青枯菌诱导下花生基因组DNA表观遗传变化的MSAP分析

以高感青枯病品种中花12号和高抗青枯病品种远杂9102为材料,调查青枯菌接种12 h后花生基因组DNA的甲基化水平和变化模式。甲基化敏感扩增多态性(Methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)分析表明,正常生长的中花12号和远杂9102的基因组DNA甲基化比率均为35.1%,经青枯菌接种12 h后,中花12号降低到31.3%,而远杂9102的基因组DNA甲基化比率则升高至37.2%。与对照相比,青枯菌接种12 h胁迫下中花12号和远杂9102基因组DNA的甲基化和去甲基化分别为5.9%,12.4%,18.3%,11.9%。由此推测,高抗青枯菌的花生经青枯菌侵染后基因组DNA某些位点的甲基化状态发生变化而使基因表达发生了改变,产生或启动对青枯菌胁迫的能动应激机制。     

花生中白藜芦醇提取率影响因素的研究

采用HPLC法对乙醇浓度、温度、时间和溶剂倍比等影响花生中白藜芦醇提取率的因素进行了初步研究,总结出了花生中白藜芦醇的最佳提取条件,为其日后工业化生产提供了一定的技术支撑。     

花生种子白藜芦醇含量与黄曲霉产毒抗性的关系

选用抗黄曲霉产毒的花生品种(系)和高产毒品种(系), 采用强产毒菌株AF2202人工接种水分吸涨的花生种子, 培养7 d后,测定接种和未接种的花生种子中白藜芦醇及黄曲霉毒素含量,探讨白藜芦醇与花生种子黄曲霉产毒抗性之间的关系。结果表明,抗黄曲霉产毒花生品种(系)的白藜芦醇含量较高,平均为37.3 µg kg^–1,高产毒品种含量相对较低,平均为13.3 µg kg^–1,抗、感品种之间存在显著差异。吸胀处理后抗产毒花生品种(系)白藜芦醇含量提高2.0倍,感病品种(系)仅提高1.6倍,对不同品种(系)处理后的种子二次接种,令黄曲霉毒素含量下降37.6%~75.8%,但吸胀处理后抗产毒品种(系)的黄曲霉毒素含量仍低于感病品种(系)。相关分析表明,花生白藜芦醇含量与黄曲霉毒素含量呈显著负相关,并且在离体培养基中添加浓度大于3.0 μg mL^–1的白藜芦醇可导致黄曲霉菌产毒量大幅下降,说明白藜芦醇对黄曲霉产毒具有抑制作用。     

花生芽白藜芦醇的影响因素及分子结构研究

研究种子、水质和不同取材部位对白藜芦醇含量的影响,并初步探讨花生芽内白藜芦醇的分子结构类型。采取紫外分光光度法测白藜芦醇含量,首先选择2种花生种子,一是到成熟期收获的种子,一是成熟期后延期半月收获的种子,对比二者萌发后白藜芦醇的含量;花生芽培养期间,使用纯净水和配制的营养水,对比花生芽内白藜芦醇含量的变化;生长初期,取1,2,3,4,5,6,7,8 cm长的胚轴及子叶测其含量;酶解花生芽2,3,4,5 cm胚轴,检测酶解后白藜芦醇含量。结果表明,酶解后的白藜芦醇比酶解前含量增加;胚轴在3 cm时含量最高,子叶在胚轴1 cm时含量最高;水质对白藜芦醇无明显影响,而延长收获期,对白藜芦醇含量有明显影响。白藜芦醇有糖化形式存在,花生芽培养用纯净水,使用延期收获的种子,选取3cm左右到胚轴或整株,即可得到经济实效的花生芽。     

微波辅助提取花生红衣中白藜芦醇工艺的研究

对微波辅助提取花生红衣中白藜芦醇的工艺进行研究,从4种常用试剂中选择乙醇作为提取剂,并在单因素试验的基础上,通过正交试验优化白藜芦醇的提取条件。确定花生红衣白藜芦醇微波辅助提取的最佳工艺为:提取时间210s,微波功率480W,料液比为1∶20,乙醇体积分数为70%,此条件的花生红衣白藜芦醇得率为0.038%。     

花生全基因组抗病基因鉴定及其对青枯菌侵染的响应分析

花生是主要的油料作物之一,在生产过程中受到多种病原微生物的危害。培育和选用抗病品种是防治病害最经济有效的途径之一,而抗病基因是植物抵御病原微生物的重要基因。本文首次对花生抗病基因进行全基因组鉴定,发掘抗病候选基因4156个,其中RLK、RLP、NL、CNL、TNL这5种典型抗病基因分别有536、490、232、182和149个。抗病基因在染色体上分布不均匀,多数抗病基因集中在B02染色体上。转录组测序发现,抗病材料中特异表达的基因有111个,感病材料中特异表达的基因有104个,抗、感病材料均有表达的基因2216个、均不表达的有1725个。筛选出第1类响应青枯菌诱导的抗病基因5个,第2类持续上调表达抗青枯病基因65个。qRT-PCR成功验证了1个抗病候选基因Arahy.5D95TJ。本文对花生抗病基因的鉴定分析,为后续研究抗病基因功能与花生抗病的分子育种提供重要参考。     

疫病病菌侵染后辣椒幼苗体内保护酶活性的变化

痰霉菌侵染后辣椒幼苗叶片和根茎组织中PPO、POD和PAL活性发生变化。试验表明：除感病品种根茎部固有的POD活性较高以外，抗(耐)病辣椒品种幼苗叶片的PPO、POD和PAL及根茎部PPO和PAL活性高于感病品种。痰霉菌侵染后，仅根茎部PPO活性略有下降，各辣椒品种幼苗叶片和根茎组织PPO、POD和PAL均在接种后一度显著高于对照。抗(耐)病辣椒品种幼苗根茎部PAL活性接种4d升幅大且早，抗(耐)病品种体内固有的PP0、PCD和PAL活性高，在辣椒抗疫霉菌反应中起了重要作用。     

非标记定量蛋白质组学在烟草青枯菌致病性研究中的应用

烟草青枯病是由茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种毁灭性的烟草种植灾害,可造成烟草的巨大减产。本实验室应用蛋白质组学中的Shotgun技术、非标记质谱定量方法和MA plot等对致病和非致病青枯菌蛋白质进行了生物信息学分析,从蛋白质组水平研究烟草青枯菌的蛋白质结构和功能,为了解其致病机理和防治提供新的方向。本文采用Shotgun技术在非致病性和致病性菌株中分别找到1628和1346个蛋白质,其中287个为非致病性菌株中特有,15个为致病性菌株中特有。对于两种菌株共有的1341个蛋白质用MA plot方法分析得到了163个显著性量变差异,并采用GO富集分析,显示它们主要定位于细胞外(intracellular part)或与糖代谢相关,为进一步揭示青枯菌侵染烟草的生物学机制提供了有力的支持。     

花生白藜芦醇合成酶基因PNRS1的克隆及其在原核中的表达

采用RT-PCR克隆花生白藜芦醇合成酶(resveratrol synthetic enzyme, RS)基因全长,命名为PNRS1,GenBank登录号为FM955393。序列分析表明该基因的开放读码框1 170 bp,编码389个氨基酸残基。以花生品种鲁花14基因组DNA为模板经PCR扩增,获得该基因的基因组序列长1 537 bp,包含2个外显子和1个内含子。比较发现,PNRS1与其他已知RS序列的同源性达91%~95%。表达模式分析显示,PNRS1在花生根中特异表达,并可被紫外线UV-B诱导。PNRS1与pET-28a(+)构建原核表达载体,经IPTG诱导后可表达获得相对分子量约为46 kD的外源融合蛋白。以上结果证实PNRS1属花生RS基因家族成员,并为进一步分析该基因的功能奠定了基础。     

花生硝酸还原酶与根瘤中固氮酶活性的研究

花生品种间根瘤量的变化有显著差异,但每克根瘤中固氮酶活性则差异不显著。固氮酶活性在全生育期出现两次高峰,分别在下针期和结荚期,而单株根瘤中固氮酶活性和单株根瘤量均在结荚期出现一次高峰。花生主茎复叶硝酸还原酶活性(NRA)在生育前期出现一次高峰,其活性的高低与品种耐肥性呈负相关。NRA 和根瘤中固氮酶活性有正相关     

棉花黄萎病不同抗性品种接菌前后体内酶活性及酚类物质含量的变化

研究了对黄萎病不同抗性棉花品种在接菌前后酶活性与酚类物质含量的变化。结果表明 :棉花对黄萎病的抗性与棉株组织中的过氧化物酶 (POD)、多酚氧化酶 (PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及酚类物质 (主要为二元酚 )含量密切相关。不同抗感黄萎病棉花品种接种病原菌后 ,4个指标都有不同程度地提高 ,并于接种后 3～ 5d内出现峰值 ,峰值高低与抗性程度呈正相关     

干旱处理迫对花生品种叶片保护酶活性和渗透物质含量的影响

以花育22和花育25为试验材料,利用防雨棚池栽人工模拟干旱胁迫逆境试验,调查苗期、花针期和结荚期水分胁迫对花生叶片膜脂过氧化、渗透调节物质含量和保护酶活性的影响。结果表明,干旱处理初期,两品种抗氧化系统和渗透调节物质各成分的反应并不完全一致,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白质(Pr)、游离氨基酸(AA)、脯氨酸含量(Pro)显著升高,但随干旱处理进行,其活性明显降低,保护酶活性与渗透调节物质降低时间基本同步,POD活性对水分胁迫的响应较弱, 丙二醛(MDA)含量显著升高,随干旱处理历时延长,含量降低,其降低时间滞后于保护酶活性,花育22 MDA含量高于花育25;各生育期干旱处理结束后,SOD、CAT、Pr、AA、Pro含量明显升高,且在水分敏感的花针期升幅均较大;苗期干旱对生育后期保护酶及渗透调节能力的影响较小; SOD和CAT是花生适应抗旱胁迫的主要抗氧化酶,各渗透调节物质调节能力表现为可溶性蛋白质>可溶性糖>游离氨基酸>脯氨酸;花育25抗旱适应能力较强。     

茄子黄萎病菌毒素对茄子体内几种酶活性的影响

以不同抗病性品种的茄子幼苗为试材，研究了茄子黄萎病菌毒素对其叶片POD，PAL及PPO活性变化的影响。结果表明：抗、感病品种茄子幼苗用毒素处理后，POD，PAL，PPO活性均比未处理的对照有所提高，且随处理时间延长，其活性变化呈先升高，后降低趋势，即POD活性在处理后0—24h逐渐升高，之后下降，PPO和PAL活性在处理后0—36h升高，而后活性下降。随毒素浓度增加，POD，PAL，PPO活性变化也呈先升高后降低趋势。3种酶活性与品种抗病性呈正相关关系。     

不同抗性小麦品种受白粉菌侵染前后PPO、POD活性变化

采用比色法和聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)法,对3个不同抗性小麦品种感染白粉菌后,其过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性及其同工酶的变化进行了比较研究.结果表明,接种前免疫品种POD活性明显高于中抗和感病品种,接种后三者POD活性均有先升高后下降的趋势.不同抗性品种接种前PPO活性无明显差异,接种后PPO活性峰值出现时间有明显差异,免疫、中抗、高感品种分别在接种1、2、3 d达最高峰.叶片同工酶电泳分析结果表明:免疫品种接菌后,POD条带的数目没有变化,只是出现酶活性的差异;而中抗和感病品种在接菌前后的同工酶谱带出现增减;不同抗性品种PPO条带数目和相对活性均表现出明显差异.表明,POD、PPO与植物的抗病性密切相关.     

芦笋茎枯病拮抗菌KJ-1的筛选及其对土壤微生物区系的影响

为探索芦笋茎枯病的生物防治技术,本文从设施芦笋土壤中分离筛选到1株性状稳定的拮抗性菌株,经形态学、生理生化和分子生物学特征的综合鉴定,将该菌株归为Bacillus cereus,命名为KJ-1。KJ-1发酵液对芦笋茎枯病菌丝生长有较强的抑制作用,稀释4倍时对菌丝生长抑制率达65%。将KJ-1发酵液灌根施于设施芦笋地,明显提高了土壤可培养微生物数量,微生物总数为CK的1.38倍,细菌、真菌数量均为CK的1.52倍,B/F值比CK有略微上升;同时,土壤微生物代谢类群多样性也有一定的变化,AWCD值和物种丰富度（S）都高于CK,其中AWCD值与CK的差异达极显著水平（P<0.01）,说明施用KJ-1发酵液提高了设施芦笋土壤的微生物数量和生物多样性,对土壤健康有利。     

烟草根系分泌物趋化微生物的分离鉴定及其对青枯菌的拮抗作用

为研究不同抗性品种烤烟根系分泌物主要趋化微生物与青枯病病原菌的拮抗作用,本研究以青枯病中抗品种K326和高感品种'红花大金元'为烤烟材料,收集并鉴定不同抗性品种的根系分泌物主要物质,分离烟草根系分泌物趋化微生物菌种,通过16S rDNA进行分子鉴定.采用共培养法结合荧光定量PCR检测研究根系分泌物趋化微生物对青枯菌的拮抗作用,明确趋化菌株与青枯菌对根系分泌物物质的利用差异.结果 发现:(1) K326和'红花大金元'根系分泌物中富马酸、棕榈酸、苯甲酸和阿拉伯糖含量显著不同.(2)分别筛选K326和'红花大金元'根际主要趋化微生物2株(K2和K3)和3株(H2,H3和H4),经鉴定,K2、K3分别为中型假食酸菌(Pseudacidovorax intermedius)和高卢根瘤菌Rhizobium gallicum);H2、H3和H4分别为天牛微杆菌(Microbacterium saperdae)、新金色分枝杆菌(Mycobacterium neoaurum)和食芳香族物类诺卡氏菌(Nocardioides aromaticivorans).(3) K2、K3对青枯菌生长具有抑制作用,抑菌率分别为52.97％和46.89％,H2、H3和H4对青枯菌的抑菌率明显低于K2、K3,分别为0～23.82％;Rs对苯甲酸的利用分别是K2和K3的4.24和3.84倍,H2、H3和H4对苯甲酸的利用是K2和K3的3.50～3.05倍,棕榈酸、苯甲酸和阿拉伯糖对H2、H3、H4及青枯菌的生长促进作用高于K2、K3.青枯病中抗品种K326根际微生物对青枯菌具有一定的抑制作用,研究结果为进一步阐明品种对青枯病抗性机制提供了新的理论依据.     

小麦灌浆后期青枯骤死与体内活性氧代谢关系的研究

小麦灌浆后期遇到“V”字型温度剧烈变化，可导致旗叶的还原型谷胱甘肽（GSH）、还原型抗坏血酸（ASA）含量下降，过氧化氢酶（CAT）活性降低，膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量增加，细胞膜透性增大，外部形态表现为青枯骤死症状，千粒重明显降低。“V”字型温度变化导致体内活性氧清除能力降低、膜脂过氧化作用加剧，可能是     

福州地区植物青枯病菌生理分化的研究

从福建省福州市的3个郊县（区）采集分离茄科作物青枯病菌青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）菌株17个。对其中具代表性的7株用剪叶法接种鉴别寄主的结果表明,来自番茄、茄子、生姜和辣椒的青枯雷尔氏菌均属于生理小种1。对17个菌株根据其对乳糖、麦芽糖、纤维二糖和甘露醇、山梨醇、卫茅醇的利用能力以及对硝酸盐还原作用的测定结果表明：5个菌株属于生化型I,占29.4%;分别有1个菌株属于生化型II、III和IV;另有9个菌株不完全符合Hayward（1964）和何礼远（1983）的5个生化型标准,其中2株菌株能利用3 种双糖和甘露醇及山梨醇而不能利用甜醇,暂定为生化型Ⅲ-1。在供试的12个番茄青枯雷尔氏菌株中,4个为生化型I,2个为生化型III-1,1个为生化型IV,其余5个不符合生化型标准;供试的1个生姜青枯雷尔氏菌株不符合生化型标准;供试的2个茄子青枯雷尔氏菌株分别属于生化型II和III;供试的2个辣椒青枯雷尔氏菌株中,1个为生化型I,1个不符合生化型标准。     

花生叶片蛋白质双向电泳的方法与优化

以花生品种鲁花14为试验材料,提取叶片可溶性蛋白进行双向电泳分析。在三氯乙酸/丙酮沉淀法的基础上,对样品抽提、样品溶解、胶条pH范围选择、蛋白上样量、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳等关键步骤进行改进,获得了蛋白点较多、重复性好的双向电泳图谱,为开展花生叶片蛋白质组研究奠定了基础。     

青枯菌接种的2个花生抗感品种中几种酶活性的变化

为给花生的抗病育种提供理论基础,用不同浓度的青枯菌接种2个抗感花生品种,分5个时期收获样品,用分光光度计法测量酶活性。感病品种的4种酶活性前期升高,而后期下降。而抗病品种的酶活性前期升高缓慢,后期升高速度越来越快。前期抗病品种酶活性不是都高于感病品种,后期,抗病品种的酶活性则都高于感病品种。对照组两品种花生的酶活性始终变化不大,它们之间酶活性也没有明显差异。PAL、CAT、PPO和POD作为植物的保护性酶类均参与了病程反应,其表达模式的差异可能与花生的青枯病抗性密切相关。