野油菜黄单胞菌的HpaA基因功能

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomonas campestris pv.Campestris,Xcc)是使十字花科植物产生黑腐病的重要病原细菌。Xcc通过Ⅲ型分泌系统分泌效应蛋白到植物体内帮助Xcc的侵染和繁殖。Hpa A蛋白是一个广泛存在于黄单胞菌中的效应蛋白,在辣椒斑点病菌(Xanthomonas campestris pv.vesicatoria,Xcv)中,Hpa AXcv85-10已经被证明是一个Ⅲ型效应蛋白,并且参与其他效应蛋白的分泌过程,但是在Xcc中,对Hpa A的功能还不是了解得很清楚。本研究以Xcc8004菌株的Hpa A蛋白为研究对象,通过分泌蛋白检测和亚细胞定位分别研究Hpa AXcc8004是否也由Ⅲ型分泌系统分泌以及Hpa AXcc8004在植物细胞的作用部位。结果表明,Hpa AXcc8004的分泌依赖于Xcc8004的Ⅲ型结构基因hrc V,暗示着Hpa AXcc8004也是作为Ⅲ型分泌效应蛋白来发挥功能。在拟南芥原生质体细胞中,将Hpa AXcc8004与GFP蛋白融合表达,发现Hpa AXcc8004定位于植物细胞核中。进一步通过同源重组的方法获得了Xcc8004 Hpa A基因缺失突变体,在寄主甘蓝、萝卜、拟南芥上分别接种野生型Xcc8004和Hpa A基因缺失突变体,发现基因缺失突变体毒性显著降低,表明Hpa AXcc8004在上述寄主植物上对于Xcc8004的完整毒性是必须的。在Hpa A的拟南芥转基因植株上,Hpa AXcc8004还可以减弱假单胞菌DC3000和Xcc8004发黄的表型。     

野油菜黄单胞菌的XopR基因功能

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc)是一种能够引起十字花科植物产生黑腐病的重要病原菌。笔者以野油菜黄单胞菌Xcc8004菌株XopR基因为研究对象,通过qRTPCR发现,XopR基因的表达受Ⅲ型调控基因hrpG和hrpX的调控,并且XopR蛋白的分泌依赖于Ⅲ型分泌系统结构基因hrcV,这表明XopR是Xcc8004的一个Ⅲ型分泌效应蛋白。利用同源重组的方法,笔者获得了XopR基因的缺失突变体ΔXopR。将野生型Xcc8004和ΔXopR突变体分别接种甘蓝品种中甘15、中甘21和大白菜品种中白83,发现ΔXopR突变体菌株致病性下降,表明XopR对于Xcc8004在甘蓝上的完整毒性是必须的。GFP融合蛋白分析发现XopR定位于拟南芥原生质体的细胞膜上,可以在拟南芥原生质体中抑制细菌鞭毛蛋白诱导的FRK1基因表达。     

十字花科黑腐病菌编码RNA聚合酶ω亚基的基因（rpoZXcc）突变导致细胞生长减慢

ω（Omega）亚基是组成细菌RNA聚合酶（RNA polymerase,RNAP）核心酶的5个亚基（2α、β、β′andω）中最小的一个,也是5个亚基中唯一可以去除而不会导致细胞死亡的亚基。尽管ω亚基存在于所有细菌中并且序列非常保守,但迄今为止,人们对ω亚基的功能却知之甚少。基因组注释结果表明,十字花科黑腐病菌8004菌株（Xanthomonas campestris pv.campestris strain 8004,简称Xcc8004）基因组中存在一个编码ω亚基的基因rpoZXcc（ORF编号为XC0957）。为了研究Xcc RNA聚合酶ω亚基的功能,采用自杀质粒pK18mob整合突变方法,构建了rpoZXcc基因的非极性突变体NK0957。表型检测结果显示,NK0957在基本培养基MMX和丰富培养基NYG中的生长比野生型菌株Xcc8004的生长明显减慢,而且NK0957的生长缓慢表型能被rpoZXcc反式互补。这些结果说明,ω亚基在Xcc的生长过程中发挥重要作用。     

十字花科黑腐病菌编码RNA聚合酶ω亚基的基因(rpoZ_(Xcc))突变导致细胞生长减慢

ω(Omega)亚基是组成细菌RNA聚合酶(RNA polymerase,RNAP)核心酶的5个亚基(2α、β、β′andω)中最小的一个,也是5个亚基中唯一可以去除而不会导致细胞死亡的亚基。尽管ω亚基存在于所有细菌中并且序列非常保守,但迄今为止,人们对ω亚基的功能却知之甚少。基因组注释结果表明,十字花科黑腐病菌8004菌株(Xanthomonas campestris pv.campestris strain 8004,简称Xcc8004)基因组中存在一个编码ω亚基的基因rpoZXcc(ORF编号为XC0957)。为了研究Xcc RNA聚合酶ω亚基的功能,采用自杀质粒pK18mob整合突变方法,构建了rpoZXcc基因的非极性突变体NK0957。表型检测结果显示,NK0957在基本培养基MMX和丰富培养基NYG中的生长比野生型菌株Xcc8004的生长明显减慢,而且NK0957的生长缓慢表型能被rpoZXcc反式互补。这些结果说明,ω亚基在Xcc的生长过程中发挥重要作用。     

盐胁迫下耐盐番茄根的蛋白质组分析

以导入红海榄总DNA的耐盐番茄及其野生型番茄为材料,于3~4片真叶期分别用调和海水(1.07%盐度)和自来水进行灌溉,处理14d后,采用BPP法提取番茄根部的全蛋白质,通过等电聚焦和SDS–PAGE电泳得到番茄根部全蛋白质双向电泳图谱。利用Image Master 2D Platinum 6.0对双向电泳图谱进行分析发现,供试番茄根部全蛋白质双向电泳图谱大约有550个蛋白质点,其中耐盐番茄与野生型番茄蛋白质表达量比值大于1.5或小于0.66的有139个;海水处理下,耐盐番茄与野生型番茄根部蛋白质表达量比值大于2.0或小于0.5的有69个,其中37个蛋白点的表达量为上调,28个蛋白点的表达量为下调,此外还有4个特异蛋白点。     

壳聚糖诱导下浅玫瑰色链霉菌菌体蛋白差异表达分析

建立了有效分析浅玫瑰色链霉菌菌体全蛋白质的方法,使用分离范围为p H 4~7的IPG胶条、2D clean-up试剂盒法纯化方法、80μg蛋白质上样量和银染的双向电泳技术,获得了低背景、高分辨率和重复率、无明显条纹的浅玫瑰色链霉菌全蛋白质双向电泳图谱。通过Image Master2D Platinum7.0软件对壳聚糖诱导条件下浅玫瑰色链霉菌菌体总蛋白质的电泳图谱进行匹配分析,在诱导菌株图谱上有723±14个清晰可见的蛋白质点可供差异分析。与未诱导菌株的双向电泳图谱对比结果显示:18个蛋白质点在诱导菌株中差异表达,其中14个蛋白质点的表达量上调,4个蛋白质点的表达量下调,选取10个差异表达量在5倍以上的蛋白质点进行质谱鉴定,结果显示,延长因子Tu、RNA聚合酶、分子伴侣等蛋白在壳聚糖诱导下表达量增加,表明它们在浅玫瑰色链霉菌代谢壳聚糖的过程中起重要作用。     

十字花科黑腐病菌中假定糖基水解酶基因与致病力相关研究

[目的]已报道的十字花科黑腐病菌Xcc 8004菌株基因组中XC1077被注释编码一个假定糖基水解酶,初步研究XC1077基因的致病性,为深入研究Xcc 8004中的糖基水解酶在植物病原菌侵染及定殖过程中的作用奠定基础.[方法]通过同源单交换构建XC1077整合突变体NK1077,用带有全长XC1077基因序列的pLAFRJ质粒对NK1077进行功能互补并检测致病性.[结果]PCR及酶切验证表明整合突变体NK1077和互补菌株C1077构建成功.在MMX基本培养基上,NK1077及C1077的生长情况与Xcc 8004一致.致病性试验结果表明,NK1077在满身红萝卜的致病性下降到Xcc 8004的48.3％,过敏反应(HR)检测结果表明NK1077在辣椒ECW-10R上产生的HR反应明显滞后,而互补菌致病力及过敏反应能恢复至野生型水平.[结论]XC1077基因在Xcc 8004中是一个与致病相关的基因.     

苹果树腐烂病菌菌丝蛋白双向电泳体系的建立

【目的】建立苹果树腐烂病菌菌丝蛋白双向电泳体系,鉴定不同致病力材料的差异表达蛋白,为从蛋白质组学角度揭示苹果树腐烂病菌致病机理奠定基础。【方法】以苹果树腐烂病菌野生型03-8菌丝为材料,从蛋白提取方法、IPG胶条长度及胶条的pH范围3个方面对双向电泳体系进行优化,并利用该优化体系对苹果树腐烂病菌野生型03-8和致病力丧失突变体X900的菌丝蛋白进行双向电泳分析和比较,对二者的差异表达蛋白进行鉴定和分析。【结果】采用TCA/丙酮法-SDS/酚蛋白抽提法及17cm pH 4.0~7.0IPG胶条,对苹果树腐烂病菌菌丝蛋白进行双向电泳可以得到理想的蛋白图谱。利用该体系对苹果树腐烂病菌野生型菌株03-8及其致病力丧失突变体菌株X900的菌丝总蛋白进行双向电泳分析发现,2个菌株共存在27个差异表达蛋白点,其中有15个显著差异表达蛋白点;质谱分析结果表明,突变体X900中缺失的2个蛋白点4633和8518分别为丝氨酸苏氨酸蛋白激酶和假想蛋白,其他13个显著差异表达蛋白点分别为1个微管蛋白、1个线粒体内膜转移酶亚基、1个丙酮酸脱羧氧化酶、1个腺苷高半胱氨酸激酶、2个压力诱导的磷蛋白、1个己糖磷酸肌醇激酶、1个热激蛋白和5个假想蛋白。GO分析表明,该差异蛋白主要参与能量代谢、胁迫应答、细胞结构组成和未知功能。【结论】建立了适合苹果树腐烂病菌菌丝蛋白的双向电泳体系,并通过该体系分析获得了不同致病力材料的一系列差异表达蛋白。     

微囊藻受短时超声波胁迫蛋白表达差异研究(英文)

为探索微囊藻抵抗短时超声波表达调控相关蛋白质,应用双向电泳技术对微囊藻短时超声波处理蛋白质表达进行分析,结果表明,71个蛋白质点上调,56个蛋白质点下调,54个新增蛋白质点,21个消失蛋白质点。对其中8个差异大的蛋白质点采用MALDA-TOFMS进行质谱分析,并经数据库搜索匹配,鉴定出2个未知蛋白、6个功能蛋白。这些功能蛋白参与抗氧化和抗炎症、磷酸盐合成、电子传递等生理过程,实现微囊藻在短时超声波胁迫下的代谢平衡和自我保护。     

微囊藻受短时超声波胁迫蛋白表达差异研究

为探索微囊藻抵抗短时超声波表达调控相关蛋白质,应用双向电泳技术对微囊藻短时超声波处理蛋白质表达进行分析,结果表明,71个蛋白质点上调,56个蛋白质点下调,54个新增蛋白质点,21个消失蛋白质点。对其中8个差异大的蛋白质点采用MALDA-TOF-MS进行质谱分析,并经数据库搜索匹配,鉴定出2个未知蛋白、6个功能蛋白。这些功能蛋白参与抗氧化和抗炎症、磷酸盐合成、电子传递等生理过程,实现微囊藻在短时超声波胁迫下的代谢平衡和自我保护。     

甘蓝黑腐病菌XC_3374基因功能的初步探究

【目的】初步探究XC_3374基因在甘蓝黑腐病菌Xcc8004中的功能,为深入研究甘蓝黑腐病菌Xcc8004中L-天冬酰胺酶的功能奠定基础。【方法】从KEGG数据库内获取XC_3374基因的旁侧序列,通过常规PCR对其进行克隆,同时利用自杀质粒pK18mobSacB通过同源双交换的方法构建了其缺失突变体DM3374并检测其表型。【结果】以引物D3374L-F/D3374R-R扩增,野生型菌株能够扩增出1789 bp的DNA片段,而候选突变体菌株能扩增出1367 bp的片段;以内部引物3374F/3374R扩增,野生型菌株能扩增出332 bp的片段,而候选突变体菌株不能扩增出任何片段,表明目标基因已缺失,缺失突变体DM3374构建成功。平板检测法结果表明,XC_3374基因突变后不影响胞外多糖及胞外酶的合成与分泌。在MMX基本培养基上,突变体菌株能够正常生长,形成的菌落大小与野生型菌株基本相同,表明缺失突变体不是营养缺陷性。游动平板检测结果表明, XC_3374缺失突变体的运动能力比野生型稍强,但差别不明显。采用剪叶法检测缺失突变体的致病性,结果表明,野生型Xcc8004和缺失突变体DM3374 病斑平均长度分别为13.000和11.983 mm,两者致病性无显著差异。【结论】XC_3374基因突变体在胞外多糖、几种胞外酶的合成与分泌、致病性等各种表型与野生型基本一致。     

甘蓝黑腐病菌XC_3374基因功能的初步探究

【目的】初步探究XC_3374基因在甘蓝黑腐病菌Xcc8004中的功能,为深入研究甘蓝黑腐病菌Xcc8004中L-天冬酰胺酶的功能奠定基础。【方法】从KEGG数据库内获取XC_3374基因的旁侧序列,通过常规PCR对其进行克隆,同时利用自杀质粒pK18mobSacB通过同源双交换的方法构建了其缺失突变体DM3374并检测其表型。【结果】以引物D3374L-F/D3374R-R扩增,野生型菌株能够扩增出1789 bp的DNA片段,而候选突变体菌株能扩增出1367 bp的片段;以内部引物3374F/3374R扩增,野生型菌株能扩增出332 bp的片段,而候选突变体菌株不能扩增出任何片段,表明目标基因已缺失,缺失突变体DM3374构建成功。平板检测法结果表明,XC_3374基因突变后不影响胞外多糖及胞外酶的合成与分泌。在MMX基本培养基上,突变体菌株能够正常生长,形成的菌落大小与野生型菌株基本相同,表明缺失突变体不是营养缺陷性。游动平板检测结果表明, XC_3374缺失突变体的运动能力比野生型稍强,但差别不明显。采用剪叶法检测缺失突变体的致病性,结果表明,野生型Xcc8004和缺失突变体DM3374 病斑平均长度分别为13.000和11.983 mm,两者致病性无显著差异。【结论】XC_3374基因突变体在胞外多糖、几种胞外酶的合成与分泌、致病性等各种表型与野生型基本一致。     

甘蓝黑腐病菌XC3374基因功能的初步探究

【目的】初步探究XC₃374基因在甘蓝黑腐病菌Xcc8004中的功能,为深入研究甘蓝黑腐病菌Xcc8004中L-天冬酰胺酶的功能奠定基础。【方法】从KEGG数据库内获取XC₃374基因的旁侧序列,通过常规PCR对其进行克隆,同时利用自杀质粒pK18mobSacB通过同源双交换的方法构建了其缺失突变体DM3374并检测其表型。【结果】以引物D3374L-F/D3374R-R扩增,野生型菌株能够扩增出1789bp的DNA片段,而候选突变体菌株能扩增出1367bp的片段;以内部引物3374F/3374R扩增,野生型菌株能扩增出332bp的片段,而候选突变体菌株不能扩增出任何片段,表明目标基因已缺失,缺失突变体DM3374构建成功。平板检测法结果表明,XC₃374基因突变后不影响胞外多糖及胞外酶的合成与分泌。在MMX基本培养基上,突变体菌株能够正常生长,形成的菌落大小与野生型菌株基本相同,表明缺失突变体不是营养缺陷性。游动平板检测结果表明,XC₃374缺失突变体的运动能力比野生型稍强,但差别不明显。采用剪叶法检测缺失突变体的致病性,结果表明,野生型Xcc8004和缺失突变体DM3374病斑平均长度分别为13.000和11.983mm,两者致病性无显著差异。【结论】XC₃374基因突变体在胞外多糖、几种胞外酶的合成与分泌、致病性等各种表型与野生型基本一致。     

低温胁迫下酸浆叶片蛋白差异分析

为进一步研究酸浆抗寒机理,以25℃室温条件(对照)和5℃低温处理条件下酸浆幼苗叶片为材料,运用蛋白质双向电泳结合质谱技术分析低温胁迫下酸浆叶总蛋白差异表达。结果表明:表达量存在显著差异的蛋白质点有16个,与对照组相比,表达量增加的蛋白质点9个,表达量减少的蛋白质点6个,新增蛋白质点有1个。经过鉴定,这些差异表达的蛋白质分别属于代谢相关蛋白、信号转导蛋白、能量相关蛋白、结合蛋白、抗性相关蛋白等。     

牛精子蛋白质组的双向电泳和质谱鉴定初步研究

通过建立牛精子双向电泳-质谱鉴定研究平台,为从蛋白质水平研究精子生理机能奠定技术基础;采用改进的热TRIzol法裂解精子细胞制备蛋白,应用双向凝胶电泳(2-DE)分离牛精子蛋白,通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)鉴定蛋白质点.得到了重复性较好的牛精子2-DE图谱,质谱鉴定16个蛋白质点.建立牛精子双向电泳-质谱鉴定研究平台,为后续牛精子X、Y差异蛋白点的检测和分析奠定了理论和技术基础.     

双向电泳过程中的常见问题及解决方法

[目的]研究蛋白质组双向电泳中出现的问题及解决方法。[方法]培养野生型K12菌株Escherichia coli MG1655，分离其蛋白质样品并进行SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳。[结果]双向电泳中存在蛋白质点没有出现或很少，纵纹与横纹现象严重等问题。[结论]该研究为以后开展双向电泳试验打下了基础。     

旱柳根系蛋白质双向电泳体系的建立

林木抗逆机制的研究是林木抗逆育种的重要基础。为了解旱柳Salix matsudana 耐盐机制,实验采用蛋白质双向电泳技术研究盐碱胁迫前后旱柳蛋白表达变化,分离鉴定旱柳耐盐相关基因,建立一套适合于旱柳根系蛋白质的双向电泳技术体系是蛋白质组学的基础。用改进的酚抽法抽提旱柳根总蛋白,此方法不仅能很好地分离蛋白,而且能有效去除样品中的盐分。通过比较分析了双向电泳不同条件对电泳结果的影响,确立了900 μg·胶条^-1的最佳上样量,10 min平衡时间以及10万 V·h 的聚焦时间的双向电泳条件。还比较了氯化钠胁迫后双向电泳图谱差异,发现了39个差异表达蛋白,其中15个下调,24个上调（11个新诱导表达）,为下一步通过质谱鉴定分析旱柳耐盐分子机制及抗性基因分离奠定了基础。图9参23     

寒胁迫诱导灰木相思无性系差异蛋白的表达

本实验提取寒胁迫前后的灰木相思组培苗的水溶性蛋白进行双向电泳和质谱鉴定,分析在寒胁迫条件下蛋白质组的变化。利用ImageMaster 5.0软件分析比较,经基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱测定差异蛋白点的肽质量指纹图谱,通过Mascot软件查询Swiss-Prot等数据库,鉴定得到4个显著差异蛋白点,R7、R15、R20表现为上调表达,R17表现为下调表达。结果表明:在寒胁迫条件下灰木相思组培苗存在明显的蛋白质表达差异。     

甘蓝型油菜授粉功能缺失突变体及其 野生型柱头差异蛋白研究

【目的】基于蛋白质组学水平分析甘蓝型油菜野生型和授粉功能缺失突变体的柱头差异蛋白。【方法】运用双向电泳技术研究甘蓝型油菜柱头授粉功能缺失的突变体FS-M1及其野生型（宁油10号）柱头差异蛋白的表达,结合质谱（MALDI-TOF-TOF/MS）分析与蛋白质数据检索技术,鉴定甘蓝型油菜野生型柱头上调表达蛋白的性质和功能。【结果】获得了甘蓝型油菜野生型柱头显著上调且可鉴定的蛋白有33个,包括抗胁迫/防御、氧化还原反应平衡调节、碳水化合物代谢、蛋白质水解、蛋白折叠、氨基酸和氮代谢、核苷酸代谢等7类功能蛋白。【结论】甘蓝型油菜野生型柱头中上调表达蛋白功能广泛,这些表达蛋白可能与甘蓝型油菜柱头授粉功能的调控有关。     

外源H_2O_2影响山黧豆初生根蛋白表达研究

以山黧豆(Lathyrus sativus L.)幼苗为试验材料,施加H2O2处理山黧豆初生根,然后检测初生根中H2O2含量变化,并采用双向电泳与质谱鉴定技术,对初生根中蛋白质表达的变化进行分析。结果显示:施加H2O2处理引起了内源H2O2水平的产生与积累;利用双向电泳技术,共获得了850~900个蛋白质点,并检测到70个蛋白质表现出显著的差异表达,其中43个蛋白发生上调,21个蛋白发生下调,新出现6个蛋白。对15个蛋白点MALDI-TOF-MS/MS质谱鉴定结果表明,呼吸代谢、蛋白折叠、信号转导及细胞防御等方面的蛋白参与了山黧豆初生根对H2O2的应答反应。这些蛋白的发现将有助于进一步揭示根对氧化胁迫的应答及H2O2作用机制。