酒酒球菌不同菌株的16S rDNA PCR-RFLP分析

以实验室保存23株酒酒球菌为供试材料,运用基于16S rDNA序列的特异引物,建立了特异引物的扩增体系,从而确立了一种快速准确鉴定酒酒球菌的实验室方法。并对扩增的16S rDNA特异条带进行了酶切分析。结果表明,在确立的PCR体系上,均能扩增出一条长约995 bp的特异条带。酶切结果显示,HindⅢ和MseⅠ酶切图谱未显示出菌株间的差别,表明菌株间紧密的亲缘关系。AluⅠ的酶切图谱通过NT-SYSPC2.1软件生成UPGMA聚类图,在0.63水平上可以把23株菌区分为2个大类。     

mleA基因在酿酒酵母中的整合型表达

 【目的】进行中国自行筛选的专利菌种酒酒球菌 SD-2a（Oenococcus oeni SD-2a）的苹果酸－乳酸酶基因在酿酒酵母中的整合型表达,使葡萄酒生产过程中的酒精发酵和苹果酸－乳酸发酵（malolactic fermentation,MLF）同时进行。【方法】克隆Oenococcus oeni SD-2a的苹果酸－乳酸酶基因mleA,以PGK1强启动子和ADH1终止子为调控元件,以酵母整合型质粒YIp5为载体,构建重组表达质粒pYILmleA,并转化酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）YS59,经筛选鉴定获得酵母转化子YS59/pYILmleA。进行转化子的营养缺陷型和交配型鉴定、菌落PCR鉴定、SDS-PAGE检测及斑点杂交检测,并对酵母转化子培养上清液进行L-苹果酸及L-乳酸含量的HPLC分析,检测目的基因的功能性表达。【结果】转化子的营养缺陷型和交配型鉴定、菌落PCR鉴定表明获得了阳性转化子;SDS-PAGE检测表明获得的转化子表达了目标蛋白,斑点杂交检测表明目的基因整合到受体菌中。模拟发酵表明mleA基因整合到受体菌中后进行了功能性表达,将培养基中的L-苹果酸转化成L-乳酸,使得培养液中的L-苹果酸含量极显著降低。转化子YS59/pYILmleA在添加5 648 mg?L-1 L-苹果酸和10%葡萄糖的SD/-Ura培养基中培养4 d,培养液上清中L-苹果酸的剩余含量与空载体转化子YS59/YIp5（对照）差异极显著,苹果酸的相对降低率为20.18%～20.85%。供试的转化子L-乳酸生成量为1 278～1 312 mg?L-1,对照未检出乳酸的生成。【结论】中国自主筛选的专利菌种O.oeni SD-2a的mleA基因的整合型表达质粒构建成功并在酿酒酵母中进行了功能性表达。     

酿酒酵母与酒类酒球菌融合子特性及分子生物学研究

对酿酒酵母(S accharomy ces cerev isiae)与酒类酒球菌(O enos.oen i)的跨界融合子F-20-7进行抗生素筛选、降酸试验、生长试验等生产性能测试及相关基因鉴定研究。结果表明,氨苄青霉素对融合子的影响较小,融合子对L-苹果酸的降解率在54.06%~78.81%,在挑选出的融合子中仅有4株能够在YNB、模拟葡萄汁及天然葡萄汁中生长,其生长力较葡萄酒酵母差。PCR扩增结果显示,融合子质粒DNA中存在苹果酸-乳酸发酵的两个关键酶基因,即苹果酸-乳酸酶基因M leA和苹果酸-乳酸通透酶基因M leP,测序结果表明M leP基因与G enB ank中M leP基因序列的同源性高达97%,较好的解释了融合子的降酸行为。     

橡胶基因组中一个与酿酒酵母脯氨酸特异性通透酶基因部分同源的多态性片段的克隆及序列测定

橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.Arg.)的传统种植区主要分布于高温多雨的热带地区,抗旱基因或DNA标记的筛选鉴定对于橡胶耐旱品系的选育及橡胶树向温光和雨量相对不足的非传统植胶区的拓展具有十分重要的意义.RAPD分析是目前遗传多态性研究及特异性基因片段鉴定最有效的分子学工具之一.本研究借助聚合酶链式反应(PCR)对来自37个橡胶无性系的基因组DNAs进行了RAPD分析.结果显示,多态性及特异性扩增条带的数量随无性系及引物的不同而有所差异,有些扩增带为一些无性系共有,而另一些则仅存在于个别或少数无性系之中.根据引物OPB-12的两个特异性扩增条带(1.2和1.4 kb)在各无性系中单独或同时存在与否,我们鉴定出了两个相应的特异性RAPD标记,其中1.4 kb扩增带尤其引人注目.克隆及测序结果表明,该RAPD片段与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)脯氨酸特异性通透酶基因存在一定程度同源性.针对该片段设计一对特异性引物并再次对基因组DNA进行更严格条件下的PCR扩增,结果从14个参试无性系中获得了该1.4kb条带.这种由RAPD标记通过特异性引物设计转化得到的SCAR(序列特异性扩增区)标记可用于橡胶树优良或特异性基因的筛选及鉴定.     

橡胶基因组中一个与酿酒酵母脯氨酸特异性通透酶基因部分同源的多态性片段的克隆及序列测定

橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.Arg.)的传统种植区主要分布于高温多雨的热带地区,抗旱基因或DNA标记的筛选鉴定对于橡胶耐旱品系的选育及橡胶树向温光和雨量相对不足的非传统植胶区的拓展具有十分重要的意义.RAPD分析是目前遗传多态性研究及特异性基因片段鉴定最有效的分子学工具之一.本研究借助聚合酶链式反应(PCR)对来自37个橡胶无性系的基因组DNAs进行了RAPD分析.结果显示,多态性及特异性扩增条带的数量随无性系及引物的不同而有所差异,有些扩增带为一些无性系共有,而另一些则仅存在于个别或少数无性系之中.根据引物OPB-12的两个特异性扩增条带(1.2和1.4kb)在各无性系中单独或同时存在与否,我们鉴定出了两个相应的特异性RAPD标记,其中1.4 kb扩增带尤其引人注目.克隆及测序结果表明,该RAPD片段与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)脯氨酸特异性通透酶基因存在一定程度同源性.针对该片段设计一对特异性引物并再次对基因组DNA进行更严格条件下的PCR扩增,结果从14个参试无性系中获得了该1.4kb条带.这种由RAPD标记通过特异性引物设计转化得到的SCAR(序列特异性扩增区)标记可用于橡胶树优良或特异性基因的筛选及鉴定.     

菌落PCR技术在重组质粒筛选与鉴定中的应用

应用以菌落为模板的聚合酶链反应(PCR)技术,筛选插有酒类酒球菌苹果酸-乳酸酶基因mleA和苹果酸通透酶基因mleP序列的重组阳性克隆,筛选到的阳性克隆分别扩增到约1600bp及900bp的条带,且与两个目的基因片段大小一致。提取阳性克隆的质粒进一步进行双酶切(EcoR -Kpn )及质粒PCR鉴定,证明结果正确。菌落PCR技术的应用使重组质粒的筛选和鉴定得以优化和简化。     

桉树焦枯病菌巢式聚合酶链反应快速检测方法的建立与应用

桉树焦枯病是威胁桉树生长的首要病害,建立准确、有效的桉树焦枯病巢式聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)快速检测技术是桉树焦枯病前期诊断的必要手段。本研究针对柱枝双孢霉(Cylindrocladium scoparium)菌株的β-微管蛋白(beta-tubulin)基因上保守序列极强的靶基因区域序列进行特异性引物BT-S-1/BTA-1的设计和通用引物BT-T1-S/BT-CYLTUBIR-A的合成,分别利用常规PCR和巢式PCR技术对引物特异性和灵敏度进行检测和比较,同时本研究也对所建立的巢式PCR用于桉树焦枯病原菌快速检测的田间时效性进行验证。试验结果表明:利用beta-tubulin基因序列通用引物BT-T1-S/BT-CYLTUBIR-A对全部供试菌株进行扩增,所有参试菌株均可扩增出1条约500bp的条带;而单独使用特异性引物BT-S-1/BT-A-1进行常规PCR扩增时仅病原菌能够扩增出1条148bp的明亮条带;当利用通用引物作为第1轮引物,以稀释10倍后的第1轮PCR产物作为第2轮PCR模板,利用特异性引物进行巢式PCR扩增时,也可扩增出上述148bp大小的明亮条带,且巢式PCR的扩增效果较常规PCR具有明显的视觉优越性;灵敏度检测试验表明,巢式PCR的灵敏度可检测到5fg/μL,较常规PCR可以扩增出的极限(DNA质量浓度为5pg/μL)至少提高了103倍;田间时效检测试验也说明巢式PCR较常规PCR具有更高的准确度和灵敏性,可达到田间检测的要求。本研究建立的巢式PCR检测技术可有效应用于桉树焦枯病的早期诊断。     

菠萝17份种质的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术对17份菠萝种质进行了基因组DNA多态性分析。从62个ISSR引物中筛选出6个多态性引物用于PCR扩增,共扩增出70条DNA条带,其中多态性条带44条,所占比例为62.86%,平均每个引物扩增的DNA条带的数目为11.67条。6个品种具有特异性的扩增带,可作为种质鉴定的依据。根据ISSR扩增结果建立的UPGMA聚类图,在距离系数约0.1处可把供试的17份菠萝种质分为3大类。同时对供试品种的遗传关系进行了探讨     

应用种特异性ITS引物(SS-ITS)鉴别新菠萝灰粉蚧

[目的]研究新菠萝灰粉蚧的种特异性ITS引物,以快速准确鉴定该虫,可为口岸快速通关提供依据.[方法]采用PCR扩增方法,首次测定分析了11种粉蚧39个样品的新菠萝灰粉蚧及其他粉蚧的rDNA ITS全序列.基于ITS区序列差异设计了针对新菠萝灰粉蚧的特异性引物,通过筛选引物退火温度、优化PCR反应条件建立了新菠萝灰粉蚧的快速分子鉴定方法.[结果]种特异性ITS引物只对新菠萝灰粉蚧有扩增条带,能有效扩增出约665 bp的DNA片段,其余种类均未有扩增条带.灵敏度试验结果显示该对引物灵敏度高,其检测限可达0.1 ng/μL.[结论]采用设计的ITS区种特异性引物可以对新菠萝灰粉蚧进行快速分子鉴定,该方法可为口岸一线检测鉴定提供参考.     

浓缩苹果汁中3种污染菌多重PCR检测方法的建立

根据大肠杆菌的β葡糖醛酸酶基因(uid)、沙门氏菌侵袭性抗原保守基因(invA)和金黄色葡萄球菌的耐热核酸酶基因(nuc),分别设计3对特异性引物,通过对单管多重PCR扩增的特异性、敏感性以及扩增条件进行优化.结果表明:3对引物分别能扩增出147bp、570bp和280bp的特异性条带,反应条件优化后,3种目的菌在104 CFU/mL时均可同时扩增出较清晰条带(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在103 CFU/ml浓度下仍然可见到条带),仅沙门氏菌的检测比单基因PCR低一个稀释度,人工模拟果汁污染试验结果稳定.该方法操作简单、快速、特异性强,灵敏度高,能够实现对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌3种菌的快速诊断检测和生产过程监控.     

银中杨DREB基因的克隆及表达

【目的】克隆银中杨抗逆转录因子DREB基因,为其功能的深入研究奠定基础。【方法】根据DREB AP2/EREBP保守区设计1对简并引物,采用PCR方法对银中杨（Populus albaxp）转录因子DREB基因中间片段进行克隆;再利用反向PCR方法对该基因的旁侧序列进行克隆,最终将两侧序列与中间片段拼接得到基因全长;同时,根据基因序-列设计1对特异引物,利用荧光定量PCR分析银中杨DREB基因在不同逆境胁迫中的表达情况。【结果】成功地从银中杨中克隆到1个DREB基因,命名为PaDREB（注册号：EF582843）。该基因序列长935 bp,ORF为819 bp,编码272个氨基酸;同源性比较与系统发育分析证实,银中杨DREB属于DREB转录因子家族,并与月季DREB2C具有较高的同源性;荧光定量PCR检测结果显示,盐、低温、干旱及ABA均能诱导DREB基因的表达。【结论】首次从银中杨中分离并克隆了DREB基因,并证实其参与了银中杨对盐、低温、干旱及ABA的应答。     

落叶松八齿小蠹伴生致病菌的特异性快速检测

落叶松八齿小蠹Ips subelongatus严重危害落叶松Larix spp.林,造成了巨大的经济和生态损失,被列为中国林业危险性有害生物。长喙壳类真菌（ophiostomatoid fungi）是小蠹虫伴生菌中的最主要类群,在小蠹虫危害寄主甚至导致寄主死亡的过程中起到了重要作用。一些长喙壳类真菌是重要的植物病原物,具有强致病力。实现病原菌的特异性和快速检测是明确病害分布和评估其危害的前提条件。为克服传统组织分离受多种因素制约的缺陷,对2种病原菌进行快速特异性聚合酶链式反应（PCR）检测,以内源转录间隔区（ITS）为目标序列,对比Endoconidiophora属和Ophiostoma属的14个近缘种,分别筛选出可以从目标真菌类群以及寄主组织中扩增出特异性片段的种特异性（SS-）PCR引物对OK1/OK2和CFU1/CFU2。引物对OK1/OK2可以从O. olgensis中特异性扩增出1条248 bp的清晰明亮条带,引物对CFU1/CFU2可以从E. fujiensis中特异性扩增出1条251 bp的清晰明亮条带。使用特异性引物能够直接从感病韧皮部组织中检测出O. olgensis和E. fujiensis。     

桂花OfAP1基因的克隆及表达分析

AP1（APETALA1）基因在植物花分生组织及花器官形成过程中发挥着重要作用。以桂花品种‘堰虹桂’Osmanthus fragrans‘Yanhonggui’为材料,根据前期获得的转录组数据中AP1的序列设计引物,利用PCR技术,克隆得到约750 bp桂花AP1 cDNA序列,即OfAP1基因,其中开放阅读框长为720 bp（注册号为MH593222）。氨基酸序列比对发现,与其他物种的AP1基因的同源性高达69%~88%。荧光定量PCR结果表明:在不同组织中,桂花的OfAP1基因在花芽中的表达量显著高于其他组织,根中几乎不表达;在花芽分化过程中,OfAP1在成花转变及花芽分化初期（花瓣、花萼分化期）表达量较高,随后呈下降趋势。这说明OfAP1具有组织表达特异性,同时在桂花成花转变、花芽分化和发育中有重要作用。     

Chelex-100法快速提取白粉菌基因组DNA及ITS2序列的克隆

[目的]建立快速提取及克隆白粉病菌基因组DNA的方法。[方法]以豌豆白粉菌分生孢子为材料,用Chlex-100法快速提取白粉菌基因组DNA,并以此为模板对内转录间隔区Ⅱ（ITS2）序列进行了巢式PCR扩增、克隆、测序及分析。[结果]Chlex-100法可高效的提取白粉病菌基因组DNA,适用于PCR扩增及相关分析。[结论]为快速有效地对白粉病资源进行大规模分子分类鉴定奠定了基础。     

稻蝗属特异性SCAR分子标记的鉴定

【目的】研究稻蝗属特异性DNA分子标记,为稻蝗属物种的分类鉴定提供快速有效的分子检测方法。【方法】基于稻蝗属物种及其近缘属种的大量RAPD-PCR结果,筛选出稻蝗属物种特异性的RAPD条带,对该特异RAPD条带进行克隆、测序。基于所测序列设计特异引物,以稻蝗属不同物种和蝗总科其它物种基因组DNA为模板进行PCR扩增。【结果】随机引物S823可在稻蝗属不同物种扩增出约650bp的RAPD条带,经对该条带的克隆、测序,发现在3个受试的稻蝗属物种中序列同源度达92.3%—96.6%,序列G+C含量大于15%,并富含大量的A、T重复区;基于已知序列设计的特异引物对稻蝗属7个物种可以扩增出目的条带(550bp),而对赤胫伪稻蝗及蝗总科其它物种均无扩增条带。【结论】鉴定了稻蝗属特异的RAPD条带,基于该条带序列设计的特异引物可用于稻蝗属物种的快速分子鉴定。     

小麦低分子量麦谷蛋白基因XYGluD3-LMWGS1在毕赤酵母中表达的探索

以已构建的含有小麦低分子量麦谷蛋白基因XYGluD3-LMWGS1的重组质粒pGEM-XYGluD3-LMWGS1为模板,利用设计的序列特异引物,扩增基因XYGluD3-LMWGS1编码区,构建成巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC3.5K-XYGluD3-LMWGS,将其线性化后用电激法导入甲醇型酵母（Pichia.pastoris）菌株GS115中;利用pPIC3.5K特征引物进行PCR鉴定,筛选得到重组转化子,将重组转化子进行蛋白诱导表达,经SDS-PAGE电泳检测,XYGluD3-LMWGS1基因未能在毕赤酵母中成功表达。     

Identification and Detection of Actinobacillus pleuropneumoniae in Infected and Subclinically Infected Pigs by Multiplex PCR Based on the Genes ApxIVA and OmlA

PCRs based on different genes of Actinobacillus pleuropneumoniae have been developed for detecting and identifying A. pleuropneumoniae. Some of them could amplify positive fragments from the phylogenetically closely related species bacteria. To improve veracity and specificity of PCR, a species-specific multiplex PCR assay was developed to identify and detect A. pleuropneumoniae, based on the 3＇-terminus of the species-specific apxlVA gene and the already existing species-specific primers in the omlA gene. Both 346-bp and 950-bp fragments could be simultaneously amplified from all A. pleuropneumoniae reference strains and isolates, and the species specificity of the assay was evaluated with a collection of ten strains representing eight different species bacteria including species normally found in the respiratory tracts of swine. All of these strains turned out negative in the multiplex PCR. All sequences of products of multiplex PCR randomly sampled were also correct. The sensitivity of the multiplex PCR was determined to be 10 pg of A. pleuropneumoniae DNA. The multiplex PCR and bacterial isolation were compared to determine their sensitivities by using experimentally infected pigs and clinical disease pigs. The multiplex PCR was more sensitive than bacterial isolation. The multiplex PCR was also evaluated on mixed bacterial cultures from clinical healthy pigs. 26/100 （26%） of the subclinically infected pigs were detected from clinical healthy pigs. The results indicate that the multiplex PCR assay is a sensitive, highly specific, and effective diagnostic tool for identification and detection of A. pleuropneumoniae.     

苹果黑星病菌的早期分子检测

苹果黑星病(Venturia inaequalis)是中国苹果产区的重要病害之一,为了建立该病原菌的早期快速检测技术,筛选出了对苹果黑星病菌具有特异性的PCR引物.利用这对引物能从苹果黑星病菌基因组DNA中扩增出一条分子量为190 bp的特异性条带,准确地把苹果斑点落叶病、苹果褐斑病和苹果白粉病等常发性苹果叶斑病害区分开.采用改进的CTAB法,快速提取发病叶片组织的DNA,并结合PCR检测技术,可从苹果黑星病显症叶片以及未显症而处于潜育期的叶片组织中特异性地检测到苹果黑星病菌.结果表明,建立的苹果黑星病菌分子检测方法,可用于该病害的早期快速分子诊断.     

基于PLO基因的山羊化脓隐秘杆菌PCR检测方法的建立与应用

为建立特异的化脓隐秘杆菌PCR检测方法,基于化脓隐秘杆菌PLO基因设计4对引物,对12种细菌进行常规PCR扩增,以评价方法的特异性,并运用建立的PCR方法检测临床样本。结果显示只有使用F1/R1引物对的PCR方法能鉴别化脓隐秘杆菌,并能用于临床样本检测。