福寿螺多功能纤维素酶基因egx的克隆及其体外功能性表达

 【目的】克隆福寿螺多功能纤维素酶基因egx,并在大肠杆菌和哺乳动物细胞中进行表达分析。【方法】通过RT-PCR的方法,从福寿螺胃组织总RNA中克隆福寿螺多功能纤维素酶基因egx序列,连接克隆载体pMD18-T,再通过Eco RⅠ和NotⅠ两个酶切位点分别与表达载体pET-32a（+）及pcDNA3.1（+）连接,构建原核、真核表达载体,并在E.coli BL-21（DE3）和猪肾细胞PK15中进行表达,最后采用DNS法测定表达产物酶学活性。【结果】RT-PCR扩增得到1 326 bp的序列,包括1 185 bp的编码序列和部分侧翼序列,编码序列与已报道的福寿螺多功能纤维素酶基因cDNA序列相似性为99%,氨基酸序列相似性为100%。原核细胞表达产物经包涵体复性后,对羧甲基纤维素钠、2-羟乙基纤维素、羟乙基纤维素、微晶纤维素、木聚糖的水解活性分别为：24.78、15.67、18.42、600.91和175.43 U•mg-1;而在PK15细胞中重组酶对以上5种底物的活性分别为：0.84、0.78、1.01、14.62和4.23 U•mL-1。【结论】克隆出了福寿螺多功能纤维素酶基因,并能在大肠杆菌和哺乳动物细胞中成功地表达。     

功能性猪α干扰素基因的表达及活性检测

[目的]检测克隆猪α干扰素基因（IFN-α基因）在毕赤酵母中的表达。[方法]经植物血凝素（PHA）诱导后,提取猪外周血淋巴细胞,并用RT-PCR方法获得IFN-α基因,将该基因与真核表达质粒pPIC9K连接,并电转入毕赤酵母GS115菌中,经甲醇诱导表达后,SDS-PAGE电泳检测IFN-α蛋白表达,Western-blot分析IFN-α蛋白活性。[结果]重组转化菌株经甲醇诱导后能表达相对分子质量约为19kD的蛋白质,该蛋白质能与相应抗体产生免疫反应。[结论]实现了猪功能性IFN-α基因表在毕赤酵母中表达,为进一步探讨IFN-α的生物学活性研究奠定了基础。     

高产纤维素酶绿色木霉基因工程菌的构建

[目的]构建CBHⅡ基因过量表达的绿色木霉工程菌。[方法]根据绿色木霉cDNA序列设计合成引物,PCR扩增CBHⅡ基因序列,将完整的目的基因与表达载体pCAMBIA1302连接,转入大肠杆菌DH5α中,获得重组质粒pCAMBIA1302-CBHⅠ。再将pCAM-BIA1302-CBHⅠ重组质粒与瑞氏木霉外切葡聚糖纤维二糖水解酶Ⅱ（CBHⅡ）PcbhⅡ启动子片段连接,将潮霉素磷酸转移酶（hyg）基因片段插入PcbhⅡ启动子下游,转入大肠杆菌DH5α中,获得重组表达质粒pCAMBIA1302-CBHⅡ。[结果]构建的重组表达质粒电转化后经SDS-PAGE电泳检测,绿色木霉纤维素酶CBHII基因在原宿主菌中成功过量表达,证实CBHⅡ基因在PcbhⅡ启动子控制下进行高效表达。[结论]为高产纤维素酶系的工业化菌株构建奠定基础。     

黄粉虫不同发育时期酚氧化酶活性及表达差异研究

[目的]研究黄粉虫不同发育时期酚氧化酶（PO）的活性及其酶原（PPO）mRNA表达量差异。[方法]用3种不同的处理方式处理黄粉虫末龄幼虫、蛹和成虫。24 h后测定血淋巴的PO活性,并通过半定量RT-PCR方法检测PPO的表达量。[结果]PO活性表现出随龄期推进活性加强的趋势,即成虫的活性最高,蛹次之,末龄幼虫最低。没有经过处理时,蛹期几乎没有PPO基因的表达。经细菌处理后,PPO表达量增加,但末龄幼虫最低。[结论]黄粉虫不同发育时期的血淋巴PO活性以及表达量存在差异,具有发育时期相关性。     

外源铁蛋白基因NtFerl对粳稻生理影响的研究

[目的]验证铁蛋白基因的功能,提高转基因粳稻的含铁量和转基因粳稻对盐胁迫和生物胁迫的抗性。[方法]利用农杆菌介导法将烟草铁蛋白基因mnrl导入粳稻基因组。[结果]对T0、T1代卡那霉素抗性植株PCR、Southern杂交、Northern杂交和RT—PCR检测分析表明,外源基因已整合到粳稻基因组中,并能够稳定遗传表达。转基因粳稻超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和叶绿素相对含量高于对照,丙二醛（MDA）含量低于对照,其根、叶片和糙米中铁含量均高于对照。接种稻瘟病病菌后转基因植株叶瘟指数低于对照。[结论]转入外源铁蛋白基因NtFerl能够提高粳稻的含铁量和转基因粳稻对盐胁迫和生物胁迫的抗性。     

胸膜肺炎放线杆菌ApxIA N端基因的克隆与原核表达

[目的]为猪接触传染性胸膜肺炎的诊断和基因工程疫苗的研制提供理论依据。[方法]以胸膜肺炎放线杆菌（APP）血清10型菌株为材料,采用PCR技术对其ApxIA的N端基因进行扩增,将扩增产物转入克隆载体和表达载体中进行克隆和表达,用重组表达质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）,利用免疫印迹分析鉴定ApxIAN端基因表达产物的免疫活性。[结果]ApxIA N端基因PCR扩增产物与标准10型ApxIAgene（D16582）的同源性为99.7%。NcoI和HindⅢ双酶切鉴定结果表明,目的基因已成功转入原核表达载体pET-32a中。含重组质粒的大肠杆菌BL21经IPTG诱导后表达了相对分子量为779 kDa的目的蛋白,该蛋白分子量与标准ApxIA蛋白（Marker）相同。[结论]SDS-PAGE电泳和免疫印迹检测结果表明,ApxIAN端基因在表达载体中得到高效表达,且表达产物具有免疫活性。     

带有组氨酸标签的蛇毒基因在毕赤酵母中的表达

[目的]通过巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）表达带有组氨酸标签的蛇毒基因。[方法]利用基因重组技术,以海蛇基因为材料,通过PCR技术在N末端添加一个六聚组氨酸纯化标签,并将重组质粒导入菌株GS115,用1%甲醇诱导后,分泌表达了重组蛋白。[结果]测序结果显示该标签已成功插入,SDS-PAGE检测到分子量为28.5 kD的目的蛋白。[结论]成功表达了带有组氨酸标签的蛇毒蛋白,其具有良好的降纤活性。     

缩胆囊素主动免疫对猪生产性能的影响

[目的]利用分子生物学技术扩增猪CCK基因活性片段,检验主动免疫CCK融合蛋白对肉猪生长是否有促进作用。[方法]采用RT-PCR技术成功扩增猪缩胆囊素基因C-端活性片段,并在大肠杆菌中进行表达。[结果]主动免疫0.5和1.5mg/mlCCK疫苗处理组肉猪,试验期肉猪平均日增重较空白对照组分别提高5.81%和7.36%（P〈0.05）,采食量分别提高4.04%和2.53%。利用SDS-PAGE可获得相对分子质量45000的融合蛋白。融合蛋白主要以可溶形式表达。Wesrtern Blot证实融合蛋白与CCK-8阳性血清具有良好的免疫反应性。[结论]主动免疫CCK对肉猪生长具有一定促进作用。     

鸡γ-干扰素与新城疫病毒F蛋白抗原表位融合基因的构建与表达

[目的]研究鸡γ-干扰素（ChIFN-γ）的免疫佐剂功能,构建ChIFN-γ与新城疫F蛋白抗原表位（NDV F2-3）的融合基因,并进行原核表达。[方法]以头尾相连的方式构建鸡γ-干扰素基因与NDVF2-3的pET-32a重组质粒,经PCR扩增、双酶切和测序鉴定后,重组子在E.coliBL21细胞进行IPTG诱导融合蛋白表达,采用SDS-PAGE和Western blot方法分别检测表达的产物。[结果]获得了726 bpChIFN-γ与NDVF2-3融合基因,经原核表达,融合蛋白分子量约为35 000,能与相应的抗体结合。[结论]ChIFN-γ与NDVF2-3串联基因在原核细胞中能有效表达,且融合蛋白具有一定的免疫活性。     

稳定表达鸡恒定链基因的P815细胞株的建立与鉴定

[目的]获得稳定表达鸡恒定链基因（Ii）的P815细胞株。[方法]利用PCR方法获取鸡Ii链基因,利用脂质体转染P815细胞,加入G418筛选阳性细胞克隆,最后利用RT-PCR进行鉴定。[结果]通过PCR获得鸡Ii基因,大小为672 bp,进一步定向插入真核表达载体,构建重组质粒pEGFP-C1-Ii,经双酶切鉴定后转染P815细胞,通过多次克隆获得含鸡Ii链基因并能稳定表达的阳性细胞株,经RT-PCR再次鉴定,并命名为P815-Ii。[结论]获得了稳定表达鸡Ii的P815细胞株,为进一步研究Ii的结构与功能奠定了基础。     

茶麸对福寿螺室内毒杀试验

[目的]为田间茶麸防治福寿螺提供依据。[方法]采用不同用量茶麸,在不同施用方法和不同温度下对福寿螺进行毒杀作用试验,探求最佳的施用方法、最经济的施用量和最好的毒杀效果。[结果]比较理想的福寿螺毒杀方法是:在气温比较高条件下(30℃以上),用开水浸泡茶麸,以2000倍的茶麸浸出液浸泡毒杀福寿螺。[结论]茶麸浸出液对福寿螺有很好的毒杀效果。     

产耐热性纤维素酶菌株的分离·鉴定及其酶学性质研究

[目的]筛选耐热性纤维素降解细菌菌株,进行鉴定并研究其酶学特性。[方法]采用刚果红法从腐烂秸秆与腐殖质土壤样品中分离纤维素降解菌,通过形态学观察与16S rRNA序列分析鉴定其种属,并对该纤维素酶进行酶学性质研究。[结果]筛选到1株纤维素酶活性高的菌株NP29,经鉴定该菌株为芽孢杆菌属(Bacillus)微生物。对该菌所产纤维素酶酶学特性的研究表明,该酶反应的最适pH为4.5,最佳反应温度为65℃,具有良好的pH稳定性和热稳定性。在37℃、pH7.0的条件下,该菌株在发酵36 h后纤维素酶活性可达1.8 U/ml,且产酶量与细菌生长密切相关。[结论]     

产纤维素酶菌株对烟叶纤维素和可溶性总糖的影响

[目的]探讨产纤维素酶菌株(Bacillus subtilis)对烟叶纤维素和可溶性总糖的影响。[方法]以产纤维素酶Bacillus subtilis-89(BS-89)菌株对烟叶进行发酵,研究不同菌龄、种量、发酵温度和发酵时间对烟叶纤维素和可溶性总糖的影响。[结果]随着接种量、发酵时间和温度的增加,烟叶纤维素含量均呈明显降低的趋势,可溶性总糖含量呈现升高的趋势。不同菌龄对纤维素和可溶性总糖含量也有影响,其中以菌龄48 h的处理组影响最大。[结论]产纤维素酶菌株BS-89能有效降解烟叶中纤维素含量,明显提高可溶性糖的含量。     

纤维素降解菌的筛选及其混合发酵研究

[目的]为纤维素的高效降解提供理论依据。[方法]从森林落叶土、腐烂的秸秆和农家堆肥等含有木质纤维素降解菌的样品中筛选出能较好降解纤维素的菌株,对其进行单独与混合发酵培养。[结果]最终筛选出4株能较好降解纤维素的菌株,初步判断为3株细菌,1株放线菌。菌株的混合培养在一定程度上提高了纤维素酶活,菌株组合D6/D7的酶活72 h达67.12 U,相当于其单独培养时的2倍。多数菌株的纤维素酶活随时间的变化曲线表现为先上升后下降再上升的趋势,但菌株组合D6/D7的稳定性较好。[结论]菌株的混合培养可以提高纤维素酶活,尤其是菌株组合D6/D7。     

纤维素分解菌的分离筛选

[目的]为获得纤维素分解菌,以研究其在有机物质资源的利用上的应用。[方法]通过固体培养初筛和摇瓶发酵复筛从腐烂的含菌秸秆、腐叶、朽木和土壤中筛选出纤维素酶活较高的菌株,并对它们对不同碳源的利用进行了初步研究。[结果]通过初筛和复筛获得了内切酶活力和滤纸酶活力均较高的3株细菌和4株真菌。将7个菌株分别接种到不同碳源的液体培养基中,经3d培养后测定其CMC酶活,可发现不同菌株对同一碳源产生的酶活不同,同一菌株对不同来源纤维素的利用能力也不同。[结论]测定各菌株在不同纤维素碳源中的纤维素酶活力并将其应用于相应行业,这在生产上具有重大意义。     

基因组重排在产纤维素酶木霉改造中的应用

[目的]探讨基因组重排技术在提高木霉纤维素酶活力育种的应用可行性。[方法]利用基因组重排的方法,对一株产纤维素酶的木霉进行改造,并对改造后菌株的纤维素酶活力进行测定和比较。[结果]数据表明诱变育种后纤维素酶活力是野生型菌株的1.17倍;第一轮基因组重排后融合子的平均纤维素酶活力是野生型菌株的1.82倍;第二轮重排后融合子的平均纤维素酶活力是野生型菌株的3.27倍。[结论]该研究表明,基因组重排可以在较短时间内实现微生物某些特性的大幅度提高。     

枣果纤维素酶对裂果发生的影响

[目的]针对枣裂果问题,探讨枣果纤维素酶对裂果发生的影响。[方法]以陕北主栽品种木枣、骏枣和团枣的不同成熟期枣果的果皮和果肉为材料,采用还原糖法(DNS法),通过酶液提取和酶活性测定,分析不同样品中的纤维素酶活性,探讨不同裂果性品种、不同时期以及枣果不同组织中纤维素酶活性的动态变化趋势。[结果]抗裂性木枣不同成熟期纤维素酶活性变化差异显著,其中脆熟期活性最高;极易裂性骏枣不同时期酶活性变化也呈显著差异,裂果后活性明显下降;较易裂性团枣不同时期酶活性变化差异不显著。不同组织间纤维素酶活性变化趋势基本相同,差异均不显著。不同品种间易裂性骏枣纤维素酶活性高于抗裂性木枣和较易裂性团枣。[结论]易发生裂果的脆熟期酶活性高,抗裂性好,而裂果一旦发生会导致酶活性降低,并且裂果现象的发生与组织间的酶活性变化没有关系。     

高温纤维素分解菌筛选及JSU-5产纤维素酶特性研究

[目的]为产纤维素酶菌株的选育和产酶研究提供参考依据。[方法]从牛粪和麦秸秆堆肥中筛选出高温纤维素分解菌,对其产纤维素酶的条件：碳源、氮源、pH值、NaCl浓度、装液量等进行研究,并用正交试验确定最佳发酵条件。[结果]从筛选出的分解纤维素的11株高温菌种中选出产酶活性较高的JSU-5。其高温产酶条件优化结果表明,当pH值在6左右时,产酶活性最高;培养时间为5 d时,产酶活性最高;以麦草为碳源,产酶活性最高;以黄豆饼粉为氮源,产酶活性最高;较为适合的钠盐浓度为0.2%。培养基组分中影响纤维素酶活性的主要因素为碳源、水分和氮源。[结论]菌株JSU-5产纤维素酶培养基的最佳营养组成为麦草装量50 g/L,黄豆饼粉30 g/L,NaCl2 g/L,装液量60 ml,pH值为6.0,发酵温度为50℃。该条件下所产酶活力为113.4 U/ml。     

蚓激酶基因在大肠杆菌中的表达

[目的]实现蚓激酶基因在大肠杆菌中的高效表达。[方法]采用RT-PCR技术,以含蚓激酶基因的质粒pMD18-Tf3为模板进行RT-PCR扩增,克隆了蚓激酶基因Tfc,并进行测序,之后将蚓激酶基因Tfc克隆到大肠杆菌表达载体pBV220,转化大肠杆菌DH5α,用LB培养基于30℃培养24 h后,然后调温至42℃继续培养2 h诱导蚓激酶基因表达,收集菌体,进行SDS-PAGE电泳,利用纤维平板法检验蚓激酶的活性。[结果]测序发现该基因全长729 bp,共编码243个氨基酸,GenBank登录号为EU167735。SDS-PAGE电泳表明诱导表达后菌体总蛋白在28 kD处有一特异性条带,而含空质粒pBV220的大肠杆菌经诱导表达后无该条带,表达蛋白主要以包涵体形式存在,无纤维蛋白酶活性。[结论]该研究为创新蚓激酶的生产工艺提供了依据。