本文采用基因克隆和生物信息学方法研究了花生HyPGIP基因及编码蛋白的基本性质和生物学功能,并通过测定接种叶腐病菌后花生植株内PG酶的活性变化和PGIP蛋白的生成量变化,以及HyPGIP基因瞬时表达分析,探讨了PGIP蛋白与寄主抗病性关系。结果表明,受叶腐病菌侵染的花生植株中,抗病品种的PG酶活性都明显低于感病品种, 而生成的PGIP蛋白量都比感病品种显著多,暗示PGIP蛋白与花生叶腐病抗性有关。经基因克隆和测序获得HyPGIP基因全长序列为1 029 bp,编码342个氨基酸,无内含子,终止密码子为TGA,与已报道的五个花生PGIP序列的同源性都很高;结构预测发现该序列存在8个LRR结构域,存在信号肽,疏水性较强,定位于细胞壁上;RT-PCR显示,经接种叶腐病菌处理后,花生植株中的PGIP基因表达量明显增加。
黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)卫星RNA(satellite RNA, satRNA)通常影响CMV的致病性。本研究设计了检测satCMV的简并引物,通过RT-PCR从山东省泰安市3种自然发病寄主中检测到satCMV,发现了两类长度有明显差异的satCMV:白菜与萝卜中克隆的satCMV为339个核苷酸,二者的核苷酸一致率为99.41 %;烟草中克隆的satCMV为383个核苷酸,与白菜和萝卜中satCMV的核苷酸序列一致率均为71.06 %。系统进化分析表明这两类长度有明显差异的satCMV亲缘关系较远。两种类型的satCMV与CMV-Fny混合接种对CMV致病症状的调控存在明显差异。利用mFold软件分析了两类不同长度的CMV卫星RNA基因组及其互补链的RNA结构特征,表明两类satCMV与CMV互作的活跃度以及核心结构域存在差异。两类satCMV全基因组的克隆以及结构分析为研究不同类型satCMV与CMV的互作及其对CMV致病性的影响奠定了基础。
枯草芽胞杆菌NCD-2菌株对灰葡萄孢菌具有较强的抑菌活性,抑菌蛋白是其产生的抑菌物质之一。本研究为明确NCD-2菌株所产抑菌蛋白的作用方式和特性,采用牛津杯法测定抑菌蛋白的抑菌活性及其对病原菌菌丝生长的影响,采用混合培养法测定其对病原菌分生孢子萌发的影响,同时采用阴离子交换层析和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对其进行分离纯化,并利用MALDI-TOF-MS进行鉴定。结果表明,NCD-2菌株产生的粗蛋白能够显著抑制灰葡萄孢菌分生孢子的萌发和菌丝生长,并导致病原菌菌丝分枝增多、局部膨大肿胀。通过分离纯化获得具抑菌活性的蛋白组分D1-3,经鉴定该蛋白的肽指纹图谱与leucyl aminopeptidase [Bacillus subtilis](WP_041057629.1)的氨基酸序列匹配率最高,达到65%,相对分子质量为53.936 kDa,功能分析表明组分D1-3可能是一种新的抑菌蛋白。