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中国马铃薯化肥农药减施的现状与挑战 被引量:4
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作者 仲乃琴 刘宁 +3 位作者 赵盼 蔡冬清 宋双伟 钞亚鹏 《科学通报》 CSCD 北大核心 2018年第17期1693-1702,共10页
马铃薯(Solanum tuberosum L.)在维系我国粮食安全过程中起着至关重要的作用,然而当前生产中过度依赖化学肥料和农药,不仅导致资源浪费和生产成本增加,而且引发耕地肥力下降、土壤生态退化、农田面源污染、肥药残留超标等严重的生态... 马铃薯(Solanum tuberosum L.)在维系我国粮食安全过程中起着至关重要的作用,然而当前生产中过度依赖化学肥料和农药,不仅导致资源浪费和生产成本增加,而且引发耕地肥力下降、土壤生态退化、农田面源污染、肥药残留超标等严重的生态环境和食品安全问题,致使马铃薯产业的可持续发展受到限制.针对我国马铃薯种植中化肥农药使用的现状,本文详细剖析了肥药使用过量、利用率低下的原因,介绍了国内外减施增效技术的研究进展和发展趋势,并借鉴先进国家的有益经验,提出了加快制定肥药限量国家标准、研发肥料农药高效利用及替代技术、研制智能精准控施机械以及开展区域性技术集成研究等具体应对策略和产业发展建议. 展开更多
关键词 马铃薯 化肥农药减施增效 化肥农药利用率
茶树叶际选择性富集的内生细菌的鉴定
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作者 陈丽莹 张玉满 +2 位作者 陈晓英 方荣祥 张莉莉 《微生物学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1776-1785,共10页
【目的】茶树(Camelliasinensis)为多年生常绿木本植物,其叶片用于生产茶叶。本论文通过测定茶树叶际内生细菌的菌群组成,比较叶际内生菌与土壤菌群的异同,以鉴定选择性富集于茶树叶际的内生细菌。【方法】本研究采集湖北宜昌邓村茶树... 【目的】茶树(Camelliasinensis)为多年生常绿木本植物,其叶片用于生产茶叶。本论文通过测定茶树叶际内生细菌的菌群组成,比较叶际内生菌与土壤菌群的异同,以鉴定选择性富集于茶树叶际的内生细菌。【方法】本研究采集湖北宜昌邓村茶树,对茶叶表面进行除菌处理,提取茶叶及其内生细菌的总基因组DNA,通过细菌16S核糖体RNA基因(16S rDNA)保守区引物799F和1193R扩增16Sr DNA的V5–V7可变区序列,并通过Illumina二代测序平台对扩增子进行建库测序。【结果】茶叶内生菌群由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和极少量的梭杆菌门(Fusobacteria)5个门,共百余属组成,其中,甲基杆菌属(Methylobacterium)、代尔夫特菌属(Delftia)、微杆菌属(Microbacterium)、红球菌属(Rhodococcus)、Aureimonas和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等以较高丰度富集于叶片组织内部。约40%的茶叶叶际内生细菌也在相应的土壤中存在,表明其可能的土壤来源;非土壤来源的茶叶内生细菌达60%,如Aureimonas和Delftia等。【结论】本研究解析了茶树叶际内生细菌的群落组成与结构,分析了内生细菌的可能来源,为以叶际内生菌为靶标,改善茶叶品质、降解农药残留、防御茶叶病虫害的研究提供基础。 展开更多
关键词 茶树 茶叶 叶际内生细菌菌群 土壤微生物群落 16S rDNA测序
植物先天免疫研究现状与前景展望 被引量:2
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作者 张杰 刘俊 秦君 《中国科学院院刊》 CSCD 2017年第8期856-862,共7页
因病原微生物侵染导致的植物病害对农作物的产量和质量造成了巨大损失,也对我国的粮食安全构成重大威胁。化学农药能够较有效地控制农作物病害,但其大量施用也给环境带来了巨大污染。植物和病原微生物在漫长的相互作用过程中形成了互相... 因病原微生物侵染导致的植物病害对农作物的产量和质量造成了巨大损失,也对我国的粮食安全构成重大威胁。化学农药能够较有效地控制农作物病害,但其大量施用也给环境带来了巨大污染。植物和病原微生物在漫长的相互作用过程中形成了互相识别、共同进化的机制。深刻理解农作物与病原微生物间的识别与互作分子机制,可以加快农作物抗性品种分子育种,从而减少化学农药的施用。近十多年来,植物免疫识别和病原微生物致病性的分子机理研究取得了显著进展,并逐渐形成了植物与病原微生物分子互作的进化模型,这些成果为农作物的抗病性研究和病原微生物的致病功能解析奠定了基础,也为利用现代生物技术改良植物抗病性提供了新的策略和思路。文章综述了植物先天免疫研究的重要进展,并探讨了未来的重要研究方向。 展开更多
关键词 植物病害 化学农药 植物免疫 微生物致病性
棉花miRNA表达量检测方法Stem-loop RT-PCR的建立 预览 被引量:1
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作者 胡广 王乐 +4 位作者 张振楠 唐叶 周璐璐 彭清忠 吴家和 《核农学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2121-2127,共7页
为建立一套鉴定棉花miRNA表达丰度的分子技术,优化了Stem-loop RT-PCR方法,并通过分析棉花3个miRNA的表达谱来评价分析该技术体系的特性。首先设计3条引物(茎环特异性反转录引物、正向引物和通用反向引物),通过cDNA和RNA梯度稀释,分... 为建立一套鉴定棉花miRNA表达丰度的分子技术,优化了Stem-loop RT-PCR方法,并通过分析棉花3个miRNA的表达谱来评价分析该技术体系的特性。首先设计3条引物(茎环特异性反转录引物、正向引物和通用反向引物),通过cDNA和RNA梯度稀释,分析引物的扩增效率和检测灵敏度。结果表明,Stem-loop RT-PCR方法中设计的引物具有较高的扩增效率和检测灵敏度,miR156和miR159扩增效率分别为102.0%和103.6%;并对不同miRNA分析其总RNA检测灵敏度,miR156和miR159的总RNA检测灵敏度差异较大,分别为20 ng和2 pg。同时,应用建立的棉花Stem-loop RT-PCR方法,成功地分析了Gh-miR156、Gh-miR159和Gh-miR5658在根茎叶中的表达量。由此可见,棉花Stem-loop RT-PCR方法具有灵敏度高、特异性强、成本较低和适用于一般实验室等优点,为棉花等植物miRNA相关研究提供了技术保证,加快了miRNA及其调控基因功能的研究步伐。 展开更多
关键词 STEM-LOOP RT-PCR 棉花 MIRNA 茎环引物
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微生物学——microRNA对植物生长发育和病毒侵染的调控 预览
5
作者 段成国 王春晗 郭惠珊 《中国学术期刊文摘》 北大核心 2006年第15期 4,共1页
micmRNA(miRNA)是一类在真核生物中广泛存在的大小约22m的非编码小分子单链RNA,它可以通过对靶标RNA的剪切或抑制靶标RNA的翻译调控靶标基因的表达.miRNA不仅参与了植物器官的形态建成,还参与调控植物的信号转导系统等与生长发育... micmRNA(miRNA)是一类在真核生物中广泛存在的大小约22m的非编码小分子单链RNA,它可以通过对靶标RNA的剪切或抑制靶标RNA的翻译调控靶标基因的表达.miRNA不仅参与了植物器官的形态建成,还参与调控植物的信号转导系统等与生长发育相关的基因表达调控过程.与植物抗病毒RNA沉默途径一样,miRNA途径也受到病毒沉默抑制子的干扰.该文简述了miRNA介导的RNA调控途径和siRNA介导的RNA沉默路径的异同,并对近几年miRNA在植物生长发育调控以及与病毒相互作用的研究进展进行了综述, 展开更多
关键词 MIRNA SIRNA 发育 RNA沉默 病毒沉默抑制子
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水稻抗病基因Xa21转入3个粳稻品种的抗性初步分析 预览 被引量:5
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作者 裴忠有 何朝族 《植物病理学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期 242-248,共7页
通过农杆菌介导转化,将已克隆的水稻白叶枯病抗性基因Xa21转入我国辽宁省3个粳稻品种:沈农606、辽粳454、辽粳294,共获得独立转基因系205个.通过PCR、GUS染色和Southern blot分析,证明Xa21基因已经整合到3个粳稻栽培品种的基因组中.通... 通过农杆菌介导转化,将已克隆的水稻白叶枯病抗性基因Xa21转入我国辽宁省3个粳稻品种:沈农606、辽粳454、辽粳294,共获得独立转基因系205个.通过PCR、GUS染色和Southern blot分析,证明Xa21基因已经整合到3个粳稻栽培品种的基因组中.通过温室接种菲律宾白叶枯病小种6的代表菌系PXO99,T0代转基因水稻除了3-34表现部分抗性外,其它的转基因材料均表现高度抗病,表明Xa21转基因水稻已经获得抗性;温室接种T1和T2代试验表明,单拷贝整合的转化体呈现3:1分离,同时单拷贝3-34材料也表现部分抗性和感病3:1分离,证明已整合的Xa21基因能稳定遗传;同时对3-34部分抗性机制进行了分子生物学检测,证明GUS基因全部丢失、Xa21基因部分丢失并导致部分抗性.获得部分抗性材料,对于深入研究Xa21基因的功能区和研究抗病分子机制具有重要的意义. 展开更多
关键词 水稻白叶枯病 转基因水稻 XA21基因 部分抗性
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MarR家族转录因子HpaR和XC0449协同调控野油菜黄单胞菌致病性
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作者 李雅君 李爱宁 +4 位作者 孟繁凡 张宏宇 钱韦 贺伟 邓超颖 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1500-1510,共11页
MarR家族转录因子广泛存在于细菌及古生菌中,并灵活、精细地调控多种毒力、抗胁迫及抗生素相关的生理生化途径。在野油菜黄单胞菌中,MarR家族转录因子HpaR (XC2827)的失活会显著降低细菌对于寄主甘蓝的致病力,同时会导致胞外蛋白酶的过... MarR家族转录因子广泛存在于细菌及古生菌中,并灵活、精细地调控多种毒力、抗胁迫及抗生素相关的生理生化途径。在野油菜黄单胞菌中,MarR家族转录因子HpaR (XC2827)的失活会显著降低细菌对于寄主甘蓝的致病力,同时会导致胞外蛋白酶的过量表达。本研究进一步发现,Xcc 8004基因组一共编码9个MarR家族转录因子。表达并纯化其中的HpaR (XC2827)和XC0449,体外微量热泳动(MST)实验及 Pull-down 实验证明二者可以在体外特异性结合。同时,表型检测发现XC0449突变会导致细菌致病力显著下降。通过体外凝胶迁移阻滞试验(EMSA)、体内qRT-PCR和GUS检测证明,XC0449和HpaR均作为转录激活子协同调控下游致病相关基因XC0705的表达,最终调控细菌毒力及胞外酶合成。 展开更多
关键词 转录调控 MARR 家族转录因子 野油菜黄单胞菌 致病性
大丽轮枝菌微丝荧光标记载体构建及应用
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作者 陈斌 田娟 +3 位作者 冯志迪 王欢 李梅兰 孔照胜 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1520-1528,共9页
微丝在真菌生长发育、胞质分裂等生命过程中具有重要功能。通过农杆菌介导遗传转化方法,将荧光mCherry标记微丝的表达载体pSULPH-Lifeact-mCherry转入大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)野生型V592,获得稳定的微丝荧光标记菌株V592... 微丝在真菌生长发育、胞质分裂等生命过程中具有重要功能。通过农杆菌介导遗传转化方法,将荧光mCherry标记微丝的表达载体pSULPH-Lifeact-mCherry转入大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)野生型V592,获得稳定的微丝荧光标记菌株V592/Lifeact-mCherry,并检测了其生物学表型和孢子萌发、菌丝生长等过程中的微丝荧光动态变化。结果表明:微丝荧光标记菌株的菌落形态、生长速率、产孢量、萌发率等表型与野生型没有显著差异;且可以观察到微丝荧光信号在分生孢子和菌丝的顶端及隔膜都有清晰定位,同时对该菌株隔膜形成过程微丝动态观察发现,微丝参与胞质分裂进程中肌动球蛋白收缩环CAR (Contractile actomyosin ring)的形成。微丝荧光标记菌株可用于微丝在真菌发育中的动力学研究,这为深入研究微丝在真菌发育及致病过程中的作用机制提供理论与实践支撑。 展开更多
关键词 大丽轮枝菌 微丝标记 生长发育 隔膜 顶端生长
“基础-转化型”研究是决胜病虫害防控的核心研发模式
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作者 钱韦 《科技促进发展》 CSCD 2019年第4期346-350,共5页
作物病虫害防控技术研发是确保国家粮食与食品安全的重要战略必争领域,我国在该领域存在基础研究缺少突破、核心技术受制于人的情况,因而一直得到国家重点基础研究计划和重点研发计划的高度重视。由于正在执行的'化学肥料和农药减... 作物病虫害防控技术研发是确保国家粮食与食品安全的重要战略必争领域,我国在该领域存在基础研究缺少突破、核心技术受制于人的情况,因而一直得到国家重点基础研究计划和重点研发计划的高度重视。由于正在执行的'化学肥料和农药减施增效综合技术研发'重点研发计划项目偏重现有技术的优化、集成和田间示范,在国际本领域研发水平突飞猛进的背景下,亟待调整布局面,增强基础-转化型研究的实施力度,研发具有绿色、高效、精准特征的革命性病虫害防控新技术,确保'舌尖上的安全'。 展开更多
关键词 化肥 农药 病虫害防控 基础研究 转化研究
甜菜碱改善水稻高GC含量DNA序列的PCR扩增 预览
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作者 王同同 张利平 尹康权 《生物技术通报》 CSCD 北大核心 2018年第3期80-86,共7页
聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)作为一项基本的分子生物学技术,是DNA序列扩增的强有力工具。水稻作为人类最重要的粮食作物之一被广泛研究,然而由于水稻基因组序列的GC含量相对较高,而高GC含量DNA序列的PCR扩增一般... 聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)作为一项基本的分子生物学技术,是DNA序列扩增的强有力工具。水稻作为人类最重要的粮食作物之一被广泛研究,然而由于水稻基因组序列的GC含量相对较高,而高GC含量DNA序列的PCR扩增一般比较困难,使得水稻高GC含量序列的功能研究受阻。通过使用不同的添加剂,发现相比于二甲基亚砜和甘油等,甜菜碱对于水稻高GC含量片段的PCR扩增的增强效果最明显。通过对多个高GC含量的水稻DNA片段进行PCR扩增,发现1-2 mol/L甜菜碱对于增强PCR扩增效果显著。此外,甜菜碱对于多种DNA聚合酶作用下的PCR扩增均有增强效果。 展开更多
关键词 甜菜碱 高GC含量水稻基因序列 PCR 水稻
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3iofilm与c-di-GMP专刊序言-微生物的社会性、c-di-GMP调控及研究新技术
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作者 钱韦 马旅雁 +1 位作者 谷立川 张炼辉 《生物工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1351-1356,共6页
生物被膜(Biofilm)是微生物生存的主要形式。它是一种或多种微生物通过胞外多糖、胞外DNA、蛋白质等组成的基质聚集在一起形成的细胞多聚体。生物被膜中的微生物细胞之间存在密切的信号通讯,并且表现出与浮游生活时完全不同的生理代... 生物被膜(Biofilm)是微生物生存的主要形式。它是一种或多种微生物通过胞外多糖、胞外DNA、蛋白质等组成的基质聚集在一起形成的细胞多聚体。生物被膜中的微生物细胞之间存在密切的信号通讯,并且表现出与浮游生活时完全不同的生理代谢特征,其发育过程受到环二鸟苷单磷酸(c-di-GMP)等细胞第二信使的控制。由于生物被膜在基础生命科学和医疗、工业、农业、环境治理等应用科学中的重要性,相关研究是微生物学领域的前沿之一。本期专刊从生物工程、研究技术、感染与免疫、环境生物学和植物病理学等角度,较系统地对生物被膜的形成机制、调控分子机理、理化特性和应用技术等进行了综述或研究,展示了我国在本领域的研究水平,同时也对本领域未来发展趋势进行了有益的讨论。 展开更多
关键词 生物被膜 环二乌苷单磷酸 调控机制 新技术
鉴定cyclic di-GMP效应蛋白:高通量筛选策略与实验验证方法
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作者 程寿廷 王芳芳 钱韦 《生物工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1376-1389,共14页
环二鸟苷单磷酸(cyclicdi-GMP或c-di—GMP)是细菌细胞中广泛存在的第二信使,调控细菌生物被膜发育、致病力、运动性、胞外多糖产生及细胞周期在内的诸多重要生理表型。c-di-GMP通过结合多种类型的效应子(包括核糖开关或效应蛋白)... 环二鸟苷单磷酸(cyclicdi-GMP或c-di—GMP)是细菌细胞中广泛存在的第二信使,调控细菌生物被膜发育、致病力、运动性、胞外多糖产生及细胞周期在内的诸多重要生理表型。c-di-GMP通过结合多种类型的效应子(包括核糖开关或效应蛋白)来发挥调控功能。由于c-di-GMP分子在构象上具有多变性,其结合的效应子同样具有多样性。新型效应蛋白的筛选、鉴定是当3前细菌信号转导领域的研究热点和难点,也是解析c-di-GMP调控机制的首要环节。本文在阐述c-di-GMP结合不同类型的效应蛋白并调控细菌生物被膜发育的基础上,综述了目前筛选c-di-GMP效应蛋白的方法,包括遗传筛选、亲和色谱结合质谱鉴定、DRaCALA系统鉴定以及基于分子对接的预测等。同时,对验证c-di-GMP效应蛋白的技术,如等温微量热滴定、表面等离子共振、微量热泳动在内的多种验证方法进行了总结,对比了这些策略和方法在应用上的优、缺点,为在细菌及其真核宿主基因组水平鉴定c-di-GMP效应蛋白的研究提供参考。 展开更多
关键词 环二乌苷酸单磷酸 二乌苷酸环化酶 磷酸二酯酶 效应蛋白 生物被膜
棉花PR基因感应大丽轮枝菌病原相关分子模式的表达分析 被引量:2
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作者 杜旋 王胜 +4 位作者 高峰 张丽莎 赵建华 郭惠珊 华辰雷 《中国科学:生命科学》 CSCD 北大核心 2017年第9期960-969,共10页
由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)侵染所引起的棉花黄萎病,每年给我国农业生产带来巨大的经济损失.同时,棉花与大丽轮枝菌互作过程中发生的免疫反应变化及其机理尚不明确,缺乏棉花免疫反应研究的指示基因.本研究根据已报道的植物... 由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)侵染所引起的棉花黄萎病,每年给我国农业生产带来巨大的经济损失.同时,棉花与大丽轮枝菌互作过程中发生的免疫反应变化及其机理尚不明确,缺乏棉花免疫反应研究的指示基因.本研究根据已报道的植物病程相关基因(pathogenesis-related gene,PR基因)序列,搜索陆地棉(Gossypium hirsutum)基因组数据库,获得14个潜在的PR基因家族(GhPR).为了明确GhPR在植物免疫反应过程中的表达情况,分别利用两种已报道的病原相关分子模式(PAMP)肽段flg22和nlp20,以及3个来自大丽轮枝菌、与nlp20(nlp20^Pp)同源的肽段nlp20^Vd2,nlp23^Vd3,以及nlp2^Vd4,对无菌棉花根部进行处理,检测GhPR基因在不同处理时间段的表达情况.结果显示,在flg22,nlp20^Pp,nlp20^Vd2,nlp23^Vd3和nlp23^Vd4处理下,GhPR基因普遍上调表达,且在处理后3 h达到最高值;在处理后12 h内,nlp20^Vd2比其他肽段更为有效地诱导GhPR基因上调表达;尽管nlp23^Vd3和nlp23^Vd4所在的全长蛋白VdNLP3和VdNLP4不能诱导棉花叶片的坏死反应,但是这两个肽段却能够引起GhPR基因的上调表达.因此,本研究为棉花-大丽轮枝菌的互作的研究提供了免疫反应指示基因GhPR,以及来自大丽轮枝菌的免疫原性肽段nlp20^Vd2,nlp23^Vd3,以及nlp23^Vd4. 展开更多
关键词 黄萎病 陆地棉 PR基因 PAMP nlp20
高通量测序分析环保肥料增效剂对马铃薯根际土壤真菌多样性变化影响 被引量:3
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作者 张国青 赵盼 +5 位作者 董彦旭 武东波 郑维平 詹虹 钞亚鹏 仲乃琴 《微生物学通报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2644-2651,共8页
【目的】高通量测序技术对研究环境样品中微生物群落组成具有很大的应用价值。土壤微生物群落结构和多样性及其变化在一定程度上反映了土壤的质量。旨在从微生物群落结构的角度阐述环保肥料增效剂对马铃薯根际土壤主要真菌类群结构的影... 【目的】高通量测序技术对研究环境样品中微生物群落组成具有很大的应用价值。土壤微生物群落结构和多样性及其变化在一定程度上反映了土壤的质量。旨在从微生物群落结构的角度阐述环保肥料增效剂对马铃薯根际土壤主要真菌类群结构的影响。【方法】通过高通量测序结果对比分析应用增效剂前后马铃薯根际真菌宏基因组ITS1区,并依据RDP中设置的分类阈值对序列进行物种分类。【结果】测序结果经过质量控制,共获得有效条带437 375条,依据97%的序列相似性做聚类分析,获得全部样品的可分类操作单元(OTUs)共633个。子囊菌的总体数量在所有样品中最多(相对丰度在56.95%-97.23%之间),且处理后呈增加趋势(HY除外),而担子菌门数量在处理后呈下降的趋势。基于真菌ITS1高通量测序结果获得的α指数显示,样品内部处理和对照之间真菌物种多样性有差别。基于真菌ITS1高通量测序获得的β指数显示,处理组与对照组的真菌多样性之间没有差别,这表明真菌多样性之间的差异更多地取决于样品采集地点。【结论】土壤特性是影响真菌种群的重要因素之一,环保肥料增效剂显著改善了土壤真菌的种群结构。 展开更多
关键词 高通量测序 新型肥料增效剂 根际土壤 真菌多样性
生物被膜在病原细菌与植物识别中的作用
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作者 宋丽阳 方荣祥 贾燕涛 《生物工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1640-1653,共14页
生物被膜是微生物附着在生物或非生物表面所形成的一种三维结构,细胞被其自身所产生的胞外聚合物所包围,生物被膜的形成被认为是微生物应对生物和非生物胁迫时所产生的一种自我防御机制。众多微生物能够在植物叶、维管束和根等组织中... 生物被膜是微生物附着在生物或非生物表面所形成的一种三维结构,细胞被其自身所产生的胞外聚合物所包围,生物被膜的形成被认为是微生物应对生物和非生物胁迫时所产生的一种自我防御机制。众多微生物能够在植物叶、维管束和根等组织中生长,并在植物不同组织表面附着形成生物被膜,病原细菌的生物被膜随植物内部环境动态变化是其有效发挥致病作用的关键,研究植物病原细菌生物被膜调控机制是认识植物一病原菌互作的重要方面。文中将系统地介绍植物病原细菌生物被膜特征、组成成分、分子调控机制及最新研究进展。 展开更多
关键词 植物病原细菌 生物被膜 胁迫 调控机制
基因沉默技术在抗真菌病害中的应用和展望 被引量:4
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作者 金芸 张涛 郭惠珊 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期161-169,共9页
真菌病害严重威胁作物的产量和品质,给国家和人民造成巨大的经济损失。尤其是引起维管束病害的土传真菌,化学农药的作用效果很不理想。利用抗性基因进行遗传育种是目前生物防治的重要手段之一,但对于缺乏抗性资源的物种,面对强大的土壤... 真菌病害严重威胁作物的产量和品质,给国家和人民造成巨大的经济损失。尤其是引起维管束病害的土传真菌,化学农药的作用效果很不理想。利用抗性基因进行遗传育种是目前生物防治的重要手段之一,但对于缺乏抗性资源的物种,面对强大的土壤真菌病害,研究者也时常束手无策。近年来,利用RNA干扰技术发展而来的宿主诱导的基因沉默(Host induced gene silencing,HIGS)策略,在抗病虫害领域逐渐崭露头角,但由于真菌侵染的复杂多样性及土壤传播的特性,HIGS在土壤真菌病害中的应用充满神秘和挑战。本研究室近期揭示了棉花黄萎病(一种严重的土壤真菌病害)的"罪魁祸首"——大丽轮枝菌的侵染结构和侵染过程;并首次证明了宿主植物内源小RNA能够跨界进入病原菌细胞中降解致病基因表达的抗病作用;在此基础上,本研究室利用HIGS在棉花上获得了对黄萎病抗性较高的品系,成功地开辟了抗土壤黄萎真菌病害的新天地,研究结果显示出基因沉默技术在这一领域强大的应用潜力和前景。 展开更多
关键词 土传真菌 棉花黄萎病 大丽轮枝菌 RNA干扰 宿主诱导基因沉默
植物与病原物的相互作用及协同进化
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作者 张丹丹 邱金龙 《科学通报》 CSCD 北大核心 2017年第12期1214-1220,共7页
植物始终处于各种病原物的威胁之下.为了生存,植物进化出了复杂的免疫系统.基于对"非我"识别的植物先天免疫系统大致可分为两个层面:第一个层面是通过细胞表面的模式识别受体对病原物保守的相关分子模式或损伤相关分子模式的识别而... 植物始终处于各种病原物的威胁之下.为了生存,植物进化出了复杂的免疫系统.基于对"非我"识别的植物先天免疫系统大致可分为两个层面:第一个层面是通过细胞表面的模式识别受体对病原物保守的相关分子模式或损伤相关分子模式的识别而引发的免疫反应,称为分子模式触发的免疫,能帮助植物抵抗大部分病原物;第二个层面是由抗病基因编码的R蛋白直接或间接识别病原物分泌的效应子(effector),进而激发较强的防卫反应,称为效应子触发的免疫.在自然选择压力下,植物与病原物不断相互影响、协同进化.环境因素及人类生产活动使得植物-病原物互作更为复杂和多样化.植物与病原物之间长期相互选择和适应,植物抗病性与病原物致病性之间的竞争呈现"zig-zag"动态变化,这也是植物不能免疫一切疾病的主要原因. 展开更多
关键词 植物 病原物 先天免疫 分子模式触发的免疫 效应子触发的免疫 协同进化
马铃薯甲虫两个系统性RNA干扰缺失基因cDNA的克隆、序列分析和时空表达 被引量:2
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作者 杨帅 付开赟 +3 位作者 吴家和 李国清 吐尔逊 郭文超 《应用昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期347-356,共10页
【目的】克隆马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata(Say)两条Sid-1基因的全长并分析其时空表达。【方法】本研究通过RT-PCR和5'/3'RACE等技术从马铃薯甲虫中克隆全长序列,通过序列多重比对和系统发育分析研究序列的保守性和基因起源... 【目的】克隆马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata(Say)两条Sid-1基因的全长并分析其时空表达。【方法】本研究通过RT-PCR和5'/3'RACE等技术从马铃薯甲虫中克隆全长序列,通过序列多重比对和系统发育分析研究序列的保守性和基因起源,通过阶段收样,组织解剖和qPCR技术获得这两个基因的时空表达。【结果】从马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata的4龄幼虫中克隆得到LdeSid-1a和LdeSid-1c,其m RNA全长为2 887和3 733 bp,编码759和782个氨基酸,分子量为86.19和90.27 ku,两条蛋白质序列的相似性为59%。与其它昆虫的系统性RNA干扰缺失基因的比对结果显示,LdeSid-1a和LdeSid-1c分属于鞘翅目系统性RNA干扰缺失基因的两个分支,均具有典型的11个跨膜域结构,在蛋白质序列的N端具有4段高度保守的基序。qPCR的时序分析表明LdeSid-1a和LdeSid-1c的表达从初孵幼虫开始逐渐上升,而LdeSid-1c在卵中的表达也较高,组织中的分布结果表明,两个基因在所有组织中均表达,在前肠、中肠和后肠以及生殖系统中表达较高,在神经系统中为优势表达。LdeSid-1a和LdeSid-1c的Gen Bank登录号为KR153284和KR153285。【结论】LdeSid-1a和LdeSid-1c具有典型的系统性RNA干扰缺失基因家族的结构,时空表达和系统发育的结果均表明这两条基因可能在幼虫的高龄阶段起到重要作用。 展开更多
关键词 马铃薯甲虫 系统性RNA干扰缺失基因 时空表达 定量PCR MRNA水平
植物核质运输与其先天免疫研究进展 预览
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作者 郭晓雨 刘俊 汪天 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1488-1496,共9页
植物为了抵御病原菌的侵染而进化出一套独特的先天免疫系统,它主要通过定位在细胞膜或细胞质上的受体介导并激活下游抗病基因表达而实现,但在这些信号传递过程中,细胞质的信号向核传递需要核质运输相关元件的参与。虽然目前只有个别核... 植物为了抵御病原菌的侵染而进化出一套独特的先天免疫系统,它主要通过定位在细胞膜或细胞质上的受体介导并激活下游抗病基因表达而实现,但在这些信号传递过程中,细胞质的信号向核传递需要核质运输相关元件的参与。虽然目前只有个别核质运输的信号元件被证实参与了植物的先天免疫信号传递过程,但越来越多的研究表明核质运输是连接抗病基因表达和信号识别受体的一个主要方式。研究发现,病原菌的效应因子也可以利用植物核质运输机制侵入到宿主细胞核内,调控敏感基因的表达,干扰植物的免疫反应。该文对近年来国内外有关植物的核质运输机制、各层次免疫反应需要核质运输作用、核质运输相关蛋白在免疫反应中的作用等方面对核质运输参与植物先天免疫反应研究的研究进展进行综述,并指出该领域未来研究的主要内容和方向。 展开更多
关键词 核质运输 植物免疫 信号传递 抗病性
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基因组编辑:植物生物技术的机遇与挑战 预览 被引量:10
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作者 程曦 王文义 邱金龙 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期25-33,共9页
基于序列特异性核酸酶的基因组编辑技术可以在不同物种中对目标基因进行定点敲除,并可实现特定基因片段置换,基因的定点插入等基因组靶向修饰。基因组编辑是一种精准和高效的基因工程方法,近年来快速发展并得到了广泛的应用,并将改... 基于序列特异性核酸酶的基因组编辑技术可以在不同物种中对目标基因进行定点敲除,并可实现特定基因片段置换,基因的定点插入等基因组靶向修饰。基因组编辑是一种精准和高效的基因工程方法,近年来快速发展并得到了广泛的应用,并将改变生物技术的现状。目前,基因组编辑在不同植物,特别是农作物中的技术体系已建立,初步展示了其在植物生物技术领域的巨大潜力。介绍了不同基因组编辑系统的工作原理,并对基因组编辑技术在植物研究中的应用及成功案例进行了综述,最后对基因组编辑在植物生物技术领域所面临的机遇与挑战进行了讨论。 展开更多
关键词 序列特异性核酸酶 基因组编辑 植物基因工程
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