灰飞虱actin基因的克隆及原核表达

通过生物信息学分析获得了灰飞虱actin基因的序列信息,采用RT-PCR方法从灰飞虱中克隆了actin基因的开放阅读框,并将其在大肠杆菌BL21(DE3)中进行原核表达。序列分析结果表明,该基因开放阅读框长1 131 bp,编码377个氨基酸,蛋白质理论分子量为4.17×104,理论等电点为5.28。将此序列登录GenBank数据库,登录号为KC683802。序列比对发现,该基因序列在多个物种间保守,与褐飞虱actin基因的同源性高达95%。构建的原核表达载体pET32a-actin,在大肠杆菌BL21(DE3)中进行获得表达,SDS-PAGE分析结果表明,表达的蛋白质主要存在于包涵体中。     

水稻幼苗酵母双杂交cDNA文库的构建及鉴定

为解析水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)与寄主水稻的互作机制,筛选水稻中与病毒互作的蛋白,以易感RBSDV的水稻品种日本晴3~4叶期的组织样品为材料,通过提取总RNA后分离获得m RNA,合成cDNA双链后连入pDONR222载体,获得初级文库。初级文库的滴度为6.6×10~6CFU/mL,库容为1.9×10~7CFU,重组率95%,插入片段平均长度1 kb。提取初级文库质粒,通过重组反应将水稻cDNA文库转移至pGADT7-DEST载体,构建获得水稻幼苗的酵母双杂交cDNA文库,文库的滴度为4.5×10~6CFU/mL,库容为1.3×10~7CFU,重组率95%,cDNA插入片段平均长度1 kb。采用RBSDV候选基因进行文库筛选,结果表明所构建的酵母文库可用于筛选病毒互作蛋白。     

生物菌肥等量替代氮磷钾复合肥对冬小麦和夏玉米产量及土壤肥力的影响

在不同土壤类型条件下,研究生物菌肥等量替代15%氮磷钾复合肥对冬小麦和夏玉米产量及土壤肥力的影响。结果表明,与对照(100%复合肥)相比,生物菌肥等量替代复合肥一定程度上增加了小麦的单位面积穗数、穂粒数、千粒重和产量(胶州潮土增产4.72%,莱西砂姜黑土增产1.92%),增加了玉米穂粒数、千粒重和产量(胶州增产9.69%,莱西增产25.83%),处理间差异均未达到显著水平;生物菌肥等量替代复合肥不同程度上增加了土壤速效养分含量,其中莱西小麦收获期0～30 cm土壤碱解氮含量比对照增加12.49%,有效磷含量增加12.93%,玉米收获期土壤有效磷含量比对照增加23.31%;胶州小麦收获期速效钾含量比对照增加26.38%,玉米收获期速效钾含量比对照增加23.93%。因此,小麦、玉米生产可以采用适宜生物菌肥等量替代氮磷钾复合肥,这利于实现作物抗逆丰产、减肥增效。     

水稻黑条矮缩病毒P7-1基因对水稻的遗传转化及转基因植株的抗病性分析

【目的】通过在水稻中过量表达水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarf virus, RBSDV) P7-1基因,分析RBSDV P7-1是否是导致水稻不育的重要致病因子,并明确过量表达P7-1转基因植株对病毒的抗性。【方法】采用RT-PCR方法从感病植物中扩增获得RBSDV P7-1基因,构建pCAMBIA-1300-P7-1载体,通过农杆菌转化法获得转基因水稻,观察水稻是否能够正常结实,并采用人工接种病毒方法分析转基因植株的抗性。【结果】过量表达RBSDV P7-1的转基因水稻生长、结实正常。在接种7 d和14 d时转基因植株中病毒积累量显著低于野生型对照,但在28 d时部分转基因株系中病毒积累量高于对照,接种30 d时转基因植株的发病率与对照无明显差异。【结论】在水稻中过量表达RBSDV P7-1不影响水稻的结实;转基因水稻在RBSDV侵染早期可抑制病毒的积累,但在后期对病毒的抗性与对照没有明显差异。     

灰飞虱原肌球蛋白的基因克隆、原核表达及多克隆抗体制备

【目的】通过筛选灰飞虱cDNA酵母表达文库发现原肌球蛋白（tropomyosin,Tm）能与水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV）P10蛋白发生互作。研究旨在克隆灰飞虱原肌球蛋白基因（Tm）,将其在原核细胞中进行表达,纯化Tm蛋白,免疫大白兔并制备其多克隆抗体,为进一步分析Tm在灰飞虱与RBSDV互作过程中的作用提供抗体条件。【方法】根据与之高度同源的Tm基因信息确定灰飞虱Tm的开放阅读框（open reading frame,ORF）。提取灰飞虱总RNA,采用RT-PCR方法从灰飞虱中克隆Tm的ORF,连接至pMD-18T载体后进行测序分析,利用DNAstar软件分析该基因序列及其编码的蛋白特性。将测序验证正确的Tm通过EcoR V和BamH I限制性内切酶酶切连接至原核表达载体pET-32a (+)。重组质粒转化大肠杆菌BL21 (DE3),经终浓度为0.4 mmol?L^-1的IPTG诱导表达4 h后检测Tm融合蛋白的表达情况。离心收集诱导表达的大肠杆菌菌液,进行超声波破碎处理,收集上清及沉淀,采用SDS-PAGE分析融合蛋白的表达。利用Ni-NTA Agarose纯化上清中的可溶性融合蛋白,经100 mmol?L^-1咪唑洗脱和0.01 mol?L^-1 PBST溶液透析后获取纯化的Tm融合蛋白,免疫大白兔,制备多克隆抗血清,并采用间接ELISA法检测抗血清效价。纯化的Tm融合蛋白及灰飞虱总蛋白经SDS-PAGE分离后,用制备的Tm多克隆抗体进行Western blotting检测,分析抗体的特异性。【结果】序列分析显示,灰飞虱Tm的ORF大小为852 bp。采用RT-PCR克隆获得此ORF并进行测序分析,结果表明扩增所得灰飞虱Tm的ORF长为852 bp,编码283个氨基酸,理论分子量大小为32.6 kD。序列比对结果发现所编码蛋白在不同物种间保守。将Tm ORF克隆入pET-32a (+)表达载体后在大肠杆菌BL21 (DE3)中进行诱导表达,表达产物经SDS-PAGE分析显示,融合蛋白大小约为55 kD,主要以可溶性蛋白形式表达,在包涵体中也有少量表达。纯化上清中的可溶性Tm融合蛋白,免疫大白兔,制备了多克隆抗体。抗体效价测定结果显示该抗体具有较好的灵敏度,效价大于1﹕409 600。采用制备的Tm多克隆抗体检测纯化的Tm融合蛋白及灰飞虱总蛋白,分别检测到1条约55 kD和约37 kD的特异性条带,表明该抗体有较强的特异性。【结论】克隆获得了灰飞虱Tm的ORF,并在大肠杆菌BL21 (DE3)中进行了诱导表达,纯化获得了Tm融合蛋白,制备了高效价的Tm多克隆抗体。