天津滨海新区泡桐丛枝病植原体16S rDNA基因序列分析

利用分子生物学技术对天津滨海新区泡桐丛枝病病原进行分类鉴定。采用植原体16S rDNA通用引物R16mF2/R16mR1对患病植株总DNA进行PCR扩增,得到约1.4 kb特异性片段。克隆测序、Blast比对和iPhyClassifier分析结果表明,天津滨海新区泡桐丛枝植原体16S rDNA基因片段长1 432 bp,与国内泡桐丛枝植原体PY株系相似性最高,达99.86%,归属于16SrI组(aster yellows group,翠菊黄化组)D亚组。系统树构建与分析显示,泡桐丛枝病天津滨海株PaWB-TJBH与16SrI其他亚组亲缘关系较近,同在16SrI组进化枝上,与16Sr I-D组亲缘关系最近;16S rDNA序列RFLP电子酶切图谱表明,PaWB-TJBH属于16SrI-D组一个成员,与同源性比较和系统进化分析结果一致。     

芜菁花叶病毒长春分离物p3基因的克隆、序列分析及P3蛋白抗血清的制备

 用RT-PCR方法从长春感染芜菁花叶病毒( Turnip mosaic virus,TuMV)的十字花科蔬菜中扩增获得该病毒的p3基因,并对其序列进行了比较分析。结果表明,本研究所获得的10个TuMV分离物p3基因含1 065个核苷酸,其序列一致率为98.8%~99.6%,与GenBank中其他15个TuMV分离物核苷酸一致率为80.9%~99.4%。根据p3基因核苷酸序列构建的系统进化树显示:25个TuMV分离物可分为4个组,本研究得到的10个TuMV分离物均属于basal-BR组。将TuMV JCR06分离物p3基因N端663 bp片段克隆至原核表达载体pET-28a(+),并在大肠杆菌BL21(DE3) pLysS中表达出分子量约为28 kDa的融合蛋白。以纯化的融合蛋白为抗原免疫家兔,制备了P3蛋白的特异性抗血清。以TuMV侵染的萝卜为抗原,间接ELISA测定抗血清的效价为1∶2 048。Western blotting分析表明,制备的抗血清能与诱导表达的融合蛋白发生特异性反应。     

甘薯潜隐病毒外壳蛋白基因的克隆、表达及其抗血清的制备

 根据已报道的甘薯潜隐病毒(Sweet potato latent virus,SPLV)外壳蛋白(CP)基因的核苷酸序列合成引物,利用RT-PCR方法克隆了SPLV河南分离物(SPLV-HN)的CP基因及部分3'端非编码区序列,序列分析表明,SPLV-HN CP基因由879个核苷酸组成(GenBank登录号为DQ399862),编码293个氨基酸残基。与GenBank中SPLV-CH(X84011)和SPLV-T(X84012)分离物的核苷酸序列相似性分别为96.8%和93.0%;与日本分离物(E15420)的核苷酸序列相似性为83.6%。将CP基因克隆到原核表达载体pET-30a(+)上,SDS-PAGE分析表明,经IPTG诱导,CP基因在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中得到了高效表达。以表达的蛋白为抗原,免疫家兔,制备了SPLV外壳蛋白的特异性抗血清。ACP-ELISA检测结果表明,制备的抗血清可用于田间甘薯样品的检测。     

苹果茎沟病毒外壳蛋白基因的克隆、原核表达及抗血清制备

利用原核系统表达病毒编码的结构蛋白为抗原制备多克隆抗体是提高检测灵敏度和降低检测成本的重要途径。根据已报道的苹果茎沟病毒Apple stem grooving virus(ASGV)外壳蛋白(coatprotein,CP)基因的核苷酸序列设计合成引物,利用RT-PCR方法克隆了ASGV的cp基因(命名为ASGV cp BJ),该基因由714个核苷酸组成,与GenBank中已报道的ASGV的cp基因核苷酸相似性为86%~96%。将ASGV的cp基因克隆到原核表达载体pET-28a上,转化大肠杆菌BL21(DE3),筛选得到阳性克隆pET-ASGVcp。SDS-PAGE电泳分析发现,经IPTG诱导,ASGVcp在大肠杆菌中得到高效表达,获得的融合蛋白的分子量约为33kD。利用Ni珠吸附法纯化原核表达的目的蛋白,并以此蛋白为抗原制备了抗血清,ACP-ELISA检测结果显示,此抗血清效价为1∶4 096。Western blot分析结果显示,该抗血清具有高度特异性,能够用于ASGV的快速检测。     

泡桐丛枝植原体pPaWBNy-1-ORF5编码蛋白的原核表达和抗体制备

 利用含泡桐丛枝植原体质粒pPaWBNy-1的3.0 kb片段的克隆为模板,PCR扩增pPaWBNy-1-ORF5的亲水性肽段编码区。目的片段连接到原核表达载体pET28a(+),重组质粒pET28a-ORF5-5转化大肠杆菌(Escherichia coli)Rosseta (DE3)感受态细胞,菌液处在对数生长期时(OD₆₀₀=0.52),添加IPTG诱导5 h后收集菌体,提取蛋白并进行聚丙烯酰胺凝胶电泳。用六聚组氨酸标签抗体进行Western blot检测,发现分子量约为15 kDa的含多聚组氨酸标签的目的蛋白得到表达。切胶回收融合蛋白,免疫德国大白兔以制备抗血清,间接ELISA法测定抗血清的效价约为1∶8 100。用制备的ORF5编码蛋白的抗血清进行Western blot分析,结果在带菌的介体昆虫茶翅蝽(Halyomorpha halys)中检测到大小约为17 kDa的特异蛋白条带,但在健康和感病泡桐(Paulownia sp.)及无菌茶翅蝽中均未检测到,由此推测pPaWBNy-1-ORF5蛋白与介体昆虫传播植原体有关。     

泡桐丛枝植原体染色体全长及两个rRNA操纵子定位研究

本实验以泡桐丛枝植原体为材料,运用差速离心和脉冲场电泳(Pulsed Field Gel Electrophoresis,PFGE),获得了无寄主DNA污染、完整的泡桐丛枝植原体染色体,并用Southern blot杂交进行了验证,建立了植原体全基因组的研究方法。同时对泡桐丛枝植原体染色体进行内切酶I-CeuI不完全酶切,测定了染色体全长,并定位了2个非连锁的rRNA操纵子在染色体上的位置,完成了泡桐丛枝植原体部分物理图谱的构建。实验结果表明,泡桐丛枝植原体染色体全长约为1 100kb,2个rRNA操纵子在染色体上相距500～600kb。     

卵叶山蚂蝗丛枝植原体的分子鉴定

2016年在生长于海南省澄迈县的卵叶山蚂蝗上发现了丛枝、小叶等疑似植原体感染症状。利用植原体16S rRNA基因的通用引物R16mF2/R16mR1,对卵叶山蚂蝗丛枝样品进行了PCR检测,并对检测到的植原体16S rRNA基因片段(1.4 kb)进行克隆测序、序列比对、虚拟限制性片段长度多态性分析和系统进化树构建分析。结果表明,卵叶山蚂蝗丛枝植原体(beggarweed witches'-broom phytoplasma,MK956144)为来檬植原体(Candidatus Phytoplasma aurantifolia,U15442)的相关株系,属于花生丛枝植原体组A亚组(16SrII-A),这是首次发现植原体感染卵叶山蚂蝗的报道。     

云南泡桐丛枝病植原体核糖体蛋白基因片段序列分析

 应用植原体核糖体蛋白基因通用引物对rpF1/rpR1,对采自云南省曲靖市的泡桐丛枝病植原体DNA (PaWB-QJ)进行PCR扩增,得到1.3 kb的特异片段,证明此病株中存在植原体。将此片段与pGEM-T Easy载体连接并转化大肠杆菌JM109感受态细胞,进行PCR鉴定、核糖体蛋白基因部分核苷酸序列测定及分析。结果表明,该株系(PaWB-QJ)核糖体蛋白基因片段长1 244 bp,包含rps19、rpl22和rps3基因。对PaWB-QJ株系的核糖体蛋白基因序列的同源性比较结果显示与16S rI-B亚组的翠菊黄化(Aster yellows,AY)、长春花黄化(Periwinkle yellows,PY)和泡桐丛枝德国株系(Paulownia witches'-broom,PaWB-German)的亲缘关系最近,达到99.0%以上,而与其它组中的株系明显低于97.0%,所以认为该植原体株系属于翠菊黄化组B亚组(16SrI-B)。     

烟草丛顶病毒ORF1蛋白的多克隆抗体制备及应用

PCR扩增烟草丛顶病毒(Tobacco bushy top virus,TBTV)的ORF1序列并克隆到原核表达载体pEHISTEV中,转化大肠杆菌Rosetta菌株经IPTG诱导表达TBTV ORF1蛋白。利用切胶纯化的ORF1蛋白免疫新西兰大耳白兔制备并获得抗血清,间接ELISA检测效价为1:24 3000。经抗原亲和纯化从抗血清中得到特异性和灵敏度俱佳的ORF1多克隆抗体。Western blot分析显示,TBTV ORF1多克隆抗体既可以检测田间发病的烟草丛顶病样品中ORF1蛋白,也可检测在体内和体外翻译体系中的TBTV ORF1蛋白的表达。另外发现ORF2蛋白以ORF1延长蛋白的形式存在,根据ORF1和ORF2的重叠情况及潜在的七核苷酸滑动序列和下游的稳定二级结构,推测此ORF1延长蛋白是移码翻译产物。     

西瓜花叶病毒2号南瓜分离物的鉴定及其外壳蛋白基因序列分析

 利用电镜和酶联免疫吸附测定法(ELISA)在黑龙江省采集的南瓜病样中检测到西瓜花叶病毒2号(WMV-2)。再利用免疫PCR (IC-PCR)和反转录PCR (RT-PCR)方法,扩增获得其外壳蛋白(CP)基因片段,并克隆到pGEM-T载体中。核苷酸序列测定表明,该分离物CP基因全长为852个核苷酸,编码由284个氨基酸组成的31.8 kDa蛋白。与国外已报道的WMV-2 CP基因相比,其核苷酸序列同源性为92.2%~94.0%,由此推导的氨基酸序列同源性为94.5%~98.1%。与国内2个分离物相比,和山西分离物核苷酸和氨基酸的同源性都达到98.5%,和郑州分离物核苷酸和氨基酸的同源性分别为91.5%和95.0%。     

Genetic and serological analyses of elongation factor EF‐Tu of paulownia witches’‐broom phytoplasma (16SrI‐D)

This study determined the tuf gene sequence of the phytoplasma specific to paulownia witches’‐broom from Nanyang, China (hereby designated PaWB‐Ny). The PaWB‐Ny tuf gene was 1185 nucleotides in length and confirmed that the phytoplasma belongs to subgroup 16SrI‐D of aster yellows. Three characteristic GTP‐binding protein motifs were identified based on the peptide deduced from the tuf gene sequence. Results suggested that the elongation factor EF‐Tu was localized in the cytoplasm and lacked hydrophobic transmembrane domains. Antibodies against PaWB‐Ny EF‐Tu were prepared by rabbit immunization with glutathione‐S‐transferase (GST)‐tagged EF‐Tu fusion protein expressed in Escherichia coli. EF‐Tu exhibited a molecular weight of ～43 kDa and was detected in PaWB‐infected paulownia plants by western blot analysis. Indirect enzyme‐linked immunosorbent assays (ELISA) and dot blotting analyses were performed with freezing and thawing treatments during antigen preparation. Dilution of extracts to an appropriate scale significantly reduced non‐specific reactions. The resultant PaWB EF‐Tu antibody reacted with antigens from plants infected with periwinkle virescence and chinaberry tree witches’‐broom phytoplasmas, but not those infected with jujube witches’‐broom or bishopwood witches’‐broom phytoplasma. The EF‐Tu was characteristically localized within the phytoplasmal cytoplasm of infected plant phloem tissues.     

云南花生丛枝植原体16S rRNA和核糖体蛋白基因序列分析

 利用植原体16S rRNA基因及核糖体蛋白基因(ribosomal protein, rp)通用引物对发生在云南元谋的花生丛枝病病株DNA进行PCR扩增,并对扩增片段进行序列测定。扩增获得的云南元谋花生丛枝植原体(PnWB-YNym)16S rDNA、16S-23S rDNA和23S DNA片段总长1 806 bp,rp基因扩增片段长1 171 bp。云南株系与来源于台湾和海南的花生丛枝植原体均有较高同源性。比较16S rDNA片段,发现云南株系在5个位点上与来自台湾或海南的株系存在碱基差异,其中有1个位点的差异是云南元谋株系特异的;再分别比较核糖体蛋白rplV-rpsC 2个基因所编码的氨基酸序列,发现云南株系rpsC编码的第194位氨基酸与台湾和海南的株系存在差异。经16S rDNA片段系统进化及iPhyClassifier在线分析,表明PnWB-YNym在分类上属于16SrII-A亚组成员,与候选种‘Candidatus Phytoplasma australasiae’相关;基于rp基因构建的系统进化树表明,PnWB-YNym与16SrII-A亚组各成员聚为同一亚进化支(iii)。     

来源于湖北省枣疯病植原体分离物16S rDNA和rp基因的序列分析

以田间采集的来源于我国湖北省枣树产业主产区随州市随县种植的表现为"枣疯病"症状的枣树分离株为试材,对其16S rDNA和核糖体蛋白(ribosomal protein,rp)基因采用Nested-PCR进行扩增以及序列分析。结果表明,湖北JWB-Hubei植原体分离物16S rDNA基因的核苷酸序列与我国山东、河南等地的分离株一致率均为99%以上,在进化树中位于同一亚组的不同进化分支;虚拟RFLP图谱分析表明,JWB-Hubei属于16SrV-B亚组一个成员,与其进化树分组结果一致。JWBHubei分离株rp基因的核苷酸序列也与我国山东、陕西等地区的分离株一致率均为99%以上,在进化树中聚为同一亚组,与报道的基于RFLP分类属于rpV-C亚组的中国枣疯病分离物(JWB)聚集于同一亚组不同分支。该研究结果明确了湖北省枣疯病植原体的分类地位以及与来源于我国不同地区枣疯病分离株之间的遗传进化关系,为进一步研究植原体的株系划分、基因遗传变异研究提供了理论基础。     

番茄黄化曲叶病毒V 2基因原核表达及多克隆抗体制备

 通过PCR的方法,从番茄黄化曲叶病毒江苏分离物DNA中扩增到V2基因,并克隆到pMD18-T载体,序列测定结果显示其与报道的XH2分离物序列完全一致,核苷酸序列全长351 bp,编码115个氨基酸,推测分子量约13 kD。将该V2基因亚克隆到原核表达载体PET32a中获得重组表达载体PET32a-V2,转化大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG可诱导1个分子量约为32 kDa的融合蛋白（含His标签）表达,经Ni⁺ NTA亲和柱纯化,获得纯化的重组蛋白,免疫家兔制备TYLCV-V2蛋白的多克隆抗体Anti-V2,间接ELISA测定Anti-V2的效价达1∶655 360,Western blot及DIBA分析结果表明Anti-V2可与V2蛋白发生特异血清反应,可为进一步研究V2蛋白的功能提供参考。     

棣棠丛枝病相关植原体的分子鉴定

 植原体（Candidatus Phytoplasma）是一种没有细胞壁的原核微生物,主要由取食韧皮部的昆虫（叶蝉、飞虱等）传播, 也可由菟丝子寄生和嫁接等途径传播,常常引起植株黄化、丛枝、花器变态、萎缩等症状。迄今为止,世界上报道的植物植原体病害有1 000余种,仅我国就有100多种,造成巨大损失。     

甘薯脉花叶病毒外壳蛋白基因在大肠杆菌中的表达及其抗血清的制备

 根据已报道的甘薯脉花叶病毒(Sweet potato vein mosaic virus,SPVMV)外壳蛋白（CP）基因的核苷酸序列合成引物,利用RT-PCR方法克隆了SPVMV河南分离物（SPVMV-HN）基因组3′端1.8 kb的基因片段,包括部分NIb 基因序列和完整的CP基因及3′端非编码区序列(3′UTR)。序列分析表明,SPVMV-HN的CP基因由996个核苷酸组成（GenBank登录号为FJ687211）,编码332个氨基酸残基。与已发表的SPVMV其他分离物相比,其推导的氨基酸序列一致性为95.2%～98.5%,与 SPVMV广东分离物的氨基酸序列一致性为97.9%。将CP基因克隆到原核表达载体pET-28a（+）上,SDS-PAGE分析表明,经IPTG诱导,CP基因在大肠杆菌BL21(DE3) pLysS中得到了高效表达。以表达的蛋白为抗原,免疫家兔,制备了SPVMV外壳蛋白的特异性抗血清。ACP-ELISA检测结果表明,制备的抗血清可用于田间甘薯样品的检测。利用SPVMV的抗血清,对采自全国14个省（市）的田间甘薯样品以及嫁接的巴西牵牛样品进行了检测,结果表明,SPVMV在我国甘薯上普遍存在。     

油桃茎痘相关病毒中国分离物基因组的分子特征分析

为明确我国油桃茎痘相关病毒(nectarine stem-pitting-associated virus,NSPaV)基因组的分子特征,利用RT-PCR和RACE技术对NSPaV中国分离物NSPaV-T04基因组进行克隆,采用最大似然法对得到的NSPaV基因组序列和GenBank中的5条NSPaV基因组序列构建系统发育树,应用RDP软件对NSPaV基因组序列进行重组分析。结果表明:中国分离物NSPaV-T04基因组序列全长为4 991 nt,包括4个开放阅读框(open reading frame,ORF),其中ORF1与ORF2共同编码1个RdRp P1-P2融合蛋白,ORF3编码1个CP,ORF5与ORF3共同编码CP通读蛋白。系统发育树和序列比较分析结果显示,中国分离物NSPaV-T04(MN095353)与美国分离物NSPaV/12P42(KT273410)的亲缘关系最近,核苷酸序列同源性最高,为96.4%;NSPaV-T04的RdRp P1变异较大,与GenBank中5条NSPaV基因组核苷酸序列的同源性为90.5%~96.1%,CP较为保守,核苷酸序列的同源性为96.6%~98.7%。重组分析结果显示,中国分离物NSPaV-T04为鉴定的一个重组体(韩国分离物SK)的亲本序列,表明中国分离物NSPaV-T04可能是一个实际的重组体。     

甘薯褪绿斑病毒外壳蛋白的分子变异及其特异抗血清制备

 甘薯褪绿斑病毒(Sweet potato chlorotic fleck virus,SPCFV)是侵染甘薯的主要病毒之一。本研究利用RT-PCR方法克隆了SPCFV中国4个分离物的外壳蛋白(CP)基因。序列分析表明,cp基因全长900 bp,编码299个氨基酸残基。4个分离物cp基因的核苷酸序列一致性为78.3%～89.9%,推导的氨基酸序列一致性为91.3%～95.7%,存在较大的分子变异。不同分离物CP氨基酸序列N末端的第3-32位氨基酸为多变区。将四川分离物的cp基因克隆到原核表达载体pET-28a(+)上,SDS-PAGE分析表明,经IPTG诱导,cp基因在大肠杆菌BL21(DE3)中得到了高效表达。以表达的蛋白为抗原免疫家兔,制备了SPCFV CP的特异性抗血清。ACP-ELISA检测结果表明,制备的抗血清效价达1∶128 000,可用于田间甘薯样品的检测。     

建兰花叶病毒RdRp基因的原核表达及多克隆抗体制备

采用RT-PCR技术扩增出建兰花叶病毒贵州分离物(CyMV-GZ)的依赖RNA的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)基因保守序列。测序结果表明:该RdRp基因序列长735 bp,编码245个氨基酸残基。构建原核表达载体pET32a(+)-RdRp,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在37℃以0.3 mmol·L~(-1) IPTG诱导表达分子量约49 kDa重组蛋白。以该重组蛋白为抗原免疫小鼠,制备的抗体效价达1∶204 800。间接ELISA检测显示该多抗与CyMV病叶汁发生特异性免疫反应,而与其他6种同属或不同属病毒叶汁无血清学交叉反应。本实验为进一步研究RdRp的功能以及从分子水平上探讨该病毒的致病机制奠定了基础。