甜瓜“Piel de Sapo”TILLING平台的测序

TILLING(Targeting Induced Local Lesions In Genomes)即定向诱导基因组局部突变技术,是一种全新的反向遗传学方法,它借助高通量的检测手段,能够快速有效地从化学诱变剂(EMS)诱变的群体中鉴定出点突变。在TILLING技术中,突变位点的测序检测、EMS诱变群体的构建、目的基因及片段的筛选、碱基错配内切酶的选择都是该技术的核心内容。在甜瓜"Piel deSapo"TILLING平台的构建中,PCR产物直接测序和克隆测序2种方法用于检测8个突变家系的碱基变化。在直接测序中,4个突变家系的测序结果清晰,能够确认碱基的变化,其他4个家系的结果不清晰,不能确认碱基的改变。在克隆测序中,8个家系的测序结果均清晰,能够直接确定目的基因的点突变。在2种方法的比较中,克隆测序的准确率、效率明显优于直接测序法。     

定向诱导基因组局部突变技术研究及应用进展

定向诱导基因组局部突变(TILLING)技术是反向遗传学中研究功能基因的一种全新的方法。TILLING技术借助高通量检测手段,快速有效地从突变群体中鉴定出点突变。系统介绍了TILLING技术的基本原理和技术路线,同时总结了TILLING技术本身有待解决的一些问题。     

芹菜核酸内切酶CELI基因的克隆及其表达分析

CELI是一种单链特异性核酸酶(singlestrand specific nuclease),主要应用于清除DNA或RNA双链分子存在的单链。测定不同品种芹菜中CELI基因非生物胁迫诱导表达情况,以进一步研究芹菜中核酸内切酶的功能及应用。以芹菜(Apium graveolens L.)为试验材料,分别从‘六合黄心芹’和‘文图拉’中克隆出核酸内切酶CELI基因序列。通过生物信息学的方法对所得序列进行分析,通过实时定量PCR方法进行该基因在芹菜中表达分析。结果表明:来源于2种芹菜的CELI基因核苷酸序列高度保守,基因全长均为891 bp,分别编码296个氨基酸。2种芹菜的CELI基因核苷酸序列之间共有20个位点不同,导致3个氨基酸位点发生改变。2种芹菜该酶的蛋白质相对分子质量分别为33.88×103和33.92×103,pI值分别为6.51和6.37。进化分析显示,芹菜中的CELI与同属于伞形科的欧芹进化关系最近,伞形科CELI进化上更接近于菊科。实时定量PCR分析表明,芹菜中CELI基因在根、茎、叶、花不同组织及不同品种之间的表达量有明显差异。对2种芹菜分别进行4℃、38℃、0.2 mol·L-1NaCl、200 g·L-1PEG处理2 h,表达分析显示,4种处理条件下芹菜中CELI基因表达量有明显差异,其中PEG处理表达量呈明显下降趋势。结论:通过逆境处理后的基因表达分析发现,芹菜中CELI基因对非生物胁迫有响应,‘六合黄心芹’中CELI基因的诱导表达量大于‘文图拉’。     

一种用于高效筛选极端酶突变基因的质粒营救法

为简化定向进化筛选突变耐高温和耐酸碱酶等极端酶的繁复工作,建立了一种快速质粒营救法,可直接从加热处理的平板中回收携带有突变基因的质粒,用于进一步的随机突变基因的筛选和基因测序等.研究了在不同的热处理条件下的质粒营救效率,获得了质粒营救转化效率最高的处理条件.结果表明,本方法适于质粒大小在2～10 kb范围的载体,可用于平板筛选最适酶活性温度在60～100℃、pH 4～10的突变体酶,并可将一轮的筛选过程缩短1～2 d.     

大麦TILLING体系在抗病基因研究中的应用

基因组靶向定位诱导损伤技术(Targeting Induced Local Lesions In Genomes,TILLING)是在化学诱变和PCR定向筛选基础上发展起来的检测点突变的反向遗传学研究方法,在多种重要农作物上都有应用。本研究使用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(Ethyl methane sulfonate,EMS)处理大麦品种‘Tamalpais’,获得了2154个M2株系,同时开发了基于芹菜内切酶CEL I(celery juice extract)的酶切筛选体系。针对植物水杨酸抗病途径相关的两个重要基因EDR1和NPR1,检测到5个M2突变株系。序列分析表明,2个突变发生在内含子、1个NPR1基因的同义突变、2个EDR1基因的错义突变(His351Tyr和Pro556Ser)。本项研究为麦类作物反向遗传学研究奠定了基础。     

重组酿酒酵母磷酸胆碱胞苷转移酶(CCT酶)基因的工程菌稳定性研究

为了进一步研究基因工程菌E.coli BL21(DE3)/p ET-29a-cct在培养基中传代50次过程中菌种的稳定性,通过将菌体和菌落的形态、质粒的稳定性、质粒酶切图谱和重组CCT酶的表达量及活性作为指标进行考察,来评价该工程菌的稳定性。结果显示,重组CCT酶基因的工程菌在转接50次的过程中质粒稳定性高,其保有率为90%,表达产物可达发酵液总蛋白的15%以上。该菌在第50代后仍具有转化活性,说明工程菌转化活性稳定。     

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。     

猪传染性胃肠炎病毒S基因杆状病毒/昆虫细胞表达系统重组质粒的构建

用限制性内切酶从克隆质粒pUC—s中回收猪传染性胃肠炎病毒中国分离株,TH-98株完整的病毒保护性抗原基因,即S基因。按照预定的阅读框架,将S基因克隆于供体质粒pFASTBACHTb的EcoRI、PstI多克隆位点上,并进行酶切鉴定,得到阳性重组质粒BAC—S。用DH10BAC对BAC—S进行转位,获得重组质粒pBAC—S。根据S基因酶切位点分析结果及杆状病毒(Bac-ulovirus)转位区结构特点,用相应的限制性内切酶进行酶切鉴定,并用特异性和通用引物进行PCR分析,证明该重组质粒为含有TH-98株完整S基因的可直接在昆虫细胞进行表达的感染性重组质粒。     

用紫外-荧光微孔板酶检测技术测定两种土壤的酶活性

【目的】土壤酶活性是土壤质量的重要指示指标,本文对土壤酶的快速检测方法进行了探讨。【方法】采用荧光微孔板酶检测技术,测定土壤硫酸酯酶、磷酸酶、β-葡萄糖苷酶和肽酶活性,采用紫外微孔板酶检测技术测定多酚氧化酶和过氧化物酶活性。【结果】结果表明,采自农田的赤红壤的硫酸酯酶、磷酸酶和肽酶活性高于紫色土和采自矿山的赤红壤的相应的酶活性;矿山赤红壤的多酚氧化酶和过氧化物酶活性在三者中最高;紫色土的β-葡萄糖苷酶活性高于赤红壤的β-葡萄糖苷酶活性。【结论】紫外-荧光微孔板酶检测技术可快速测定土壤中酶的活性。     

鸡3种主要DNA病毒多重感染复合PCR检测方法的建立

依据Gen Bank中注册的鸡马立克氏病病毒(MDV)、鸡传染性喉气管炎病毒(ILTV)、鸡痘病毒(FPV)基因组核苷酸序列中的保守序列设计引物,3种病毒各设计3对引物,共计9对引物,经生物学软件筛选后,得到3对相互匹配较佳的引物。3对匹配引物经单一PCR验证后,优化复合PCR反应条件,确定最佳的退火温度、引物浓度和Taq DNA聚合酶浓度;经特异性、敏感性试验及简化PCR试验,建立简易复合PCR检测方法。复合PCR扩增出的3条带大小与预期一致,即228 bp(MDV)、400 bp(ILTV)、499 bp(FPV);建立的复合PCR方法能同时检测出100 fg MDV、ILTV、FPV的DNA。同时依据PCR技术原理,将经典的三温热循环改进为二温热循环试验,即将退火和延伸合并为一步(62℃),缩短了反应时间。建立的3种病毒的复合PCR检测方法具有较高的特异性和敏感性,可以用于临床病料的快速诊断。     

Combining simplified DNA extraction technology and recombinase polymerase amplification assay for rapid and equipment-free detection of citrus pathogen Phytophthora parasitica

Foot and root rot caused by Phytophthora parasitica is a substantial threat to citrus cultivation, affecting both yield and quality. Thus, rapid and accurate detection of P. parasitica plays an important role in disease management. The aim of this study was to develop a simple diagnostic method to detect P. parasitica infection by combining recombinase polymerase amplification and lateral flow strips(LF-RPA). To establish the LF-RPA assay of P. parasitica, the primers and probe designed based on the Ypt1 gene were tested for specificity to P. parasitica, which showed no cross-reactivity with DNAs of other related oomycete species. The LF-RPA assay detected the amount of genomic DNA of P. parasitica which was as low as 1 pg. To make the LF-RPA assay useful in low-resource settings, four simplified DNA extraction methods were compared, after which the LF-RPA assay was applied, with no specialized equipment, to analyze a diverse range of citrus tissues by using a simplified PEG-Na OH method for DNA extraction. This method was successful in detecting P. parasitica in infected plant samples within 30 min. Combining the LF-RPA assay and a simplified DNA extraction method could be a potential detection test for P. parasitica, especially in areas with limited resources.     

β-淀粉酶酶活力测定方法改进及应用

为高效准确测定大麦β-淀粉酶酶活力,运用两种方法测定不同浓度纯化β-淀粉酶,并确定每种方法测定结果的线性范围,将两种测定结果作线性拟合,可以PNPβ-G3法测定结果直接评估大麦种子水解产生麦芽糖能力。两种方法测定结果拟合曲线R2为0.9886,回归方程为y=0.0079x+0.0089。将该方法应用于β-淀粉酶产品酶活力测定,可快速、准确测定β-淀粉酶绝对酶活力,快速判断β-淀粉酶样品中是否含有其他淀粉水解酶。     

胞壁质酶的性质研究

[目的]以提取的胞壁质酶为材料,研究胞壁质酶的性质。[方法]通过测定胞壁质酶在595nm处光吸收值的增量,测定该酶活力和蛋白质浓度。通过测定米氏常数Km,研究酶促反应的速度及影响速度的因素。在不同pH值缓冲液中测定胞壁质酶活力,同时测定该酶的最适pH值。酶促反应的速度在酶的最适温度时达到最大。利用SDS-PAGE电泳法,测定胞壁质酶的分子量及纯度。[结果]胞壁质酶在219.00g/L光吸收下降最快,活力最高。Km为0.57。脲对胞壁质酶为抑制作用,其抑制类型为竞争性抑制。胞壁质酶在pH值为8.0时酶活力最高,属于弱碱性,在40℃时酶活力最高,其Kd为13。[结论]该研究可为今后采用生物工程技术对胞壁质酶进行克隆、提取以及制取提供参考。     

梅花基因组AFLP银染反应体系的建立和优化

采用改进的SDS DNA提取方法从梅花的嫩叶和老叶中提取获得总DNA .所得DNA样品的OD2 6 0 OD2 80 值在1 7～ 1 9之间 ,琼脂糖凝胶上主带清晰、较少降解、样品纯度高、蛋白去除干净且得率高 .该体系对原提取程序作了多处简化 ,使操作简便、快捷、高效 ,适合于梅花DNA提取 ,所提取的DNA样品不含PCR反应抑制剂及其他酶反应抑制剂 ,可被限制性内切酶MseⅠ和EcoRⅠ完全酶切 ,适合AFLP PCR反应应用 ,得到清晰的指纹式样 .     

吕梁黑山羊血浆酶活性与体型性状关系

以山西吕梁黑山羊为研究对象,用比色法分别测定血液GOT、GPT、Amy、CK、LDH酶活性和CP含量,用SAS软件分析其与6个体型性状指标的相关性,以期寻找一个有效的遗传标记,用于间接选择,为山西吕梁黑山羊育种研究提供新的理论基础。结果表明:吕梁黑山羊乳酸脱氢酶(LDH)活力与管围呈显著正相关(r=0.533,P<0.05);血清铜蓝蛋白(CP)含量与体高和背高呈极显著负相关(r=-0.848、r=-0.646,P<0.01),与管围呈显著负相关(r=-0.490,P<0.05)。改变他们的活力,可以改变生长性状。所以LDH和Cp可作为早期辅助选种指标。     

几种微量提取盐芥DNA方法的比较

[目的]探讨一种提取盐芥高质量DNA的方法。[方法]分别采用简化SDS法、改良CTAB法、CTAB法和改良尿素法提取盐芥DNA,测定不同方法所提取DNA的纯度和浓度,并进行电泳和酶切检测,并对其结果进行比较。[结果]改良CTAB法提取的DNA纯度高、质量好,没有糖类、酚类及蛋白质的污染,能用于PCR扩增和限制性内切酶酶切。CTAB法提取的DNA没有蛋白质的污染,但有酚类物质的污染,可作为PCR扩增的模板。SDS法以及尿素法提取的DNA质量较差,不能满足分子生物学研究的要求。[结论]改良CTAB法比其他方法更适合分子生物学分析和研究。     

Oleuropein-Specific-β-Glucosidase Activity Marks the Early Response of Olive Fruits (Olea europaea) to Mimed Insect Attack

Olive fruits are seriously deteriorated by pre and postharvest damage due to the attack of insects, such as Bactrocera olaea, which strongly alters the quality of olives. Defence response in olive fruits injured both by pathogens and by mechanical damages has been associated with the enzyme β-glucosidase, which specifically hydrolyses oleuropein, producing highly reactive aldehyde molecules. In situ detection of β-glucosidase activity in olive fruit tissues following injury, which simulates Bactrocera oleae punctures, is reported. The assay was performed in two cultivars showing different degrees of susceptibilities to fly infestation. In both cultivars, the histochemical assay for β-glucosidase showed that within 20 min after the injury, a strong β-glucosidase activity could be observed in the damaged tissues. Thereafter a progressive enzyme inactivation occurred starting from tissues around the boundary of the injury with decrease of the enzyme activity and stopped after 3h. Whereas the mass of active celsreached a distance of (300±50)μm from the edge of the injury. Biochemical analyses showed that in extracts of the injured fruit, β-glucosidase activity rapidly increased within 20 min from injury, thereafter decreasing and reaching values comparable with those in intact fruits. Following puncture, the oleuropein contents did not change significantly in the high susceptibility cultivar, whereas it rapidly decreased in the cultivar showing low susceptibility. The results strongly suggest that olive fruits susceptible towards fly infestation could be related to the ability of the oleuropein-degrading-β-glucosidase to produce the highly reactive molecules in the damaged tissues. As a consequence of puncture, high level of peroxidase activity was detected. This feature also suggested that this enzyme could play a key role in the defence response against insect injuries.     

无核白葡萄多酚氧化酶的酶学特性

【目的】研究无核白葡萄多酚氧化酶（PPO）的酶学特性,为无核白葡萄干加工过程中褐变问题的解决和控制提供参考。【方法】利用McIlvaine缓冲液从无核白葡萄中提取PPO,研究了反应温度、pH、底物浓度、酶液用量对其催化活性的影响,并考察了该酶在不同温度条件下的稳定性,分析了其催化邻苯二酚的催化动力学方程及其参数。【结果】以10 mmol/L的邻苯二酚McIlvaine溶液为底物时,无核白葡萄PPO的最适作用温度为25 ℃,最适反应pH为6.0。在最适作用条件下,米氏常数（K_m）和最大反应速率（V_max）分别为45 mmol/L和500 U/min。该酶在温度低于25 ℃时,能在60 min内保持较稳定的活性,30～60 ℃的高温处理只能破坏其部分活性,在70 ℃条件下保温处理10 min可使其活性全部丧失。【结论】高温短时处理能够破坏无核白葡萄的PPO活性,因此高温处理可在葡萄干加工的前处理中推广应用。