香蕉枯萎病菌ste12基因的克隆与序列分析

香蕉ELF3的克隆与表达分析郝思怡;张君珂;王斌;曲朋燕;李瑞得;程春振【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2024(40)5【摘要】【目的】早花基因3(EARLY FLOWERING3,ELF3)是生物钟系统核心振荡器的重要组成成员,在植物生物钟和开花调控及逆境胁迫等过程扮演重要角色。

目前尚无香蕉ELF3的相关报道,为揭示ELF3在香蕉抵御逆境胁迫中的功能对其进行了鉴定、克隆和表达分析。

【方法】克隆了从香蕉基因组鉴定获得的4个MaELF3成员(MaELF3-1-MaELF3-4),利用生物信息学手段分析了它们的序列特征,基于转录组数据和实时荧光定量PCR研究了它们在高低温胁迫、香蕉枯萎病菌FocTR4侵染及茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)处理后的表达模式。

【结果】4个MaELF3的CDS长度介于2 058-2 301 bp,可编码685-766 aa。

除MaELF3-4含3个外显子外,其余MaELF3s均含4个外显子。

4个MaELF3s均为定位于细胞核的不稳定碱性蛋白;与温带植物ELF3s不同,MaELF3s和多种热带植物的ELF3均无朊病毒样结构域(PrD)。

系统进化结果显示,MaELF3-2和MaELF3-4与拟南芥ELF3(At2g25930)亲缘关系最近;MaELF3-1和MaELF3-3分别与粗柄象腿蕉(Ensete ventricosum)和野蕉(Musa balbisiana)ELF3亲缘关系最近。

MaELF3s 启动子上存在一些光、激素(MeJA、ABA等)和逆境胁迫(干旱、低温等)响应相关元件。

基因表达分析结果显示,所有4个MaELF3s在香蕉叶片中的表达均受ABA 和JA影响,且它们在香蕉根系中的表达受FocTR4显著抑制;除MaELF3-4外其他成员的表达均受高低温显著抑制。

【结论】MaELF3s参与了香蕉对不同逆境胁迫的响应。

【总页数】10页(P131-140)【作者】郝思怡;张君珂;王斌;曲朋燕;李瑞得;程春振【作者单位】山西农业大学园艺学院;福建农林大学园艺学院【正文语种】中文【中图分类】Q94【相关文献】1.香蕉MuMA DS2的克隆、序列分析和表达分析2.香蕉MaSNAT2基因的克隆与表达分析3.MaGA2ox12基因在香蕉中的克隆、亚细胞定位及表达分析4.红皮香蕉CHS基因的克隆和表达模式分析5.香蕉MaMC6的克隆及原核表达分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

香蕉中8个WRKY转录因子的克隆及表达分析贾彩红;王卓;张建斌;王静毅;苗红霞;刘菊华;金志强;徐碧玉【摘要】WRKY转录因子在植物生长发育和抗逆过程中发挥重要作用.为了解香蕉WRKY转录因子的功能,本研究在香蕉根系中克隆了8个WRKY家族基因,与香蕉基因组数据库比对后,将其分别命名为MaWRKY2、MaWRKY21、MaWRKY44、MaWRKY47、MaWRKY125、MaWRKY136、MaWRKY139和MaWRKY147.序列分析和遗传进化树结果表明,MaWRKY2和MaWRKY47属于第I类家族,其余6个属于第II类家族.对8个基因在香蕉的根、球茎、假茎、叶、花和果中的表达进行分析,结果表明,这8个基因在所有的器官中均表达,说明这些基因在香蕉的生长发育过程中起作用.对8个基因在盐、低温、干旱、水杨酸、茉莉酸、ABA、乙烯和香蕉尖孢镰刀菌生理4号小种胁迫处理的香蕉苗根系中的表达进行分析,结果表明8个基因对这些胁迫均有响应,说明香蕉中的这8个WRKY基因参与了生物胁迫、非生物胁迫和激素信号途径.【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2018(039)011【总页数】7页(P2193-2199)【关键词】香蕉;WRKY转录因子;基因克隆;表达分析【作者】贾彩红;王卓;张建斌;王静毅;苗红霞;刘菊华;金志强;徐碧玉【作者单位】中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101;中国热带农业科学院海口实验站,海南海口 570102;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,海南海口 571101【正文语种】中文【中图分类】S668.1WRKY转录因子包含保守的WRKYGQK结构域和锌指结构，根据其含有的WRKY 结构域的个数和锌指结构的类型将WRKY转录因子分为3个家族。

香蕉NPR1E基因的克隆及表达分析作者：王卓等来源：《热带农业科学》2015年第06期摘要 NPR1基因可参与调节植物对病原菌的广谱抗性，在植物系统抗性中起着关键的调控作用。

通过RACE（rapid-amplification of cDNA ends）方法从香蕉根系中获得NPR1E基因，命名为MaNPR1E（GenBank登录号分别为：KF582550）。

MaNPR1E是香蕉NPR1基因编码框全长cDNA，包含一个1 755 bp的最大开放阅读框，编码一个含584个氨基酸的蛋白质。

经蛋白质序列同源比对发现，其含有完整的BTB/POZ结构域、锚蛋白重复ANK序列和NPR1-like-C结构域，属于典型的NPR1蛋白。

系统进化树比对分析表明，MaNPR1E与海枣PdNPR3（XP_008808341.1）和油棕EgNPR3（XP_010914123.1）的亲缘关系较近。

组织特异性研究表明，该基因组成型表达于香蕉各组织。

实时荧光定量PCR分析表明，接种枯萎病菌后MaNPR1E的表达在感病品种中被抑制，而在抗病品种中被激活；MaNPR1E的表达受乙烯利和水杨酸的诱导。

上述结果表明，MaNPR1E可能在香蕉抗枯萎病过程中扮演重要的调控角色。

关键词香蕉；MaNPR1E ；基因克隆；表达分析分类号 S668.1Molecular Cloning and Expression of MaNPR1E Gene from Banana（Musa acuminata L. AAA group， cv. Cavendish）WANG Zhuo1） XU Biyu1） JIA Caihong1） LI Jianping1）LIU Juhua1） ZHANG Jianbin1） MIAO Hongxia1） JIN Zhiqiang1，2）（1 Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology， CATAS， Haikou， Hainan 571101；2 Haikou Experimental Station， CATAS， Haikou， Hainan 570102）Abstract NPR1（nonexpressor of PR gene 1），involved in regulating plant broad-spectrum resistance，plays important roles in plant system resistance. In this study， we report the molecular characteristics of NPR1E gene cloned from banana（Musa acuminate L. AAA group， cv. Cavendish）using a RACE-PCR-based strategy. MaNPR1E（accession number：KF582550）contained an open reading frame of 1 755 bp which encoded a polypeptide of 584 amino acids. Protein alignment showed that they contain the complete typical conserved BTB/POZ （BR-C， ttk and bab/Pox virus and Zinc finger）domain， ankyrin repeats and NPR1/NIM1 like defence proteinC terminal，which belongs to a typical NPR1 protein. Phylogenetic analysis showed that the deduced amino acid sequences of MaNPR1E also have high similarity to PdNPR3（XP_008808341.1） and EgNPR3（XP_010914123.1） from Phoenix dactylifera and Elaeis guineensis，respectively. Tissue-specific studies showed that the expression of MaNPR1E was constitutive expressed in various tissues of banana seedling. In resistant and susceptible varieties of banana after inoculation Foc TR4， the expression of MaNPR1E was decreased. While in resistant varieties the time point of MaNPR1E，compared to control， increased higher than that in susceptible varieties at time points， also the expression of MaNPR1E was induced by Ethephon and salicylic acid. These results suggest that MaNPR1E may play an important role in the regulation of Banana resistance to the infection of Foc TR4.Keywords banana ； MaNPR1E ； gene clone ； expression analysis病原菌与植物在协同进化中，植物形成一系列复杂的防御机制来避免病原菌的侵害，如系统获得抗性（Systemic acquired resistance， SAR）和诱导系统抗性（inducted systemic resistance， ISR）。

54卷香蕉枯萎病拮抗菌的筛选鉴定及其防病效果测定杨迪1，杜婵娟1，张晋1，潘连富1，叶云峰2*，付岗1*（1广西农业科学院植物保护研究所/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广西作物病虫害生物学重点实验室，广西南宁530007；2广西农业科学院园艺研究所，广西南宁530007）摘要：【目的】从不同作物的根围土壤中分离筛选香蕉枯萎病菌拮抗菌，对拮抗菌进行鉴定并测定其防病效果，以期为香蕉枯萎病的生物防治提供新的菌种资源。

【方法】以尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种（Fusarium oxysporum f.sp.cubense 4，Foc4）Foc 1402菌株为对象，采用稀释涂布法对不同作物根围土壤中的细菌进行分离，并使用平板对峙法和牛津杯法筛选其中的香蕉枯萎病拮抗菌。

根据细菌菌落形态、生理生化特征结合16S rDNA 序列分析对拮抗菌进行分类鉴定。

使用威廉斯B6香蕉杯苗测定拮抗菌对香蕉枯萎病的盆栽防治效果。

【结果】从不同作物根围分离获得345株细菌，从中筛选获得7株对香蕉枯萎病菌具有较强拮抗活性的菌株，抑菌率最高可达72.65%。

依据形态学观察、生理生化反应和16S rDNA 序列分析结果，菌株Ba02、Ba310、Ba48、Ba62和Ba63被鉴定为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens ），菌株Bc11被鉴定为洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderia cepacia ），菌株Pt05被鉴定为土地类芽孢杆菌（Paenibacillus terrae ）。

盆栽试验结果显示，7株拮抗细菌对香蕉枯萎病的防治效果在20.00%~68.89%，其中以菌株Bc11的防治效果最好，为68.89%。

【结论】从不同作物的根围土壤中筛选获得7株对Foc 具有较强拮抗活性的细菌，其中，土地类芽孢杆菌为香蕉枯萎病生防菌家族的新成员。

筛选获得的不同种类拮抗菌可作为研制香蕉枯萎病生防菌剂的候选菌株资源，在后续开发抗病复合菌剂方面具有良好的应用前景。

香蕉枯萎病菌4号生理小种cat1基因敲除与表型分析作者：王小琳李春强杨景豪李文彬孙建波彭明来源：《热带作物学报》2017年第02期摘要前期蛋白质组学研究发现尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种（Foc4）中的过氧化氢酶1（cat1）基因受到巴西蕉诱导上调表达，为研究cat1基因在Foc4侵染香蕉过程中的作用，利用同源重组方法敲除Foc4的cat1基因，并对获得的敲除突变体开展表型分析和致病性测定。

结果表明：cat1基因缺失对Foc4的菌丝、孢子形态、菌落生长、抗渗透压胁迫和细胞壁选择性压力等没有影响；但引起菌株抵抗外源氧胁迫、细胞壁穿透能力、纖维素利用能力减弱和对巴西蕉的致病性减弱。

显示cat1基因的产物通过清除香蕉分泌的活性氧在Foc4对香蕉的致病过程中起作用，并参与病原菌对寄主纤维素成分的代谢。

此结果为进一步深入研究香蕉枯萎病菌的致病机理奠定基础。

关键词巴西蕉；尖孢镰刀菌古巴专化型；cat1基因；基因敲除；致病性中图分类号 S436.681 文献标识码 AAbstract It was found that the cat1 gene in Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4（Foc4）was up-regulated induced by Musa sp. AAA. cv. Baxi in our previous proteomics analysis. In order to investigate the function of cat1 during the host infection process of Foc4， the cat1 gene in Foc4 was deleted by the homologous recombination method. The phenotype and pathogenicity of the cat1 knockout mutants were then analyzed. The results indicated that there were no apparent difference between the mutants and the wild type strain on mycelium and spores morphology， colonial growth， osmotic stress resistance and cell wall selective pressure. However， the mutants showed significant decrease in the abilities of exogenous oxygen stress resistance， penetrability of cell wall， cellulose utilization， and the pathogenicity to Musa spp. AAA. cv. Baxi. These results suggested that the cat1 gene in Foc4 should be involved in pathogenesis by scavenging host-derived ROS， and participated in the process of host cellulose degradation.Key words Musa spp. AAA. cv. Baxi； Fusarium oxysporum f. sp. cubense； cat1 gene；knockout； pathogenicitydoi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.02.023香蕉属于芭蕉科（Musaceae）芭蕉属（Musa），是全球最大的草本开花植物。

香蕉易感枯萎病和水杨酸诱导抗枯萎病的分子机理研究香蕉和大蕉是热带、亚热带重要的农作物之一,联合国粮农组织(FAO)已将香蕉列为继水稻、小麦和玉米之后的第四大粮食作物。

但香蕉在生产中常常受到病虫、台风、低温、干旱等胁迫的影响,特别是近年来土传病害香蕉枯萎病已给香蕉生产带来毁灭性的灾难。

到目前为止对香蕉枯萎病尤其是4号生理小种(Foc TR4)引起的香蕉枯萎病还没有有效的方法进行治疗,只能通过一些非特效的方法进行预防和控制,显然这是不能满足香蕉产业发展的需求。

要想防治香蕉枯萎病,必须深入研究香蕉枯萎病发病的机理,这样才能有的放矢地进行治疗和防控。

本研究以易感Foc TR4的香蕉品种(Musa acuminata L. AAA group, cv. Brazilian)为材料,研究香蕉的感病机理。

本研究主要研究了枯萎病菌侵染香蕉的病程、侵染方式和侵染过程中香蕉根系生理生化方面的变化；通过利用RNA-seq和数字基因表达谱技术获得香蕉接种Foc TR4后在2天、4天和6天根系基因的差异表达情况,全面分析香蕉易感枯萎病的原因；根据分析的结果我们进一步证明水杨酸在香蕉诱导抗病性方面的作用机制。

主要结果如下：(1)利用GFP标记的Foc TR4观察病原菌侵染香蕉根系的过程。

结果发现在接种2天后病源菌以菌丝体、大型分生孢子和小型分生孢子的形式附着于根系表皮细胞；在接种4天后病原菌经表皮侵染根系内部,优先沿细胞间层生长：接种6天后,观察到病原菌以菌丝体的形式在根系中大量繁殖,并深入根系内部；同时在根系未被侵染的地方细胞已经出现细胞褐化和死亡现象。

与此同时活性氧清除相关的酶如CAT、APX、SOD、POD和与病相关的生理指标如PAL、MDA和H202等,其酶活性或含量在接菌2-4天后形成明显的峰值,这些结果表面在接种6天后香蕉已经对病原菌的侵染做出生理上的响应。

(2)香蕉根系转绿组的获得与分析。

.通过提取0天(0 day post inoculation,0 DAI)、接种后2天(2 DAI)、接种后4天(4 DAD和接种后6天(6 DAI)香蕉根系的总RNA,等量混合后构建文库进行测序,获得26,662,006条原始读段,核苷酸数为2,399,580,540 bp,读段平均长度为90 bp。

香蕉枯萎病菌快速检测与病害监控技术的研究与应用佚名【摘要】@@ 香蕉枯萎病是香蕉生产的毁灭性病害,有"不治之症"、"第一杀手"之称.在目前没有有效防治方法情况下,对病原进行快速检测与病害监控,是有效遏制病害扩散蔓延的主要手段.但是.该病原作为土传病害,专化型多,生理小种复杂,如何快速鉴别病原发生和监控病害蔓延是一个困扰多年的国际性难题.项目组经过多年努力,取得了以下几个方而成果.【期刊名称】《植物保护》【年(卷),期】2011(037)001【总页数】1页(P173)【正文语种】中文【中图分类】S436.67香蕉枯萎病是香蕉生产的毁灭性病害,有“不治之症”、“第一杀手”之称。

在目前没有有效防治方法情况下,对病原进行快速检测与病害监控,是有效遏制病害扩散蔓延的主要手段。

但是,该病原作为土传病害,专化型多,生理小种复杂,如何快速鉴别病原发生和监控病害蔓延是一个困扰多年的国际性难题。

项目组经过多年努力,取得了以下几个方面成果。

1 主要内容与创新点(1)系统研究了香蕉枯萎病菌的生物学和生态学,比较分析了该病原生理小种对香蕉品种初入侵致病性的差异;(2)首次分析尖孢镰刀菌25个种间和24个种内的发育相关基因,揭示了种间和种内的差异性规律;(3)应用比较基因组学方法原理,在国际上首次提出以进化发育和致病相关基因差异为基础鉴别种下专化型和生理小种的新思路,突破病原微生物种下分子检测瓶颈,建立国际领先的分子检测技术;(4)率先提出病原监测指标和病害监控方案;(5)针对土传病害,筛选了选择性培养基作为田间病害简易快速监测的辅助手段;(6)建立先进的袋装育苗和安全无土育苗新技术。

项目成果推广应用：(1)对大型香蕉苗圃进行病害监测,每年为生产提供安全健康的种苗3500万株;(2)对香蕉重点种植区进行病害监测,监控面积2.13万hm2,建议改种其他作物1.21万hm2,有效遏制香蕉枯萎病扩散蔓延,避免重大经济损失约4.5亿元。