链孢粘帚霉寄生核盘菌菌核差异表达基因的筛选及分析

为克隆和研究链孢粘帚霉Gliocladium catenulatum寄生核盘菌菌核的相关基因,应用抑制消减杂交技术构建了cDNA消减文库并进行了筛选。通过PCR技术从文库中共筛选到1315个阳性克隆,克隆中插入片段大小主要集中于300～600bp之间。随机挑取120个克隆,经测序和同源性分析,获得60条有效序列,其中部分序列所编码的血红素加氧酶、核糖体蛋白L11、细胞色素P450及热激蛋白等均参与机体对胁迫条件的应答反应。11条序列在NCBI数据库中未找到显著匹配的序列,可能为新基因片段。分别将寄生于核盘菌菌核上的粘帚霉cDNA和粘帚霉与核盘菌纯培养的cDNA混合物经RasⅠ酶切后进行标记作为探针,利用反向Northern杂交技术验证了所选取的25条序列全部为差异表达基因片段。     

寄生于南方根结线虫卵的长梗木霉几丁质酶基因TlChi46的克隆

为进一步筛选高效寄生线虫真菌和阐明其寄生线虫卵的机理,本研究从湖北省烟草南方根结线虫雌虫分离到1株具高效生防潜力的菌株HBF1。形态学、rDNA-ITS和翻译延长因子tef1-α序列分析鉴定该菌为长梗木霉菌Trichoderma longibrachiatum,其对南方根结线虫卵第10 d寄生率为80.45%。通过简并引物设计和RACE技术克隆其几丁质酶基因,分析该基因序列及与其他几丁质酶的同源性。该菌是1株可以产生几丁质酶的南方根结线虫卵寄生真菌,第10 d几丁质酶的活性达到高峰,为24.88μmol/h/mL。本研究首次从长梗木霉HBF1菌株中克隆到1个几丁质酶基因TlChi46,该基因DNA全长1 793 bp,含3个内含子和1个1 272 bp的开放阅读框,编码423个氨基酸,理论分子量45.9 kDa,等电点5.23。同源性比对表明和昆虫寄生菌几丁质酶的亲缘关系较远。从长梗木霉HBF1中克隆得到的几丁质酶基因编码的几丁质酶的功能域可供进一步研究,高效产几丁质酶并有效寄生南方根结线虫卵的长梗木霉对南方根结线虫具有良好的生防潜力。     

淡紫拟青霉γ-actin基因cDNA全长的克隆与序列分析

利用同源克隆的策略对淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)γ-actin基因进行克隆,获得了淡紫拟青霉γ-ac-tin基因cDNA全长。该基因cDNA的ORF长1128bp,编码375个氨基酸,具有actin基因的保守特征序列。由该基因推导的氨基酸序列与多个子囊菌的γ-actin蛋白序列相似性达98%以上。系统进化树显示其系统发育关系与传统的分类关系基本一致。     

小麦条锈菌cDNA文库构建和表达序列标签(ESTs)分析

 小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)是全世界范围内小麦生产上的重要病原真菌, 但是对小麦条锈菌的基因组和基因功能却了解甚少。为了促进小麦条锈菌基因组学的发展和大规模基因发现, 我们以噬菌体λTrip1Ex2为载体, 采用SMART技术构建了小麦条锈菌萌发夏孢子的cDNA文库。原始文库的滴度为1.1×10⁶pfu/mL, 平均插入片段长度为750 bp。从文库中随机挑取279个cDNA克隆测序, 分析发现这些ESTs的平均GC含量为45.08%。通过聚类分析, 279个ESTs拼接成31个contigs和80 singletons。BLASTx分析表明, 47%的ESTs与GenBank中报道的功能已知或未知蛋白具有相似性。tBLASTx分析表明12个uniseqs与EST数据库中的序列具有相似性, 其中9个是来自担子菌的cDNA文库。几个EST与已知的真菌致病相关基因具有高度相似性。RT-PCR分析了几个基因在小麦条锈菌侵染过程中的表达水平。这些结果为小麦条锈菌夏孢子萌发以及侵染寄主过程中的基因表达研究奠定了很好的分子生物学基础。     

小麦查尔酮合成酶基因及其启动子序列的克隆与分析

查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是植物抗病抗逆过程中的一个关键酶。根据小麦抑制消减杂交中分离得到的小麦查尔酮合成酶基因片段,结合TAIL-PCR技术从小麦(Triticum aestivum L.)叶片中克隆得到查尔酮合成酶基因,命名为Ta CHS,其序列全长为2 543 bp,包含1 264 bp的启动子区、1 185 bp编码区和一个94 bp的内含子。分析显示该基因编码的氨基酸具有CHS家族的所有保守功能位点。同源性分析表明,Ta CHS与已报道的其他禾本科植物CHS基因编码的氨基酸序列同源性高达88%以上。启动子序列分析显示Ta CHS启动子区域具有光反应元件、植物激素响应元件、真菌诱导元件、M YB结合位点、TATA-Box和CAAT-Box等多种顺式作用元件。Ta CHS基因在全蚀菌侵染小麦后的表达开始上调,侵染后4 d达到最大值,之后开始下调。以上结果表明Ta CHS基因可能与小麦防御全蚀菌侵染有关。     

爪哇根结线虫Mj-1-1基因的克隆、鉴定及RNAi表型分析

根据爪哇根结线虫食道腺内表达的EST序列,结合反式剪接序列SL1,从爪哇根结线虫中克隆了一个假定寄生基因Mj-1-1(KU358725),该基因的c DNA全长为573 bp,包含450 bp的开放阅读框(ORF),编码149个氨基酸。DNA全长为740 bp,包含2个内含子,长度分别为20 bp和111 bp。NCBI BLASTn比对表明,Mj-1-1与南方根结线虫的M.incognita zk1236.5(JQ284068)基因相似性最高,为97%。原位杂交表明Mj-1-1基因在爪哇根结线虫的背食道腺中表达,qRT-PCR结果表明Mj-1-1基因在爪哇根结线虫寄生性3龄幼虫阶段表达量最高。对爪哇根结线虫侵染前2龄幼虫的Mj-1-1基因进行沉默,调查发现,沉默Mj-1-1后,爪哇根结线虫对番茄的侵染力显著下降,表明Mj-1-1对爪哇根结线虫侵染和寄生具有重要的调控作用。     

青花菜抗坏血酸过氧化物酶基因BoAPX2的克隆与表达分析

 抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）是H₂O₂清除剂,在植物抗逆反应中起着重要作用。根据NCBI发布的过氧化物体抗坏血酸过氧化物酶（Peroxisomal APX, pAPX）基因序列设计简并引物,分别以青花菜（Brassica oleracea var. italica）叶片DNA和cDNA为材料进行PCR扩增,克隆到一个APX基因,命名为BoAPX2,序列提交GenBank,登录号为JN172929。BoAPX2的基因组序列长为2 013 bp,具有8个内含子,编码区全长864 bp,编码287个氨基酸。序列分析结果表明,BoAPX2与已知的过氧化物体APX有较高的相似性,氨基酸的C端具1个跨膜结构域。RT-PCR结果表明,BoAPX2的表达受霜霉病菌（Hyaloperonospora parasitica）、H₂O₂、水杨酸和NaCl诱导。     

九香虫i型溶菌酶基因的克隆与细菌诱导表达分析

溶菌酶是一组进化上保守的酶,在昆虫中主要分为c型和i型两类.为明确i型溶菌酶在九香虫Coridius chinensis体内的表达模式与功能,我们对九香虫的两个i型溶菌酶基因CcL ys-i1和CcLys-i2进行了克隆,这两个基因的编码区分别为504 bp和432 bp,分别编码167和143个氨基酸.序列分析显示,...     

禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)纤维素结合 蛋白基因(Ha-cbp-1)的克隆和序列分析

 禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是中国小麦上的重要病原线虫。纤维素结合蛋白基因是一种重要的植物线虫寄生和致病相关基因。用同源克隆的方法从禾谷孢囊线虫寄生前二龄幼虫中克隆出一种纤维素结合蛋白新基因Ha-cbp-1（GenBank 注册号GQ178086）cDNA序列。Ha-cbp-1基因cDNA包含1个开放阅读框,编码131个氨基酸残基的蛋白质,预测蛋白由1个长度为18氨基酸残基的信号肽和1个纤维素结合区域（CBD）组成。Ha-cbp-1的基因组DNA序列含有2个内含子。预测的禾谷孢囊线虫纤维素结合蛋白（HA-CBP-1）序列与大豆孢囊线虫纤维素结合蛋白（HG-CBP-1）序列有60%的同一性和76%的相似性,与甜菜孢囊线虫纤维素结合蛋白（HS-CBP-1）序列有60%的同一性和75%的相似性。本研究首次从禾谷孢囊线虫中成功克隆出CBP蛋白基因。     

小菜蛾鱼尼丁受体基因克隆及序列分析

利用RT-PCR和RACE技术克隆了小菜蛾(Plutella xylostella)鱼尼丁受体(Px-RyR)基因,其核苷酸序列全长15 748bp,5′非编码区267bp,3′端非编码区109bp,开放阅读区全长为15 372bp(GenBank登录号:JF927788),编码5 123个氨基酸残基。估测其蛋白分子量为579.39ku,等电点为5.45。该基因编码氨基酸序列和其他鳞翅目昆虫RyR氨基酸序列比对相似性较高(92%),与哺乳动物3种亚型RyRs的相似性为45%～47%。此外,二级结构预测,其C-末端存在6个跨膜区域;且Px-RyR中存在一个出现4次重复,长度为89～95个氨基酸的RyR结构域,平均相似性为33%。     

可可毛色二孢菌侵染后的烟草酵母双杂交cDNA文库构建

正葡萄是世界上最重要的经济果树之一,据联合国粮食及农业组织统计,截止到2013年,中国葡萄栽培面积已达715.5万hm2,葡萄总产量超2 300万kg。长期以来,葡萄病害是影响葡萄产业健康发展的重要因素。近年来研究发现由葡萄座腔菌科真菌(Botryosphaeriaceae)引起的葡萄溃疡病(Botryosphaeria dieback)是葡萄上的主要枝干病     

灰飞虱酵母双杂交cDNA文库的构建及分析

以灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallen）mRNA为起始模板,利用Gateway技术构建了灰飞虱酵母双杂交cDNA文库。经过检测表明：构建的初级cDNA文库的库容量为1.85×107 cfu;扩增文库滴度为7.7×108 cfu/mL,重组率约为97%;扩增文库插入片段主要集中在1 000~1 500 bp之间。随机挑取10个克隆,经测序与GenBank数据库比对结果显示7个克隆具有同源序列,其中L2、L9为已公布的灰飞虱序列。灰飞虱酵母双杂交cDNA文库的构建为克隆全长目的基因及研究灰飞虱与其传播的水稻病毒间的互作奠定了基础。     

稻曲病菌cDNA文库的构建

 以稻曲病菌菌丝和薄壁分生孢子提取的总RNA为起始模板,利用SMART cDNA library construction kit构建稻曲病菌cDNA文库,并分析文库质量。结果显示,未扩增文库滴度9.03×10⁶pfu/mL,重组率为99.5%,扩增后文库滴度达5.52×10⁹pfu/mL。随机挑取10个噬菌斑转化成质粒,SfiⅠ酶切显示插入片段长度在400-2000bp之间;经测序得到10条表达序列标签(EST),GenBank数据库相似性联配结果显示6条EST具有同源序列。其中,克隆R2为乙酰胺酶同源物编码蛋白。     

稻瘟菌TAC文库的构建与评价

 本文构建了一个包含16 128个克隆的稻瘟菌基因组的TAC文库,74%的克隆含有外源插入片段,其插入片段大小平均为59 kb,该库相当于稻瘟菌基因组的18倍。本文并对文库的代表性进行了评价,采用3个单拷贝的标记作为探针筛库,分别得到16,17和16个阳性克隆,这与估算的该库的覆盖率是一致的;从MH 18S1为探针所筛选的阳性克隆中,随机挑取8个并对其限制性酶切图谱进行分析,结果表明:其组成的重叠群跨度为153 kb,未发现嵌合和缺失现象。以上结果表明,此TAC文库适合用于稻瘟菌基因组的分析。     

松材线虫伴生细菌宏基因组fosmid文库构建及特征分析

 松材线虫是松材线虫病的病原,且与其伴生细菌之间存在互作。为研究松材线虫和伴生细菌的互作关系,本研究用Nycodenz介质离心和SDS裂解法富集松材线虫的伴生细菌,以酚/氯仿抽提法提取DNA,构建了松材线虫伴生细菌fosmid宏基因组文库。文库克隆的插入片段大小分布在30~45kb,平均长度为40kb。该文库包含19200个克隆,共计包含7680000kb DNA。文库稳定性检测表明插入的DNA片段能够在fosmid质粒中稳定遗传,没有发现插入片段丢失或重排。随机挑选96个克隆进行末端测序,BLAST分析表明:该文库中松材线虫序列占5.2%,细菌序列占64.6%,无同源序列14.6%。对伴生细菌多样性分析表明:Stenotrophomonas为优势种群,Sphingomonas、Cupriavidus和Pseudomonas为次优势种群。该文库的建立为揭示松材线虫与其伴生细菌的互作关系及伴生细菌的生态功能奠定了基础。     

用酵母双杂交筛选与南瓜蚜传黄化病毒MP互作的寄主因子

植物病毒编码的移动蛋白(movement protein,MP)介导病毒在寄主体内的移动,研究其与寄主间的分子互作有助于揭示病毒侵染过程中的分子机制。将南瓜蚜传黄化病毒Cucurbit aphid-borne yellows virus(CABYV)MP基因定向克隆到含有DNA结合功能域(DNA-binding domain,BD)载体上,并构建与激活功能域(activation domain,AD)融合表达的西瓜茎叶cDNA文库,然后用MP为诱饵筛选文库寻找与其互作的寄主因子。结果表明,诱饵质粒插入的MP基因可读框和氨基酸序列均正确,对酵母菌株AH109和Y187没有自主激活能力;文库滴度为2.94×106CFU/mL,且大多数插入片段在700bp以上,质量符合筛选要求;经过筛选和共转化回转验证,有48个候选阳性克隆与MP在酵母中互作。测序得到这些克隆的cDNA序列,BLAST分析结果表明,这些克隆共编码12种蛋白。     

模式贝类Helix aspersa Mueller触角cDNA文库的构建

利用Trizol试剂,从实验室培养的模式贝类散大蜗牛(Helix aspersa)成体触角中提取总RNA;应用SMART技术,反转录合成cDNA第1链,长距离PCR扩增得到双链cDNA,分级分离后将片段插入λTripIEx2,再经包装完成蜗牛触角的cDNA文库构建。经平板培养及蓝白斑法检测,未扩增文库滴度达到1.22×106 pfu/mL,扩增文库滴度达到5.6×109 pfu/mL,重组率达到96.4%以上。挑取部分克隆转成质粒,酶切分析显示插入片段平均长度大约为500 bp。经过上述工作,得到了一个高质量散大蜗牛触角cDNA文库,为进一步研究陆生贝类化学感受相关基因及其与行为的相互关系奠定了基础。     

Differential expression of Rs-eng-1b in two populations of Radopholus similis (Tylenchida: Pratylecnchidae) and its relationship to pathogenicity

We constructed a SSH (suppression subtractive hybridization) library based on two populations (Rs-C and Rs-P) of Radopholus similis from different host plants and exhibiting differences in pathogenicity on Musa paradisiaca and Anthurium andraeanum plants. In order to screen the clones with significant expression differences from the SSH library, a total of 2,400 clones was randomly selected and reverse northern blotting was performed on them. Out of the 2,400 clones, 89 clones showed significant expression differences. Out of sequencing these 89 clones, distinct sequences from 87 clones were obtained. Aligning the 87 distinct sequences against the non-redundant nucleotide database (nr) in NCBI, we found that five sequences were highly conserved with Rs-eng-1b. Two of five sequences with lengths of 467 base pairs (bp) (GW395922) and 742?bp (GW395923) were further employed to perform 5′ RACE-PCR and 3′ RACE-PCR, respectively. Subsequently, the complete length of Rs-eng-1b (EU414839) was obtained (1,427?bp). Our qPCR result showed that expression of Rs-eng-1b in the population Rs-C with high pathogenicity on host plants was approximately 2.7 times as much as the expression of Rs-eng-1b in the population Rs-P with low pathogenicity on host plants. Furthermore, the gene Rs-eng-1b from the Rs-C population also showed expression differences amongst four different development stages. The order of Rs-eng-1b relative expression abundance from high to low was females, juveniles, males, and eggs. We further used RNAi to test whether Rs-eng-1b of Rs-C population was responsible for pathogenicity which was the first RNAi work about Rs-eng-1b. The RNAi results showed that Rs-eng-1b expression had a positive correlation to pathogenicity of the population. The longer the RNAi treatment, the less pathogenic the nematode population was. Non-endogenous gfp dsRNA had no significant influence on the expression of Rs-eng-1b and pathogenicity of R. similis Rs-C population. In conclusion, all our evidence indicated Rs-eng-1b might be a crucial pathogenicity-related gene in R. similis.