模式贝类Helix aspersa Mueller触角cDNA文库的构建

利用Trizol试剂,从实验室培养的模式贝类散大蜗牛(Helix aspersa)成体触角中提取总RNA;应用SMART技术,反转录合成cDNA第1链,长距离PCR扩增得到双链cDNA,分级分离后将片段插入λTripIEx2,再经包装完成蜗牛触角的cDNA文库构建。经平板培养及蓝白斑法检测,未扩增文库滴度达到1.22×106 pfu/mL,扩增文库滴度达到5.6×109 pfu/mL,重组率达到96.4%以上。挑取部分克隆转成质粒,酶切分析显示插入片段平均长度大约为500 bp。经过上述工作,得到了一个高质量散大蜗牛触角cDNA文库,为进一步研究陆生贝类化学感受相关基因及其与行为的相互关系奠定了基础。     

铜绿丽金龟对植物源挥发物的触角电位和行为反应

为筛选适宜的铜绿丽金龟植物源引诱剂,利用触角电位(EAG)和Y形嗅觉仪技术,测定了铜绿丽金龟雌、雄虫对20种植物源挥发物的电生理和行为反应。结果表明:在10μg/μL浓度下,铜绿丽金龟对甲基庚烯酮、顺-3-己烯乙酸酯、壬醛、1-辛烯-3-醇、芳樟醇和反-2-己烯醇具有较强的触角电位反应,且呈雌虫大于雄虫的趋势。Y形嗅觉仪行为测定中,雌虫对多数挥发物的敏感度高于雄虫。其中反-2-己烯醇、顺-3-己烯乙酸酯、甲基庚烯酮和1-辛烯-3-醇对铜绿丽金龟雌虫的吸引作用显著高于对照;而雄虫仅对顺-3-己烯乙酸酯有显著的趋向选择。本研究为开发有效的铜绿丽金龟田间引诱剂用于生态治理提供依据。     

玉米纹枯病菌全长cDNA文库的构建与鉴定

 以玉米纹枯病菌菌丝为材料,利用In-Fusion SMARTer^TM cDNA Lib Construction Kit构建玉米纹枯病菌全长cDNA文库。文库质量鉴定结果表明,文库滴度为1.2×10⁶pfu·mL^-1,重组率为99.2%,插入片段平均长度大于1.0 kb。随机挑取400个白色克隆进行测序,共获得329个高质量EST序列,经聚类拼接后得到250条unique EST,包括36条contigs和214条singletons。在GenBank 进行Blastn 与Blastx 同源比对,有227条EST 与已知核酸或蛋白有不同程度的同源性,占全部EST 的90.8%,其余23条无任何同源性,占9.2%。     

铜绿丽金龟对寄主植物挥发物的触角电生理及行为反应

为深入了解铜绿丽金龟的取食行为,探索开发安全高效的植物源引诱剂,应用昆虫触角电位反应仪和Y型嗅觉仪测试其对不同寄主植物挥发物的趋向行为差异,并根据室内行为结果配制诱剂进行大田试验。结果表明:铜绿丽金龟雄虫对水杨酸甲酯和(1,1’-联环戊基)-2-酮的触角电位反应(electroantennography,EAG)值显著高于其它试剂;石竹烯和水杨酸甲酯能引起雌虫触角较强的电位反应;乙酸顺式-3-己烯酯和石竹烯分别对雄虫和雌虫有较高的嗅觉选择反应率,分别达0.95和0.94。综合EAG和嗅觉试验结果,选择对雌、雄虫均有较好引诱效果的反式-2-己烯醛、乙酸顺式-3-己烯酯、石竹烯、(1,1’-联环戊基)-2-酮和水杨酸甲酯进行田间试验,最终筛选到铜绿丽金龟雄虫的最适引诱剂为每诱芯360 mg乙酸顺式-3-己烯酯,雌虫的最适引诱剂为每诱芯360 mg石竹烯,日诱虫量分别可达33.00±1.53头和29.33±1.45头。     

条锈菌诱导的小麦叶片cDNA文库构建及表达序列标签分析

 以小麦品种水源11和条锈菌CY31号小种为材料,用SMARTTMcDNA Library Construction Kit构建条锈菌诱导的小麦叶片cDNA文库。得到原始文库的滴度为6×10⁶pfu/mL,扩增文库滴度9×10⁹pfu/mL,重组率98%,插入片段在0.5~2.2kb。随机挑取600个克隆,测序获得594条高质量ESTs,与GenBank序列进行BLASTx分析,已知功能ESTs与植物同源比例最高,占44%;其次为真菌,占32%;有18%ESTs在GenBank中没有匹配的同源产物。蛋白功能分析表明,PIG28编码蛋白、ABC转运子、金属硫因、泛素、质膜H⁺-ATPase和氨基酸透酶等可能参与了寄主与病原菌互作过程。     

白粉菌侵染后的拟南芥酵母双杂交cDNA文库构建及其利用

 拟南芥广谱抗病基因RPW8对拟南芥白粉病菌、霜霉病菌和烟草花叶病毒等均具有抗性。为了深入研究其广谱抗病机制,筛选鉴定与RPW8具有直接相互作用的蛋白,我们以含有RPW8的拟南芥纯合转基因系S5为材料,接种拟南芥白粉菌系UCSC1,36 h后取样,构建了白粉菌侵染初期的拟南芥cDNA文库。为了提高文库对长片段基因5′端的覆盖率,分别使用含有oligo(dT)和oligo(dN)的接头引物反转录cDNA第一链,PCR扩增双链cDNA。将纯化后的双链cDNA与线性化载体pGADT7-Rec混合,利用同源重组技术在酵母菌株Y187中构建cDNA文库。经检测,文库转化效率为5.0×10⁶/3 μg pGADT7-Rec,滴度为2.5×10⁸ CFU·mL^-1,插入片段长度在350～2 000 bp之间,平均插入片段大小为750 bp。用RPW8.1和RPW8.2构建诱饵载体,分别获得11和12个候选互作蛋白。结果表明此cDNA文库质量较好,适用于互作蛋白的筛选。     

对暗黑鳃金龟成虫具有杀虫活性的Bt蛋白筛选

暗黑鳃金龟Holotrichia parallela是一种重要的农业害虫,其成虫和幼虫均能对多种作物造成严重危害。为筛选对暗黑鳃金龟成虫具有毒杀活性的Bt蛋白,本研究首先对暗黑鳃金龟成虫的生活习性进行观察,用浸泡蛋白的榆树叶饲喂成虫,建立了Bt蛋白对暗黑鳃金龟成虫的生物学活性测定方法;制备了6种Bt Cry8类杀虫晶体全长蛋白和胰蛋白酶消化蛋白,对暗黑鳃金龟成虫进行了杀虫活性测定。初筛结果发现Cry8Ga1原毒素和消化蛋白均对暗黑鳃金龟成虫具有较高毒杀活性,其在浓度1.0 mg/mL时对暗黑鳃金龟成虫的7 d校正死亡率分别为100%和55%。为更进一步确定Cry8Ga1蛋白的杀虫活性,进行了致死中浓度测定,7 d生测结果显示,Cry8Ga1原毒素的LC₅₀为0.387 mg/mL （95%置信区间为0.108~0.746 mg/mL）,Cry8Ga1蛋白经胰蛋白酶消化后的LC₅₀为0.702 mg/mL （95%置信区间为0.150~2.664 mg/mL）。取食Cry8Ga1原毒素蛋白及其消化蛋白后的暗黑鳃金龟成虫中肠细胞产生显著的病理学变化。本研究筛选到对暗黑鳃金龟成虫有毒杀作用的Bt蛋白,研究结果将为金龟子的生物防治开辟新的途径。     

用酵母双杂交筛选与南瓜蚜传黄化病毒MP互作的寄主因子

植物病毒编码的移动蛋白(movement protein,MP)介导病毒在寄主体内的移动,研究其与寄主间的分子互作有助于揭示病毒侵染过程中的分子机制。将南瓜蚜传黄化病毒Cucurbit aphid-borne yellows virus(CABYV)MP基因定向克隆到含有DNA结合功能域(DNA-binding domain,BD)载体上,并构建与激活功能域(activation domain,AD)融合表达的西瓜茎叶cDNA文库,然后用MP为诱饵筛选文库寻找与其互作的寄主因子。结果表明,诱饵质粒插入的MP基因可读框和氨基酸序列均正确,对酵母菌株AH109和Y187没有自主激活能力;文库滴度为2.94×106CFU/mL,且大多数插入片段在700bp以上,质量符合筛选要求;经过筛选和共转化回转验证,有48个候选阳性克隆与MP在酵母中互作。测序得到这些克隆的cDNA序列,BLAST分析结果表明,这些克隆共编码12种蛋白。     

稻曲病菌cDNA文库的构建

 以稻曲病菌菌丝和薄壁分生孢子提取的总RNA为起始模板,利用SMART cDNA library construction kit构建稻曲病菌cDNA文库,并分析文库质量。结果显示,未扩增文库滴度9.03×10⁶pfu/mL,重组率为99.5%,扩增后文库滴度达5.52×10⁹pfu/mL。随机挑取10个噬菌斑转化成质粒,SfiⅠ酶切显示插入片段长度在400-2000bp之间;经测序得到10条表达序列标签(EST),GenBank数据库相似性联配结果显示6条EST具有同源序列。其中,克隆R2为乙酰胺酶同源物编码蛋白。     

灰飞虱酵母双杂交cDNA文库的构建及分析

以灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallen）mRNA为起始模板,利用Gateway技术构建了灰飞虱酵母双杂交cDNA文库。经过检测表明：构建的初级cDNA文库的库容量为1.85×107 cfu;扩增文库滴度为7.7×108 cfu/mL,重组率约为97%;扩增文库插入片段主要集中在1 000~1 500 bp之间。随机挑取10个克隆,经测序与GenBank数据库比对结果显示7个克隆具有同源序列,其中L2、L9为已公布的灰飞虱序列。灰飞虱酵母双杂交cDNA文库的构建为克隆全长目的基因及研究灰飞虱与其传播的水稻病毒间的互作奠定了基础。     

玉米弯孢叶斑病菌酵母双杂交cDNA 文库的构建及评价

 BD SMART technique and LD-PCR were applied to synthesize double strand cDNA(ds cDNA).The ds cDNA and pGADT7-Rec were transfered into competent yeast cell to construct yeast two-hybrid cDNA library of Curvularia lunata by homologous recombination method. The results showed that library capacitance was 2. 46 × 105 and transformation rate was 2. 13 × 105 / μg pGADT7-Rec. The plaque titer of the library was 2. 5 × 108 pfu / mL and the recombination frequency was 88. 24% . The length of inserted cDNA fragment was ranged from 0. 4 kb to 3 kb in average. This is the first time to use BD SMART technique to construct yeast two-hybrid cDNA library of C. lunata by homologous recombination.     

草地螟触角普通气味结合蛋白基因的克隆及序列分析

利用RT-PCR结合RACE技术克隆了编码草地螟(Loxostege sticticalis)触角中一种普通气味结合蛋白的基因。序列分析表明,成熟蛋白的序列中含有阅读框序列,推导的氨基酸序列与已报道的11种鳞翅目昆虫普通气味结合蛋白Ⅰ比较,平均相似度在62.3%左右,并拥有气味结合蛋白的典型结构特征。该基因归属于普通气味结合蛋白Ⅰ基因亚族。因此将它命名为LstiGOBP1。     

小麦条锈菌cDNA文库构建和表达序列标签(ESTs)分析

 小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)是全世界范围内小麦生产上的重要病原真菌, 但是对小麦条锈菌的基因组和基因功能却了解甚少。为了促进小麦条锈菌基因组学的发展和大规模基因发现, 我们以噬菌体λTrip1Ex2为载体, 采用SMART技术构建了小麦条锈菌萌发夏孢子的cDNA文库。原始文库的滴度为1.1×10⁶pfu/mL, 平均插入片段长度为750 bp。从文库中随机挑取279个cDNA克隆测序, 分析发现这些ESTs的平均GC含量为45.08%。通过聚类分析, 279个ESTs拼接成31个contigs和80 singletons。BLASTx分析表明, 47%的ESTs与GenBank中报道的功能已知或未知蛋白具有相似性。tBLASTx分析表明12个uniseqs与EST数据库中的序列具有相似性, 其中9个是来自担子菌的cDNA文库。几个EST与已知的真菌致病相关基因具有高度相似性。RT-PCR分析了几个基因在小麦条锈菌侵染过程中的表达水平。这些结果为小麦条锈菌夏孢子萌发以及侵染寄主过程中的基因表达研究奠定了很好的分子生物学基础。     

大豆花叶病毒诱导的应用于膜蛋白酵母双杂交的大豆cDNA文库构建

Membrane-baesd yeast two-hybrid system is an effective method for research on interaction between Soybean mosaic virus-encoded membrane-associated proteins and host factors, while the Gateway technology without the use of restriction enzyme cloning techniques is easier for construction of virus-induced host cDNA library. In this study, both membrane-based yeast two-hybrid system and Gateway^TM systems were used. With TRIZOL regent, total RNA was extracted from soybean leaves infected with soybean mosaic virus. SMV-induced soybean primary cDNA library constructed by Gateway technology was recombined into a reconstructed prey vector for membrane-based yeast two-hybrid system. The capacity and quality tests showed that the library titer was 1.7 ? 10⁶cfu/mL and the length of inserted cDNA fragments ranged from 0.5 to 2 kb. It is available for research on interaction between the virus-encoded membrane protein and host.