1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
植原体,无细胞壁,单细胞原核生物至今仍不能进行人工培养,定殖于植物韧皮部筛管部位以及刺吸式介体昆虫的肠道、淋巴、唾液腺等组织的类似植物病原细菌的原核生物,通过韧皮部取食汁液的昆虫、无性繁殖方式嫁接或攀援类植物等方式传播,引起的植物病害极为广泛,给生产带来巨大损失。
目前世界上已经发现有1000多种植物病害与该微生物有关系,主要引起的植物症状有丛枝、黄化、矮缩、小叶、卷叶、花变绿叶,可侵染的植物可以涉及粮食、蔬菜、花卉、林木、果树、药材、牧草等,给经济作物造成了巨大的损失,我国大陆已经报道有100多种植物与植原体病害有关,病害发生地区及严重程度各不相同。
在一些地方,泡桐、桑树、木麻黄、柳树、甘薯、枣树和樱桃上的植原体病害的危害已非常严重。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标:江苏部分地区植原体病害的初步调查及其胸苷酸激酶的研究。
研究的内容:1. 江苏部分地区植原体病害的初步调查,2.植原体胸苷酸激酶基因的克隆、表达,3. 植原体胸苷酸激酶活性的检测。
拟解决的关键问题:1.运用分子手段检测植原体;2. 植原体胸苷酸激酶基因的检测、表达。
3. 研究的方法与方案
研究方法及实验方案:1)江苏地区植原体病害的随机采样调查2)植原体的初步检测1.采用ctab法或sds法提取植物总dna2.根据已报道的16s rdna及核糖体蛋白rp基因的引物进行pcr扩增3.序列测定4.序列同源性分析和系统发育学分析5. 初步确定植原体具体的分类地位3)植原体胸苷酸激酶基因的扩增和克隆、表达以及酶活性的测定1.植原体胸苷酸激酶基因的pcr扩增2.pcr产物的回收纯化3.大肠杆菌原核表达载体的构建与鉴定4.重组菌的诱导表达及鉴定5.目的蛋白的分离纯化6.酶活性的测定:pcr 方法扩增 tmk 基因并进行序列分析,连接 pet30a( )表达载体后原核表达,经ni-nta柱层析纯化后进行酶催化活性分析。
采用双酶分析方法对纯化的 tmk 进行酶活性分析实验技术路线: 可行性分析:首先,本研究有很好的物质基础,是在南京农业大学植物微生物实验室开展和进行的。
本实验室配套实验设备齐全、实验技术成熟,为实验工作的开展和进行提供了优越的实验条件。
4. 研究创新点
随着基因组学和生物信息学的发展,各种基因分析及蛋白预测功能软件的开发,迄今已经进行全基因组测序的植原体菌株有四个,由植原体基因组对比分析获得的信息将为后续基因功能研究指明方向,植原体的分类及系统生物学研究将更加详尽,植原体相关致病功能基因的预测、相关致病因子(蛋白、酶,糖类等)结构和特性的预测以及相关治疗靶药物的预测都将为植原体的防治工作带来更好的前景。
5. 研究计划与进展
2014.2-4月 江苏地区植原体病害的采样调查与鉴定2014.3-4月 植原体胸苷酸激酶基因的扩增和克隆2014.3-5月 植原体胸苷酸激酶基因表达检测及活性的测定
