玉米PEPCase基因启动子的克隆及其表达载体的构建并对根癌农杆菌的转化

从玉米基因组DNA中克隆了玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate Carboxylase,PEPC)基因的启动子p Zmp,将其与稗草根型PEPCase基因(Ecppc)联接,以Nos为终止子装入双元载体p CAMBIA1301上,构建了一个植物表达载体(命名为p ZmpEppc),并对根癌农杆菌进行了转化,为进一步进行光合转基因操作研究提供了材料。     

南方菜豆花叶病毒外壳蛋白基因的克隆与原核表达

[目的]克隆南方菜豆花叶病毒(SBMV)外壳蛋白(CP)基因,并对其进行原核表达。[方法]利用RT-PCR方法克隆SBMV CP基因,将CP基因定向插入表达载体pET28a中,构建其表达载体,并转化大肠杆菌BL-21表达重组蛋白。[结果]试验成功克隆到大小为799 bp的SBMV CP基因,测序分析发现与NCBI中目标基因的相似度达99%以上;成功构建了该基因的原核表达载体pET28a-SBMVCP,并确定重组蛋白在37℃、1.0 mmol/L IPTG、4 h条件下表达量最大。[结论]该研究为SBMV抗体的制备奠定了基础。     

新疆加工番茄上南方番茄病毒外壳蛋白基因的克隆与原核表达

【目的】克隆南方番茄病毒(STV)的外壳蛋白(CP)基因,构建其原核表达载体并进行诱导表达,为制备检测该病毒的高效价血清提供参考。【方法】利用一步法RT-PCR从新疆加工番茄上克隆STVCP基因,将其连接到原核表达载体pET-28a(+)上,获得重组质粒pET-28a-STV CP。将重组质粒转化大肠杆菌BL21后用IPTG进行诱导表达。【结果】成功克隆了STVCP基因,其长度为1 134bp。构建了原核重组表达质粒pET-28a-STV CP,其在1mmol/L IPTG诱导下,成功表达出分子质量约47ku的蛋白。【结论】成功克隆了STV CP基因,并诱导了pET-28a-STV CP重组蛋白的原核表达。     

玉米sh2和bt2基因的克隆及胚乳特异表达载体的构建

采用Trizol剂试提取玉米胚乳总RNA,设计相关引物,采用反转录PCR方法克隆腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶编码基因bt2和sh2,并克隆玉米胚乳特异表达的isa基因启动子,利用酶切连接方法,构建bt2和sh2基因的单子叶植物胚乳特异表达载体.结果表明,bt2和sh2基因正向插入胚乳特异的ISA启动子和T-nos终止子之间,成功构建p3301-ISA-bt2-T35S和p3301-ISA-sh2-T35S植物胚乳特异表达载体.     

核糖体失活蛋白(RIP)基因克隆及其表达载体的构建

以按玉米RIP基因(M83927)序列设计合成的特异性引物,用提取的玉米基因组DNA为模板,应用PCR技术扩增目的片段,测定并克隆玉米的RIP基因。序列分析表明,它们的核苷酸和氨基酸序列与GenBank中登录的CRIP(M83927)的同源性分别为99.90%和100%。RIP与植物表达载体pCAMBIA2301相连构建成为带有35S启动子和polyA终止子的植物表达载体p2301-RIP。     

菜豆荚斑驳病毒外壳蛋白基因的克隆与原核表达

[目的]克隆菜豆荚斑驳病毒(BPMV)外壳蛋白(CP)基因,并对其进行原核表达。[方法]利用RT-PCR方法克隆BPMV CP基因,将其连接至pMD19-T Simple载体后对阳性克隆进行测序,检测其与已知病毒外壳蛋白基因序列的同源性;将CP基因定向插入双酶切的pET30a,构建其原核表达载体并转化大肠杆菌BL-21表达重组蛋白。[结果]试验克隆得到的CP基因大小为1 122 bp,与NCBI中目标基因的相似度达99%以上;试验成功构建了原核表达载体pET30a-BPMV CP,发现重组蛋白在37℃、1.0 mmol/L IPTG诱导4 h条件下表达量最高。[结论]该研究为BPMV抗血清的制备与液相芯片检测方法的建立奠定了基础。     

番茄独脚金内酯合成关键基因CCD7、CCD8 RNA沉默载体的构建

根据已知的番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)CCD7和CCD8基因的序列设计特异性引物,采用RT-PCR克隆CCD7和CCD8基因片段,通过特定酶切将2个基因进行拼接,再将串联基因以反向重复的方式连入p UCCRNAi载体,并定向插入到p35植物表达载体上。结果表明,克隆获得了大小约为400 bp的CCD7和CCD8基因片段,基因片段拼接后获得800 bp左右的串联片段CCD7-8;将该基因片段插入p UCCRNAi载体后得到1 700 bp大小的含Intron的反向重复序列In-7-8,并成功插入到植物表达载体p35中,通过酶切分析,RNAi载体构建正确。最终成功构建了番茄CCD7和CCD8 2个串联基因的RNA沉默表达载体p35-In-7-8。     

玉米C_4型PEPC全长基因的克隆与表达载体构建

以玉米自交系郑58基因组DNA为模板,设计了2对特异性引物,分别PCR扩增玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)启动子及其全长编码序列,利用In-Fusion技术将两者定向克隆到载体p CAMBIA-1391Z上,并对重组子进行测序验证。结果表明,该PEPC启动子序列与Gen Bank中的玉米自交系B73的同源性为97.70%,片段长1 200 bp;全长编码序列同源性为97.90%,片段长6 330 bp。通过HindⅢ和EcoRⅠ酶切载体p CAMBIA-1391Z,利用In-Fusion技术将线性载体与之前获得的2个PCR片段连接,测序结果与预期序列一致,表明成功构建了p CAMBIA-1391Z-PEPC植物表达载体。对克隆和载体构建中存在的问题进行了讨论,以期为该类型基因的高效克隆及表达载体的构建提供参考、为C4型PEPC基因功能研究和C3植物遗传转化提供可用的基因序列。     

RBSDV-S10基因和SCMV-CP基因双价植物表达载体的构建

克隆了水稻黑条矮缩病毒（RBSDV）的外壳蛋白S10基因的片段和甘蔗花叶病毒（SCMV）的外壳蛋白CP基因的片段,将两个片段在pMD18-T Simple Vector上连接起来。获得的S10-CP片段全长为830bp,将其分别以正向和反向插入植物表达载体pMCG161,构建了含两种不同病毒来源基因的RNAi植物表达载体pMCG161-CP10,为进一步转化玉米,探索利用RNAi技术同时防治玉米矮花叶病和玉米粗缩病奠定了基础。     

葡萄卷叶伴随病毒ⅢCP基因在E.coli中的表达

将葡萄卷叶伴随病毒 的 CP基因克隆到表达载体 p ET- 30 a中 ,转化大肠杆菌 BL2 1,筛选得到阳性克隆 GB- 1,用 IPTG诱导使其表达。SDS- PAGE电泳分析表明 ,该 CP基因在大肠杆菌 BL2 1中得到大量表达。用该病毒的 CP抗血清通过间接 EL ISA证明所表达的蛋白具有很好的抗原性     

高粱红条病病原的分子鉴定

从山西高粱红条病病叶中得到一种病毒分离物,命名为GL-SX.根据甘蔗花叶病毒亚组(SCMV subgroup)外壳蛋白(CP)基因C-端和复制酶(NIb)基因C-端的保守序列设计引物,对GL-SX进行免疫捕获反转录PCR (IC-RT-PCR) 扩增,获得一条长约1.1 kb的扩增片段,扩增片段克隆后测定序列,该序列含1087个核苷酸(nt),编码362氨基酸(aa),取其中的近全长CP氨基酸序列(296 aa)与甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus, SCMV)、玉米矮花叶病毒 (Maize dwarf mosaic virus, MDMV)、高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus, SrMV)和约翰逊草花叶病毒(Johnsongrass mosaic virus, JGMV) 等4种病毒的对应序列进行同源性比较,结果与SCMV的同源性最高(95.3%),而与SrMV、MDMV和JGMV等3种病毒的同源性相对较低,依次为69.3%、69.1%和55.4%.根据Potyvirus属病毒种类划分的标准,将GL-SX鉴定为SCMV.将GL-SX的近全长CP氨基酸序列与SCMV种内各分离物的对应序列进行同源性比较及构建关系树,结果显示GL-SX与SCMV-MDB具有较远缘的种内亲缘关系,而与德国的一个SCMV玉米分离物(SCVM-Hoe)及中国的两个玉米分离物(SCMV-ZJ和SCMV-BJ)具有很高的同源性.     

侵染中国甘蔗和玉米的SCMV CP基因序列多样性分析

【目的】揭示侵染中国甘蔗及玉米的甘蔗花叶病毒（Sugarcane mosaic virus,SCMV）的遗传多样性，为抗病品种培育及病害综合防治提供依据。【方法】以病株叶组织总RNA抽提物为模板，通过RT-PCR扩增及扩增产物直接测序获得了华南地区SCMV 26个甘蔗及玉米田间分离物的近全长CP基因序列，结合GenBank中已公布的部分相应序列，采用序列比对及分子系统进化树重建方法，对SCMV CP基因序列的变异性进行分析。【结果】中国SCMV可分为3个分子组群，各组群分别对应于各自来源的寄主，即杂种甘蔗(糖用甘蔗, Saccharum interspecific hybrids)、玉米(Zea mays)和高贵甘蔗（果用甘蔗,Saccharum officinarum）。CP基因核苷酸同一性，不同组群之间为78%～84%，同一组群内部各分离物之间大于91%。在分子系统进化树中，这3个分子组群各自聚集成簇，前两个组群分别隶属于Alegria等（2003）建立的甘蔗组（sugarcane group，SCE 组）和玉米组（maize group，MZ组），第3个组群为本研究首次发现，命名为高贵甘蔗组（noble sugarcane group，NSCE组）。侵染杂种甘蔗的SEC组不存在明显的地域分化，而侵染玉米和高贵甘蔗的MZ组和NSEC组则可对应地理来源分为若干亚组，前者可分为华东华中亚组、西北西南亚组及华南亚组，后者至少包括华南亚组和浙江亚组。在玉米、杂种甘蔗及高贵甘蔗混栽区，不同作物上的SCMV可以通过蚜虫传播而交叉侵染，但各组群间依寄主种类存在相对隔离现象。本研究还发现中国华南地区，SCMV可自然侵染甘蔗近缘属杂草河八王（Narenga sp.）和芒（Miscanthus sp.）。【结论】在中国，SCMV存在丰富的遗传多样性，其分化与寄主类型密切相关，可分为杂种甘蔗组、玉米组和高贵甘蔗组，其中玉米组和高贵甘蔗组又可根据地理来源分为若干亚组。在抗病品种的选育及病害综合防治中，必须充分考虑到病毒的这种分化现象。     

甘蔗花叶病毒南城分离物外壳蛋白基因序列测定及分析

从江西南城甘蔗病株中获得1个甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)分离物,命名为SCMV-NCH。根据SCMV外壳蛋白(CP)基因N-端和C-端保守序列设计引物,对SCMV-NCH的CP基因进行RT-PCR扩增、克隆和测序,获得924个核苷酸(nt),推断编码308个氨基酸(aa)的近全长CP基因序列。与SCMV亚组SCMV、高粱花叶病毒(SrMV)、玉米矮花叶病毒(MDMV)、约翰逊草花叶病毒(JGMV)、玉米花叶病毒(ZeMV)、白草花叶病毒(PenMV)等6种病毒代表性株系外壳蛋白氨基酸序列同源性比较结果显示,SCMV-NCH与SCMV的同源性最高(86.2%),与其他5种病毒同源性相对较低(56.4%~72.2%)。与SCMV13个分离物外壳蛋白氨基酸序列进行同源性比较并构建关系树,结果显示SCMV-NCH与我国浙江2个分离物(Yuhang和Xiaosh)具有最近的亲缘发生关系。     

广州地区SCMV玉米分离物外壳蛋白基因的序列分析及其引致的生理病变

外壳蛋白(CP)基因序列分析结果表明,广州地区甜玉米上的甘蔗花叶病毒(SCMV)分离物属于玉米变异组,与我国其他地区玉米上的SCMV分离物有较大差异。其CP基因核苷酸同一率与广东甜玉米分离物(AJ310105)为91.6%,而与我国其他地区玉米分离物同一率为85.1%-87.1%。通过对该分离物侵染甜玉米所致的细胞病变进行超薄切片电镜观察,结果表明,除多种细胞器病变外,还有4种类型的内含体,即风轮体、卷筒体、束状体和片层集聚体,部分束状体与胞间连丝相连,可能与病毒胞间运转有关。该分离物机械摩擦接种侵染甜玉米后,引致寄主植物叶组织PAL和SOD酶活性较大的变化,其中PAL活性在侵染早期比对照低,随后比对照高,SOD活性比对照稍高,而POD和CAT酶活则与对照无显著差异。     

烟草蚀纹病毒对玉米矮花叶病防治效果的研究

为了研究烟草蚀纹病毒(Tobaccoetch virus,TEV)对玉米矮花叶病(病原为甘蔗花叶病毒(SCMV))的预防效果,在防虫网室内,采用人工摩擦接种病毒的方法进行生物学试验,并用RT-PCR和实时荧光定量PCR技术对预防效果进行了检测。结果表明,经过TEV保护接种后再接种SCMV的植株长势明显优于只接种SCMV的植株,其叶长、叶宽和株高的差异均达到显著水平(P<0.05);在只接种SCMV全部发病10 d后,有13.8%经保护接种的植株叶片开始轻微褪绿,极大地延迟了花叶症状的发生;攻击接种50 d后,经TEV保护接种后再接种SCMV的玉米植株,体内SCMV CP基因表达量为只接种SCMV玉米的0.113 4倍。说明,SCMV能够有效地减轻玉米矮花叶病的发生及危害。     

甘蔗花叶病毒(SCMV)种群结构分析

针对已公布的18个甘蔗花叶病毒(SCMV)全基因组序列,利用MEGA 5.1分析了其11个蛋白(P1、HC-Pro、P3、6K1、CI、6K2、VPg、NIa-Pro、Nib、CP-C和多聚蛋白)编码基因所受的选择压,并结合其编码蛋白的功能,预测了部分基因在SCMV进化过程中的角色和变异位点.结果显示:P1和CP-N端的变异性程度较大,P1蛋白多样性最高;CP-C端变异性和多样性均较低;PIPO受到的选择压最小,但多样性最低,可能是由于PIPO与P3共用一段编码序列.来源于甘蔗的SCMV多聚蛋白的第2 853、2 897和2 904个氨基酸位点(在CP中部)分别为T、R和E,而来源于玉米的SCMV多聚蛋白对应的氨基酸位点分别为S、K和D,表明这3个位点具有寄主依赖性.     

甘蔗花叶病毒河南分离物HC-Pro基因的序列分析及其RNA沉默表达载体构建

采用RT-PCR方法从河南地区甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)感染的玉米叶片中,克隆了辅助成分-蛋白酶基因(helper component.proteinase,HC-Pro).该基因长1 380 bp,编码460个氨基酸.序列比对表明.HC-Pro编码的氨基酸序列与北京、山东地区SCMV分离物的相似性分别达到97%和98%.而与以前数据库登录的河南分离物的相似性仅98%,说明河南地区SCMV可能发生了变异.选取长582 bp的HC-Pro片段,构建了表达发夹RNA的基因沉默双元表达载体pRNAi-HC-Pro(±),成功转化了农杆菌LBA4404.     

甘蔗花叶病毒株系研究初报

以甘蔗品种CP31/294、CP3 1/588和 Co281,甜高粱品种 Rio 和 Atlas 为鉴别寄主,测定出福建、广西主要蔗区甘蔗花叶病的10个供鉴病毒分离物中,有8个与 Abbott 鉴别系统描述的 SCMV-A 株系一致;1个与 SCMV-D 株系一致;1个与已知的14个株系都不相同,表现弱毒性,可能是新株系。应用辅助鉴别寄主甘蔗品种 F134,在鉴定为 SCMV-A 株系的8个分离物中,区分出一个新的分离物。     

1个白草花叶病毒分离物的全基因组序列分析(英文)

从我国北方地区呈现花叶症状的白草上分离得到1个白草花叶病毒分离物(AY642590,PenMV-B),测定了其RNA的核苷酸全序列。结果发现,该病毒分离物的RNA基因组全长共9 611个核苷酸,5′-末端和3′-末端的非翻译区序列分别为172和241个核苷酸,中间为9 198个核苷酸的开放读框,编码3 065个氨基酸,分子量约为349 575 Da;其多聚蛋白P3/6K1处的E/H蛋白切割位点序列与Potyvirus属其他病毒均不相同,为该病毒所仅有。预期的Potyvirus属病毒的一些重要的、功能性保守基序特征都存在于该病毒的基因组序列中。Potyvirus属病毒多聚蛋白氨基酸序列的系统进化树分析表明,PenMV-B和MDMV,SrMV,SCMV有较近的亲缘关系。根据ICTV最新的马铃薯Y病毒属分类标准,进一步确定该病毒具有Potyvirus属SCMV亚组新成员的分类地位。对SCMV亚组病毒和分离物基因组各区域的多重序列比较结果表明,PenMV在进化过程中有可能发生了基因的重组和变异。     

玉米抗甘蔗花叶病毒SCAR分子标记开发

 【目的】玉米矮花叶病（由甘蔗花叶病毒引起）是中国和欧洲玉米产区的重要病害,开展分子标记辅助育种可以明显提高抗病育种效率。【方法】本文采用改进的BSA法（bulked segregant analysis,BSA）构建玉米抗感自交系DNA池,结合AFLP技术筛选多态性标记,转化后获得实用性强的SCAR标记,并借助100份自交系抗性鉴定结果对SCAR标记进行相关验证。【结果】获得了2个多态性稳定的AFLP标记P66M38-220和P55M51-240,其中将P66M38-220转化为SCAR112标记,此标记与甘蔗花叶病毒抗性高度相关。【结论】改良BSA法是一种发掘性状基因紧密连锁标记的有效方法;开发的SCAR112 标记可以用于玉米抗甘蔗花叶病毒的分子标记辅助选择。