哈茨木霉几丁质合酶基因ThChsC的克隆及序列分析

 【目的】克隆哈茨木霉几丁质合酶基因全序列,并对序列进行生物信息学分析。【方法】利用多聚酶链式反应（PCR）和染色体步移技术（genome walking）克隆几丁质合酶基因全序列;应用生物信息学软件对获得的基因序列及编码的蛋白序列进行分析;通过同源建模,对蛋白质的三维结构进行预测。【结果】从哈茨木霉（Trichoderma harzianum Th-33）中扩增得到几丁质合酶基因ThChsC（GenBank登录号HQ419000）,编码区（CDS）长为2 835 bp,由4个外显子和3个内含子组成,开放阅读框（ORF）长2 688 bp,编码895个氨基酸。序列比对和同源性分析显示,该基因与串珠状赤霉（Gibberella moniliformis,ACY08039.1）和禾生刺盘孢菌（Colletotrichum graminicola,AAL23718.1）几丁质合酶基因相似性最高,分别为80%和81%;相应的氨基酸序列同源性均为80%,系统进化分析表明,ThChsC属于III型几丁质合酶亚家族。几丁质合酶ThChsC含有1个Chitin_synth_1结构域,1个Chitin_synth_1N结构域,1个Chitin_synth_2结构域,3个跨膜结构域,不含信号肽,为膜结合蛋白。对预测的三维结构分析表明,ThChsC含有糖基转移酶的保守DHD结构域。【结论】从哈茨木霉Th-33中克隆得到几丁质合酶基因ThChsC,对该基因的深入研究有助于探索哈茨木霉几丁质合成的机制。     

全基因组预测哈茨木霉T6776的分泌蛋白

为探明哈茨木霉T6776的分泌蛋白及其作用于植物病原菌的功能,在前期研究的基础上,采用SignalP、ProtComp和TMHMM等生物在线预测程序,对该菌11 498条蛋白序列进行N-端信号肽、亚细胞定位和跨膜结构等预测。结果表明:哈茨木霉T6776含分泌蛋白503个,分泌蛋白的信号肽长度、氨基酸长度均与植物病原菌不同;哈茨木霉T6776分泌蛋白信号肽切割位点属A-X-A型,为SPI型信号肽识别位点。     

哈茨木霉对禾谷镰孢病原菌的抑菌活性研究

用3种实验方法研究了哈茨木霉对禾谷镰孢菌的抑制效果,分别是哈茨木霉和禾谷镰孢菌在PDA培养基上的对峙培养,哈茨木霉和禾谷镰孢菌在载玻片上对峙培养,哈茨木霉发酵液的上清液对禾谷镰孢菌的抑菌圈实验,并对培养基、pH值、温度3种培养条件进行了优化。3种实验方法的结果均表明哈茨木霉对禾谷镰孢菌有较强的抑制作用,哈茨木霉适宜生长的条件为培养基PDB,pH值6.0,30℃。     

哈茨木霉突变菌株hc-9对病原菌的拮抗作用

以哈茨木霉(Trichoderma harzianum)突变菌株hc-9和出发菌株hc为试验材料,在25℃条件下,将其分别与四种病原真菌(立枯丝核菌、茄镰孢菌、核盘菌和茄链格孢菌)进行对峙培养,以明确哈茨木霉突变株对病原菌的拮抗作用。结果表明:哈茨木霉突变菌株hc-9与出发菌株hc相比,对四种病原真菌(立枯丝核菌、茄镰孢菌、核盘菌和茄链格孢菌)的抑制率不同,但对同种病原菌抑制率相近。由此可知,哈茨木霉突变菌株hc-9拮抗能力没有因抗性突变而降低,且哈茨木霉突变菌株hc-9的重寄生能力与哈茨木霉出发菌株hc相比没有明显差异。     

哈茨木霉对4种番茄病原真菌抑制作用的研究

试验研究了哈茨木霉对番茄灰霉病、叶霉病、枯萎病及褐斑病的抑制作用。结果表明,哈茨木霉与各病原真菌对峙培养以及在培养基中加入孢子悬浮液、代谢液,多数情况下,哈茨木霉对供试的番茄病原真菌具有较好的抑制效果。显微镜下观察发现,哈茨木霉菌丝缠绕在灰霉病菌的菌丝上,与枯萎和叶霉病菌的菌丝平行生长、产生附着枝结构附着于病原真菌菌丝上,穿透褐斑病菌菌丝使其菌丝发生断裂。上述结果说明,哈茨木霉对供试各病原真菌的抑制作用主要是营养竞争和空间竞争以及重寄生作用。     

哈茨木霉TH-1菌株对小麦纹枯病的控制效果研究

采用平板对峙培养法测定了哈茨木霉TH-1菌株对小麦纹枯病菌的抑制作用,并就其对小麦纹枯病的控制效果进行了室内杯播试验。结果表明：哈茨木霉TH-1菌株对小麦纹枯病菌菌丝生长有较强的抑制作用,抑制率达81.3%。在一定浓度范围内,哈茨木霉TH-1菌株的抑制作用随着孢子悬浮液浓度的降低逐渐降低。哈茨木霉TH-1菌株对小麦纹枯病有一定的控制作用,其中用哈茨木霉处理48 h后接种小麦纹枯病菌的防治效果最好,防效达74.0%。     

一株生防木霉菌株的鉴定及其对番茄保护酶的诱导作用

采用形态鉴定和5.8S rDNA-ITS序列分析对土壤中分离得到菌株进行鉴定.结果表明,其形态特征与哈茨木霉非常接近,5.8S rDNA-ITS序列分析表明.其与哈茨木霉的同源性达到99%,因此,鉴定其为哈茨木霉新菌株.用其孢子悬浮液对番茄灰霉病进行防治,测定植物苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物...     

球毛壳菌cox5基因克隆及特性分析

利用BlastX将球毛壳菌(Chaetomium globosum)ESTs序列与GenBank的Nr数据库进行相似性搜索,获得含有细胞色素c氧化酶亚基5基因(cox5)全长cDNA序列的EST(BP099084),以此设计引物。以球毛壳菌总RNA反转录产物为模板进行PCR扩增,获得球毛壳菌cox5的cDNA序列。cDNA全长685bp,编码169个氨基酸的多肽,蛋白质分子量18.3KD。蛋白质家族预测其属于cox4家族。球毛壳菌cox5是具有导肽的跨线粒体内膜的蛋白质。BlastP相似性分析表明cox5氨基酸序列保守性不高,与其相似性最高的是柄孢霉的cox5(Podospora anserina,CAB76570),相似性为75%。cox5基因的cDNA序列及推测的氨基酸序列在GenBank上登录(登录号分别为DQ082750、AAY85812)。     

施用秸秆降解专用菌对温室土壤养分及酶活的影响

[目的]以使用秸秆降解专用菌的土壤为研究对象,测定理化性质、微生物及酶活变化。[方法]观测不同时期土壤真菌变化,测定哈茨木霉的定殖率以及栽培前后土壤养分、酶活变化。[结果]使用秸秆降解专用菌后土壤中哈茨木霉有效菌数明显增加,有效改善土壤养分,明显提高碱性磷酸酶和脲酶含量。[结论]秸秆降解专用菌能促进作物对土壤中磷素、氮素的吸收和利用,并且能提高哈茨木霉定殖率,促进秸秆较快降解,进而提高产量。     

平菇培养料青、绿霉菌的分离鉴定及特性

从南宁市平菇栽培原料、污染菌包、污染菌种和霉变子实体中分离青、绿霉菌,获得菌株47个,采用形态学比较观察和rDNA ITS1-5.8S-ITS2基因片段进行序列分析,结果共鉴定出侧耳木霉、绿色木霉、哈茨木霉、桔青霉、托姆青霉和短密青霉6个种.6个菌株均在40℃以上死亡,湿度在40％以下不能生长,pH值高抑制其生长.     

来源于Chaetomium cupreum的几丁质酶chi58基因克隆及特性分析

以角毛壳菌cDNA文库中获得的几丁质酶基因片段(GenBank Accn:DV546055)为基础,用反向PCR技术克隆出该基因的全长cDNA序列,命名为chi58。其开放阅读框(ORF)1602bp,编码533个氨基酸组成的多肽,蛋白分子量为58kD,理论等电点为4.47。序列分析表明,该基因由2个内含子和3个外显子组成。经BlastP分析,chi58基因的氨基酸序列的保守性不高,与其相似性最高的是球毛壳菌(Chaetomium globosum XM001230073),相似性为75%。表明该基因是一条新发现的几丁质酶家族基因。该序列已收录于GenBank,登录号为EF026977,DQ886936。     

暗纹东方鲀leptin基因的克隆、SNP筛选及其与生长性状的关联分析

为明确暗纹东方鲀Takifugu obscurus瘦素(Leptin)基因的基本性质,并探究leptin基因的多态性及其与暗纹东方鲀生长的相关性,随机选择6尾健康的3月龄暗纹东方鲀幼鱼作为基因克隆的试验样本,采用RT-PCR方法克隆leptin基因的cDNA序列,随机选择同期繁殖、同塘养殖的178尾8月龄鱼,采用直接测序法筛选leptin基因中与生长相关的SNP位点。结果表明:克隆得到的leptin cDNA序列长为661 bp,包括459 bp的开放阅读框,共编码152个氨基酸,Leptin氨基酸序列含19个氨基酸的信号肽序列,推测该蛋白为亲水的稳定蛋白;暗纹东方鲀Leptin氨基酸序列与红鳍东方鲀Leptin氨基酸序列一致性最高,为96.7%,与不同种属的其他鱼类相似性较低,与草鱼氨基酸序列的一致性仅为25.25%,但不同物种的Leptin存在较高的三级结构相似性;在暗纹东方鲀leptin基因上筛选得到2个分型稳定的SNP位点(T24G、T193A),其中,T24G位点不同基因型个体间的体质量存在显著性差异(P<0.05),GG基因型个体体质量显著小于TG和TT基因型(P<0.05);将2个SNP位点的不同基因型进行组合,经关联分析获得优势双倍型D5,D5型个体的3个生长性状值最高,体质量显著高于D2、D4型个体(P<0.05),极显著高于D6型个体(P<0.01),体长和体全长显著高于D6型个体(P<0.05)。研究表明,T24G位点的TG和TT基因型及双倍型D5是暗纹东方鲀优势生长的基因型,可作为暗纹东方鲀辅助育种的候选分子标记。     

黑眶蟾蜍皮肤丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆与序列分析

[目的]克隆黑眶蟾蜍皮肤丝氨酸蛋白酶抑制剂基因。[方法]从海南海口产黑眶蟾蜍皮肤中抽提总RNA,经mRNA纯化后构建黑眶蟾蜍皮肤cDNA文库。根据已报道的丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serpin)序列,设计寡核苷酸引物用于筛选、克隆、测序。[结果]从所构建的cDNA文库中得到1个Serpin基因,命名为BmSP。对cDNA序列推导出的氨基酸序列分析表明,该BmSP蛋白属于Serpin家族中SERPIN B亚家族,与鼠鳞状细胞癌抗原2(SCCA2)同源。该蛋白C末端含有一个RCL环(Reactive center loop regions)和一段高度保守的五肽。[结论]与SERPIN B亚家族中其他类型蛋白氨基酸序列比较结果表明,黑眶蟾蜍BmSP与SERPIN B亚家族中其他类型成员氨基酸序列相似度较高,具有高度的保守性,可能在其防御天敌捕食的过程中发挥重要作用。     

木薯蔗糖磷酸合成酶基因克隆及组织表达分析

通过同源克隆从木薯品种辐选01(RS01)中获得SPS基因保守序列,利用RACE扩增技术获得全长cDNA序列并使用相关软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR分析木薯SPS基因在不同时期、不同组织中的相对表达量。结果表明:克隆获得的木薯SPS基因cDNA序列全长3 857bp,开放阅读框(ORF)长3 228bp,编码1 076个氨基酸,命名为MeSPS(GenBank登录号KX822780);同源性分析表明,MeSPS基因与麻风树、蓖麻和荔枝的SPS基因序列同源性较高,分别为89%、89%和87%;其氨基酸序列与其他植物SPS氨基酸同源性在77%~92%;经qRT-PCR分析结果表明,MeSPS在苗期的相对表达量较高;在同一生长时期,MeSPS在叶片中相对表达量高于茎段和块根。     

茶树花色素还原酶基因的克隆与原核表达

采用RACE技术,从茶树新品系"1005"的嫩芽中克隆出ANR基因的全长cDNA(1260 bp),其推导的氨基酸序列与茶树、葡萄花色素还原酶的一致性分别为99%和84%;并成功构建了ANR基因的原核表达载体pET-ANR,在大肠杆菌BL21中表达出预期大小(约45 ku)的融合蛋白.     

猪CISD1基因电子克隆与验证

对通过抑制差减杂交技术所筛选的猪前脂肪细胞诱导分化后差异表达的CISD1基因的EST序列为探针进行电子克隆,用克隆序列设计引物,通过RT-PCR、克隆测序、同源比对证实所获序列为猪CISD1基因的mRNA序列,并将序列提交到Genebank,登录号为GQ913654。所获猪CISD1基因的mRNA序列全长为631 bp,CDS包含321 bp,由其编码的CISD1蛋白包含106个氨基酸残基,理论等电点为9.20,属脂溶性不稳定蛋白。猪CISD1蛋白的1~23位氨基酸可能是信号肽,53~91位氨基酸形成CDGSH锌手指域,为该蛋白的重要功能域,猪CISD1蛋白的三级结构与人CISD1蛋白相似度为89.333%。     

果蔗SoSgt1基因的克隆表达与植物反义表达载体的构建

利用不同作物的Sgt1基因的SGS保守区域的氨基酸保守位点设计简并引物,从果蔗的cDNA中克隆分离出果蔗SoSgt1基因片段。以果蔗SoSgt1基因片段为探针,利用电子克隆和序列拼接方法并通过RT-PCR验证获得了一个全长1438bp的cDNA序列。通过ORF软件分析,预测得到的蛋白质具有362个氨基酸。利用NCBI数据库中的Protein Blast分析SoSgt1蛋白氨基酸序列,得出含有SGT1蛋白的3个典型的保守结构域(TPR,CS和SGS),与其他作物的SGT1蛋白比较具有较高的相似性。利用梢腐病病原Gibberella fujikuroi接种福安果蔗叶片,检测到SoSgt1基因的转录水平逐渐提高,并用果蔗SoSgt1基因的cDNA片段设计2个酶切位点,反向插入到植物真核表达载体pCAMBIA1301,构建反义表达载体pCAM-SGT。     

板栗蛋白磷酸酶PP2A催化亚基基因的克隆与同源性分析

利用RACE技术从板栗雄花序中扩增得到1 347 bp的板栗蛋白磷酸酶2A的催化亚基(protein phospha-tase PP2A catalytic subunit,PP2Ac)cDNA片段。序列分析表明该片段包含基因的5′非翻译区4 bp,3′非翻译区407 bp,开放阅读框为936 bp,编码311个氨基酸,预计分子量为35.6 KD,等电点为5.94。基因序列数据库(GenBanK)登录为FJ840479(基因)和ACO57639(蛋白)。与葡萄、拟南芥、水稻等其他物种PP2Ac氨基酸序列相似性约为92%。     

甘蓝SRK底物蛋白基因的克隆与序列分析

采用PCR、3’RACE以及其他分子生物学方法,以甘蓝基因组DNA和柱头cDNA为模板对SSP基因进行扩增克隆,得到长度分别为778 bp和825 bp的基因片段。序列分析表明,甘蓝SSP基因不包含内含子,SSP核苷酸序列与拟南芥肽酶M28家族蛋白有同源性,序列相似性达到67.4%,两者的氨基酸序列相似性达到62.7%,而且都含有一个TFR_dimer结构域,推测SSP蛋白极有可能与在自交不亲和过程中受ARC1作用而泛素化了的某一未知蛋白的降解相关。     

山羊SDHD基因cDNA编码序列的克隆与分析

利用NCBI中GenBank里查询到已登录的人、猪、牛和绵羊的SDHD mRNA序列,通过多重同源比较,从而获得高度保守区域序列,设计了同源引物,并首次对山羊SDHD编码序列进行了分子克隆。经过PCR扩增和测序,获得山羊SDHD基因共4段cDNA序列,分别为:451 bp4、20 bp5、29 bp和698 bp。所获得的四段序列测序结果经La-sergene7.0软件SeqMan拼接后,获得一条1238 bp长的cDNA序列。在GenBank数据库中进行BLAST/nr比对,发现其与绵羊、牛、猪和人相应序列相似性分别达98%、97%、85%和81%。用NCBI的ORF Finder软件对已经克隆的山羊SDHD基因cDNA进行开放阅读框分析,发现该序列包含一个480 bp的开放阅读框,编码159个氨基酸残基,计算机分析表明(Compute pI/Mw tool),该蛋白的分子量约为17 224.11 Da,等电点为8.92。通过DNAMAN软件分析发现,山羊SDHD蛋白保守性很高,其与绵羊、牛、猪和人SDHD蛋白在氨基酸序列上的相似性分别达到97%、96%、87%和85%。此山羊SDHD基因cDNA序列和SDHD蛋白质序列已于2010年1月31日登录在NCBI的GenBank上,登录号为GU338978和ADB92501。本项研究为进一步研究山羊的SDHD基因作为山羊肉品质性状候选基因,提供了相应的序列信息。