香蕉条斑病毒云南分离物ORFⅠ的原核表达及其抗血清制备

以连接在pMD-18T载体上的香蕉条斑病毒云南分离物(BSV)全基因组为模板,设计特异引物,PCR扩增获得ORFⅠ全长序列。目的片段及原核表达载体pET32(b)分别经EcoRⅠ和XhoⅠ双酶切后,连接构建重组质粒pET32-ORFⅠ,将鉴定为正确的重组质粒转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,获得原核表达OFRⅠ工程菌。工程菌在28℃条件下,用浓度为0.1 mmol/L的IPTG诱导表达6 h,离心收集菌液并超声波破碎,获得以含目的肽段的可溶性蛋白为主的融合蛋白。将融合蛋白通过Ni2+-NTA亲和层析柱纯化后,得到纯度较高的融合蛋白。以此蛋白为抗原免疫家兔,获得特异抗血清,该抗血清的效价达1∶100 000,Western Blot验证表明,抗血清的特异性较强。本研究为BSV的快速检测以及BSV编码蛋白的功能研究奠定了基础。     

高粱花叶病毒Hcpro、CP和PIPO基因酵母双杂交载体构建及自激活验证

采用同源克隆技术获得侵染甘蔗高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)的Hcpro、CP、PIPO基因片段.将该基因片段连接至pGBKT7载体,分别构建酵母双杂交诱饵载体pGBKTT-Hcpro、pGBKT7-CP和pGBKTT-PIPO,经PCR、酶切及测序鉴定,证明重组诱饵载体构建成功后,将重组质粒导入Y2H Gold酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用.结果表明,含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,表明重组诱饵质粒表达产物对酵母细胞无毒性.含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Leu、SD/-Trp/-Ade和SD/-Trp/-His营养缺陷平板上不能生长,表明重组诱饵质粒表达产物对ADE2、HIS3报告基因无自激活作用.研究结果为下一步利用酵母双杂交系统检测与高粱花叶病毒Hcpro、CP、PIPO蛋白相互作用的甘蔗蛋白提供基础.     

酵母双杂交技术研究NS3蛋白及其与CP，SP，NSvc4之间的互作

采用RT-PCR扩增水稻条纹病毒基因NS3,构建酵母表达载体,将其分别连接酵母诱饵载体pGBKT7与酵母捕获载体pGADT7,得到重组子pGAD-NS3和pGBK-NS3。自身毒性的实验结果表明,NS3蛋白对酵母细胞无毒性,其自身也没有自激活活性,不存在自身互作。将这2个重组子分别与水稻条纹病毒外壳蛋白CP、病害特异性蛋白SP、运动蛋白NSvc4两两共转化到酵母感受态细胞AH109中,转化产物涂布营养缺陷型培养基二缺、三缺、四缺平板,后经X-a-Gal染色观察,结果表明,NS3与SP的转化产物能在三缺平板上生长并在相应培养基中变蓝色,说明NS3与SP蛋白存在互作,该结果有助于进一步研究NS3蛋白的功能及彼此的互作在水稻条纹病毒致病机理上的作用。     

与水稻黑条矮缩病毒p5b互作的水稻基因片段筛选

 由水稻黑条矮缩病毒基因组S5片段第2个开放阅读框（ORF）编码的p5b是一个功能未知的病毒非结构蛋白。构建了酵母双杂交体系的含水稻cDNA表达文库的pGADT7载体,同时将p5b 基因构建到诱饵质粒pGBKT7上（pGBK p5b）,Western Blot和自激活实验结果显示p5b可在酵母中正确表达且无自激活活性。进一步利用p5b蛋白作为诱饵用酵母双杂交筛选水稻cDNA表达文库,鉴定出一些参与光合作用、呼吸作用等重要代谢过程的关键酶基因片段,这些酶可能与p5b蛋白之间存在相互作用,推测这些互作在病株症状发展过程中起作用。     

香蕉ROP1基因酵母双杂交体系的诱饵载体构建及毒性与自激活效应检测

用PCR技术获得香蕉ROP1基因片段,构建酵母双杂交系统表达载体pGBKT7-ROP1,测序正确后将重组质粒导入AH109酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性作用及对报告基因有无激活作用.结果表明,用PCR技术获得了正确的ROP1基因片段,并正确构建了ROP1基因的酵母双杂交表达载体,并转化到AH109酵母菌株中,含诱饵载体的AH109在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,含诱饵载体的AH109在His、Trp二重营养缺陷平板上不能生长,说明对报告基因无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统筛选与ROP1蛋白相互作用的蛋白奠定基础.     

PRSV NIa-pro、NIa-vpg、NIb酵母双杂交诱饵表达载体的构建及白激活检测

用PCR技术获得NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段，将这些基因分别克隆到pBD-GAL4载体中，构建酵母双杂交系统的诱饵载体pBD-GAL4-NIa-pro、pBD-GAL4-NIa-vpg和pBD-GAL4-NIb。测序正确后，将重组质粒导入YRG-2酵母菌株，检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用。结果表明，获得了正确的NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段，并成功克隆到pBD-GAL4诱饵载体中，且转化有诱饵载体的YRG-2在SD／Trp营养缺陷甲板上生长良好，说明表达产物对酵母细胞无毒性，对报告基因也无自激活作用，为下一步利用酵母双杂交系统检测与NIa-pro、NIa-vpg、NIb蛋白相互作用的蛋白奠定基础。     

OsRUS1酵母双杂交诱饵载体的构建及其自激活作用检测

采用PCR技术扩增水稻（Oryza sativa L）根UV-B敏感基因1（ROOT UV-B SENSITIVE 1,RUS1）四个不同片段[OsRUS1（1-1782）、OsRUS1（1-504）、OsRUS1（510-1282）、OsRUS1（1188-1782）],连接到T载体pMD18-T-Simple上,测序无误后分别亚克隆到诱饵载体pGBKT7上,酶切和测序结果表明构建的4个OsRUS1基因片段的诱饵载体构建成功,读码框正确;转化重组载体于酵母感受态细胞Y187中,用LacZ、MEL1活性检测法和营养缺陷型培养基SD-Trp-DO培养法进行自激活检测和毒性检测,结果表明诱饵载体对酵母菌株Y187没有转录激活活性和毒害作用。说明构建的4个OsRUS1基因片段的诱饵载体可以用于酵母双杂交系统中,为下一步从水稻cDNA文库中筛选互作蛋白奠定了基础。     

PRSV运动相关病毒蛋白的Sos恢复系统诱饵载体构建及白激活效应检测

为研究与番木瓜环斑病毒运动相关的病毒蛋白（CP、HC-Pro、CI）互作的寄主因子,构建以Sos恢复系统为原理的胞质酵母双杂交系统的3个病毒蛋白诱饵载体,并检测其自激活作用来验证是否适用于后续的文库筛选。通过RT-PCR从番木瓜环斑病毒海南分离物中扩增出这3个病毒蛋白的片段,按正确方向将目标片段分别插入诱饵载体pSos中,并将重组质粒导入酵母温度敏感酵母菌株cdc25H,检测其表达产物对酵母Sos恢复系统Ras信号通路的激活作用而产生的细胞温敏特性影响。结果表明,这3个含番木瓜环斑病毒运动相关的病毒蛋白的诱饵载体构建正确,对酵母菌株cdc25H的Sos恢复系统无激活作用,激活试验为阴性。     

PRSV运动相关病毒蛋白的Sos恢复系统诱饵载体构建及自激活效应检测

为研究与番木瓜环斑病毒运动相关的病毒蛋白(CP、HC-Pro、CI)互作的寄主因子,构建以Sos恢复系统为原理的胞质酵母双杂交系统的3个病毒蛋白诱饵载体,并检测其自激活作用来验证是否适用于后续的文库筛选.通过RT-PCR从番木瓜环斑病毒海南分离物中扩增出这3个病毒蛋白的片段,按正确方向将目标片段分别插入诱饵载体pSos中,并将重组质粒导入酵母温度敏感酵母菌株cdc25H,检测其表达产物对酵母Sos恢复系统Ras信号通路的激活作用而产生的细胞温敏特性影响.结果表明,这3个含番木瓜环斑病毒运动相关的病毒蛋白的诱饵载体构建正确,对酵母菌株cdc25H的Sos恢复系统无激活作用,激活试验为阴性.     

PRSV NIa-pro、NIa-vpg、NIb酵母双杂交诱饵表达载体的构建及自激活检测

用PCR技术获得NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段,将这些基因分别克隆到pBD-GAL4载体中,构建酵母双杂交系统的诱饵载体pBD-GAL4-NIa-pro、pBD-GAL4-NIa-vpg和pBD-GAL4-NIb.测序正确后,将重组质粒导入YRG-2酵母菌株,检测其表达产物对酵母细胞有无毒性及对报告基因有无激活作用.结果表明,获得了正确的NIa-pro、NIa-vpg、NIb基因片段,并成功克隆到pBD-GAL4诱饵载体中,且转化有诱饵载体的YRG-2在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,说明表达产物对酵母细胞无毒性,对报告基因也无自激活作用,为下一步利用酵母双杂交系统检测与NIa-pro、NIa-vpg、NIb蛋白相互作用的蛋白奠定基础.     

以cosmid质粒为载体的稻瘟病菌转化体系的建立及病菌基因文库的构建

 用潮霉素B（ hygromycin B）抗性基因和λ噬菌体的cos位点组建了一种cosmid质粒pSVhygB，以此质粒建立了稻瘟病菌的转化体系，并且构建了病菌的基因组文库。结果表明，pSVhygB质粒可用于稳定地转化稻瘟病菌，转化频率约为15个转化子／μg DNA，电击法转化并不能有效地提高稻瘟病菌的转化频率。构建的稻瘟病基因文库中包含将近10000个重组子克隆，随机挑取12个重组子的鉴定表明，都包含有外源插入片段，说明所建文库已达要求。     

MADS-box基因酵母双杂交系统的构建及鉴定

为研究香蕉中MADS-box基因相互作用的分子机理,筛选该基因表达产物在体内相互作用的靶蛋白,分别构建诱饵质粒载体和香蕉果实采后2 d的cDNA文库,采用共转化法转入酵母细胞中,经过初步筛选鉴定,证明已成功构建了MADS-box基因的酵母双杂交系统。该结果为发现MADS-box基因表达产物在体内相互作用的靶蛋白奠定了基础。     

酵母双杂交系统筛选与水稻条纹病毒Pc2互作的寄主蛋白基因片段

水稻条纹病毒编码的Pc2蛋白在病毒侵染及宿主症状发生中起作用。研究其与寄主间的分子互作有助于揭示病毒侵染与致病的分子机制。分别将编码Pc2 N端（Pc2-N）与Pc2 C端（Pc2-C）的基因片段克隆到酵母双杂交诱饵载体pGBKT7上，并构建水稻叶片cDNA文库，然后分别用Pc2-N和Pc2-C为诱饵筛选文库寻找与其互作的寄主因子。结果表明，诱饵载体中插入的Pc2-N和Pc2-C编码框和氨基酸序列均正确。Pc2-N对酵母菌株AH109无毒性和自主激活能力，但Pc2-C对酵母具有细胞毒性。文库滴度为4×107 CFU/mL，且大多数插入片段在500~2 000 bp之间。利用Pc2-N为诱饵筛选水稻cDNA文库，获得有8个候选阳性克隆。经序列测定和BLAST分析结果表明，这些克隆共编码5种蛋白，主要为胁迫相关蛋白与光系统相关蛋白。     

以cosmid质粒为载体的稻瘟病菌转化体系的建立及病菌基因文库的构建

用潮霉素Ｂ（ｈｙｇｒｏｍｙｃｉｎＢ）抗性基因和λ噬菌体的ｃｏｓ位点组建了一种ｃｏｓｍｉｄ质粒ｐＳＶｈｙｇＢ，以此质粒建立了稻瘟病菌的转化体系，并且构建了病菌的基因组文库。结果表明，ｐＳＶｈｙｇＢ质粒可用于稳定地转化稻瘟病菌，转化频率约为１５个转化子／μｇＤＮＡ，电击法转化并不能有效地提高稻瘟病菌的转化频率。构建的稻瘟病基因文库中包含将近１００００个重组子克隆，随机挑取１２个重组子的鉴定表明，都包含有外源插入片段，说明所建文库已达要求。     

剑麻酵母双杂交cDNA表达文库的构建及与AhKNOX2相互作用蛋白的筛选

植物KNOX（Knotted1-like homeobox）可通过蛋白质相互作用参与调控落果、纤维细胞发育、次生细胞壁发育、开花等事件。为筛选剑麻叶中与AhKNOX2相互作用的蛋白,采用SMART同源重组技术构建剑麻叶片酵母双杂交表达文库,利用AhKNOX2为诱饵筛选与之相互作用的蛋白。结果表明：文库总容量为3.9×10⁶ CFU,转化效率为9.15×10⁵ CFU/μg pGADT7-Rec,插入片段大小主要分布于0.5~3.0 kb之间,重组率为92%,保存的文库细胞密度为1.35×10⁸/mL,文库滴度为2.22×10⁷CFU/mL。构建的pGBKT7-AhKNOX2诱饵载体存在自激活性,5 mmol/L的3-氨基- 1,2,4-三唑（3-Amino-1,2,4-triazole,3-AT）能抑制诱饵载体的自激活,通过筛选获得了16个与AhKNOX2相互作用的蛋白。本研究成功构建剑麻叶片酵母表达文库,并筛选获得与AhKNOX2相互作用的蛋白,该结果为进一步研究AhKNOX2在剑麻中的功能奠定前期基础,为培育高纤维产量的剑麻新品种提供基因资源和理论基础。     

调控橡胶树法尼基焦磷酸合酶基因转录因子的初步筛选

为研究橡胶树中法尼基焦磷酸合酶基因(Hb FPS)的表达调控机制,采用酵母单杂交技术筛选了胶乳中与Hb FPS启动子结合的蛋白因子。将Hb FPS启动子与报告质粒p HIS2.1连接构建诱饵质粒p His-FPS,经筛选确定抑制背景表达的3-氨基三唑(3-aminotriazole,3-AT)浓度为10 mmol/L。同时以橡胶树胶乳m RNA为模板合成双链c DNA,并将双链c DNA、线性化的p GADT7Rec2载体和诱饵质粒p His-FPS共同转化酵母菌株Y187,两载体共转化效率为1.7×106 cfu/μg。筛选共得到阳性克隆36个,获得31条序列。对获得的c DNA序列进行生物信息学分析,得到2个转录因子序列,分别为类乙烯响应转录因子ERF003和Hb LMYC2。结果为进一步研究Hb FPS表达调控机制奠定基础。     

甘蔗线条花叶病毒RNA沉默抑制子的寄主互作蛋白鉴定

甘蔗线条花叶病毒（Sugarcane streak mosaic virus, SCSMV）是引起甘蔗花叶病的一种主要病原。SCSMV编码的P1蛋白是RNA沉默抑制子,在SCSMV抑制寄主的RNA沉默防御中发挥关键作用,但其作用机制尚未清楚。与寄主蛋白互作是RNA沉默抑制子发挥其抑制作用的主要途径之一,因此鉴定与病毒RNA沉默抑制子互作的寄主蛋白是研究抑制子作用机制的一个重要方法。为探究SCSMV P1抑制寄主RNA沉默的机制,本研究首先将SCSMV P1基因连接到质粒pGBKT7上构建诱饵质粒pGBKT7-P1,然后对pGBKT7-P1进行毒性和自激活检测,最后以pGBKT7-P1为诱饵,采用酵母双杂交技术从甘蔗cDNA文库中筛选与P1互作的寄主蛋白。结果显示,成功构建pGBKT7-P1诱饵质粒。将pGBKT7-P1诱饵质粒转入Y2H Gold酵母菌株后,酵母菌株在SD/-Trp平板及液体培养基中生长良好,表明pGBKT7-P1诱饵质粒对Y2H Gold酵母菌株无毒性。含pGBKT7-P1诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp/X-α-Gal平板上长出白色菌落未变蓝,在SD/-Trp/X-α-Gal/AbA和SD/-Trp/-Leu/X-α-Gal/AbA平板上无菌落生长,表明pGBKT7-P1诱饵质粒无自激活活性。用pGBKT7-P1诱饵质粒对甘蔗cDNA文库进行筛选,经SD/-Trp/-Leu/X-α-Gal/AbA平板筛选1次及SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade/X-α-Gal/AbA平板筛选3次后,获得42个阳性酵母克隆,提取阳性酵母质粒并导入大肠杆菌中扩大培养,经测序及blastx比对分析,获得13个可能与SCSMV P1互作的寄主甘蔗蛋白,分别是生长素应答蛋白IAA1、IAA15,转录因子NAC、GATA4、OFP4,真核翻译起始因子eIF5A,分子伴侣DnaJ,辅分子伴侣SBA1,重金属相关异戊二烯化植物蛋白HIPP35,mec-8和unc-52蛋白同系物抑制子SMU2,外膜孔蛋白OEP24,及2个未表征蛋白。基于这些蛋白的功能,推测P1可能通过与寄主蛋白互作来调控寄主防御反应相关基因的表达,和/或通过与寄主蛋白互作来影响寄主RNA沉默相关蛋白的合成、加工或转运,从而发挥其RNA沉默抑制子的功能。研究结果为后续深入解析P1抑制RNA沉默的作用机制奠定了重要基础。     

一种E.coli-Free的酵母同源重组系统稳定快速构建PLDMV侵染性克隆的新方法

侵染性克隆是研究病毒的重要工具,而偏大的病毒基因组及其在大肠杆菌中的不稳定给构建侵染性克隆造成很大困难。通常采用插入内含子和酵母同源重组等方式可以获得稳定克隆,但本实验最初利用酵母同源重组系统并未成功构建番木瓜畸形花叶病毒(PLDMV)的侵染性克隆。经研究证实,该不稳定现象确实存在于大肠杆菌中,而非酵母和农杆菌细胞。通过改良酵母同源重组方法,成功构建了有/无内含子intron 2的PLDMV侵染性克隆p35S-FL和p35S-FL-In2,农杆菌注射接种番木瓜均发病,侵染效率达64.7%~69.7%。本研究通过酵母同源重组质粒直接转化农杆菌,建立了一种10 d内即可稳定快速构建PLDMV侵染性克隆的E.coli-Free酵母同源重组新方法。该方法对其他在大肠杆菌中不稳定的植物病毒侵染性克隆的构建具有重要意义。     

大豆PM2蛋白(LEA3)表达可提高酵母重组子的耐盐性

大豆PM2蛋白属LEA3(late embryogenesis abundant group3)蛋白.本实验以含大豆PM2基因的重组载体pET28a/PM2为模板,PCR法构建酵母表达载体pYES2/PM2,并转化酵母细胞得到重组菌INV/PM2.SDS-PAGE电泳结果表明,INV/PM2重组菌可被诱导表达分子量约为50 kDa的蛋白条带,与目的蛋白的理论分子量(50 kDa)接近.利用液相色谱-电喷雾质谱对酵母重组子表达的重组蛋白进行分析鉴定.分别测定未转基因重组菌INV/pYES2和转PM2基因的重组菌烈V/PM2在无胁迫、和含1.8 mol/LNaCl、2 mol/L山梨糖培养基中的生长曲线.结果表明大豆PM2蛋白的表达对酵母正常生长没有影响.在含高盐的培养基里,转PM2基因酵母INV/PM2的延滞期短于对照菌.这表明PM2蛋白的表达可以提高酵母细胞的耐盐能力.但是在含山梨糖的高渗培养基里,两种菌的生长情况无明显差异.     

香蕉ACS启动子酵母单杂交报告载体的构建

对香蕉ACS基因启动子进行分析，选取关键元件通过人工合成和套叠PCR技术得到一段191 bp长度含有3个重复元件的DNA序列，把该序列构建报告载体pMmakeHIS2，经过酵母单杂交实验，结果表明：载体构建成功，单杂交筛选转录因子效果良好。pMmakeHIS2转化效率达到1.6×106个克隆/3 μg，酵母单杂交获得156个阳性克隆，实验为研究香蕉ACS基因调控因子打下基础。