马铃薯蔗糖磷酸合成酶StSPS1的原核表达及抗体制备

为了对马铃薯蔗糖磷酸合成酶(SPS)编码蛋白StSPS1进行原核表达及多克隆抗体制备。从四倍体马铃薯品种川芋10号的块茎中克隆出了StSPS1基因，该基因编码区全长为3 165 bp,编码蛋白的长度为1 055 aa。随后基于构建的His标签融合表达载体PET30a-StSPS1,进行了StSPS1蛋白的诱导、变性、纯化、复性及兔免疫试验。结果发现，StSPS1蛋白分子量约为119.62 ku,在可溶性上清中的表达极少，主要在不溶的沉淀中表达，最佳的诱导条件为37℃下用0.5或1.0 mmol/L的IPTG诱导4 h。由于StSPS1为包涵体蛋白，故对其进行包涵体变性处理，并利用His标签纯化出了与目的条带大小相符的蛋白，同时通过His抗体进行了蛋白质免疫印迹(WB)试验，发现在119.62 ku处检测到目标条带，说明StSPS1包涵体蛋白纯化成功。最后，通过将透析复性后的StSPS1蛋白注射进兔子皮下组织中，成功免疫出2个StSPS1的抗体，经过WB鉴定发现2个抗体均能在抗原和川芋10号叶片的总蛋白中杂出目标条带。综上，对马铃薯StSPS1蛋白进行了诱导及纯化，并成功制备了StSPS...     

棉花纤维伸长期与次生壁增厚期蛋白质组比较

以陆地棉徐州142为材料,比较了3种不同棉花纤维蛋白质提取方法;利用双向电泳技术比较棉花纤维伸长及初生壁形成期(10 DPA)和次生壁增厚期(25 DPA)蛋白质组的变化;利用PDQuest软件分析各个差异蛋白在10 DPA和25 DPA棉花纤维中的相对表达量,选取质量好、实验重复性高的蛋白质点15个进行MALDI-TOF MS鉴定;根据目的蛋白核苷酸序列设计特异引物,对5种差异蛋白进行半定量RT-PCR分析。结果表明,利用饱和酚-甲醇醋酸铵法提取的棉花纤维蛋白,其蛋白含量较高,且SDS-PAGE电泳条带清晰;进行MALDI-TOF MS鉴定的15个差异蛋白,于NCBI上进行数据查询,分别属于F-box家族蛋白、肌动蛋白、β-微管蛋白、F₁-ATP合成酶、ATP酶β亚基、膜联蛋白、磷酸甘油酸酯激酶I、胞质苹果酸脱氢酶、S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶、谷氨酰胺合成酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶、profilin、4-香豆酸辅酶A连接酶等。查询结果表明,上述蛋白参与能量代谢、碳代谢、细胞周期调控和发育等。     

枯草芽孢杆菌SX3411羊毛硫细菌素Subtilomycin结构基因subA的原核中串联表达和抗体制备

为了提高枯草芽孢杆菌SX3411菌株羊毛硫细菌素Subtilomycin前体基因subA表达产物的抗原性,采用化学合成的方法合成了SubA的3次重复串联体3×subA基因,构建了该基因的原核表达载体并转入大肠杆菌中.结果表明,3×subA基因在大肠杆菌中获得了融合表达.利用SDS-PAGE纯化大肠杆菌中融合表达的3×SubA,免疫家兔后制备抗体anti-3×SubA,该抗体经检测有较高的滴度.通过Western Blotting杂交,检测了Subtilomycin前体多肽SubA的胞内表达特性.结果表明,枯草芽孢杆菌SX3411在30℃培养的条件下进行不同时间取样检测,枯草芽孢杆菌3411约在培养的第10,12小时胞内有较多的SubA表达.综上所述,通过串联表达Subtilomycin前体基因subA所获得的融合表达产物3×SubA具有较好的抗原性,以此获得的抗体anti-3×SubA完全可以用于枯草芽孢杆菌SX3411中Subtilomycin前体检测和分析.     

H5N1亚型禽流感病毒神经氨酸酶基因的表达及纯化

参考GenBank上发表的H5亚型禽流感病毒(AIV)神经氨酸酶(NA)基因序列设计引物,PCR扩增NA基因,再将其克隆到原核表达载体pET-32a中,用E.coli BL21(DE3)原核表达,SDS-PAGE和Western-blot对表达蛋白进行鉴定.Western-blot结果表明,表达产物具有免疫学活性,蛋白的分子量约为61 kDa,位于包涵体中.包涵体经变性、复性处理,表达蛋白能与H5亚型AIV阳性血清发生特异性反应,具有良好的抗原性.ELISA检测结果表明,用此纯化蛋白作为包被抗原检测H5N1亚型AIV神经氨酸酶抗体具有良好的灵敏性.     

棉花GhRGL基因克隆及其原核表达研究

GA信号转导途径是通过DELLA蛋白来抑止的。通过对Genbank进行Blast比较,我们首次克隆了棉花DELLA蛋白基因,长度为1644bp,分离的棉花DELLA蛋白进行生物信息学分析显示,该蛋白具有与拟南芥中的DELLA蛋白一样的保守结构域,我们对克隆的基因进行原核表达研究,将克隆的基因转化原核表达载体pET22b,在E.coli BL21（DE3）菌株中成功表达了与标签蛋白融合的GhRGL蛋白, 大小约为64kDa。首次实现了棉花DELLA蛋白基因在原核系统中的表达, 为棉花DELLA蛋白的抗体制备及其表达定位研究奠定了基础。     

血清4型禽腺病毒六邻体蛋白的原核表达及鉴定

通过原核表达的方法得到血清4型禽腺病毒的主要结构蛋白六邻体蛋白;根据GenBank中血清4型禽腺病毒六邻体蛋白的基因序列,设计一对特异性引物,利用普通PCR方法扩增得到hexon基因的全长序列。将PCR扩增得到的血清4型禽腺病毒六邻体基因片段,在其两端插入酶切位点后克隆至载体pMD18T中,经PCR鉴定和测序分析正确后,与原核表达载体pET-32 a进行连接,构建pET-32 a-hexon原核表达载体,并对其进行双酶切和测序鉴定。将构建成功的表达载体转化至BL21(DE3)中,用1 mmol/L的IPTG进行诱导表达,对得到的重组蛋白进行SDS-PAGE分析和Western Blot鉴定;经双酶切鉴定和测序鉴定,pET-32a-hexon原核表达载体构建成功,插入的六邻体蛋白基因片段大小为2 814 bp,在1 mmol/L浓度IPTG诱导3 h时重组蛋白表达量最高,且重组蛋白主要以包涵体形式存在于沉淀中。SDS-PAGE分析结果显示,融合蛋白分子量为118 ku。免疫印迹分析结果显示,融合蛋白可被抗FAdV-4的血清和HIS标签抗体特异性识别;成功表达了血清4型禽腺病毒的主要结构蛋白六邻体蛋白,且得到的重组蛋白具有良好的反应原性,可用于血清4型禽腺病毒的进一步研究中,为血清4型禽腺病毒病的预防和治疗奠定了良好的基础。     

羊口疮病毒安徽株121基因的原核表达与生物信息学分析

为了对羊口疮病毒(ORFV)安徽株121基因进行原核表达及生物信息学分析。以ORFV AH-F10株为模板对121基因进行PCR扩增,将扩增产物克隆至p GEX-6P-1原核表达载体,构建重组质粒p GEX-6P-1-121,并进行测序鉴定。经鉴定正确后的重组质粒转化至E. coli Rosetta感受态细胞进行IPTG诱导表达,并对重组蛋白的诱导条件进行优化,确定了ORFV 121重组蛋白表达的最佳条件。SDS-PAGE及Western-blot鉴定结果表明,重组蛋白大小约为60 ku,在Rosetta中高效表达,主要以包涵体形式存在且具有良好的反应原性。包涵体蛋白经过纯化后得到目的蛋白,将纯化蛋白与弗氏佐剂进行乳化后皮下注射6周龄的BALB/c雌鼠。每14 d后加强免疫1次,4次后收集小鼠血清。对收集到的血清进行Western-blot特异性鉴定,该抗体血清可以和阳性原核表达的ORFV 121蛋白进行特异性反应,表明成功制备鼠源多抗血清。利用生物信息学相关软件对目的基因编码蛋白的理化性质、信号肽、跨膜结构域、磷酸化位点、二级结构和B细胞表位进行预测。结果显示该蛋白等电点为8. 86,属不稳定的亲水性蛋白;预测有50个可能的磷酸化位点,无信号肽和跨膜结构域;二级结构中以无规则卷曲结构居多占62. 25%,α-螺旋、β-转角、延伸链分别占27. 81%,2. 98%,6. 95%;预测该蛋白存在8个潜在B细胞优势表位。成功表达了ORFV AH-F10 121蛋白并预测其生物学特性,为该蛋白结构与功能及ORFV致病机理的深入研究奠定基础。     

棉花纤维素合酶复合体蛋白的分离与鉴定

选用开花后24 d的棉纤维提取原生质膜,用Triton X-100溶解后通过纤维素合酶1(Gossypium hirsutum cellulose synthase1,GhCESAl)抗体进行免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,Co-IP),以聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)分离免疫共沉淀的产物,用液相色谱-质谱联用仪(Liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)进行鉴定.结果表明,棉纤维纤维素合酶复合体可能存在68种蛋白,其中包括8种纤维素合酶(Cellolose synthse,CESA),它们涵盖了棉纤维初生壁和次生壁2种类型纤维素合酶.这说明在次生壁形成的细胞中存在2种类型CESA.本研究也表明复合体中存在非CESA蛋白.     

蓝光受体基因Cmwc-1和Cmwc-2的原核表达和蛹虫草中表达蛋白的检测

生物体中接受蓝光信号的因子为蓝光受体蛋白。为了揭示蓝光受体蛋白在蛹虫草中的存在形式,将蛹虫草蓝光受体基因Cmwc-1和Cmwc-2的部分序列构建在原核表达载体p ET-41a(+)中,在大肠杆菌中进行表达。以所表达的融合蛋白作抗原制备抗体,并由Western Blotting对蛹虫草菌丝体和子实体分别进行分析检测。结果表明,获得了高效价的蛹虫草蓝光受体蛋白Cm WC-1和Cm WC-2的抗体。经过Western Blotting分析,在蛹虫草菌丝体和子实体中检测到Cm WC-1有42 ku (Cm WC1-42)和48 ku (Cm WC1-48) 2种蛋白质存在形式,其中在菌丝体中主要以Cm WC1-48为主,Cm WC1-42的相对量较少;而在子实体中主要以Cm WC1-42为主,没有检测到Cm WC1-48。在菌丝体和子实体中检测到Cm WC-2有相同的50 ku(Cm WC2-50)蛋白质存在形式。结果表明,在Cm WC-1和Cm WC-2复合物行使生物功能过程中,Cm WC-1在菌丝体和子实体中分别产生了差异性降解,而Cm WC-2维持稳定。     

牛Inhibin pET32a-matpeptide重组蛋白质的诱导表达及鉴定

为表达纯化出免疫原性良好的牛Inhibin pET32a-matpeptide重组蛋白质,本试验通过对菌液IPTG诱导时间、温度以及诱导浓度的摸索确定了蛋白诱导最佳表达条件,利用重组蛋白小量表达确定目的蛋白以可溶性或包涵体蛋白存在,重组蛋白大量表达纯化出大量目的蛋白,通过Western blot鉴定目的蛋白免疫原性。结果表明：使用1MIPTG,18℃诱导表达18h可诱导表达出重组抑制素蛋白,经重组蛋白小量表达确定目的蛋白以可溶性形式存在,Western blog试验表明重组蛋白有较高的免疫原性。本试验诱导表达出可溶性、免疫原性较高的Inhibin pET32a-matpeptide重组蛋白质,为后续制备抗抑制素α亚基抗体奠定了基础。     

两个棉花品种纤维发育关键酶活性变化特征及其与纤维比强度的关系

选择棉纤维比强度差异明显的2个品种,研究了棉纤维发育关键酶(蔗糖合成酶和β-1,3-葡聚糖酶)活性的变化特征及其与纤维比强度的关系。结果表明,棉纤维发育过程中蔗糖合酶、β-1,3-葡聚糖酶活性变化特征在生化和mRNA转录水平上均存在明显的差异,影响纤维素的沉积特性及纤维比强度。高强纤维品种(科棉1号,平均比强度为35 cN·tex-1)的蔗糖合酶和β-1,3-葡聚糖酶活性及其基因表达量和维持高表达时间均高于低强纤维品种(德夏棉1号,平均比强度为26 cN·tex-1)。其中,高强纤维品种蔗糖合酶的基因表达量铃龄25 d时明显高于低强纤维品种,而β-1,3-葡聚糖酶的基因表达量则在铃龄10~25 d高于低强纤维品种。在纤维素形成过程中,高强纤维品种的纤维素累积平缓且纤维素累积持续期长于低强纤维品种,品种间差异程度受棉株果枝部位影响。在棉纤维发育过程中,Expansin、β-1,4-葡聚糖酶的基因表达量随铃龄的增加呈下降趋势(铃龄20 d时表达量显著下降),这与棉纤维形成过程(铃龄25 d前伸长较快,随后趋于停止)一致,且高强纤维品种维持高表达时间长与其纤维伸长期较长相吻合。     

盐胁迫下施钾调节棉纤维断裂比强度的糖代谢机制

【目的】研究盐胁迫下施钾调节棉花纤维断裂比强度的糖代谢机制,为盐碱地适量施钾提供理论依据。【方法】以中棉所79(耐盐型)和泗棉3号(盐敏感型)为试验材料,通过设置3个土壤电导率(低盐1.68~1.78 dS·m^-1、中盐6.21~6.42 dS·m^-1、高盐10.59~11.08 dS·m^-1),3个施钾量(0、150、300 kg·hm-2),研究了盐胁迫下施钾对棉花纤维断裂比强度、纤维加厚发育期纤维素累积和蔗糖、β-1,3-葡聚糖及相关酶活性的影响。【结果】(1)盐胁迫显著降低了棉花纤维断裂比强度;施钾显著缓解了中、高盐胁迫下盐分对纤维断裂比强度的影响,但施钾150、300 kg·hm^-2处理间无显著差异。盐碱地施钾,中棉所79的纤维断裂比强度增幅高于泗棉3号。(2)盐胁迫降低了纤维加厚期纤维素的累积量,降低了纤维蔗糖含量并提高了β-1,3-葡聚糖含量;盐碱地施钾则提高了纤维加厚发育期纤维素最大累积速率,提高了花后28 d磷酸蔗糖合成酶以及β-1,3-葡聚糖酶的活性,提高了蔗糖及β-1,3-葡聚糖含量,且施钾缓解作用随盐胁迫程度加重而逐渐减弱。施钾条件下,中棉所79的纤维素最大累积速率及β-1,3-葡聚糖酶活性的增幅高于泗棉3号。【结论】盐碱地适量施钾可缓解盐胁迫对棉花纤维断裂比强度的影响。     

油菜茎秆几种发育相关酶的活性对茎秆抗倒伏性的影响

以抗倒伏性不同的两组油菜品种为材料,研究了油菜灌浆后期肉桂醇脱氢酶、β-1,3-葡聚糖酶、蔗糖合成酶和过氧化物酶活性与油菜抗倒伏性的关系。结果表明：灌浆后期抗倒伏品种4种酶的活性均高于倒伏品种,其中：肉桂醇脱氢酶活性在两组材料中均较高,而且差异较小;β-1,3-葡聚糖酶,蔗糖合成酶,过氧化物酶活性在抗倒伏油菜中显著高于其在倒伏油菜中的活性。肉桂醇脱氢酶在灌浆后期对油菜生长有重要作用,β-1,3-葡聚糖酶,蔗糖合成酶,过氧化物酶在抗倒伏性不同的品种间存在差异,这进一步说明油菜茎秆纤维素、木质素的累积特性可能是影响油菜茎秆抗倒的原因之一。     

光质对离体培养条件下绿色棉纤维发育及黄酮合成的影响

为探讨光质对绿色棉纤维生长发育和黄酮合成的影响,以绿色棉品种绿絮棉1号为材料进行离体培养,比较红光、黄光、蓝紫光、白光和暗处理条件下绿色棉胚珠鲜物质质量、纤维长度、纤维素含量、黄酮含量等生理和分子指标的差异。结果表明:光处理能够促进胚珠鲜物质质量的增加,但抑制了纤维的伸长。在纤维发育前期,各光处理抑制了蔗糖合成酶活性和蔗糖合成酶基因表达;纤维发育后期,白光处理提高了蔗糖合成酶活性,促进了蔗糖合成酶基因表达。红光、黄光和蓝紫光处理显著提高了β-1,3￣葡聚糖酶活性(10~20 DAC(Days after culture));红光、黄光和白光均能提高β-1,3￣葡聚糖基因表达量,而蓝光则抑制了基因的表达。白光促进了纤维素的合成,而蓝紫光抑制了纤维素的合成。在纤维发育初期(10 DAC),蓝紫光抑制了黄酮合成及其关键酶基因表达;而在发育后期(30~40 DAC),白光处理能够促进黄酮的合成及其关键酶基因表达。可见,光质对绿色棉纤维发育及黄酮合成具有一定的影响。     

毛竹β-1,3-葡聚糖酶基因的克隆及序列分析(英文)

β-1,3-葡聚糖酶是一种植物病程相关蛋白,在植物抵御病害中有重要作用。本研究以毛竹为实验材料,利用RACE技术,克隆毛竹β-1,3-葡聚糖酶基因的外显子序列,并在β-1,3-葡聚糖酶基因的编码区两端设计引物,以毛竹基因组DNA为模版扩增该基因的内含子序列。序列结果表明,该基因全长1693bp,包含两个外显子和一个内含子,命名为PheGLU(GenBank登录号GU238236)。该基因包含1个996bp的开放阅读框,编码332个氨基酸,相对分子质量为3.541×104Da,其等电点pI为6.389,是一个酸性蛋白且分泌到胞外;其中,该蛋白的二级结构中包含35.15%的α-螺旋,21.82%的β-转角,43.03%的延伸链和无规则卷曲等;三级结构同源建模预测显示,它与大麦β-1,3-葡聚糖酶(PDB number:1ghsA)具有80.4%的同源性;聚类分析显示,该基因序列与已报道的其它植物具有较的高氨基酸序列同源性。本研究为进一步鉴定毛竹β-1,3-葡聚糖酶基因的抗真菌病害能力奠定了基础。     

木霉双价基因表达载体的构建

利用几丁质酶基因和β-1,4-葡聚糖酶基因构建双价基因表达载体,为木霉转化奠定基础。利用限制性内切酶酶切得到目的基因片段,通过T4 DNA ligase将基因插入表达框中,并采用PCR、酶切和核苷酸序列分析验证双价基因表达载体的正确性。利用启动子CaMV35S和终止子PolyA构建几丁质酶基因chi42的表达框,获得表达载体pC1302-C42;利用启动子CaMV35S和终止子Nos构建β-1,4-葡聚糖酶基因glu14的表达框,获得表达载体pC1300-2-G14;在单基因表达载体的基础上,通过串联构建双价基因表达载体pC1300-2-G14-C42,该表达载体含有潮霉素B抗性基因。经检测证实表达元件35S-chi42- PolyA和35S-glu14-Nos连接成功。得到的双价基因表达载体pC1300-2-G14-C42可直接用于木霉等丝状真菌的遗传转化,为构建木霉广谱高效工程菌株奠定基础。     

Ripening-related defense proteins in Annona fruit

In order to obtain a better understanding of the active defense strategy of cherimoya (Annona cherimola Mill.) fruit, hydrolytic and antifungal activity, as well as expression of proteins functionally and immunogenically related to the pathogenesis-related proteins chitinase (PR-Q) and 1,3-β-glucanase (PR-2), were estimated in fruit at different ripening stages. Increase in expression of the 27 kDa constitutive chitinase and the induction of two new proteins, a 26 kDa chitinase and a 51 kDa 1,3-β-glucanase were associated with enhanced in vitro hydrolytic and antifungal activity of the acidic protein extract in ripe fruit. Ripening modified the expression of constitutive basic isoenzymes, with a sharp decrease in both relative accumulation and hydrolytic activity. Likewise, a new basic 33 kDa chitinase was induced in the over-ripe fruit, concomitant with accumulation of a basic constitutive 76 kDa 1,3-β-glucanase. At this stage, the basic protein extract modified in vitro growth inhibition of Botrytis cinerea. Short-term high CO₂ treatment delayed fruit ripening and maintained a similar distribution of activity and isoenzymatic pattern in both protein fractions to that in unripe fruit. These results indicate that the changes in the pattern of defense proteins and hydrolytic activity in cherimoyas appear to be associated with ripening. Moreover, unlike the constitutively expressed isoenzymes, only the transitorily induced chitinases and 1,3-β-glucanases were associated with an active defense-related response.     

发育对番茄叶片防御相关酶活性的影响

以不同发育阶段及开花期番茄植株为材料,研究了不同发育时期番茄防御酶同工酶酶谱及防御酶活性的差异。结果发现,同叶龄番茄叶片过氧化物酶、超氧化物歧化酶和酯酶同工酶酶活性随植株生长均显著增加;叶龄较植株发育阶段对三种同工酶酶谱的影响较小。同叶龄番茄叶片的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在不同发育阶段有显著差异,β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性分别在开花初期和六叶期植株中最高;β-1,3-葡聚糖酶活性随着叶龄的增加而升高,而几丁质酶活性变化不大。该研究表明,植物的一些抗病防御相关因子与植物发育时期密切相关,植株发育阶段对叶片防御相关因子的影响显著高于叶龄对它的影响。     

多功能纤维素酶(EGXA)基因在福寿螺胃、肠和肝脏表达水平的测定

为了探明多功能纤维素酶在不同消化器官的表达情况,采用RT-PCR方法测定了多功能纤维素酶在野生福寿螺胃、肠和肝脏3种组织中的相对表达量。结果表明：EGXA基因在胃、肠和肝脏的表达水平(2-⊿⊿Ct)依次为：1.56±0.13、0.08±0.01、0.12±0.03,即多功能纤维素酶主要由福寿螺胃分泌。