香蕉果实转录因子MaWRKY1基因的原核表达和多克隆抗体制备

MaWRKY1是从香蕉果实中克隆出的一个转录因子基因。为进一步研究该基因的功能,制备了MaWRKY1多克隆抗体。选取MaWRKY1基因全长中N端第168 ~ 400个氨基酸之间的包括两个WRKYGQK保守域的cDNA序列,构建了原核表达载体pET-MaWRKY1,并转化到大肠杆菌BL21中诱导表达菌体蛋白。SDS-PAGE电泳检测结果表明,His-MaWRKY1融合蛋白成功获得了高效表达,分子量在26 kD左右。His-MaWRKY1融合蛋白经过Ni-NTA琼脂糖凝胶树脂纯化,SDS-PAGE制备胶割胶富集,电洗脱法纯化后得到的纯化蛋白浓度达到0.5 mg • mL-1。经对新西兰兔进行5次免疫,获得了多克隆抗血清,采用免疫吸附方法对抗血清进行了纯化。将纯化后的抗体通过间接酶联免疫（ELISA）和蛋白质印迹（Western blot）分析,表明所制备的抗体具有很好的效价,效价比为1︰160 000,同时具有良好的灵敏度和特异性。进一步提取香蕉不同组织总蛋白,Western blot检测显示,在分子量26 kD左右处出现特异的蛋白质条带,证明所制备的抗体可以与香蕉WRKY蛋白特异性结合,并且低温可以诱导香蕉果实中MaWRKY1蛋白表达,暗示MaWRKY1蛋白表达可能与果实耐冷性有一定的关系。     

柑橘体细胞胚发生基因CsHB1特异肽段多克隆抗体的制备及其蛋白动态检测

【目的】构建柑橘HD-ZIP II转录因子CsHB1基因的原核表达系统,制备多克隆抗体,并检测抗体在‘伏令夏橙’胚性愈伤体胚诱导阶段中的特异性,为研究CsHB1基因在柑橘体细胞胚发生过程中的功能奠定基础。【方法】构建柑橘HD-ZIP II转录因子CsHB1基因的原核表达载体p GEX4T-CsHB1-N,转化大肠杆菌诱导目的融合蛋白的表达,并制备获得多克隆抗体anti-CsHB1-N。通过Western blot检测抗体在原核表达系统和柑橘体细胞胚诱导阶段的特异性,并分析体细胞胚诱导阶段CsHB1蛋白水平表达的动态变化。【结果】重组原核表达载体p GEX4T-CsHB1-N在Escherichia coli中高效表达出了分子质量约为49 ku的GST-CsHB1-N融合蛋白,并纯化获得多克隆抗体anti-CsHB1-N;经过Western blot分析表明,多克隆抗体可与‘伏令夏橙’愈伤体胚诱导阶段表达的目的蛋白特异结合;蛋白表达结果分析表明,在胚性愈伤组织中CsHB1蛋白呈现高的表达量,随着诱导培养的进行,呈现了先下降后上升的波动变化。【结论】多克隆抗体特异性好,可与‘伏令夏橙’胚性愈伤组织中目的蛋白特异性结合,可用于CsHB1基因功能分析。     

筇竹CBF1基因的原核表达和多克隆抗体的制备

以筇竹（Qiongzhuea tumidinoda Hsueh et Yi）叶片为试材,采用RT-PCR方法克隆其CBF1基因,并将CBF1连接到原核表达载体pET32a（+）上,经克隆测序确定所构建的重组载体pET32-QZ开放阅读框正确。将重组载体pET32-QZ转化大肠杆菌Rosetta2（DE3）菌株,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE凝胶电泳,考马斯亮蓝染色,证明CBF1蛋白得到了高效表达,所表达蛋白是大小约为45 kD的融合蛋白。经镍柱纯化后作为抗原免疫家兔,制备CBF1蛋白特异性抗血清。所制备的多克隆抗体能够与融合蛋白和经冷诱导的筇竹叶片总蛋白在25 kD处出现杂交条带。上述结果表明,表达的目的蛋白可用于免疫组织化学、蛋白质印迹检测。     

响应葡萄根瘤蚜侵染的扩展蛋白基因筛选及其多克隆抗体的制备

以对葡萄根瘤蚜敏感的‘克瑞森无核’葡萄(Vitis vinifera ‘Crimson Seedless’)组培苗和抗性砧木‘1103P’组培苗为试材,通过荧光定量PCR技术从扩展蛋白基因家族中筛选到经根瘤蚜侵染后表达上调的扩展蛋白基因家族成员VvEXPA1。采用RT-PCR方法克隆到VvEXPA1基因片段,连接至原核表达载体pET-32a中,转化大肠杆菌DE3菌株,测序确定构建的重组载体pET32a-VvEXPA1开放阅读框正确,并经IPTG诱导表达了融合蛋白。该蛋白以包涵体的形式存在,纯化后免疫新西兰兔,制备扩展蛋白多克隆抗体,通过Western-blot和ELISA检测抗体的特异性及效价。结果显示制备的抗体具有较高的特异性,ELISA显示效价为1:51 200。     

香蕉线条病毒衣壳蛋白功能域基因的原核表达及抗血清制备

 制备香蕉线条病毒广东分离物（BSV-GD）的抗血清,可为BSV-GD 的快速检测和进一步研 究BSV 编码蛋白的功能提供条件。通过常规分子生物学方法,克隆了BSV-GD 衣壳蛋白（Coat protein, CP）功能域基因,构建了该基因的原核表达载体pET28b-CP,并诱导表达了大小约为46.5 kD 的融合蛋 白His-CP。可溶性分析表明该融合蛋白以包涵体形式存在。利用His 标签纯化试剂盒对目的蛋白进行纯 化、回收,获得了高纯度的融合蛋白。以纯化的融合蛋白为抗原免疫健康大耳白兔,成功制备了BSV-GD CP 功能域基因编码蛋白的兔抗血清。Western-blotting 分析表明该抗血清具有很强的特异性,间接ELISA 法检测抗血清效价达204 800 倍以上,对植物材料的合适检测浓度为1︰1 600 ~ 1︰6 400。     

柑橘黄龙病菌分泌蛋白05150的筛选、原核表达及抗血清制备

【目的】柑橘黄龙病(Citrus Huanglongbing,HLB)是柑橘产业的头号杀手,其病原主要是韧皮部杆菌属亚洲种(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas),为革兰氏阴性菌,田间主要经亚洲柑橘木虱(Diaphorina citri)传播,为深入研究该病菌分泌蛋白的功能,笔者筛选其中1个分泌蛋白,进行原核表达并制备抗体。【方法】设定4点条件从Prasad等预测的166个分泌蛋白基因中筛选,与pET-28a构建重组表达载体,以原核表达的融合蛋白作为抗原,用于注射兔子,制备多克隆抗体。【结果】从预测的166个分泌蛋白基因中筛选出05150基因,成功构建表达载体pET-28a-05150,表达菌株pET-28a-05150在18℃、0.1 mmol·L~(-1) IPTG浓度条件下诱导的目的蛋白为包涵体。获得的pET-28a-05150抗血清通过ELISA效价为1∶4 000,通过dot ELISA检测手段可与田间感病样品发生显色反应,通过Western blot能与融合蛋白杂交出特异性条带。【结论】该研究筛选了CLas的分泌蛋白基因05150,以其体外表达蛋白制备了pET-28a-05150抗血清,为研究05150基因功能奠定前期基础,也为建立HLB的血清学检测手段及探究柑橘黄龙病菌分泌蛋白基因的筛选方法提供参考。     

番木瓜环斑病毒外壳蛋白基因原核表达蛋白的抗血清制备及其检测应用

 以受番木瓜环斑病毒（Papaya ring spot virus,PRSV）侵染的番木瓜（Carica papaya）叶片为供试材料,采用RT-PCR 方法克隆其外壳蛋白基因cp,并将其连接到原核表达载体pET-28b（+）上,酶切鉴定及克隆测序确定开放阅读框的正确性,将获得的重组质粒转化大肠杆菌表达宿主菌。通过摸索转化的表达宿主菌种类、IPTG 浓度及诱导时间,获得高效表达PRSV cp 的条件。SDS-PAGE 分析结果表明,CP 融合蛋白分子量为36.8 kD。以Ni2+-NTA 亲和层析柱纯化的融合蛋白为抗原,免疫注射新西兰大白兔制备得到高效价抗体,间接ELISA 测定效价为1︰16 384。Western blot 检测结果表明,制备的抗血清可与诱导表达的融合蛋白发生特异性反应。通过ID-ELISA 检测田间样品证实了制备的抗血清与PRSV 侵染病叶发生了良好的特异性反应。本试验为PRSV 的快速检测以及PRSV 编码蛋白的功能研究奠定了基础。     

桃成花基因PpLFY的克隆与表达及多克隆抗体制备

 以‘八月脆’桃成花诱导期腋芽为试材,克隆得到一个FLORICAULA/LEAFY同源基因,命名为PpLEAFY（PpLFY）,GenBank登录号为EF175869,该基因cDNA全长1 314 bp,ORF为1 248 bp,编码一个含416个氨基酸残基的蛋白,与其他物种中的LEAFY蛋白的同源性较高,为（74.22%~84.69%）。时期及组织特异性表达分析表明,PpLFY主要在叶片、花瓣及成花诱导期及花芽形态分化初期中表达。构建了pGEX-4T-1/PpLFY原核表达系统,获得了可溶性融合蛋白rPpLFY,分子量约为36 kD。利用该蛋白免疫新西兰大白兔,获得了抗rPpLFY的多克隆抗体,ELISA效价为1:10 000。     

苹果Mal d 1基因的原核表达及纯化

以"王林"苹果为试材,采用RT-PCR的方法克隆获得Mal d 1基因,并将该基因连接到原核表达载体pColdⅡ上,经测序确定所构建的重组载体pCold-Mal d 1开放阅读框正确。将获得的重组质粒pCold-Mal d 1转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株,经IPTG 0.1mmol·L~(-1),15℃,24h冷诱导表达,SDS-PAGE电泳检测,证明Mal d 1蛋白获得了稳定而高效的表达,所表达蛋白是大小约为22.4kD的融合蛋白。经镍柱纯化后获得相对单一的蛋白,可用于免疫组织化学,蛋白印记检测等。     

鱼腥草糖基转移酶基因UGT75C1 的克隆及原核#br# 表达

 根据已经获得的鱼腥草UGT75C1 转录本序列设计1 对引物,采用RT-PCR 方法获得UGT75C1 基因cDNA 序列,并对UGT75C1 蛋白进行理化性质分析,并预测该蛋白功能;利用实时荧光定量PCR 方法检测了UGT75C1 基因在鱼腥草的地下茎、地上茎、叶、花中的表达情况,将克隆得到的UGT75C1 基因完整开放阅读框连接到原核表达载体pGEX4T-1 上,转化大肠杆菌E. coli BL21（DE3）,通过IPTG 诱导表达,SDS-PAGE 检测表达产物。克隆获得的UGT75C1 基因长为1 787 bp,开放阅读框1 461 bp, 编码486 个氨基酸。生物信息学预测UGT75C1 蛋白含跨膜区,不含信号肽,具有糖基转移酶的PSPG motif。 UGT75C1 在鱼腥草的叶片中表达丰度最高,其他器官中表达量相对较低,花中表达量最低;该基因原核 表达产物与预期大小一致,显示原核表达成功,为下一步研究其功能奠定了基础。     

苹果MxIrt1基因的克隆与原核表达

根据植物IRT(Iron Regulated Transporter)家族的功能保守区设计引物,通过RACE法从缺铁胁迫处理的小金海棠根系cDNA文库中克隆得到了Fe²⁺转运蛋白基因cDNA全长,将其命名为MxIrt1(Malus xiaojinensis Iron regulated transporter 1)。将MxIrt1 cDNA片段与pET30a构建原核表达载体pEIrt,转化大肠杆菌BL21。SDS-PAGE电泳检测结果表明,以30℃、0.5mmol·L^-1 IPTG诱导该基因表达效果最好,诱导产物为一个40kD的蛋白。为进一步纯化和鉴定目的蛋白提供了试验基础。     

抑制性消减杂交分离苹果缺铁诱导的相关基因

以铁高效基因型植物———苹果属小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et J iang) 为材料, 利用抑制性消减杂交( SSH) 方法, 成功构建了小金海棠缺铁条件下的消减cDNA文库。该文库包含1 152个克隆, 通过PCR检测插入片段大小在300～1 000 bp之间。对构建的消减cDNA文库进行差异筛选, 得到差异表达片段( ESTs) 105个。GenBank上BLAST结果如下: 50个ESTs与其它物种同源性较高, 视为已知基因, 并根据其功能分为9个组; 32个ESTs在GenBank中无法查到对应的同源序列, 可能代表了新基因;另外23个是与已知ESTs重复的基因片段。     

苹果属小金海棠种的遗传一致性研究

 应用AFLP 技术, 用8 对引物对20 株小金海棠家植实生群体进行遗传一致性分析。结果表明,小金海棠实生群体内具有高度的遗传一致性, 遗传相似系数为98. 92 %; 1. 08 %的遗传差异可能是由于有性杂交的基因重组导致差异片段出现所造成的。     

磷与VA菌根真菌对小金海棠苹果苗生长及营养的影响

 采用隔网分室盆栽装置, 研究了P 不同水平下, 接种VA 菌根真菌〔Glomus versiforme (Karsten) Berch. 〕对小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et Jiang) 实生苗生长及P、Fe、Zn、Cu 营养状况的影响。结果表明, 菌根真菌的侵染能显著增加小金海棠实生苗的生长量,改善宿主植物的P 营养。虽然小金海棠菌根苗地上部及根部Fe 含量因边室施加P 肥明显降低, 但其Fe 的吸收量明显增加, 且在施P 50 mg·kg^-1的水平(P₁) 下达最大值。菌根真菌的侵染增加了小金海棠苗对Zn 和Cu 元素的吸收。     

小金海棠MxIRT1基因定点突变的研究

采用PCR技术对小金海棠MxIRT1基因的定点突变体系进行了探讨。根据MxIRT1开放阅读框（ORF）两端和突变位点序列各设计一对引物。通过PCR扩增,获得带有突变位点且在突变位点相互重叠的两个PCR片段。对以上两个片段的浓度进行调整后,将其用作PCR反应的模板。对退火温度和延伸时间进行优化后,利用ORF两端引物,将带有突变位点的两个片段拼接起来,从而获得了含有所要突变位点的MxIRT1,并将其插入pEASY-T2载体中。DNA序列分析表明在预期位点上已经发生了突变：MxIRT1编码的第186位密码子已由组氨基酸残基变为丙氨酸残基,证明用PCR技术已成功地突变了MxIRT1基因。整个突变过程不需要任何回收与纯化步骤,是一个高效、快捷的定点突变体系。     

缺锌胁迫对苹果砧木幼苗抗氧化能力和激素含量的影响

 在人工气候室条件下,采用溶液培养法研究了缺锌胁迫对平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）和小金海棠（M. xiaojinensis Cheng et Jiang）两种苹果砧木幼苗SOD、POD和CAT的活性,膜质过氧化水平及内源激素IAA、GA3、ZR和ABA含量的影响。结果表明,缺锌胁迫下,两品种叶片和根系中SOD活性显著下降,POD和CAT活性、MDA含量不同程度增加,但小金海棠SOD活性下降幅度较平邑甜茶小,POD和CAT活性增加比例大,且MDA积累量低。缺锌使两种砧木幼苗不同器官中IAA、GA3含量显著降低,ZR、ABA含量增加;小金海棠缺锌植株IAA、GA3、ZR含量较平邑甜茶高,ABA含量低。平邑甜茶缺锌植株膜质过氧化水平高,对缺锌胁迫较敏感,小金海棠在缺锌胁迫下抗氧化能力强,促进生长的激素含量高,对缺锌胁迫有较强的抵御和耐受能力;平邑甜茶缺锌植株膜质过氧化水平高,对缺锌胁迫较敏感。     

小金海棠雌蕊无融合生殖发育的解剖学结构观察

对小金海棠花期前后的雌蕊石蜡切片后进行观察,结果表明,小金海棠为倒生胚珠,厚珠心,双层珠被;孢原细胞和珠心组织细胞都可以发育,不经减数分裂发育成胚囊母细胞,进一步发育成单核胚囊,经3次有丝分裂发育成7细胞8核的胚囊,其中的二倍性卵细胞短暂休眠后不经受精直接发育成胚,中央细胞不受精发育成核型胚乳,属于未减数胚囊无融合生殖。同一胚珠中胚囊母细胞多途径起源或多胚囊发育现象普遍,但多数败育,推测多胚囊结构间竞争所造成的发育细胞的解体,是小金海棠果实出种率低或种子空瘪粒多的重要原因。     

环剥对小金海棠缺铁适应性反应的影响

利用环剥技术研究了液体培养下小金海棠根系缺铁适应性反应的变化情况,结果显示,缺铁条件下小金海棠表现出根际pH值降低及根系Fe3+还原酶活性升高等缺铁适应性反应,而环剥后小金海棠根系的缺铁适应性反应受到抑制,根际pH值与对照相比无显著差异,根系Fe3+还原酶活性也无显著升高。半根供铁植株环剥的试验结果显示,只对缺铁一侧进行环剥则缺铁侧根系无显著的根际酸化和还原酶活性增加等生理变化,但正常供铁一侧根际pH值从第2天开始降低,第6天达到最低。根系Fe3+还原酶活性在处理后第2天有所增加,第6天达到最高值。如对正常供铁一侧根系环剥,则正常供铁一侧根系无显著生理变化,缺铁一侧出现根际pH值降低及根系Fe3+还原酶活性升高等现象。     

小金海棠抗缺铁相关基因-Nramp基因片段的克隆

 以高效抗缺铁苹果种小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et Jiang)为试材，以异源的小麦 Nramp基因为探针进行杂交分析。Southem杂交结果表明：小金海棠基因组中存在该家族基因。Northern杂交结果表明：在根和叶中，Nramp基因在正常供铁和缺铁胁迫下均能得以转录，且叶中的转录受缺铁胁迫的诱导而加强。通过PCR方法已从基因组DNA中扩增出了752 bp的特异性产物，该片段与水稻的OsNramp3具有83％ 的氨基酸序列同源性。     

缺锌胁迫对苹果砧木幼苗形态及其锌积累的影响

 在人工气候室条件下,采用溶液培养法研究了缺锌胁迫下平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）和小金海棠（Malus xiaojinensis Cheng et Jiang）两种苹果砧木幼苗生长量、根系构型参数、根系活力和锌积累量的动态变化。结果表明：缺锌条件下,两品种均表现不同程度的植株矮小,新生叶片黄化且簇生,节间缩短,根尖膨大等缺锌症状,小金海棠表现缺锌症状比平邑甜茶延迟7 d 左右。长期锌缺乏使平邑甜茶根系生物量显著降低。两品种缺锌植株根系长度、表面积、体积、根尖数从21 d 开始均低于对照;60 d时平邑甜茶较对照分别下降45.47%、44.2%、47.18%、43.14%,小金海棠分别降低38.95%、31.90%、32.58%、35.52%,平邑甜茶被抑制程度大于小金海棠。根系平均直径处理大于对照,且小金海棠表现根系膨大症状较平邑甜茶晚10 d。锌缺乏条件下小金海棠根系活力达最大比平邑甜茶晚15 d。处理和对照幼苗锌含量均表现为根系 > 茎 > 叶片,且小金海棠处理植株 > 平邑甜茶处理植株。平邑甜茶对缺锌胁迫较敏感,根系易受到伤害;小金海棠在缺锌胁迫下锌含量下降速率慢,对缺锌胁迫有较强的抵御和耐受能力。