由水稻白叶枯病 (BB) 病原菌 (Xoo) 引起的水稻细菌性叶枯病威胁着全球粮食安全和小规模水稻生产者的生计。对来自亚洲、非洲和美洲的 Xoo 样本的分析表明,尽管全球大米贸易强劲,但其分布却呈现出令人惊讶的大陆隔离现象。本文,我们报告了坦桑尼亚前所未有的 BB 疫情。与地方性的 Xoo 不同,病原菌株携带针对蔗糖转运蛋白 SWEET11a 并抑制 Xa1 的亚洲型 TAL 效应物。系统基因组学将这些菌株与来自中国的 Xoo 菌株聚集在一起。非洲水稻品种没有携带合适的抗性基因。为了保护非洲水稻生产免受这种新出现的威胁,我们开发了一种混合 CRISPR-Cas9/Cpf1 系统来编辑东非优良品种 Komboka 的三个 SWEET 启动子中的六个 TALe 结合元素。经过编辑的品系表现出对亚洲和非洲Xoo菌株的广谱抗性,包括最近在坦桑尼亚发现的菌株。这一策略可能有助于保护全球水稻作物免受BB大流行的影响。
非洲猪瘟病毒 (ASFV) 是一种大型、复杂的 DNA 病毒,属于 Asfarviridae 科,可引起非洲猪瘟 (ASF),这是一种影响家猪和野猪种群的高致命疾病,死亡率高达 100%。这种疾病最初在非洲和撒丁岛流行,现已蔓延至全球,造成重大经济损失。尽管进行了广泛的研究,但全球尚未有有效的 ASFV 商业疫苗,这促使人们继续努力了解该病毒的遗传和功能特性。质粒是一种小的环状 DNA 分子,通过实现克隆、基因表达和蛋白质生产,在研究中发挥着至关重要的作用。本报告介绍了 ASFV 质粒库和相应数据库的开发,以支持 ASF 疫苗开发、基因功能分析和蛋白质表征方面的研究工作。该库包含编码 161 个 ASFV 开放阅读框 (ORF) 的质粒,这些质粒在 CMV 启动子的控制下克隆。质粒库有助于抗原筛选和功能测定,质粒内的限制酶位点可用于克隆和表达研究,确保 ASFV 研究的多功能性和可重复性。该质粒库的开发是加速 ASF 疫苗研究和推进分子研究的重要资源。它还为其应用于其他微生物奠定了基础,增强了其在更广泛的传染病研究中的实用性。
稻瘟病是影响全球水稻生产的最常见的破坏性疾病。宿主生物的抗性已成为控制稻瘟病最实用、最经济的方法。最近的研究表明,序列特异性核酸酶(有规律地聚集在一起)间隔短回文重复序列 (CRISPR)/Cas9 技术被认为是通过基因特异性基因组编辑增强作物的最成功和最有效的工具。然而,关于它们在改良优良水稻品种方面的应用报道并不多。在本研究中,我们描述了 Cas9-OsHDT-sgRNA 表达基因盒的开发,该基因盒靶向水稻中的 OsHDT701 基因并提高水稻的稻瘟病抗性。根据 Sanger 测序方法,这些植物的目标位置发生了缺失 (Del) 改变。我们证明,具有预期基因改变但没有移植 DNA 的突变系显示 OsHDT701 基因诱导的等位基因突变。用 M13 引物确认重组克隆。在突变纯合植物中,对植物的高度、大小、形状、叶片长度、穗长和叶片反应等表型和农艺性状进行了检查,以确定其抗稻瘟病性。与野生型植物相比,所有突变株系因病原体感染而引起的稻瘟病病变明显减少。此外,从外观上看,突变植物和野生植物在农艺性状方面没有显著差异。我们的研究结果表明,CRISPR/Cas9 基因编辑系统是一种增强水稻抗稻瘟病性的实用方法。
1 杜塞尔多夫海因里希·海涅大学分子生理学研究所,德国杜塞尔多夫;2 国际水稻研究所,菲律宾洛斯巴尼奥斯;3 蒙彼利埃大学植物健康研究所 (PHIM)、IRD、CIRAD、INRAE、农业研究所,法国蒙彼利埃;4 密苏里大学邦德生命科学中心植物科学与技术部,美国哥伦比亚;5 坦桑尼亚农业研究所 (TARI)-Uyole 中心,坦桑尼亚联合共和国姆贝亚;6 国际水稻研究所,东部和南部非洲地区,肯尼亚内罗毕;7 国际水稻研究所 (IRRI),非洲区域办事处,肯尼亚内罗毕;8 唐纳德·丹佛斯植物科学中心,美国圣路易斯;9 名古屋大学转化生物分子研究所,ITbM,日本名古屋
我们对小麦的依赖程度很高;小麦是世界 35% 人口的主食,全球 25% 的小麦用于牲畜饲料和工业用途。然而,病虫害造成的产量损失平均超过 20% [1]。令人担忧的是,由稻瘟病引起的稻瘟病有可能引发大流行,造成进一步的损失并导致全球粮食不安全。麦瘟病最初于 1985 年在巴西发现,随后通过国际贸易蔓延到主要小麦产区以及其他南美国家、孟加拉国和赞比亚(图 1)[2]。麦瘟病造成了灾难性的农作物损失:玻利维亚的农作物损失了 69%;在南美洲南锥体地区,产量损失高达 100%;2016 年,孟加拉国爆发麦瘟病,产量减产高达 51%。显然,麦瘟病的进一步蔓延将严重损害世界粮食安全。基因组监测为及时识别和追踪这种疾病的传播提供了重要信息。世界卫生组织最近发布了全球基因组监测战略,对具有大流行和流行潜力的病原体进行全球基因组监测 [3]。麦瘟病是基因组监测的主要候选对象,但这很有挑战性。快速有效的监测取决于对“现场”病原体的快速准确识别,以及广泛且无边界的数据共享和分析。SARS-CoV-2 大流行表明我们有能力建立这样的监测网络(例如 COG-UK),虽然建立这样的网络并不容易,但我们尚未看到针对真菌疾病建立这样的网络。 Latorre 及其同事认为,迫切需要进行基因组监测,以追踪和减轻小麦瘟病在南美洲以外的传播,并出色地证明了基因组数据对小麦瘟病流行病学监测的实用性 [ 4 ]。通过从全基因组序列数据(84 个 SNP)中选择一组有区别的市场,他们证实小麦瘟病的克隆谱系 B71 已在两个独立的场合从遗传多样的南美洲人群传播到赞比亚和孟加拉国,并具有大流行潜力。全球
Fabiano TPKT ÁVORA 1, 2 , Anne Cécile MEUNIER 3, 4 , Aurore V ERNET 3, 4 , Murielle P ORTEFAIX 3, 4 , Joëlle M ILAZZO 5, 6 , Henri A DREIT 5, 6 , Didier T HARREAU 5, 6 , Octávio L. FRANCO 7, 8 , Angela M EHTA 2 ( 1 巴西茹伊斯迪福拉联邦大学遗传学与生物技术系,茹伊斯迪福拉-MG 36036330,巴西; 2 巴西农业技术公司遗传资源与生物技术,巴西利亚-DF 70770-917,巴西; 3 CIRAD,UMR AGAP 34398 Montpellier Cedex 5,法国; 4 蒙彼利埃大学,CIRAD-INRAe-Institut Agro,蒙彼利埃 34000,法国;5 CIRAD,UMR PIM,TA A120/K,F 34398,蒙彼利埃,法国;6 蒙彼利埃植物健康研究所 - PHIM,蒙彼利埃大学,CIRAD,INRA,IRD,蒙彼利埃 SupAgro,蒙彼利埃 34398,法国;7 蛋白质组学分析中心,基因组科学和生物技术研究生院,巴西利亚天主教大学,巴西利亚-DF 71966-900,巴西;8 S-Inova Biotech,Dom Bosco 天主教大学,Campo Grande-MS 79117-900,巴西)
摘要:仔猪先天性震颤(CT)A-II 型是由一种新出现的非典型猪瘟病毒(APPV)引起的,该病毒在猪群中流行,对养猪业构成严重威胁。本研究旨在构建与 Fc 片段融合的 APPV E2 亚单位疫苗并评估其在仔猪中的免疫原性。本文,在果蝇 Schneider 2(S2)细胞中表达的 APPV E2Fc 和 E2 ∆ Fc 融合蛋白在 SDS-PAGE 和蛋白质印迹试验中被证明可以形成稳定的二聚体。功能分析表明,aE2Fc 和 aE2 ∆ Fc 融合蛋白可以与抗原呈递细胞(APC)上的 Fc γ RI 结合,并且 aE2Fc 对 Fc γ RI 的亲和力高于 aE2 ∆ Fc。此外,还制备了基于 aE2、aE2Fc 和 aE2 ∆ Fc 融合蛋白的亚单位疫苗,并在仔猪中评估了它们的免疫原性。结果表明,与 IMS 1313VG 佐剂乳化的 Fc 融合蛋白比 IMS 1313VG 佐剂引发了更强的体液和细胞免疫反应。这些发现表明与 Fc 片段融合的 APPV E2 亚单位疫苗可能是针对 APPV 的有希望的疫苗候选物。
摘要。在本次调查中,在印度卡纳塔克邦的 Ponnampet 和 Mandya 地区进行了稻瘟病反应的表型评估,结果表明,IR64、Jaya、KMP153、IR30864、Mandya Sona-1、Mandya Sona-2、KCP- 1、Dodda Byra 和 Malgudi Sanna 等水稻品种易受叶瘟和颈瘟的影响。此外,抗叶瘟的水稻品种如 KMP200、DHMAS70Q164-1b、Karibatta、Coimbatore Sanna 等仅对颈瘟表现出易感反应。相比之下,抗颈瘟的品种如 JyothixBR2655、Punkutt Kodi、Sirsi、222 和 Gangadale 也易受叶瘟的影响。只有一个品种 BR2655 对叶瘟和颈瘟病均表现出抗性。使用简单序列重复标记进行的基因型研究表明,通过分析所选水稻品种和来自不同生态区域的传统水稻品种的抗性基因分布和基因分型,使用等位基因特异性标记鉴定出 20 个主要的稻瘟病抗性基因。20 个主要稻瘟病抗性基因的单个基因频率从 10.34 到 100% 不等。Pi9 和 Pizt 基因中抗性基因分布频率分别较低和较高。本研究结果将有助于通过遗传学研究和植物-病原体相互作用制定提高稻瘟病抗性的策略。