Polymorphic secreted kinases are key virulence factors in toxoplasmosis

The majority of known Toxoplasma gondii isolates from Europe and North America belong to three clonal lines that differ dramatically in their virulence, depending on the host. To identify the responsible genes, we mapped virulence in F(1) progeny derived from crosses between type II and type III strains, which we introduced into mice. Five virulence (VIR) loci were thus identified, and for two of these, genetic complementation showed that a predicted protein kinase (ROP18 and ROP16, respectively) is the key molecule. Both are hypervariable rhoptry proteins that are secreted into the host cell upon invasion. These results suggest that secreted kinases unique to the Apicomplexa are crucial in the host-pathogen interaction.     

A secreted serine-threonine kinase determines virulence in the eukaryotic pathogen Toxoplasma gondii

Toxoplasma gondii strains differ dramatically in virulence despite being genetically very similar. Genetic mapping revealed two closely adjacent quantitative trait loci on parasite chromosome VIIa that control the extreme virulence of the type I lineage. Positional cloning identified the candidate virulence gene ROP18, a highly polymorphic serine-threonine kinase that was secreted into the host cell during parasite invasion. Transfection of the virulent ROP18 allele into a nonpathogenic type III strain increased growth and enhanced mortality by 4 to 5 logs. These attributes of ROP18 required kinase activity, which revealed that secretion of effectors is a major component of parasite virulence.     

Recent expansion of Toxoplasma through enhanced oral transmission

The global predominance of three clonal Toxoplasma gondii lineages suggests that they are endowed with an exceptional trait responsible for their current parasitism of nearly all warm-blooded vertebrates. Genetic polymorphism analyses indicate that these clonal lineages emerged within the last 10,000 years after a single genetic cross. Comparison with ancient strains (approximately 1 million years) suggests that the success of the clonal lineages resulted from the concurrent acquisition of direct oral infectivity. This key adaptation circumvented sexual recombination, simultaneously promoting transmission through successive hosts, hence leading to clonal expansion. Thus, changes in complex life cycles can occur rapidly and can profoundly influence pathogenicity.     

中国4个弓形虫虫株GRA6基因的比较分析

 通过对国内来源于不同宿主的ZS人株、SH人株、CN猪株、QH绵羊株4个弓形虫虫株，以及国际标准强毒株RH株的致密颗粒抗原（GRA6）基因进行PCR-RFLP分析，首次对中国弓形虫虫株进行了基因分型研究，旨在了解中国弓形虫基因型的分布情况，从而为进一步的分子遗传学研究以及弓形虫病的防制提供资料。PCR-RFLP分析显示两种带型：RH、SH、CN 3株弓形虫为一种带型，QH和ZS 2株弓形虫为另一种电泳带型。GRA6序列分析结果显示：RH、SH、CN 3株弓形虫的GRA6基因序列上的MseΙ酶切位点与国外报道的RH株一致，同属于基因型Ι，为强毒株；QH和ZS 2株弓形虫的MseΙ酶切位点与国外报道的弱毒株BEVERLEY株和ME49株一致，同属于基因型Ⅱ，与PCR-RFLP分析结果一致。除MseΙ酶切位点外，中国的几个虫株GRA6序列与GenBankTM注册的RH株及BEVERLEY和ME49两个弱毒株有个别碱基的差异。结果证明中国人源弓形虫包含了Ι、Ⅱ两种基因型，而动物源性弓形虫则因宿主和来源地不同亦有Ι、Ⅱ两个基因型。     

福建省青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性研究

 【目的】利用气相色谱技术检测福建省的40株青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)菌株细胞内的脂肪酸，分析其脂肪酸分布的多态性；研究青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与青枯雷尔氏菌现有种下分化方法之间的关系。【方法】对40株青枯雷尔氏菌脂肪酸进行气相色谱分析，比较同一寄主分离的青枯雷尔氏菌和不同寄主分离的青枯雷尔氏菌脂肪酸的分布；对40株青枯雷尔氏菌脂肪酸进行聚类分析，分析聚成的各类青枯雷尔氏菌脂肪酸的特点以及脂肪酸多态性与其生理小种、生化型和致病性之间的关系。【结果】同一寄主分离的青枯雷尔氏菌和不同寄主分离的青枯雷尔氏菌，其脂肪酸都存在着明显的多态性；对40株青枯雷尔氏菌的脂肪酸进行聚类分析，可以聚成3类，即group Ⅰ、group Ⅱ和group Ⅲ；青枯雷尔氏菌生理小种1存在着不同的脂肪酸类群，青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与其生化型之间不存在相关性，但是脂肪酸和致病性之间存在一定的相关性：group Ⅰ为无致病性菌株，group Ⅱ为过渡性菌株，group Ⅲ为强致病性菌株。【结论】福建省青枯雷尔氏菌脂肪酸分布存在着明显的多态性；青枯雷尔氏菌脂肪酸多态性与致病性之间存在一定的相关性，脂肪酸有望成为青枯雷尔氏菌小种鉴定的新指标。     

矿物油室温保存棉花黄萎菌的ISSR分析

从ITS序列和ISSR分子标记水平对45株棉花黄萎菌进行遗传变异研究,共扩增到178条多态性条带,呈现丰富的多态性。依据ISSR分子标记的聚类分析结果、菌株的致病性以及ITS测序结果,可将45个菌株分为弱致病类型大丽轮枝菌、强致病类型大丽轮枝菌和变黑轮枝菌3类,ISSR分子标记多态性与棉花黄萎病菌的致病类型呈现一定的相关性,但与保存年限间无明显的相关性,所有菌株均表现出了典型的分子标记模式,仅有菌株394的ITS序列出现了单位点突变。     

甘薯瘟两种不同致病型的初步研究

为明确甘薯瘟Ⅰ型菌与Ⅱ型菌接种同一甘薯品种后具有不同致病力的原因,对2种菌系进行了形态学观察和基因组DNA多态性差异分析.研究结果如下:(1)用甘薯瘟Ⅰ型菌与Ⅱ型菌分别接种金山57,结果表明金山57对Ⅰ型菌表现高抗,对Ⅱ型菌表现高感;(2) 400倍显微镜和10 000倍电镜下观察结果表明,2种菌均为杆状菌、有极生鞭毛,两端钝圆或尖圆,形态学结构无差别;(3)经16SrDNA扩增检测,确认所提取2个菌系的DNA为细菌DNA,运用RAPD分子标记方法对2个菌系的基因组DNA进行PCR扩增,10条RAPD引物共扩增出104条带,其中多态性条带有25条,多态性条带比率为24.04％,2个菌系基因组DNA之间存在明显多态性,基因组DNA之间的差异可能是导致其致病力显著不同的内在原因.     

赣南地区番茄青枯菌菌系多样性分析

【目的】分离鉴定赣南地区番茄青枯病菌,明确菌系分化,为当地番茄抗青枯病育种和病害防治奠定基础。【方法】从江西省赣南地区采集番茄青枯病病株,经选择性平板分离、纯化和分子鉴定,获得不同地理来源的青枯菌Ralstonia solanacearum菌株。通过生理生化测定和接种番茄试验,鉴定青枯菌的生化变种和致病类型。PCR扩增内切葡聚糖酶基因egl序列,明确青枯菌的演化型和序列变种。双层平板培养法测定其对8个不同噬菌体的敏感性。【结果】获得了来自赣南地区9个市(县)的番茄青枯菌菌株44个,其中,41个菌株为生化变种Ⅲ,3个菌株为生化变种Ⅳ;致病力测定结果聚为I、II和III类,其致病力分别为强、中和弱,其中,强致病力菌株占65.9%。所有菌株属于亚洲分支演化型(Ⅰ),并进一步划分为Sequevar13、14、15、17、18、34、44和48等8个序列变种。大部分菌株对供试的8个噬菌体敏感。【结论】赣南地区番茄青枯菌以生化变种III和强致病力菌株为主,对噬菌体较敏感,存在8个序列变种,具有明显的菌系分化现象和遗传多样性。     

利用SSR标记研究玉米自交系的遗传变异

 利用 SSR标记研究了 2 1个玉米 ( Zea mays L.)自交系的遗传变异 ,初步进行了杂种优势群划分。从 69对 SSR引物中筛选出 43对扩增产物具有稳定多态性的引物。43对引物在供试材料中共检测出 1 2 7个等位基因变异 ,每对引物检测等位基因 2～ 7个 ,平均为 2 .95个 ;平均多态性信息量为 0 .51 1。 2 1个自交系之间的遗传相似系数变化范围为 0 .480～ 0 .768,平均为0 .62 7。 UPGMA聚类分析结果表明 ,供试自交系可分为两个类群。黄早四自成一群 ;其余 2 0个自交系又分为 5个亚群。生产上利用的高产杂交组合的亲本均属于不同的类群 (亚群 ) ,而在类群 (亚群 )内未发现高产组合。研究发现 8对具有较高多态性信息量的引物 ,利用这些引物可以对供试材料进行初步鉴定。研究表明 ,利用 SSR标记可以进行玉米自交系遗传变异分析 ,并用于杂种优势群划分     

藏绵羊DQA1基因多态性分析

 【目的】研究藏绵羊DQA1基因多态性,确定其等位基因数、核苷酸多态位点、氨基酸多态位点及各等位基因间的遗传关系,同时分析其进化意义。【方法】采用PCR-SSCP方法检测了900只藏绵羊DQA1基因第2外显子多态性;克隆、测序群体内变异产生的各等位基因序列,并分析序列数据。【结果】发现了17个DQA1的等位基因,包括缺失的1种基因,其中5个为发现的新等位基因。16个单倍型序列中发现56个核苷酸多态位点,27个氨基酸多态位点。【结论】藏绵羊DQA1基因第2外显子具有丰富的多态性,群体中可能蕴藏着更多的遗传资源;藏绵羊DQA1基因最初可能是由2个等位基因突变分化成两大类等位基因的;藏绵羊DQA1基因第2外显子序列与牛的DQA1基因第2外显子序列具有较高的同源性,预示绵羊和牛的DQA1基因最早可能来源于它们分歧以前的共同祖先原始序列;DQA1基因在与其相关的特定抗原刺激下发生的免疫应答反应在绵羊和牛上具有相似性;新等位基因C的139位发现了1个新的核苷酸突变位点（A/G）,属同义突变;5个新发现的DQA1等位基因遗传关系较近,可能由同一等位基因突变产生。     

维氏气单胞菌ΔexsA1减毒株对宿主免疫原性研究

维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)是一种人鱼共患的革兰氏阴性病原菌.在革兰氏阴性菌中,ExsA能激活Ⅲ型分泌系统(TypeⅢsecretion systems,T3SS),对宿主产生毒害作用.前期分析基因组研究结果表明,维氏气单胞菌有2个拷贝的exsA基因,推测其毒力调控可能由exsA基因介导.利用同源...     

不同地区致奶牛乳房炎金葡菌毒力因子的分布

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)是引起奶牛乳房炎的重要病原,该致病菌主要通过毒力因子刺激乳腺组织引起炎症反应。为研究金黄色葡萄球菌重要毒力因子分布的地域性差异,本试验从上海以及云南的3个奶牛场采集奶样和环境污水,利用PCR技术对70株分离菌株和2株标准菌株进行检测。结果显示,在上海地区分离的18株金黄色葡萄球菌中,有7种毒力基因nuc(94.4%)、FnBPA(77.8%)、Hla(88.9%)、Hlb(94.4%)、ClfA(88.9%)、spa(61.1%)和coa(94.4%)的检出率超过50%;在云南分离到的19株金黄色葡萄球菌中,有8种毒力基因nuc(84.2%)、FnBPA(78.9%)、Hla(100%)、Hlb(78.9%)、ClfA(52.6%)、spa(78.9%)、set1 (57.9%)和coa(84.2%)的检出率超过50%,这说明该8种毒力因子可能是致奶牛乳房炎金黄色葡萄球菌中主要的毒力因子。     

Salmonella SipA polymerizes actin by stapling filaments with nonglobular protein arms

Like many bacterial pathogens, Salmonella spp. use a type III secretion system to inject virulence proteins into host cells. The Salmonella invasion protein A (SipA) binds host actin, enhances its polymerization near adherent extracellular bacteria, and contributes to cytoskeletal rearrangements that internalize the pathogen. By combining x-ray crystallography of SipA with electron microscopy and image analysis of SipA-actin filaments, we show that SipA functions as a "molecular staple," in which a globular domain and two nonglobular "arms" mechanically stabilize the filament by tethering actin subunits in opposing strands. Deletion analysis of the tethering arms provides strong support for this model.     

广西猪支气管败血波氏杆菌的分离鉴定及药敏试验

为掌握广西猪传染性萎缩性鼻炎（AR）发病情况、猪支气管败血波氏杆菌（Bb）流行血清型及耐药情况,分别从广西南宁、上林、贵港、武鸣等地4个规模化猪场和1个屠宰场采集到247份猪鼻腔分泌物样品,径常规细菌分离获得57株Bb可疑菌株,以生理生化试验和PCR鉴定等方法对可疑菌株进行鉴定,并根据O、K抗血清凝集试验进行分型.结果表明,57株可疑菌株均确定为Bb,其中6株为Ⅰ相Bb、14株为Ⅱ相Bb、37株为m相Bb,且Ⅰ相Bb毒力较Ⅱ相、Ⅲ相Bb毒力强;药敏试验结果表明,大多数Bb对复方新诺明、阿米卡星、新霉素、庆大霉素和环丙沙星等高度敏感,对阿莫西林、青霉素、痢特灵、氨苄青霉素、呋喃妥因、头孢氨苄、林可霉素、头孢噻吩、恩诺沙星、万古霉素和利福平等不敏感.     

48份糯玉米自交系遗传多样性的SSR标记

为分析48份糯玉米自交系的遗传多样性及其之间的遗传关系,利用总DNA提取方法和微卫星分子标记(SSR)技术,取均匀分布各染色体的45对SSR引物对样品进行PCR扩增分析,筛选出23对扩增带型稳定的SSR引物,从供试材料中检测出141个等位基因变异,每对引物检测等位基因2~14个,平均5.48个。SSR引物的PIC介于0.43~0.89,平均多态性信息量为0.66。UPGMA方法聚类分析表明,供试材料间遗传距离变幅为0.26~0.72,平均值为0.49。SSR标记能将全部自交系区分开来,48份糯玉米自交系可分为六类。     

Molecular Typing of Aeromonas hydrophila Isolated from Common Carp in Northeast China

A total of 59 isolates of Aeromonas hydrophila were collected from common carp suffering from freshwater fish hemorrhage disease in 13 fishing grounds in the northeast China, and their phenotypic and genetic characteristics were investigated. All of the isolates were identified as A. hydrophila by traditional biochemical method and yielded a 686-bp DNA fragment of the 16S rDNA gene in the PCR experiments. Collected strains were also evaluated for their susceptibility to 17 different antibiotics. The isolates showed an even trend of the resistance and sensitivity to drugs, highly sensitive to antibiotics, such as Levofloxacin, PolymyxinB, Ofloxacin and resistant to antibiotics, such as Bristopen, Lincomycin, Ampicillin, Teicoplanin. Evaluation of genetic diversity was performed on all isolates by molecular typing with enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC-PCR) method. The results showed that three different types, i.e. type Ⅰ, Ⅱ, and type Ⅲ, were found in 59 isolates and type III accounted for a large proportion of 54.84%. There was no dominant difference between the tendency of the isolates of Heilongjiang Province and Jilin Province in these three types, which showed Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ, while the isolates of Liaoning Province showed Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ. The percentage of different types in different provinces varied in each other; however, they didn’t show any obvious regional or cluster-specific branches. In conclusion, the ability to distinguish Aeromonas hydrophila strains from diseased common carp with ERIC-PCR would be useful for epidemiological investigation and population genetic analysis of this pathogen in China.     

四川兔源金黄色葡萄球菌毒力检测及分子分型

【目的】研究四川部分区域兔源金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus的基因型总体结构特征、遗传变异以及毒力因子的分布情况。【方法】从四川地区分离41株兔源金黄色葡萄球菌,鉴定fem B基因特异性,进行耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant S.aureus,MRSA)筛选,并通过PCR法检测13种常见的毒力基因,采用多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)和脉冲场凝胶电泳(Pulsed field gel electrophoresis,PFGE)确定基因型特征。【结果】41株金黄色葡萄球菌中共检测出MRSA 31株,检出率为75.61%;共检出9种毒力基因,其中nuc、hla、eta和clf A在所有菌株中均存在,而sea、sec、see、hlb和PVL的阳性检出率分别为9.7%、85.4%、80.5%、90.2%和7.3%。MLST分型结果显示,41株金黄色葡萄球菌只存在2种序列型(ST398、ST3320)和1个克隆群CC398,其中ST398为优势序列型,所占比例为97.6%。PFGE将41株金黄色葡萄球菌分为18个基因型,但不同区域间的基因型条带差异较小。【结论】四川调查区域兔源金黄色葡萄球菌毒力因子携带率较高,其对家兔的养殖业存在较大的安全威胁;分型分析说明四川部分区域金黄色葡萄球菌的主要流行菌株遗传变异程度小,菌株间亲缘关系较近。     

冀豆12遗传背景下3个回交组合高低蛋白含量 后代品系SSR标记分析

【目的】以高蛋白、高产、高配合力大豆品种冀豆12为遗传基础,创造高蛋白含量新种质,分析蛋白含量相关QTL及其连锁标记,挖掘QTL中包含的优异基因,为高蛋白育种提供新种质、新标记。【方法】以冀豆12为轮回亲本,来自东北地区的红丰11、茶秣食豆、绥农14等蛋白质含量不同的育成品种和地方品种为供体亲本,通过有限回交,创造高蛋白新种质。从3个组合的回交后代品系中,选择农艺性状一致、产量与冀豆12无显著差异的4个高蛋白（50%-53%）品系和3个中低蛋白（38%-41%）品系为试验材料,参照大豆公共遗传连锁图谱,分别在20个连锁群上,均匀选取并筛选在双亲间表现多态性的SSR标记,分析冀豆12及其后代品系的遗传相似性与遗传差异,确定与蛋白质含量相关的QTL及其连锁标记。通过对QTL候选区间内的基因功能注释,挖掘与蛋白质含量相关的优异基因。【结果】创制出一批蛋白质含量超过50%的高蛋白新种质。3个组合中分别筛选到209、201和199个双亲间多态性标记;亲本与后代间遗传相似性分析结果表明,同一组合的后代中高蛋白品系的轮回亲本遗传背景回复率高于低蛋白品系遗传背景回复率。3个组合中4个高蛋白品系与轮回亲本冀豆12之间的相似系数平均值为79.58%,显著高于3个低蛋白品系材料与轮回亲本冀豆12之间的相似系数平均值67.81%;轮回亲本冀豆12传递给高蛋白种质的SSR位点数平均为161个,传递给低蛋白材料的SSR位点平均数为135个,二者相差27%。遗传效应分析结果表明,共发掘出位于14个连锁群上的22个与蛋白质含量相关的QTL及其连锁SSR标记,其中,18个QTL的蛋白质含量增效基因来自轮回亲本冀豆12。进一步分析显示,4个共性高蛋白染色体区段对高蛋白含量形成具有关键作用,分别位于C1连锁群（第4染色体）的75.52-80.62 cM、D2连锁群（第17染色体）的67.71-84.18 cM、G连锁群（第18染色体）的80.38-96.57 cM和I连锁群（第20染色体）的46.22-50.11 cM。通过基因功能注释和代谢途径分析,预测了4个区段内20个可能参与7-磷酸景天庚酮糖、半胱氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甲硫氨酸、色氨酸等氨基酸的合成与代谢等蛋白质合成相关代谢途径的候选基因。【结论】冀豆12含有较多的高蛋白QTL位点,供体亲本的高蛋白遗传位点可以在以冀豆12为轮回亲本的后代中表现出来,并通过SSR分析检测到。以冀豆12为轮回亲本,通过有限回交,易于创造出高蛋白种质。