黄单胞菌属(Xanthomonas)P2126菌株luxAB基因标记及其生理活性的研究

为了研究棉花PGPR菌株黄单胞菌属(Xanthomonas)P2126的有效使用条件,以提高其根圈适应性,充分发挥其促生防病的应用潜力,本项研究采用发光酶基因(luxAB)标记检测技术研究了棉花PGPR菌株黄单胞菌属(Xanthomonas)P2126.研究菌株被luxAB基因标记后标记基因的遗传稳定性及标记菌株的生理生化特性.采用三亲本杂交法将发光酶luxAB基因转移进与棉花根际促生菌黄单胞菌P2126菌株中,获得标记菌株P2126L.标记菌株连续传代15次均未发生质粒丢失现象,表明标记菌株具有较好的遗传稳定性;P2126L菌株的生长及其解磷能力也没有受到标记质粒的影响,证明可以应用P2126L进行菌株根际定植生态学研究.     

转绿色荧光蛋白基因的青枯雷尔氏菌生物学特性

【目的】采用电击法对青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）进行gfp/luxAB基因双标记,研究标记前后菌株的生长差异、以及侵染性和致病性的变化。【方法】通过电击法进行青枯雷尔氏菌的遗传转化,采用番茄组培苗对标记菌株的侵染条件和侵染过程进行初步研究。【结果】成功地采用gfp/luxAB基因标记了青枯雷尔氏菌。标记后的菌体细胞形状与亲本菌株形状相同,均为长椭圆形,近杆状,整个细胞呈现绿色荧光,PCR结果表明,从标记青枯雷尔氏菌菌株的基因组DNA中扩增出约3.0 kb的gfp基因片段。标记菌在对数生长期,荧光素酶活性快速增加,到稳定期,荧光素酶活性降低。在无选择压力条件下连续移植20次,仍然保持均匀而且强烈的绿色荧光,荧光稳定性保持在100%。gfp基因标记前后的菌株在培养的最适温度、最佳pH值及生长曲线上基本一致,在番茄组培苗内的侵染路线相同,致病力均达到90%以上。【结论】将gfp和luxAB融合基因成功转入青枯雷尔氏菌,融合基因在标记菌株中的表达高效稳定。导入的gfp基因对宿主的生长特性及致病性没有影响。     

假单胞菌JK45菌株lux基因标记及在土壤中的存活

为研究植物根部重要促生菌株的个体生态学,利用三亲接合法成功地将发光酶基因luxAB转入具有解钾能力的假单胞菌Pseudomonassp.JK45菌株中。研究表明,获得的标记菌株JK45-L具有发光活性和对Cm、Km、Tet3种抗生素的抗性,杂交比例以1∶1∶1适宜。JK45-L菌株在抗生素平板中传代15次,仍具发光活性和对3种抗生素的抗性,说明标记质粒在受体菌株中较为稳定,JK45-L菌株的生长及生理生化特性没有受到标记质粒的影响,其解钾能力也没有发生明显的变化。将JK45-L菌株接种到土壤中利用luxAB基因的活性研究菌株的存活情况,结果发现,标记菌株在灭菌土壤和自然土壤中均能很好的生存,在黄褐土和黄潮土中存活规律相似,说明JK45-L菌株具有在不同土壤中与土著菌株进行空间和营养竞争的能力。     

费氏中华根瘤菌内源质粒和大豆品种对菌株竞争结瘤能力及固氮效率的影响

 采用发光酶基因 (luxAB)标记技术 ,在无菌砂培条件下测定了费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)内源质粒和大豆品种对供试菌株竞争结瘤和固氮效率的影响。结果表明 ,供试菌株的固氮效率主要由共生质粒所决定 ;而竞争结瘤能力主要取决于其染色体所携带的基因 ,内源质粒 (包括共生质粒和非共生质粒 )对供试菌株竞争结瘤能力没有明显的影响。菌株的竞争结瘤能力对供试的大豆品种依赖性较小 ,品种对不同组合中的菌株竞争结瘤能力影响效果不同     

导入额外拷贝nifA基因对费氏中华根瘤菌HN0 1NL根圈定殖与竞争结瘤的影响

本文研究了导入额外拷贝的肺炎克氏杆菌 (Klebsiellapneumoniae)nifA基因对受体费氏中华根瘤菌 (Sinorhizobiumfredii)HN0 1在大豆根圈的定殖和竞争结瘤的影响。将HN0 1分别与带有标记基因luxAB的参照菌株HN0 1L和带有nifA基因和标记基因luxAB的重组菌株HN0 1NL按照 1∶1等量比例接种于大豆黑龙 3 3种子表面 ,在灭菌土和非灭菌土中研究其定殖动态。每一供试菌株在根圈中的比例依次于播种后第 3天、第 7天、第 1 0天、第 1 2天、第 1 4天、第 1 6天、第 2 1天和第 3 6天进行测定 ,占瘤率在播种后第 4 0天进行比较测定。盆栽实验结果表明 :导入了额外拷贝nifA基因的重组菌HN0 1NL与受体菌HN0 1和参照菌HN0 1L相比较 ,在灭菌土和非灭菌土中均表现出显著增强的大豆根圈适应性和竞争能力     

以luxAB为报告基因的大豆根瘤菌的竞争结瘤研究

将来自pHN101的luxAB基因和来自pTR102的parCBA /DE基因,经过一系列中间载体整合到PLAFR3上构建成广宿主、稳定性质粒PHN158。通过三亲本杂交将pHN158导入费氏中华根瘤菌得到4株能在癸醛的激发下发出荧光的转移接合子WZRL、HWRL、HZRL和WWRL。将它们与3株大豆慢生根瘤菌WHB1、WHB2和WWB组配成12对组合,并以黑龙33和Williams为宿主以luxAB为报告基因进行竞争结瘤试验。结果表明,费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的平均竞争结瘤能力相当;同类型根瘤菌不同菌株之间的竞争结瘤能力存在着显著的差异;同时根瘤菌的竞争结瘤能力也明显受到宿主的影响。表明费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的竞争结瘤是一个菌株之间、菌植之间复杂的相互作用的过程。     

以luxAB为报告基因的大豆根瘤菌的竞争结瘤研究

 将来自pHN101的luxAB基因和来自pTR102的parCBA /DE基因,经过一系列中间载体整合到PLAFR3上构建成广宿主、稳定性质粒PHN158。通过三亲本杂交将pHN158导入费氏中华根瘤菌得到4株能在癸醛的激发下发出荧光的转移接合子WZRL、HWRL、HZRL和WWRL。将它们与3株大豆慢生根瘤菌WHB1、WHB2和WWB组配成12对组合,并以黑龙33和Williams为宿主以luxAB为报告基因进行竞争结瘤试验。结果表明,费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的平均竞争结瘤能力相当;同类型根瘤菌不同菌株之间的竞争结瘤能力存在着显著的差异;同时根瘤菌的竞争结瘤能力也明显受到宿主的影响。表明费氏中华根瘤菌与大豆慢生根瘤菌之间的竞争结瘤是一个菌株之间、菌植之间复杂的相互作用的过程。     

马拉硫磷降解菌缺陷短波单胞菌L19菌株的luxAB基因标记及其在土壤中的存活

采用电转化法成功的将带有发光酶基因luxAB的质粒pTR102导入缺陷短波单胞菌L19菌株(Brevundimonas diminuta L19)中,考察了电击时间、电击场强、细胞生长时期等因素对转化效率的影响。测定了转化子L19-luxAB菌株的遗传稳定性以及标记基因的介入对L19菌株降解有机磷农药能力的影响,研究了L19菌株在土壤中的定殖动态和降解马拉硫磷的能力。结果表明,转化子L19-luxAB具有发光活性和对卡那霉素的抗性,遗传稳定性强,在抗性平板上传代15次仍有很强的发光活性,并且标记菌株与出发菌株对有机磷农药的降解能力无显著差异。证明可以应用L19-luxAB进行菌株土壤定殖生态学研究。标记菌株在灭菌土壤和自然土壤中均能很好的存活,具有明显的降解马拉硫磷的能力。     

金黄色葡萄球菌一氧化氮合酶生理功能分析

为了研究金黄色葡萄球菌一氧化氮合酶的功能和作用,克隆该基因的全长序列,在一氧化氮合酶基因缺陷菌株的基础上,构建一氧化氮合酶过表达菌株,进行表型验证,研究NO对细菌表型的影响。结果显示:一氧化氮合酶缺失使细菌自溶速率加快,抗氧化杀伤能力减弱,生物被膜生成能力降低、缺失和过表达均会影响细菌正常的生长周期和速率。外源性NO对野生菌株、敲除菌株和过表达菌株生物被膜有不同影响显示,金黄色葡萄球菌一氧化氮合酶还参与了外源性NO对生物被膜的调控。一系列表型结果表明:金黄色葡萄球菌内源性NO作用不仅仅阻断Fenton反应、增强过氧化氢酶活性,还可以作为一种信号分子调控细菌基因的转录和表达。     

一株高抗镉细菌KCd1的分离鉴定及其抗性基因初步研究

从北京凉水河床底泥中分离得到一株能在含450 mg/L CdCl2的LB平板正常生长的高抗镉细菌,编号为KCd1。16S rDNA序列分析结果显示,该菌株与Bacillus cereusATCC 14579T的序列同源性达99%;结合脂肪酸测定与生理生化测定结果,确定该菌株在分类上属于Bacillus cereus。根据GenBank中已发表的抗镉细菌cadA序列设计了巢式引物,以菌株KCd1基因组DNA为模板,扩增得到约500 bp的PCR产物,将该PCR产物克隆于pGEM T-Easy载体,测序结果显示其大小为468 bp,与已报道的Staphylococcus haemolyticus的cadA基因对应序列相似性达到99%,由此可知本实验所获得到468 bp基因片段为cadA基因的一段保守序列。该菌株cadA全长基因的获取工作还有待于进一步展开。     

用Tn5标记带发光酶基因的华癸根瘤菌(Mesorhizobium huakui)7653R质粒

在ｐＲＫ２０７３的辅助作用下,通过三亲本接合转移,将Ｔｎ５（ｓａｃＢ－ｌｕｘＡＢ）插入华癸根瘤菌７６５３Ｒ菌株基因组中。将３２００个Ｔｎ５标记菌株影印到含有８％蔗糖的ＹＭＡ平板,检测这些菌株的发光酶活性和新霉素抗性。共获得８个菌株,其选择标记消失。质粒检测发现其共生质粒有不同程度的缺失甚至消除。结瘤实验证明,所有共生质粒部分缺失（有的缺失达１／３）的菌株依然结瘤。经用ｌｕｘＡＢ探针的分子杂交证实,８个菌株中有３个对应的标记菌株其Ｔｎ５插在共生质粒上。     

Pax6 PAI亚结构域在黑色素细胞中对MITF、TYR、TYRP1和TYRP2的影响

【目的】高度保守的PAX转录因子家族在黑色素细胞的分化和黑色素的生成中起重要的作用,其家族共有的PD结构域是其与下游基因结合的主要位点,而PD结构域氨基端的PAI亚结构域在其与下游基因的结合过程中发挥重要的作用。研究表明Pax6在视网膜上皮黑色素细胞的分化中发挥至关重要的作用,本试验借助研究Pax6 PAI亚结构域的功能来对PAX转录因子家族共有的PD结构域和PAI亚结构域进行研究。【方法】首先通过Psipred对Pax6 PD结构域的结构进行分析,使用NCBI对Pax6 PD结构域与下游基因的结合位点进行分析,使用Jaspar对MITF、TYR、TYRP1和TYRP2启动子中Pax6 PD结构域可能的作用位点进行预测。使用普通PCR克隆Pax6PAI亚结构域,将其连入T载体,酶切后连入慢病毒载体,并送公司测序确认。将构建好的PAI亚结构域过表达载体通过细胞转染导入到培养的小鼠黑色素细胞中,使其过量表达。收集细胞,分别通过观察绿色荧光蛋白检测转染效率,使用RT-PCR和Western blot来检测MITF、TYR、TYRP1和TYRP2在m RNA和蛋白水平的变化,同时检测黑色素细胞中黑色素生成量的变化。【结果】通过NCBI分析可知,Pax6 PD结构域与下游基因的作用位点主要集中在氨基端的PAI亚结构域。通过Jaspar预测分析,得知,MITF启动子-695处存在Pax6 PD结构域的结合位点,TYR启动子-873和-1133处存在Pax6 PD结构域的结合位点,TYRP1启动子-629处存在Pax6 PD结构域的结合位点,TYRP2启动子-655处存在Pax6 PD结构域的结合位点。在黑色素细胞中过表达Pax6 PAI亚结构域后,与空载组相比,试验组MITF m RNA升高2.05倍(P0.01),蛋白质升高1.7倍(P0.01);TYR m RNA升高2.09倍,蛋白质升高2倍(P0.05);TYRP1 m RNA升高2.93倍(P0.05),蛋白质升高1.9倍(P0.01);TYRP2 m RNA升高3.62倍(P0.01),蛋白质升高1.37倍。同时试验组的黑色素含量是空载组黑色素含量的1.33倍(P0.001)。【结论】在小鼠黑色素细胞中,过表达Pax6 PAI亚结构域可以促进MITF、TYR、TYRP1和TYRP2的表达,进而使黑色素细胞黑色素的生成量增加。     

狂犬病病毒P和M基因重组突变体的生物学特性分析

【目的】探索狂犬病病毒（RABV）强毒株P基因替换及P-M基因联合替换至弱毒株获得的重组突变体在宿主细胞内的传播能力、复制与转录能力及致病性,为掌握RABV强毒株P蛋白和M蛋白的生物学特性打下基础。【方法】以RABV广西街毒株GX01为研究对象,利用反向遗传技术将其P基因分别替换到弱毒株rRC-HL和r RC-HL(GX01M)株的对应位置,通过间接免疫荧光试验（IFA）及基因测序鉴定拯救的病毒,并测定重组突变体的多步生长曲线、荧光灶面积及N基因表达水平等,同时通过4周龄昆明小鼠攻毒试验验证P基因及P-M基因联合替换后对RABV致病性的影响。【结果】利用反向遗传技术能成功拯救重组突变体rRC-HL(GX01P)和rRC-HL(GX01P-M),通过IFA测定病毒荧光灶面积及多步生长曲线发现,r RC-HL(GX01P-M)株在BSR/T7-9细胞上的生长能力及传播能力均较rRC-HL(GX01P)株和rRC-HL(GX01M)株强。在复制与转录水平上,rRC-HL(GX01P)株的N基因相对表达量高于r RC-HL(GX01M)株,但低于rRC-HL(GX01P-M)株。在昆明小鼠攻毒...     

鸭肠炎病毒US2基因的序列测定与分析

以鸭肠炎病毒(DEV)SD-01株DNA为模板,根据GenBank上已发表的基因序列设计一对引物,利用PCR技术扩增出US2全基因,将目的条带连入pGM-T载体,得到的阳性重组质粒命名为pGM-US2并进行序列测定。将测序结果与疫苗株、鸭瘟鸡胚化弱毒疫苗(C-KCE)株和单纯疱疹病毒-1型(HSV-1)、马立克氏病病毒(MDV)、伪狂犬病病毒(PRV)的US2基因同源性进行比较,发现核苷酸和氨基酸的序列同源性分别为100%~25.8%和100%~28%。结果表明,US2基因在DEV中是完全保守的,但与其它疱疹病毒相比同源性较低。     

猪细小病毒HNZM01株NS1基因的克隆及序列分析

为加强猪细小病毒病的监控,对分离的猪细小病毒(PPV)HNZM-01株NS1基因的序列进行了分析。设计一对特异性引物,以抽提的PPV HNZM-01株的DNA为模板,通过PCR反应扩增出大小约2.27kb的目的片段,并将其插入克隆载体pGEM-T Easy上,构建了重组质粒并测序。结果表明,NS1基因全长1 989bp,与预期目的片段大小一致。序列分析结果表明,PPV HNZM-01株的NS1基因与其他PPV毒株同源性在98.2%～99.8%,说明NS1基因具有高度保守性。同时应用ANTHEPROT软件分析了HNZM-01株NS1基因编码蛋白质的氨基酸组成和二级结构的含量、分布。结果表明,由于HNZM-01株中碱基的突变,造成其氨基酸序列与NADL-2株有所不同,形成的二级结构略有差异,但二级结构元件分布大致与NADL-2株相同。     

猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒ORF5基因的克隆与表达

用RT-PCR方法从河南分离的猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)变异株(HN07-1)中扩增ORF5全长基因,将其克隆至pMD19-T载体。测序结果表明,该序列与标准美洲株VR-2332同源性为89%,与我国早期分离的BJ-4株同源性为88%,与HB-1、JXAI变异株同源性为96%和99%。将该基因亚克隆到原核表达载体pGEX-6p-1后,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导表达。SDS-PAGE和Western-Blot结果表明,成功表达了41.5 kD的融合蛋白。     

小鼠黑色素瘤功能异常CD8~+T细胞基因调控网络构建与分析

疾病是全球范围内危害畜禽健康的主要问题,解析免疫系统调控相关基因成为当前抗病分子育种的研究热点。为研究小鼠黑色素瘤模型功能异常CD8~+T细胞对免疫抗体处理的应答机制,通过基因调控网络方法筛选功能异常CD8~+T细胞在Ig G和PD1抗体处理的特定基因、转录因子和细胞表面受体。结果发现对照组、PD1抗体与Ig G抗体处理组分别有28、17、33个特定表达基因。与对照组相比,Ig G和PD1处理组有2个转录因子Zfx、Zfhx3关闭表达,PD1处理组细胞表面受体Raet1b表达。Raet1b基因的表达可能使小鼠黑色素瘤功能异常CD8~+T细胞恢复功能,结果为抗病育种的相关基因研究提供理论基础。     

枯草芽孢杆菌生物素操纵元的初步改造

为了克服生物素生物合成中的抑制作用,提高生物素操纵元基因本底水平的表达,分别构建了整合表达载体pGJj01和pGJj02,通过双交叉整合的方式先后将线性化的pGJj01和pGJj02整合到枯草芽孢杆菌AS1094的染色体上,构建了枯草芽孢杆菌GJZ01,用强启动子P43-1替换掉生物素操纵元自身的启动子Pbiotin,并在bioB和bioI基因间加入强终止子和强启动子P43-2。经PCR和Southern检测表明,整合构建正确。试验可为下一步研究生物素操纵元基因表达提供良好的宿主菌素材。     

一株犬副流感病毒CPIV-BJ01株全基因组测序与其遗传变异分析

为分析本实验室分离的犬副流感病毒CPIV-BJ01株全基因组序列与其遗传变异情况,对CPIV-BJ01株全长进行分段扩增并测序,拼接获得全基因组序列,与GenBank发布的27株副流感病毒5型分别进行全基因组和包膜糖蛋白(F、SH和HN)核苷酸及氨基酸序列的相似性比对,分析其遗传进化关系。结果显示,CPIV-BJ01毒株与犬源PIV5 1 168-1亲缘关系最近,核苷酸相似性为99.9%,氨基酸相似性为99.8%。CPIV-BJ01的F和HN基因序列变化较为保守,核苷酸和氨基酸变化均在4%以内,其中F蛋白的氨基酸变化形成一处新的O-糖基化位点;CPIV-BJ01株的SH基因序列与其他演化分支毒株差异显著,核苷酸相似性为84.4%~97.0%,氨基酸相似性为31.8%~95.6%。综上,CPIV-BJ01株基因组序列与前人报道的毒株相比,在F、HN基因和部分非编码区存在核苷酸或氨基酸序列的改变,同时F蛋白存在糖基化修饰的改变,均为该毒株所特有,该研究结果丰富了中国CPIV流行株的基因组信息。