少孢节丛孢菌丝氨酸蛋白酶基因同源性分析

为了比较不同地理株的捕食线虫性真菌-少孢节丛孢菌丝氨酸蛋白酶基因的同源性,首先利用Biospin真菌基因组DNA提取试剂盒,提取少孢节丛孢菌内蒙古株(Arthrobotrys oligospora CHIM)的DNA,然后根据GenBank中相应丝氨酸蛋白酶基因,分别设计上下游引物；再经PCR扩增后,纯化并回收扩增产物,然后进行序列测定并分析.结果表明:少孢节丛孢菌内蒙古株丝氨酸蛋白酶基因序列与少孢节丛孢菌瑞典株(AY444597)和少孢节丛孢菌云南株(AF516146)同源性分别为80.3％和84.1％；虽然这3株菌具有较高的亲缘性,但其差异也非常明显,这一结果说明少孢节丛孢菌在不同国家或地区间有差异.     

卵寄生真菌虫草棒束孢几丁质酶基因IFCHI1的克隆与分析

为研究卵寄生真菌在寄生并破坏卵的过程中几丁质酶的作用,本研究从烟草南方根结线虫卵上分离得到虫草棒束孢HNE3,采用RT-PCR及RACE技术,首次克隆得到一个几丁质酶基因IFCHI1。该基因DNA序列全长1 417 bp,具有1个内含子,长度为61 bp,包含1个1 185 bp的开放阅读框(ORF),编码1个由394个氨基酸组成的蛋白。通过在线软件分析,该蛋白理论分子量为44.1 k Da,等电点为4.88。通过Gen Bank比对,几丁质酶IFCHI1属于第18家族糖基水解酶,比对分析不同来源真菌几丁质酶,发现该几丁质酶具有典型的催化区保守序列SIGGW和FDGIDIDWE及结合区保守序列GTWEQGVYDY和GLGGAMWWESS。同源性比对发现,该几丁质酶同昆虫寄生真菌几丁质酶同源关系近。结果表明,从虫草棒束孢HNE3克隆得到几丁质酶基因IFCHI1,为进一步明确该菌产生的几丁质酶对南方根结线虫卵壳降解及降低孵化率的作用机理提供理论依据。     

球孢白僵菌HFW-05几丁质酶基因的克隆与序列分析

通过对粉虱、小菜蛾高效的球孢白僵菌HFW-05几丁质酶基因的克隆及序列分析,旨在从分子水平上了解HFW-05菌株的几丁质酶特性。根据已发表的几丁质酶基因序列(EU828354)设计几丁质酶基因全长引物,扩增HF-WBbchit1全长基因,与大肠杆菌(Escherichia coli)克隆载体pMD19-T连接获得含有HFWBbchit1全长基因的重组质粒pMDchit1并测序。该基因的编码区包括1 047 bp,编码了348个氨基酸,分子量约为36.795 kDa,进行同源性比较分析结果表明:其基因序列与球孢白僵菌菌株NCIM1216几丁质酶基因(EU828354)和球孢白僵菌菌株Bb0062几丁质酶基因(AY145440)的核苷酸同源性最高,同源性达到98%。氨基酸序列与球孢白僵菌菌株Bb0062几丁质酶(AAN41259)同源性达到99%。     

棘孢木霉几丁质酶基因的原核表达、复性、纯化以及酶学性质研究

为高效表达几丁质酶基因tachi1,研究Tachi1的酶学性质。采用PCR技术从棘孢木霉中克隆了几丁质酶基因tachi1并与pEHisTEV原核表达载体融合,转化大肠杆菌BL21。经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,获得了以包涵体形式高效表达的Tachi1。包涵体经洗涤、溶解、复性和纯化后获得了高纯度的Tachi1。复性后的Tachi1具有较高的几丁质酶活性,该几丁质酶反应的最适温度为50℃,最适pH 5.5。几丁质酶在30~35℃下稳定,在pH 3~7之间几丁质酶有较高活性。     

梨几丁质酶基因克隆及其生物信息学分析

对克隆获得的梨几丁质酶基因Lchi1进行生物信息学分析,从而为该基因的功能鉴定提供理论基础,以期为梨的抗病育种提供基因来源。根据Genbank中已克隆得到的几丁质酶基因保守区,在梨基因组数据库中进行Blast比对,调取DNA序列,从而设计引物,以高抗腐烂病品种‘小香水’(Pyrus ussuriensis cv. Xiaoxiangshui)为研究材料,克隆获得梨几丁质酶Lchi1基因cDNA全长,并对其进行初步的生物信息学分析。梨基因组数据库中调取的DNA序列2535 bp,含有3个外显子区、2个内含子区。Lchi1基因全长1300 bp,编码322个氨基酸,其蛋白的分子式为C1607H2407N415O468S17,分子量为35573.3 Da,理论等电点为7.10。二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,三级结构具有高度保守性。Lchi1编码蛋白为可溶性胞外蛋白,存在少量的潜在磷酸化位点,属于糖苷水解酶19家族,含有N-端信号肽,但是缺乏几丁质结合区。Lchi1基因属于CLASSⅡ几丁质酶基因,与其它科属植物的几丁质酶基因相似性均较高。     

紫花苜蓿几丁质酶基因MsChiⅣ克隆及序列分析

本研究根据截形苜蓿(Medicago truncatula)根部的几丁质酶基因保守序列(GenBank登录号:AF167328)设计引物,通过RT-PCR直接扩增的方法得到了紫花苜蓿(Medicago Sativa L.)根部几丁质酶基因保守序列.根据得到的保守序列设计3'端和5'端特异引物,分别从3'端和5'端扩增延长该片段,最后通过序列拼接获得紫花苜蓿根部一种几丁质酶基因的全长cDNA序列,命名为MsChiⅣ(GenBank登录号:FJ487629).MsChiⅣ基因全长为1 025 bp,开放性阅读框全长为849 bp,编码282个氨基酸,分子量为30.5 kD,预测等电点为4.66,其结构包括信号肽、几丁质结合区、糖苷水解酶区,为Ⅳ类几丁质酶,属于几丁质酶第19家族,在氨基酸水平上与截形苜蓿几丁质酶蛋白同源性最高,达到98%.蛋白结构分析表明该基因编码蛋白为非跨膜蛋白,存在于细胞质中.     

黄瓜几丁质酶基因克隆及与白粉病抗性关系的初步研究

本研究采用常规PCR技术在黄瓜抗白粉病品种JIN5-508中克隆得到几丁质酶基因,并利用荧光定量PCR分析该基因在接种白粉菌后的表达变化。研究结果显示:接菌后几丁质酶基因表达量明显上升,在24 h达到最高值,是其对照的7倍;接菌24 h后,几丁质酶基因表达量迅速下降,最终与对照趋于一致。从具有不同抗白粉病特性的品种中克隆得到几丁质酶基因并进行同源性比对,获得4个多态性位点,对品种间几丁质酶基因开放阅读框(ORF)所编码的氨基酸序列进行了比对,发现了2个氨基酸差异位点,其中抗感白粉病品种在第557个碱基位点即第184个氨基酸位点上存在差异。进一步以抗病品种JIN5-508与感病品种D8杂交得到的F2代为材料,从苗期(2~3片真叶)人工接种白粉菌,1周后根据幼苗发病情况鉴定出F2代中表现为抗病的植株和感病的植株,并以此为材料克隆几丁质酶基因,成功克隆得到F2抗与F2感的几丁质酶基因,发现F2抗性植株中克隆到的几丁质酶基因差异氨基酸位点处的氨基酸与抗病品种一致,而从F2感病株中克隆得到的几丁质酶基因差异氨基酸位点处的氨基酸与感病品种一致。研究结果表明,几丁质酶基因与黄瓜的白粉病抗性密切相关,可利用此差异位点进一步发展与黄瓜白粉病相关的功能性分子标记。     

棘孢木霉ACCC30536葡聚糖酶Glu41基因克隆及分析

克隆获得生物防治菌棘孢木霉（T. asperellum）ACCC30536 菌株葡聚糖酶基因Glu41 的cDNA序列和DNA序列,cDNA和DNA的GenBank接受号分别为KJ541741 和KJ541742,编码区长度为1134bp,编码378 个氨基酸。克隆获得的启动子序列长度1500bp,含有6 个逆境响应元件。BlastP 相似性分析表明该基因与Glyco-hydrolase-16 家族中棘孢木霉CBS433.97 基因同源性最高相似度是60%,SignalP 信号肽分析显示N端第25 个和第26 个氨基酸中间存在一个信号肽剪切位点（AFA||AP）。Pfam 蛋白家族分析显示它属于Glyco-hydrolase-16 家族的葡聚糖酶基因。将棘孢木霉ACCC30536 菌株葡聚糖酶基因Glu41 基因对Glyco-hydrolase-16 家族中木霉属的CBS433.97 基因组进行同源性搜索,在基因组上获得4个同源序列。4 个同源基因表达中仅有Glu41 在杨树根茎叶粉的诱导条件下表达。表明棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu41 与生物防治相关。     

黄瓜棒孢叶斑病菌的分子鉴定及rDNA-ITS序列分析

为了分析不同地区黄瓜棒孢叶斑病菌的种内分化,能够准确地鉴定该病菌,以服务于黄瓜抗病育种,对2007-2014年采集的黄瓜棒孢叶斑病菌多主棒孢经单孢纯化获得34个菌株。利用公开发表的特异性引物CCF/CCR对其进行了PCR分子鉴定,结果表明:34个菌株均扩增得到了预期272 bp的特异片段,说明均为多主棒孢菌。应用真菌核糖体rDNA区通用引物ITS1和ITS4分别扩增各个菌株的r DNA内转录间隔区序列,经测序并比对分析,34个菌株均扩增得到了559 bp的特异片段,其中32个从黄瓜上分离的多主棒孢病菌菌株碱基序列完全一致,2个从番茄上分离的菌株碱基序列完全一致,二者的差异在于2个SNP位点T-C、G-A的突变,二者相似度为99.64%。说明,多主棒孢菌属种间的ITS区序列高度保守,利用ITS序列分析方法可以为多主棒孢菌的分类鉴定及系统发育研究提供依据,可以区分出黄瓜和番茄寄主上的多主棒孢菌。     

温度和PH值对节丛孢属食线虫真菌生长的影响观察

对ｐＨ值和温度对节丛孢属食线虫真菌生长的影响进行了观测,结果表明,节丛孢属食线虫真菌在ｐＨ５．０～８．０之间均能够生长,但ｐＨ６．０～６．５时,生长最佳,真菌在１０～３０℃时均能生长,５℃和３５℃时则基本停止生长,真菌在２０～２５℃激发,生长最佳。     

玉米链格孢菌叶枯病病原菌的分子鉴定

对玉米链格孢菌叶斑病病原菌进行了分离、纯化,并按照柯赫氏法则证明其为玉米链格孢菌叶斑病病原菌。利用PCR技术对病原菌核糖体DNA内转录间隔区(internal transcribed spacer)进行扩增,并克隆、测序,测序结果显示其与GenBank中报道的细链格孢菌(Alternaria tenuis)同源性为99%,结合形态学特征,确定该病原菌为细链格孢菌。     

粟弯孢霉叶斑病菌钙调磷酸酶基因克隆及表达分析

粟弯孢霉叶斑病为谷子重要的叶部病害，为了解钙调磷酸酶信号途径在粟弯孢霉叶斑病菌中的功能，对粟弯孢霉叶斑病菌钙调磷酸酶基因进行了克隆和初步分析。通过简并PCR法扩增获得了粟弯孢霉叶斑病菌钙调磷酸酶催化亚基ClCna和调节亚基ClCnb基因的同源片段，并利用RACE技术获得了ClCna和ClCnb基因序列同源片段的全长cDNA序列。粟弯孢霉叶斑病菌ClCna和ClCnb基因编码的蛋白与其他病原真菌钙调磷酸酶蛋白具有很高的同源性，ClCna基因编码的蛋白含有钙调素结合位点、钙调磷酸酶调节亚基结合位点和自身抑制调节位点，而ClCnb基因编码的蛋白含有4个钙离子结合位点。利用钙调磷酸酶特异性抑制剂环孢素A处理粟弯孢霉叶斑病菌分生孢子，发现分生孢子的萌发率明显下降。利用实时荧光定量PCR方法分析粟弯孢霉叶斑病菌中ClCna和ClCnb基因在非生物胁迫下的表达模式，在山梨醇和氯化钠胁迫下都是诱导表达，因此，推测这2个基因可能在粟弯孢霉叶斑病菌的逆境胁迫及孢子萌发中起重要的作用。     

杂交云杉(Picea engelmannii-glauca)不同类型几丁质酶的生物信息学分析

根据氨基酸的序列特征,可将植物几丁质酶划分为Ⅰ~Ⅶ七类。由NCBI数据库可知,对于云杉不同类型几丁质酶研究甚少,其中以杂交云杉(Picea engelmannii-glauca)上传的氨基酸序列最为完善,包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅶ四类,但均未对其生物信息学进行分析。本研究以杂交云杉的四类几丁质酶氨基酸序列为研究对象,利用生物信息学分析方法对其蛋白质进行鉴定。结果表明,四类几丁质酶蛋白分子量大小为24~36 kD,均为亲水性蛋白;具潜在磷酸化位点,且位于丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸上,但不含糖基化位点;除Ⅱ类几丁质酶外,其余均具信号肽位点;亚细胞定位发现,四类几丁质酶蛋白都属分泌蛋白;保守结构域分析可知,四类几丁质酶蛋白全为蛋白19家族,且兼具溶菌酶活性;二级结构主要由4部分组成,包括无规则卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角,除Ⅰ和Ⅳ类外,其余两类均具1个跨膜结构域;系统发育树分析可知,四类几丁质酶进化过程既有所发展,又相对保守。该研究为深入研究云杉属几丁质酶的生物学功能和调控机制提供一定的理论依据,为云杉的抗病性育种提供一定的依据。     

猪传染性胃肠炎病毒S基因A抗原位点的克隆及原核表达载体的构建

【研究目的】对猪传染性胃肠炎病毒S基因A抗原位点进行克隆和原核表达载体的构建。【方法】参考GenBank上公布的TGEV S基因A抗原位点序列,应用Primer6.0设计一对含酶切位点的引物,用于RT-PCR扩增A抗原位点目的片段,将扩增产物连接于paesy-T克隆载体上构建克隆载体,用EcoR I和Xhol I对表达载体PET-32a（+）和重组质粒进行酶切,将酶切产物亚克隆至PET-32a（+）多克隆位点上,连接、转化至BL21(DE3),构建A位点的原核表达载体,并对阳性重组质粒进行酶切、PCR和测序鉴定。【结果】所扩增的目的片段的大小为534bp,与原核表达载体连接后,经核苷酸及推导的氨基酸序列分析表明,该基因与其它猪传染性胃肠炎病毒相应基因具有很高的同源性,说明成功地构建了TGEV S 基因A抗原位点的原核表达载体。【结论】TGEV S 基因A抗原位点原核表达载体的成功构建,填补了中国国内单独针对此位点进行研究的空白,也为TGEV诊断方法的建立提供良好的技术基础。     

链格孢属真菌的分子复核鉴定及系统发育研究

为了验证中国林业微生物保藏管理中心库藏链格孢属(Alternaria Nees)菌种资源分类地位的准确性,探索一种链格孢属真菌的快速复核鉴定方法,本研究采用ITS序列分析、NCBI blast以及系统发育分析等方法,对中国林业微生物保藏管理中心库藏链格孢属的36个种及未定种的375个菌株进行分子复核鉴定以及系统发育关系研究。结果表明：本研究的375个菌株中,有21个菌株的分类地位不准确,其中有9株菌的ITS序列与链格孢属菌种的同源性在92%~96%之间,另外12株菌的ITS序列与链格孢属菌种的同源性在60%~85%之间。基于ITS序列构建的NJ树显示,29个小孢子种的37个生物型形成了一个稳定的分支,而6个大孢子种与外群Ulocladium sp.聚在一个分支。本研究中,ITS序列分析可以用来区分和鉴定形态差别明显的大孢子种,但无法区分亲缘关系较近的29个小孢子种。     

毛果杨半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3的基因克隆和原核表达分析

为研究毛果杨半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3的酶学特征和生理功能,本实验对PtCP3进行了基因克隆和原核表达分析。从毛果杨(Populus trichocarpa Torr.Gray)中克隆得到半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3,将其克隆至pMD-18T载体。进一步构建原核表达载体pET30a-PtCP3,并在大肠杆菌(Escherichia coli)中成功诱导表达重组蛋白,然后通过包涵体洗涤法对目的蛋白进行纯化。测序结果表明,PtCP3基因CDS序列全长1074 bp,含有木瓜蛋白酶的保守催化位点和组织蛋白酶B的保守结构域。序列分析结果显示,半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3编码357个氨基酸,预测N-末端含有长度为27个氨基酸残基的信号肽序列,去除信号肽后蛋白酶大小为36.515 kDa,理论等电点为7.44。SDS-PAGE电泳结果显示,可以检测到大小约为42 kDa的目的条带,并可通过包涵体洗涤法在体外得到了高表达量、单一的重组蛋白PtCP3。     

橡胶树胶孢炭疽病菌Cg4LysM基因对菌丝生长的影响

本研究通过PT-PCR技术克隆了橡胶树胶孢炭疽病菌的1个候选效应蛋白基因并命名为Cg4LysM。该基因含1 983 bp的完整开放阅读框(ORF),编码660个氨基酸的多肽。生物信息学分析结果表明,该蛋白含有4个LysM保守结构域,不含任何跨膜结构域,其1~20位氨基酸是典型的信号肽序列,推测为胞外分泌蛋白。氨基酸序列比对结果表明,Cg4LysM与草莓胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides Nara gc5)、高粱炭疽病菌(Colletotrichum sublineola)、石膏样小孢子菌(Microsporum gypseum CBS)的LysM蛋白同源,同源性分别为97%、59%、55%。此外,本研究根据同源重组的原理构建了该基因的敲除突变体△Cg4LysM,进一步分析发现,△Cg4LysM的生长速度慢于野生型菌株,暗示Cg4LysM与胶孢炭疽菌的生长有关。     

间接竞争酶联免疫吸附法应用于采后水果组织中葡萄孢菌的定量分析

灰霉病是导致水果采后巨大经济损失的主要病害,其致病菌为葡萄孢菌。葡萄孢菌通常以潜伏侵染的形式存在,一旦病原菌发展蔓延则引起健康果实的迅速腐烂变质。因此,开发快速、灵敏的葡萄孢菌检测和定量分析方法势在必行。本文介绍了一种用于测定苹果(Red Delicious)、鲜食葡萄(Pink Moscatel)和梨(William’s)组织中葡萄孢菌的间接竞争酶联免疫吸附法(ELISA)。该方法的原理是基于水果组织中葡萄孢菌抗原与交联固定在微量滴定板表面的葡萄孢菌纯化抗原对于单克隆抗体结合位点的竞争作用。为了验证该方法的有效性,进行了如选择性、线性分析、精密度、准确性、灵敏性等大量的参数测定。该方法对于葡萄孢菌抗原的检测限为0.97μg.mL-1,为了保证测定的稳定性,事先将纯化抗原固定长达4个月。应用该方法可以对尚未表现症状的任何水果中的葡萄孢菌进行检测定量分析。通过与一项DNA定量测试结果进行对比,表明ELISA法的测定结果与DNA分析结果具有很好的相关性。本研究结果表明,新开发的测试方法实现了对无发病症状的果实中葡萄孢菌的检测分析,具有成本低廉、操作简便、快捷等优点,可将其应用于世界各国对水果等植物的病害检疫领域。     

细粒棘球蚴TSP1和TSP6基因的克隆及生物信息学分析

为了研究绵羊细粒棘球蚴重要抗原基因Tetraspanin 1-TSP1(TSP1)和Tetraspanin 1-TSP6(TSP6)的功能,对Gen Bank中Eg基因组数据库检索,获得TSP1和TSP6的c DNA序列并设计特异性引物。以Eg头节为总RNA模板,进行RT-PCR,将PCR产物克隆到p MD19-T载体后测序并进行生物信息学分析。TSP1 c DNA全长792个核苷酸,编码263个氨基酸,该多肽含有3个潜在的N端糖基化位点,2个N端酰基化位点,与已登录的标准株TSP1基因序列(EG_11043)同源性为98.99%,其推导的氨基酸序列同源性为98.48%;TSP6 c DNA全长666个核苷酸,编码221个氨基酸,该多肽含有5个N端酰基化位点,1个酪氨酸激酶磷酸化位点,与已登录的标准株TSP6基因序列(EG_00715)同源性为98.18%,其推导的氨基酸序列同源性为85.07%。运用分子生物学软件对Eg TSP1和TSP6基因进行生物信息学分析,预测已知序列的蛋白质抗原的结构和表位,为疫苗的研发奠定了前期基础。     

兔出血症病毒VP60基因的表达及其免疫原性研究

为研究兔出血症病毒VP60基因原核表达蛋白的免疫原性。采用RT-PCR方法扩增了RHDV衣壳蛋白VP60基因。PCR产物纯化后连接T载体,提取质粒后进行序列测定,将测序正确的纯化产物经双酶切,克隆入原核表达载体PET28b中,构建原核表达载体。将鉴定正确的重组质粒转化表达宿主菌E. coli RosettaTM中,用IPTG诱导培养重组表达菌。结果表明：经SDS-PAGE分析,在相对分子量62.0 KD处可见明显的表达带,经Western blot鉴定,在62.0 KD处出现明显的反应带。以纯化的重组蛋白制备的抗血清可以与纯化的RHDV发生特异性的ELISA反应。说明RHDVVP60基因原核表达蛋白具有较好的免疫原性。