石斑鱼虹彩病毒主要衣壳蛋白的表达及其生物学功能分析

【目的】明确石斑鱼虹彩病毒（Singapore grouper iridovirus,SGIV）主要衣壳蛋白（Major capsid protein,MCP）的生物学功能,为阐明SGIV感染致病机理及研发抗病毒产品提供理论依据。【方法】使用实时荧光定量PCR检测SGIV感染过程中MCP基因的转录时序及其在SGIV感染石斑鱼脾脏、肝脏、肾脏、肠道、胃和鳃组织中的表达水平;将SGIV MCP基因分别克隆至真核表达载体pEGFP-N3和pcDNA3.1上,构建重组质粒pEGFP-N3-MCP和pcDNA3.1-MCP,然后以重组质粒pEGFP-N3-MCP转染石斑鱼脾细胞（Grouper spleen cell,GS）进行亚细胞定位分析,同时以重组质粒pcDNA3.1-MCP转染胖头鲤细胞（Fathead minnow cells,FHM）构建能稳定表达MCP蛋白的FHM细胞系（FHM-MCP）,用于分析MCP蛋白对宿主细胞生长增殖及SGIV感染压力下细胞存活率和病毒复制的影响。【结果】在SGIV感染8 h后即可检测到MCP基因的特异性转录,即MCP基因是一个晚期基因。在SGIV感染24 h后,MCP基因在石斑鱼脾脏中的相对表达量最高,其次是在肝脏、肾脏和肠道组织中,而在胃和鳃组织中的相对表达量较低,提示胃和鳃组织并非SGIV感染的主要靶器官。SGIV的MCP蛋白主要定位于细胞核附近的胞质中。细胞生长增殖曲线和细胞计数结果均证实,MCP蛋白能调节细胞生长及促进细胞分裂增殖。在SGIV感染后24和48 h,FHM-MCP细胞的存活率均显著高于FHM-Vector细胞（真核表达载体pcDNA3.1转染FHM细胞）,其存活率分别是FHM-Vector细胞的1.12和1.15倍。此外,FHM-MCP细胞在SGIV感染24和48 h后,其病毒滴度均高于FHM-Vector细胞,即MCP蛋白能促进SGIV病毒复制。【结论】SGIV的MCP基因是一个晚期基因,其编码蛋白主要定位于细胞核附近的胞质中,通过促进宿主细胞分裂增殖及病毒复制,最终提高SGIV的病毒滴度和感染力。     

八角茴香水提物调控宿主免疫反应抗石斑鱼虹彩病毒的机制研究

【目的】从免疫应答角度探析八角茴香（Illicium verum Hook.f.）水提物（IVE）调控宿主免疫反应而发挥抗石斑鱼虹彩病毒（SGIV）的作用机制,为八角茴香应用于石斑鱼健康养殖产业及开发绿色、健康、高效渔用药物提供理论依据。【方法】通过光学显微镜观察及CCK-8细胞活力测定确定IVE的细胞安全工作浓度,利用实时荧光定量PCR检测IVE对宿主细胞干扰素相关基因（IFN、STAT1、PKR、ISG15、KK_α、STING和IRF3）表达的影响,并以光学显微镜观察和实时荧光定量PCR分析IVE在细胞水平抗SGIV的效果,通过石斑鱼活体试验进一步验证IVE的抗SGIV效果。【结果】IVE细胞水平的安全工作浓度≤0.50 mg/mL; IVE预处理GS细胞2 h可显著（P<0.05,下同）或极显著（P<0.01,下同）激活干扰素相关基因（IFN、STAT1、PKR、IKK_α、IRF3和STING）的表达。SGIV感染GS细胞24和48 h时,经IVE预处理的细胞病变效应（CPEs）明显少于未使用IVE预处理的GS细胞,且细胞内SGIV的MCP基因相对表达量极显著降低,表明IVE可有效抑制SGIV感染;此外,IVE可增强SGIV感染GS细胞中干扰素相关基因的表达,具体表现为IFN、STAT1和IRF3基因在病毒感染后24 h极显著上调,PKR、IKK_α、ISG15和STING基因在病毒感染后24和48 h呈显著或极显著上调趋势。在石斑鱼活体试验中,IVE与SGIV混合腹腔注射后石斑鱼脾脏中SGIV的MCP基因相对表达量在病毒感染后24和48 h均极显著低于仅注射SGIV的石斑鱼。【结论】IVE具有抑制SGIV感染的功能,其作用机制可能是通过诱导干扰素相关基因表达而激活宿主的抗病毒状态,从而发挥间接抗SGIV效果;也说明八角茴香在水产疫病防控中具有研发成渔用抗病功能制剂的潜力。     

石斑鱼虹彩病毒SGIV感染致病的细胞分子基础及免疫防控对策

虹彩病毒(Iridovirus)是目前海水和淡水养殖鱼类最严重的病毒性病原之一,已从100多种鱼类中分离鉴定出该病毒。石斑鱼虹彩病毒(Singapore grouper iridovirus,SGIV)是从新加坡养殖的患病石斑鱼中分离鉴定的高致病性虹彩病毒,是虹彩病毒科Iridoviridae蛙病毒属Iridovirus 1种新的病毒。本文从以下几个方面对SGIV的研究进行综述:SGIV的形态、超微结构及其在石斑鱼细胞中的复制和装配过程;SGIV病毒基因组、转录组、囊膜蛋白质组及miRNAs的解析;SGIV感染宿主靶标组织的鉴定;病毒侵染的入侵方式、运动轨迹和胞内运输的实时追踪;SGIV感染宿主引起类凋亡的死亡机制及介导的信号通路的揭示;多种宿主免疫抗病基因对病毒感染的调节作用;多种SGIV的检测技术,包括基于抗体的流式细胞技术、微流控芯片检测技术、环介导等温扩增技术及核酸适配体检测方法等;SGIV的灭活疫苗、亚单位疫苗和DNA疫苗的研制等。以期为深入阐明SGIV感染致病机理奠定坚实的理论基础,为发展抗病毒对策提供技术支撑。     

持续感染口蹄疫病毒VP1蛋白对细胞转录组的影响

【目的】通过转录组测序（RNA-Seq）方法分析持续感染口蹄疫病毒结构蛋白VP1诱导的PK-15细胞基因表达谱的变化,探索VP1蛋白对宿主细胞信号通路的影响。为后续开展VP1影响FMDV持续感染相关机制研究提供基础数据和理论支持。【方法】PK-15细胞分别转染pCAGGS-HA（对照载体）、pCAGGS-HA-Pi-VP1质粒,转染36 h后,Western blot检测VP1蛋白表达,同时提取两组细胞总RNA进行转录组测序（每组3个重复,2组6个样本）。将测序所得的序列进行过滤比对,获得差异表达基因后,对差异表达基因进行了生物信息学分析。采用qRT-PCR验证关键差异表达基因的表达。【结果】RNA-Seq共鉴定出3 376个差异表达基因（DEGs）|log2(Fold Change)|>0和padj<0.05,其中上调基因1 744个,下调基因1 632个。许多参与免疫反应和炎症的效应基因差异表达。GO和KEGG富集分析显示,差异基因GO条目绝大部分与核糖体有关,而KEGG富集中涉及了与天然免疫相关的信号通路,如TNF信号通路、Toll受体信号通路。【结论】pCAGGS-...     

石斑鱼PPAR-δ基因SNP位点和单倍型与抗虹彩病毒和神经坏死病毒抗性的关联

【目的】获得石斑鱼Epinephelus spp.抗病分子标记,选育石斑鱼抗病品系以解决石斑鱼病害频发的问题。【方法】基于免疫基因PPAR-δ的基因组DNA序列开展单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点筛选,并对这些位点分别进行石斑鱼虹彩病毒(Singapore grouper iridovirus, SGIV)和神经坏死病毒(Red-spotted grouper nervous necrosis virus, RGNNV)抗性的关联分析。【结果】在SGIV感染的易感组和抗感组样品中共筛查到9个SNP位点,均位于内含子中;多态信息含量(Polymorphism information content, PIC)的范围为0.177～0.375,其中,SNP-S1(g.940T>A)属于低度多态(PIC<0.25),其余SNP位点属于中度多态(0.25≤PIC<0.50);关联分析结果显示,SNP-S7(g.4595T>A)基因型频率在SGIV易感组和抗感组中存在显著差异分布(P<0.05),SNP-S7的...     

新加坡石斑鱼虹彩病毒ORF39L基因克隆、表达及抗体的制备

为研究新加坡石斑鱼虹彩病毒(Singapore grouper iridovirus,SGIV)核心基因ORF39L在病毒侵染过程中的作用,制备了SGIV ORF39L表达蛋白的抗体;通过生物信息学软件预测SGIV ORF39L的抗原表位基因,并以所选抗原表位基因片段39Ag1和39Ag2构建原核表达质粒pET32a-39Ag1和pET32a-39Ag2;将质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达融合蛋白pET32a-VP39Ag1和pET32a-VP39Ag2;用所得融合蛋白分别免疫小鼠,获得了高效特异抗体39Ab1和39Ab2;利用制备的抗体进行间接免疫荧光试验,结果显示,VP39参与了SGIV的装配。本研究结果为进一步研究ORF39L基因在SGIV感染过程中的作用机制提供了数据资料。     

HearNPV侵染对棉铃虫中肠碱性磷酸酶活性及表达水平的影响

【目的】通过研究棉铃虫核型多角体病毒(HearNPV)感染宿主昆虫后对宿主中肠碱性磷酸酶(ALP)活性与基因表达水平的影响,明确病毒在侵染宿主过程中对宿主昆虫中肠ALP的调控机理。【方法】采用不同剂量的HearNPV感染3龄棉铃虫,测定感染后不同时间昆虫中肠ALP酶活性及其编码基因表达水平,分析病毒感染试虫与未感染健康试虫的ALP活性和编码基因表达水平上的差异。【结果】HearNPV感染后,能够显著抑制ALP的活性,且抑制作用与感染病毒的剂量和感染后时间的增加呈正相关。ALP活性的下降与病毒下调其编码基因ALP的表达水平有关。【结论】HearNPV感染其宿主昆虫的过程中导致宿主ALP活性显著下降,该过程可能协助病毒粒子侵染宿主。病毒对ALP活性的抑制作用机理之一是下调了ALP编码基因的表达水平。     

核糖体蛋白L12(RPL12)在猪繁殖与呼吸综合征病毒复制中的作用

为研究宿主细胞核糖体蛋白L12(RPL12)在猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respir-atory syndrome virus,PRRSV)复制中的作用,本研究通过荧光定量PCR和Western-blotting等方法,检测了PRRSV感染对Marc-145细胞中RPL12表达的影响,以及过表达或敲减RPL12对PRRSV复制的影响.结果显示,PRRSV感染可上调Marc-145细胞中RPL12基因的表达.过表达RPL12可促进PRRSV的复制,而敲减RPL12可抑制PRRSV的复制.通过免疫共沉淀和共聚焦显微镜检测,进一步研究发现RPL12蛋白与PRRSV GP2b蛋白存在相互作用,并共定位于细胞质中.本研究首次发现了宿主蛋白RPL12能够促进PRRSV复制,并与PRRSV GP2b蛋白存在相互作用,为进一步研究PRRSV的感染与复制机制以及与宿主的相互作用提供了新的切入点,为抗病毒药物的研发提供了有益的探索.     

可感染茶尺蠖的重组家蚕核型多角体病毒的构建

【目的】构建能够感染家蚕和茶尺蠖的重组家蚕核型多角体病毒（rBmNPV）,解决EoNPV扩增困难而不易获得的难题。【方法】通过Bac-to-Bac系统构建具备BmNPV的多角体蛋白基因（polh）表达盒和EoNPV的解旋酶基因（hel）表达盒的重组家蚕核型多角体病毒。【结果】家蚕或家蚕细胞扩增的rBmNPV可以感染茶尺蠖并致病,表明rBmNPV的宿主域拓展至茶尺蠖。【结论】成功构建了能够感染茶尺蠖的rBmNPV,为利用家蚕作为宿主来生产重组病毒杀虫剂打下基础。     

连翘酯苷A对IBV感染细胞内受体和抗病毒基因表达的影响

【目的】研究连翘酯苷A体外抗鸡传染性支气管炎病毒(IBV)作用及机理。【方法】MTT检测细胞活力,连翘酯苷A作用于IBV感染细胞36h,Quantitative Real-time PCR检测细胞内IBV N基因变化、细胞内受体(MDA5,LGP2,NLRC5)和抗病毒基因(IRF7,IFN-α,IFN-β)mRNA表达变化。【结果】连翘酯苷A作用于IBV感染细胞36h,可显著抑制细胞内IBV复制,同时显著提高细胞内受体(MDA5,LGP2,NLRC5)和抗病毒基因(IRF7,IFN-α,IFN-β)mRNA表达。【结论】连翘酯苷A具有抗IBV作用,且能激活IBV感染细胞内受体(MDA5,LGP2,NLRC5)和抗病毒基因(IRF7,IFN-α,IFN-β)。     

口蹄疫病毒VP1基因重组慢病毒载体的构建及VP1基因稳定表达细胞系的建立

【目的】构建口蹄疫病毒VP1基因重组慢病毒载体FG9-VP1,并建立稳定表达VP1基因的BHK-21细胞系。【方法】采用RT-PCR技术从口蹄疫病毒材料中扩增出VP1基因,并将其连入慢病毒载体FG9中,经PCR、酶切和测序鉴定正确后,转染BHK-21细胞,96h后经流式细胞分选筛选GFP阳性细胞,细胞增殖后经WB检测VP1基因的表达。【结果】VP1基因重组慢病毒载体FG9-VP1测序正确,转染BHK-21细胞经流式细胞仪筛选的GFP阳性细胞后可稳定表达VP1基因。【结论】VP1基因重组慢病毒载体构建成功并获得了稳定表达VP1基因的BHK-21细胞系。     

桑树肌动蛋白MaACT3启动子的克隆及农杆菌介导的瞬时表达

【目的】克隆桑树肌动蛋白MaACT3的启动子。【方法】采用抑制PCR技术获得肌动蛋白的5′端侧翼序列;采用农杆菌感染成熟叶片瞬时表达检测启动子活性。【结果】获得的5′端侧翼序列含有基因的翻译起始位点、第一外显子、第一内含子和第二外显子的一部分,外显子部分与已报道的桑树肌动蛋白MaACT3序列完全相同。通过荧光显微镜观察到了绿色荧光,在mRNA水平上也检测到表达,证实了获得的5′端序列具有启动活性。【结论】获得的桑树肌动蛋白MaACT3的启动子具有启动活性,可以应用于桑树转基因研究。     

不同土地利用方式对干热河谷地区土壤酶活性的影响

 【目的】研究干热河谷地带不同土地利用方式对土壤酶活性的影响。【方法】以四川宁南县金沙江下游的河谷地带为研究区域,选择相同海拔下的7种主要的土地利用方式为研究对象,于2008年通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,研究干、湿季下的土壤酶活性变异特征。【结果】干热河谷地带土地利用方式对土壤酶活性影响显著,脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、纤维素酶总体变化规律相似,水桐树林土壤酶活性显著高于其它土地利用方式,其次是草地和合欢林,花椒地、玉米地、甘蔗地和桑地酶活性最低;过氧化氢酶活性整体变幅不大,玉米地、桑地、甘蔗地活性低于其它土地利用方式;多酚氧化酶活性和其它酶活性变化规律不同,其中桑地和合欢林最高。除多酚氧化酶外,总体上相同土地利用方式下湿季酶活性要显著高于干季。相关性分析表明土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶不仅相互之间关系密切,而且与主要土壤肥力因子相关性显著,可以作为评价土壤肥力的指标。土壤酶指数（SEI）可以客观、全面地反映土壤酶活性特征,7种土地利用方式SEI从大到小依次为水桐树林、合欢林、天然草地、玉米地、花椒地、甘蔗地和桑地,其中湿季的SEI要明显高于干季。【结论】不同土地利用方式由于特殊的耕作环境、物种构成等因素导致了土壤酶活性的差异性,为了实现干热河谷地带生态系统的健康发展,从土壤酶学角度应在该区域尽量选择人为干扰较少,物种丰富的土地利用方式。     

EDTA对桑树和任豆幼苗吸收重金属Pb的影响

【目的】研究不同重金属Pb2+浓度下螯合剂EDTA处理对桑树和任豆幼苗修复土壤中重金属Pb2+的效果及Pb2+在植物茎叶及根部积累,以期为重金属污染土壤生态修复及植物资源的合理利用提供理论依据。【方法】用盆栽模拟法,以4 L /盆 Hoagland营养液作为培养液,培养液中的Pb2+浓度分别为0、2.5、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0、150.0、200.0、250.0 mg/L,EDTA的浓度均为0.55 mmol/L,以不添加EDTA作对照。分别测定桑苗和任豆幼苗茎叶和根部的Pb2+浓度。【结果】随着水培液中Pb2+浓度的增加,桑树和任豆幼苗对Pb2+的吸收和积累量也逐渐增大;在相同的重金属Pb2+胁迫背景下,加入EDTA的桑树和任豆幼苗对Pb2+的吸收量比不添加EDTA的对照组明显增高;桑树和任豆幼苗体内Pb2+浓度通常为根部>茎叶,而添加EDTA能加速重金属Pb2+向茎叶的转运。随着培养液中Pb2+浓度的增加和时间的延长,Pb2+在植物根部的积累逐渐增加,而向茎叶的转运则相对减少。【结论】桑树和任豆幼苗具有较强的重金属Pb耐性,而EDTA能促进桑树和任豆幼苗对重金属Pb2+的吸收,因此,桑树和任豆可作为修复植物应用于重金属污染地区。     

黄瓜细胞质型谷氨酰胺合成酶基因(GS1)的克隆及其在低氮条件下的表达

【目的】分离和克隆黄瓜谷氨酰胺合成酶GS1基因,分析其序列特征,了解其在低氮条件下的表达情况。【方法】依据黄瓜基因组数据库中Csa015274基因编码区全序列,应用引物设计软件Primer Premier 5.0设计引物,从黄瓜叶片cDNA中克隆该基因,用生物信息学方法对获得的cDNA序列及推定氨基酸序列进行分析鉴定,并用实时荧光定量PCR法研究GS1基因在不同氮素浓度下的表达变化。【结果】分离到GS1基因,GenBank登录号为JQ277263。该基因长1 071 bp,编码356个氨基酸,与甜瓜(Cucumis melo L.)GS1基因同源性高达97%。该基因编码的蛋白是1个不稳定的疏水蛋白,无跨膜结构,无信号肽,存在蛋白激酶C磷酸化位点,酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,N-十四酰化位点,酪氨酸激酶磷酸化位点等活性位点。GS1基因表达模式分析显示,在低氮条件下,该基因下调表达,随着氮素浓度的增高GS1基因的表达量增加。在高浓度的氮素水平下,该基因的表达同样受到抑制。【结论】成功从黄瓜叶片中分离克隆到GS1基因,该基因具有已知物种GS1基因的特征,可用于该基因的功能研究。     

水稻空间搭载与地面γ辐照诱变效应的比较研究

【目的】了解空间环境诱变对水稻当代生长促进和生长抑制及M2代株高和抽穗期的诱变效应。【方法】从辐射敏感的粳稻品种Lemont与钝感的籼稻品种特青的重组自交系后代选择空间搭载处理当代效应不同的两组株系,比较其后代株高和抽穗期的突变频率和诱变效率。【结果】空间搭载导致"促进组"苗高平均比对照增高34.9%,"抑制组"比对照降低39.1%,两组的结实率与对照没有明显差异。两组株系M2代均出现株高和抽穗期突变,但"促进组"出现高秆、矮秆、早熟和迟熟的平均突变频率和诱变效率都显著低于"抑制组"。地面γ辐照诱发两组材料的当代平均生理损伤无显著差异,诱发M2代抽穗期的突变频率与诱变效率是"抑制组"高于"促进组",诱发高、矮秆的突变频率在两组间各有高低,但高、矮秆的诱变效率则是"促进组"高于"抑制组"。空间搭载诱发株高和抽穗期的突变频率均明显低于地面γ辐照处理,但多数性状的诱变效率则高于γ辐照。【结论】空间环境诱发水稻当代出现幼苗生长促进和抑制两种效应,M2代抑制组的株高和抽穗期的突变频率和诱变效率均明显高于促进组。