GFP与水稻条纹病毒病害特异蛋白的融合基因在sf9昆虫细胞中的表达

 用重叠延伸PCR(overlap Polymerase Chain Reaction,overlap-PCR)方法获得了含有绿色荧光蛋白(Green fluorescence protein,GFP)和水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)病害特异性蛋白SP(Disease-specific protein)两者的融合基因(GFP-SP),并将其克隆至载体pMD18-T,得到的重组质粒pMD18-T-GFP-SP经Xba Ⅰ/Hind Ⅲ双酶切后与经相同方法处理过的杆状病毒转移载体pFastBacHTb相连接构建成重组转移质粒pFastBacHTb-GFP-SP。酶切和测序鉴定证明了其序列的正确性并且无移码现象发生。将此质粒转化入含穿梭载体Bacmid的感受态细胞DH10Bac,得到含有目的基因片段的重组杆状病毒穿梭质粒rb-GFP-SP。以之转染草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda,sf9)细胞,24~48h后在显微镜200倍可见光视野下观察到被感染细胞发生了细胞和细胞核变大、细胞内颗粒物增多、细胞脱落甚至裂解等一系列与正常的st9昆虫细胞形态有明显区别的变化。荧光显微镜下可见部分细胞发出清晰的绿色荧光,且大部分荧光集中在细胞质部分。这些结果表明,GFP-SP融合蛋白在st9昆虫细胞内成功表达。     

水稻瘤矮病毒髓和S8基因共表达杆状病毒转移载体构建及重组病毒的鉴定

为构建携带水稻瘤矮病毒（Rice gall dwarf virus,RGDV）主要内层衣壳蛋白53基因和外层衣壳蛋白鼹基因的重组杆状病毒,将目的基因（S3和S8）分别亚克隆到杆状病毒转移载体pFastBacDual多角体启动子（PH）和plO启动子的下游．经酶切和确证性序列测定,将其转化到DHl0Bac感受态细胞中,获得重组杆粒rbpFBDS3-S8,采用脂质体转染法,将rbpF-BDS3-58转染草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）Si9细胞包装病毒,PCR筛选鉴定重组病毒．结果表明：SD昆虫细胞被侵染72h后,倒置显微镜下观察到细胞增大,培养液和细胞内出现颗粒状物质,部分细胞破裂甚至裂解,说明53和S8基因已整合到重组杆状病毒基因组中,这为开展RGDV主要结构蛋白在昆虫细胞中的表达及其功能研究奠定了基础．     

水稻条纹病毒胁迫下的水稻蛋白质组学

 采用双向电泳联用MOLDI-TOF-TOF质谱对水稻感病品种武育粳3号和抗病品种KT95-418感染水稻条纹病毒（Rice stripe virus,RSV）前后的叶片进行蛋白质组学分析。结果显示,RSV基因组编码的病害特异蛋白（disease specific protein,SP）在武育粳3号中的积累量明显高于KT95-418中。其他25个蛋白经质谱成功鉴定,包括RSV NS2蛋白,寄主中与光合作用、细胞氧化还原状态和离子平衡状态及蛋白的合成、转运与翻译后修饰等相关的蛋白。对这些差异表达的蛋白与水稻感、抗病的作用进行了分析。     

水稻矮缩病毒对3种内源激素含量及代谢相关基因转录水平的影响

本文以抗病品种宜香2292(Oryzas ativa L. ssp. indica cv. Yixiang 2292)为材料,采用高效液相色谱技术(HPLC)和Real-time PCR技术研究了水稻矮缩病毒(Rice dwarfvirus,RDV)胁迫下水稻内源赤霉素(GA3)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)的动态变化。结果表明,受RDV侵染后,病株体内GA3含量显著低于健株,在显症后的第1d和第10d最为明显,分别较健株低6.28和5.92倍;IAA含量呈现波动变化,但病株体内的IAA含量始终较健株低,在显症后的10d最为明显,比健株低3.58倍;与GA3和IAA相反,病株体内ABA的含量始终高于健株,显症后的第1d和第13d最为明显,分别较健株高2.29和2.84倍。Real-time PCR定量检测了植物内源激素相关基因mRNA的表达,结果显示,GA3代谢相关的氧化还原酶基因表现为下调,而IAA和ABA代谢相关的Cullin-1和P-glycoprotein1基因表现出不同程度的上调。以上结果表明:水稻矮缩病的症状表现可能与病株体内的植物内源激素失调有关。     

水稻条纹病毒与水稻互作中的生长素调控

利用real-time RT-PCR和高效液相色谱技术对水稻条纹病毒（Rice stripe virus, RSV）病株和RSV侵染的水稻悬浮细胞中生长素合成酶基因YUCAA1和内源生长素的相对表达量和含量进行分析结果表明,在细胞水平,RSV侵染能显著引起YUCAA1基因表达上调2.98倍和内源生长素含量升高2.66倍。而在植株水平,RSV侵染后却导致YUCAA1基因表达下调70%和内源生长素含量降低75%。这暗示RSV与寄主互作的不同阶段能够调控寄主植物生长素的信号传导。同时,利用KPSC缓冲液处理来消除病株内源生长素,能够引起RSV CP基因表达上调近3倍,30 μM IAA溶液处理可使病株内RSV CP基因表达下调45％。由此可见水稻体内生长素含量的变化能够影响RSV在寄主体内的复制。     

利用免疫共沉淀技术研究RSV CP、SP和NSvc4三个蛋白的互作情况

为了检测水稻条纹病毒(Rice stripe virus, RSV)CP、SP和NSvc4蛋白自身和两两之间的互作关系,首先通过PCR扩增获得了分别融合有HA或c-Myc标签的RSV CP、SP和NSvc4基因,并将其插入到植物表达载体pEGAD或pKYLX71:35S2中。重组质粒转化农杆菌EHA105后,将含有不同重组质粒的农杆菌菌液混合后注射烟草(Nicotiana benthamiana)叶片。提取烟草中瞬时表达的蛋白,以HA抗体或c-Myc抗体进行免疫共沉淀实验,最后免疫混合物通过c-Myc抗体或HA抗体进行Western blot检测,确定蛋白的互作情况。结果表明,RSV CP蛋白自身能够发生互作,而CP与SP,CP与NSvc4,SP与SP,SP与NSvc4,及NSvc4与NSvc4蛋白之间均未有检测到互作现象。     

水稻草状矮化病毒侵染寄主水稻差异表达蛋白的鉴定和分析

【目的】对水稻草状矮化病毒（Rice grassy stunt virus,RGSV）侵染寄主水稻后其叶片的差异表达蛋白进行筛选、鉴定和生物信息学分析,为进一步研究RGSV和寄主水稻互作的分子机制提供线索。【方法】采用双向荧光差异凝胶电泳（Two-dimensional fluorescence difference in gel electrophoresis,2D-DIGE）和Image Master 2D platinum 7.0分析软件寻找差异表达蛋白,MALDI-TOF-MS（Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight tandem mass spectrometry）鉴定差异蛋白,利用BioTools软件搜索NCBI数据库,寻找匹配的相关蛋白质和功能查询。采用GOminer软件对差异蛋白进行GO（Gene ontology）聚类分析,KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）数据库分析差异蛋白所参与的生物通路。【结果】建立了RGSV侵染与未侵染水稻的叶片双向荧光差异凝胶电泳图谱,RGSV病株与健株相比,差异倍数大于1.5的差异蛋白质点有173个,其中表达丰度升高的点有72个,表达丰度下降的点有101个,质谱鉴定了44个差异蛋白质点,25个获得成功鉴定,分属于24种蛋白质,包括RGSV的2种蛋白20.6K非结构蛋白和P5蛋白,水稻中的蛋白推定的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶前体、推定的酪氨酸磷酸酶、HAD超家族水解酶-亚族IA蛋白变体3蛋白、水稻核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶小亚基结合2-羧基阿拉伯糖醇-1,5-二磷酸复合体、类似C1结构域蛋白以及其他一些功能未知蛋白和假定蛋白。对已鉴定蛋白的生物信息分析显示,差异蛋白涉及氮素固定、氮循环代谢过程、含氮化合物代谢过程、单一生物体代谢过程、代谢过程和生物过程等6个生物学过程,在生物功能上分属7类,包括分子功能、酸胺连接酶活性、酰胺连接酶活性、催化活性、谷氨酸氨连接酶、连接酶活性和形成C-N键的连接酶活性,在细胞组件上,差异蛋白分布于不同的细胞位置,涉及细胞组分、细胞器、细胞、膜结合细胞器、囊（泡）、细胞部分、膜结合囊（泡）、胞内、胞内部分、胞内细胞器、细胞质、胞内膜结合细胞器、细胞质部分、质体、细胞质囊（泡）和细胞质膜结合囊（泡）。KEGG通路分析显示,差异蛋白参与了代谢途径、光合生物固碳反应、碳代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢、氨基酸生物合成、丙酮酸盐代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、谷胱甘肽代谢和氮代谢途径等10个KEGG代谢通路。【结论】RGSV侵染诱导了水稻差异蛋白质表达,获得了一些与RGSV侵染水稻相关的蛋白质分子,差异蛋白涉及到多个功能类别。其中与氮有关的生物学过程和光合作用过程变化较为明显。     

应用Real-Time RT-PCR鉴定2个水稻品种(品系)对水稻条纹病毒的抗性差异

应用Real-time RT-PCR检测了水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)在2种水稻品种(品系)武育粳3号和KT95-418的悬浮细胞内复制变化和相对含量的差异,结合传统生物学接种试验,确定了这2个品种(品系)对RSV抗性的差异.结果表明,RSV在武育粳3号的悬浮细胞内24 h达到复制高峰,病毒含量为侵染初期的7.46倍.而在KT95-418的悬浮细胞内,RSV达到复制高峰需要36 h,病毒含量为侵染初期的4.51倍.利用病毒生物学接种的方法,武育粳3号发病率达91.7%,而KT95-418仅为36.0%.由此可见,KT95-418较武育粳3号对RSV具有较高的抗病性.因此,Real-time RT-PCR方法与传统生物学接种试验方法相比,具有更高的准确性和灵敏性,可以作为传统品种抗病性鉴定的验证手段.     

柑桔黄龙病亚洲种病原（Candidatus Liberobacter asiaticus）16S rDNA的PCR—SSCP分析

应用PCR—SSCP技术对我国柑桔主要产区、泰国和法国留尼湾等地收集到的柑桔黄龙病亚洲种病原（Candidatus Liberobacter asiaticus）16S rDNA进行了分析。PCR结果表明,不同的地区的柑桔黄龙病亚洲种16S rDNA在长度上没有明显区别。进一步的SSCP结果显示,不同地区柑桔黄龙病亚洲种16S rDNA序列在组成上也没有差异。显示来自不同地区、不同寄主品种的柑桔黄龙病亚洲种种内没有存在明显差异。     

RSV编码的4种蛋白在“AcMNPV-sf9昆虫细胞”体系中的重组表达

应用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)获得水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)的4个基因NS2、NS3、CP和SP,并将它们克隆至pMD-18-T载体上.得到的重组质粒pMD-18-T-NS2、pMD-18-T-NS3、pMD-18-T-CP和pMD-18-T-SP经XbaⅠ/HindⅢ双酶切,分别与经相同方法酶切的苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa california nuclear polyhedrosis virus,AcM-NPV)转移载体pFastBacHTb相连接,构建重组转移质粒pFastBacHTb-X(pFastBacHTb-NS2、pFastBacHTb-NS3、pFastBacHTb-CP和pFastBacHTb-SP).序列测定表明,目的基因准确地插入到表达载体中.重组质粒pFastBacHTb-X通过转化包含有穿梭载体的大肠杆菌(Escherichia coli)感受态细胞DH10Bac,得到重组穿梭质粒rb-X(rb-NS2、rb-NS3、rb-CP和rb-SP).rb-X侵染草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)离体细胞(sf9)24-72 h后,在荧光倒置显微镜可见光200倍视野下观察到细胞增大、培养液和细胞内出现颗粒状物质、部分细胞破裂甚至裂解等一系列与正常sf9细胞形态有明显区别的现象.rb-X侵染细胞72h后,从细胞提取蛋白,电泳分析得到4个条带,大小分别为28.2、29.2、40.2和25.2 ku,与预测的4种融合蛋白大小一致.Western blotting分析分别得到4条单一条带,证明了RSV NS2、NS3、CP和SP基因在"AcMNPV-sf9昆虫细胞"真核表达体系中成功表达.