导抗性;之后选取最强诱导剂诱导处理后且未接病菌的黄瓜幼苗进行转录组学分析。结果表明,4个最佳流分为RRA32、RRA38、RRA101和RRA102,对黄瓜枯萎病的诱导抗性效果分别为65.85%~78.95%、68.29%~81.58%、77.5%~86.84%和82.5%~89.47%,与对照差异极显著,比较确定RRA102为最强诱导剂。对流分RRA102诱导处理后的黄瓜幼苗进行转录组学分析,共获得差异基因322个,其中上调表达152个,下调表达170个。差异基因中228个获得GO数据库功能注释,在Level 1 水平上发现,差异基因主要富集在过氧化氢的反应和碳酸盐脱水酶活性条目上,在Level 2水平上分析发现,差异基因主要富集在免疫系统过程、抗氧化活性和电子载体活性等条目上;KEGG数据库富集分析发现,共103个基因被注释到63个通路中,显著富集在氮代谢、抗坏血酸和醛酸代谢、氨基酸的生物合成、氨基糖和核苷酸糖代谢和植物激素信号转导代谢通路中,以上通路均与植物抗病性有关,说明黄瓜幼苗在诱导处理后激发了自身的防御系统,进而有效抑制黄瓜枯萎病的发生,为进一步更绿色有效的防控黄瓜枯萎病,挖掘抗病基因提供理论基础。