榅桲C4H基因的克隆、序列分析及表达

【目的】肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H)是调节木质素合成的关键基因,榅桲是新疆特色经济果树之一。目前,有关榅桲C4H基因的序列信息尚不明确。为了获得该基因的序列信息及其在果实不同发育时期的差异性表达规律,为深入研究该基因在榅桲果实发育过程中的作用和功能奠定基础。【方法】以榅桲果实为研究材料,基于GenBank已登录近源物种的C4H基因的cDNA序列,提取其果实的总RNA并反转录为cDNA,利用同源克隆的方法获得榅桲C4H基因的cDNA序列,并对该序列进行生物信息学分析,同时检测在榅桲果实开花后不同时间点C4H基因表达量的差异。【结果】同源克隆结果表明:C4H基因编码区的序列全长为1 518 bp,编码505个氨基酸,其蛋白的分子质量为58.28 kD。生物信息学分析结果显示:榅桲C4H蛋白为亲水性不稳定蛋白质,其二级结构以α-螺旋和无规卷曲结构为主。系统进化分析结果显示:榅桲C4H蛋白与甜樱桃(Prunus avium,XP_021806844.1)、山杏(Prunus armeniaca,VVA16404.1)的C4H蛋白同源性均较高,其相似性分别为92.87%和91.24%。实时荧光定量PCR的结果显示:随着榅桲果实的发育,在开花后10 d的果肉中C4H基因的表达量最高,随着果实的不断发育,果肉中C4H基因的表达量逐渐减少。【结论】成功获得了榅桲C4H基因全长编码区序列,并发现了C4H基因在果实发育初期的表达最高,这与榅桲果实的木质化程度密切相关。     

犬瘟热病毒弱毒和野毒的全基因组扩增及序列测定

分析比对了GenBank中已公布的23株犬瘟热病毒全基因组序列,针对保守区设计了11对特异性通用引物,用于扩增犬瘟热病毒野毒株和疫苗株全基因组。通过优化11对引物的工作浓度及退火温度等条件,对保存的3株疫苗毒CDV3株、OR12株、CDV/R-20/8株和2株野毒HBF-1株和SD(14)07株进行了全基因组扩增。取5μL扩增产物进行1%琼脂糖凝胶电泳,结果显示11对通用引物对以上5株犬瘟热病毒扩增后,均获得11个特异性目的片段,条带大小与预期相符。选取疫苗毒OR12株和野毒HBF-1株的进行全基因组序列测定,与GenBank中已公布的序列进行比对,同源性均大于99.0%,证实这11对特异性通用引物能够实现对犬瘟热病毒野毒和弱毒全基因组的准确扩增,并获得准确的全基因组序列。     

猪流行性腹泻病毒河南分离株全基因扩增及序列分析

为进一步了解我国猪流行性腹泻病毒(PEDV)的分子流行病学特征,从阳性病料中分离得到1株河南毒株(命名为HeN17-2011),设计13对引物,对分离株HeN17-2011的基因序列进行RT-PCR扩增和全基因组3′Race、5′Race扩增,通过产物回收、转化和测序,经生物软件拼接,成功获得其全基因序列,并与近十几年的流行毒株进行了序列比对分析。结果显示:分离株HeN17-2011基因组全长为28 038 bp(不含polyA尾),基因组结构为5′UTR-ORF1-S-ORF3-E-M-N-3′UTR,与PEDV基因组的结构特征相符;通过与GenBank中已发表的国内外毒株ZJCZ4、CV777、DR13等26株PEDV序列进行比对发现,HeN17-2011与NW8的同源性最高为99.4%,与标准株CV777、韩国毒株DR13(JQ023161.1)和DR13(JQ023162.1)、美国毒株Illinois261、意大利毒株PEDV-1842-2016-ITA的同源性分别为96.9%,97.7%和97.3%,99.2%,98.7%,与SD-M的同源性最低为96.4%;PEDV分离株HeN17-2011与标准株CV777、韩国毒株DR13处于不同的分支上,遗传关系较远,属变异毒株,但与我国的流行毒株CH-SCZY103-2017、NW8等遗传关系较近;通过对全基因组序列分析发现,我国PEDV流行株在ORF1b、ORF3、E基因、M基因和N基因上的长度是保守的,它们虽然均存在点突变,但没有碱基的插入和缺失,我国流行株基因组长度变化主要与5′UTR、ORF1a、S基因、ORF3和3′UTR的碱基插入、缺失密切相关。     

河南省肉鸡4株禽传染性支气管炎病毒的分离鉴定及S1基因序列分析

通过病料接种SPF鸡胚和鸡胚尿囊液的RT-PCR鉴定,于2017至2018年从河南省不同发病鸡场分离到4株鸡传染性支气管炎病毒(IBV),分别命名为HB/L1/201711、ZMD/L2/201704、SQ/L3/201803、LY/L4/201710,并对4株毒株S1基因进行克隆和序列分析。结果:HB/L1/201711、SQ/L3/201803 S1基因全长1 620 nt,编码540 aa,其裂解位点分别为HRRRR,分属于基因型V、Ⅰ分支;ZMD/L2/201704、LY/L4/201710株S1基因全长1 617 nt,编码539 aa,其裂解位点为RRSRR,属于基因型Ⅱ分支。ZMD/L2/201704与LY/L4/201710分离株核苷酸序列及其推导的氨基酸序列同源性较高,分别为97.6%、95.4%,与另外2株分离株之间核苷酸序列同源性为76.5%、76.8%。4株分离株与国内外参考毒株及疫苗株的氨基酸序列同源性在58.5%~98%之间,具有较大的差异性。其中:ZMD/L2/201704、LY/L4/201710与491型传支疫苗氨基酸同源性较高,可达95.4%、95.9%;SQ/L3/201803与CHI分支参考毒株氨基酸同源性在94.6%~98.9%之间;HB/L1/201711与TWⅠ型毒株2575/98、3468/07有较高同源性,分别为94.8%和93.5%。本研究表明河南省肉鸡鸡群鸡传染性支气管炎病毒基因型相对复杂,推测存在重组与突变。     

河南省羊肠道病毒的分离与序列测定

应用Vero细胞从河南省某腹泻羊场的粪便样品中分离出2株病毒。电镜观察显示,分离的病毒粒子直径大小为25~30 nm。单层免疫过氧化物酶对分离病毒进行了免疫学鉴定,结果显示分离的2株病毒均与羊肠道病毒CEV-JL14的高免血清发生强阳性反应。对RT-PCR扩增出的病毒基因片段进行了序列测定与比对分析,发现分离的2株病毒与CEV-JL14毒株处于同一分支,均为G种肠道病毒。本研究首次从河南省分离获得了羊肠道病毒,为进一步研究该病打下基础。     

艾纳香脱氢酶基因家族的生物信息学分析

采用RT-PCR和RACE（Rapid amplification of cDNA ends）技术,从艾纳香（Blumea balsamifera (L.) DC.）叶片中克隆到4条编码艾纳香脱氢酶（BbADH1、BbADH2、BbADH3、BbADH4）基因的cDNA序列,并对4条核苷酸及其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析。结果显示:4条艾纳香脱氢酶序列开放阅读框均在900 bp左右,蛋白质等电点（pI）值在5.0~9.0之间,含量最多的氨基酸为亮氨酸（Leu）,最少的为色氨酸（Try）,具有明显的疏水区和亲水区,N端未发现信号肽,且无跨膜区;同源性比对结果显示,艾纳香BbADH蛋白与其他植物中ADH蛋白具有高度的相似性,且具有脱氢酶的特征功能域;系统发育分析表明,艾纳香（B. balsamifera (L.) DC.）BbADH1和BbADH3同处于一个分支,且与胡杨（Populus euphratica Oliv.）PeADH物种亲缘关系较近,而艾纳香BbADH4和BbADH2处于不同分支,且分别与葡萄（Vitis vinifera）VvADH和烟草（Nicotiana tabacum）NtADH物种亲缘关系较近。     

日本荚蒾ITS序列的克隆与分析

为日本荚蒾的分子鉴定及遗传多样性研究提供参考,在克隆日本荚蒾rDNA ITS全长的基础上,利用生物信息学手段明确其序列特征和系统发育关系。结果表明:日本荚蒾的ITS全长为617bp,ITS1、ITS2和5.8S序列长度分别为226bp、227bp和164bp;荚蒾属18种植物的ITS全长为607～617bp,其中ITS1为224～230bp,ITS2为219～227bp;ITS1和ITS2的变异位点各有86个和74个,其中信息位点分别为41个和29个;荚蒾属植物的平均遗传距离为0.062,日本荚蒾和宜昌荚蒾之间的遗传距离最小,在系统发育树上处于同一分支,支持率达99%。     

蛙皮素样肽家族及其受体氨基酸序列信息学比较分析

【目的】研究反刍动物蛙皮素样肽家族多肽及其受体的保守性。为不同动物,特别是反刍动物这2种蛙皮素样多肽及其受体蛋白抗原设计和活性多肽筛选等研究提供参考。【方法】采用生物信息分析学的方法,通过UniProt数据库比较牛的蛙皮素样肽家族胃泌素释放肽(Gastrin-releasing peptide, GRP)和神经介素B(Neuromedin B, NMB)2种多肽及其特异性受体GRP-R和NMB-R与其他动物氨基酸序列的差异性。【结果】13种动物成熟GRP多肽C-端的8个氨基酸序列完全相同,牛GRP氨基酸序列与绵羊、猪和豚鼠最高,分别为88.7%、77.8%和77.8%,与其他动物相似性低于74.1%。10种动物成熟NMB多肽C-端10个氨基酸序列完全相同。牛GRP-R与狗、马和猪等相似性最高,分别为96.1%、94.3%和94.0%,牛NMB-R与猪、人和马相似性最高,分别为92.3%、91.5%和91.0%;牛GRP-R与NMB-R相似性仅为62.2%。【结论】GRP和NMB的C-端氨基酸序列在不同动物之间均具有高度的保守性,而N-端为变化区域,且GRP-R和NMB-R氨基酸序列在动物之间保守性较高。     

蓝莓鲨烯合酶基因的克隆与表达分析

鲨烯合酶基因(SQS)在植物三萜类化合物合成途径中起着重要作用,是上游代谢通路中的关键基因。本研究采用RT-PCR技术从‘喜来’蓝莓根中克隆得到VcSQS基因,序列全长1 489 bp,序列分析结果表明,其含有1 242 bp的开放阅读框,编码413个氨基酸。氨基酸同源序列分析表明,蓝莓与其它物种SQS蛋白氨基酸序列相似性很高,与山茶科的茶相似性最高,达90.58%,与葡萄相似性达87.92%。荧光定量试验结果表明,SQS基因在蓝莓叶中的表达量最高,芽中的最低。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒山西分离株ORF7基因序列分析

采用RT-PCR方法对疑似猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)阳性病料进行克隆和测序,获得2个ORF7基因片段,并对其基因序列和推导的氨基酸序列与国内外毒株进行了同源性比较分析。序列分析结果显示,2个ORF7基因之间核苷酸和氨基酸同源性分别为99.7%和98.4%,其与欧洲型代表毒株LV、美洲型代表毒株VR-2332、高致病性PRRSV变异株(JXA1、HUN4、HEB1、HUB1)及我国早期分离毒株CH-1a的核苷酸同源性分别为65.9%、93.0%～93.3%、97.6%～98.1%、94.6%～94.9%,氨基酸同源性分别为58.1%、93.5%～94.4%、95.2%～96.0%、91.9%～92.7%。遗传进化树分析结果表明,分离的2个ORF7基因与美洲型代表毒株VR-2332亲缘关系较近,属于美洲型,与CH-1a、HB-2(sh)、我国2006年以后分离的10株(JXA1、SD-09、HUB1、HEB1、HUN4、Henan-A14、GD、GDQY2、GZgy15-1、GD-2011)组成同一个亚群。