腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor)是一种重要的检疫性病原线虫,严重危害甘薯、马铃薯和中药材等根茎类作物。该线虫的种内分化明显,根据ITS-rDNA序列差异,国外的研究将其分为A-G 7个单倍型,但主要集中于马铃薯和甘薯的线虫群体。本研究对腐烂茎线虫中药材群体ITS-rDNA序列及其RNA二级结构进行分析,以明确其单倍型分化,并通过ITS-rDNA与28S D2-D3系统发育关系、ITS-RFLR和ITS特异性引物PCR扩增进一步验证不同群体单倍型的分化。在甘肃、青海、陕西、内蒙和黑龙江等5个省,共采集当归、党参、马铃薯和甘薯的腐烂茎线虫群体43个,其中中药材群体37个。线虫群体的ITS-rDNA序列长度为727 bp-969 bp,长度差异主要表现在ITS1区串联重复序列的数量不同,且串联重复序列在ITS1二级结构中形成了稳定的茎环,即H9螺旋。依据H9螺旋结构的有无及其差异,43个群体的ITS-rDNA序列可划分为10个单倍型。与已知单倍型(A-G)对比分析,发现其中3个单倍型分别与A、B和C单倍型一致,而另外7个单倍型与已知单倍型不同,将其依次命名为H、I、J、K、L、M和N单倍型,这7个新单倍型均来源于中药材。综合本研究和已知单倍型分类体系,腐烂茎线虫中发现A-N 14个单倍型。ITS和28S系统发育分析显示,所有单倍型群体分化为两支:A单倍型为一支,B-N单倍型为另一支。对比ITS和28S系统发育树,发现A单倍型均单独聚为一支,但B-N分支不太一致,且不同单倍型系统发育关系较为混乱。ITS-RFLP和特异性引物PCR结果显示,H和A单倍型酶切图谱和特异性片段长度相同, B和C单倍型特异性片段长度相同,但其它单倍型间存在明显差异。除K单倍型不同群体间有差异外,其它单倍型的群体间无明显差异。本研究发现了腐烂茎线虫中药材群体中存在新的单倍型,并明确了不同单倍型的差异,该结果将推动茎线虫生物学的研究进展,且对中药材腐烂茎线虫病的识别和防治具有指导意义。
高等植物中,抗坏血酸过氧化物酶(APX)在清除活性氧的过程中发挥重要作用。中华猕猴桃因富含维生素C而成为具有重要经济和营养价值的园艺作物,其APX的相关研究及报道甚少。本研究分离鉴定出中华猕猴桃‘红阳’的两个细胞质APX基因(AcAPX1和AcAPX2)。两个基因的时空表达模式研究发现,两者分别在叶和根中表达量相对较高。氯化钠处理猕猴桃的根可以提高二者的转录水平。利用GFP融合蛋白的亚细胞定位分析显示两个蛋白均定位于细胞质中。两个基因的his标签重组蛋白成功得以原核表达,并测定出酶活。最后,两个基因在拟南芥中过表达可在盐胁迫处理下提高维生素C和谷胱甘肽的含量。我们的研究揭示了中华猕猴桃细胞质APX可保护猕猴桃免受环境不良刺激。