利用cryparin基因的启动子构建板栗疫病菌高效表达载体

低毒病毒／板栗疫病菌是研究植物病原菌致病机理和病毒与宿主相互作用的一个优秀模式系统。本研究克隆了板栗疫病菌转录水平最高的crypari凡基因的启动子,并构建了由该启动子控制的表达载体。构建的载体能成功表达GFP蛋白。利用该载体表达积累量较高的CHV1-Eur07病毒的病毒量控制基因,能提高细胞内CHV1-EP721的积累量,反式互补效率从常用的gpd启动子控制的低于10％提高至67％和80％。高效表达载体的成功构建,为研究板栗疫病菌功能基因以及低毒病毒与宿主板栗疫病菌的相互作用提供了新的工具。     

适用于板栗疫病菌分子相互作用研究的双分子荧光互补系统

双分子荧光互补技术近年来已广泛应用于研究体内蛋白质相互作用。为建立适合于板栗疫病菌的体内蛋白质相互作用检测体系,本研究以质粒pCPXHY2和pCPXG418为骨架,构建了由板栗疫病菌pgd启动子控制的、以增强型黄色荧光蛋白EYFP为报告基因和以潮霉素和G418抗性为选择标记的双质粒系统pCPXHY2N155和pCPXG418C156。质粒pCPXHY2N155携带EYFP的1~155位氨基酸残基的编码序列,pCPXG418C156携带EYFP基因的156~239位氨基酸残基的编码序列。为验证该质粒系统的有效性,将板栗疫病菌异质三联体G蛋白的β和γ亚基基因分别与pCPXHY2N155上的N155和pCPXG418C156上的C156相连,获得重组质粒pCPXHY2N155β和pCPXG418C156γ。将这两个重组质粒共转化板栗疫病菌野生型菌株EP155,在转化株中观察到明显的黄色荧光,表明Gβ和Gγ在细胞中发生了相互作用。本研究所构建的双分子荧光互补系统,为今后研究板栗疫病菌分子相互作用提供了新的技术手段。     

在板栗疫病菌线粒体中检出低毒病毒编码蛋白p29

p29蛋白是低毒病毒基因组编码的一个木瓜蛋白酶样蛋白。前人研究发现,在宿主板栗疫病菌（Cryphonectria parasitica）体内表达p29,会引起真菌毒力降低,色素产生减少,丧失产生无性孢子的能力。除已知p29与源于高尔基体的膜结构共分离之外,p29在细胞内的其它分布形式未明。本研究在成功制备p29特异抗体和高效分离板栗疫病菌线粒体的基础上,尝试用p29抗体检测线粒体中是否存在p29蛋白。Western印迹结果表明,受CHV1-EP713感染的EP713菌株线粒体中存在与p29抗体特异作用的病毒蛋白。本研究结果暗示,低毒病毒蛋白p29可能参与调控宿主线粒体功能。     

红色荧光标记载体pBacA4DsRed的构建及其在蚕卵中的瞬时表达

红色荧光蛋白(RFP)是从海葵(Discosoma)中分离的一种新荧光蛋白基因,可以在紫外线激发下发出红色荧光,最大发射波长为583nm,在细胞中荧光转换效率高,是目前发现     

真核双顺反子表达载体pcDNA3.1AB的构建与表达

为了构建由双CMV启动子调控的真核双顺反子表达载体pcDNA3.1AB,首先在pcDNA3.1(+)的基础上,构建出pcDNA3.1A和pcDNA3.1B,通过PCR扩增pcDNA3.1A上含-PCMV-MCS-BGHpolyA-表达单元的片段,定向克隆入pcDNA3.1B,即得载体pcDNA3.1AB。将DsRed与EGFP基因插入pcDNA3.1AB,分别构建pcDNA-DsRed、pcDNA-EGFP和pcDNA-DsRed-EGFP。质粒转染COS-7细胞瞬时表达,用荧光显微镜进行检测。结果双价质粒pcDNA-DsRed-EGFP能同时表达红色和绿色荧光蛋白基因,两基因表达强度无显著差异,且双价与单价质粒相比荧光蛋白表达强度相当。双顺反子表达载体pcDNA3.1AB的成功构建和表达,为进行基因表达及双价核酸疫苗的研究奠定了基础。     

含有增强型绿色荧光蛋白报告子的载体系统的构建

将增强型绿色荧光蛋白基因编码序列克隆到不含启动子的载体pLAFR6上,构建报告质粒pLZY。将野油菜黄单胞菌的已知效应物基因xopXccN启动子和分泌转运信号区序列克隆到pLZY,重组质粒导入野油菜黄单胞菌,阳性克隆细胞在荧光显微镜下呈现绿色荧光。阳性克隆接种萝卜叶片,在共聚焦激光扫描显微镜下检测观察到在植物细胞内发荧光,而含有pLZY的野油菜黄单胞菌对照菌株菌体和植物细胞内都检测不到绿色荧光,证明报告质粒pLZY工作正常。该报告质粒为研究目的基因在不同宿主中的表达和研究植物病原细菌Ⅲ型效应物蛋白的植物亚细胞定位提供了材料。     

绿色荧光蛋白标记可移动载体质粒的构建及其在嗜水气单胞菌的表达

以多寄主可移动载体质粒ｐＳＵＰ１０１１为基础载体,构建了绿色荧光蛋白（ＧＦＰ）标记的重组质粒,通过细菌接合,将重组质粒转移到嗜水气单胞菌Ｊ－１中。经紫外光检测和ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳分析,证实重组粒在该 可表达ＧＦＰ。在无选择压力的培养条件下,２４小时后,重组质粒的稳定率在７２．２％,３６小时后,稳定率在５０％。显示ＧＦＰ作为报告基因在嗜水气单胞菌致病机理研究的应用前景。     

板栗疫病在广西区内的危险性分析

通过定性因素和定量指标体系相结合的方法对板栗疫病在广西的危险性进行评估,评估结果表明,此病害的危险性综合评价值为1.7128,属于中度危险性的林业有害生物。板栗疫病菌寄主范围广,此病在广西的分布已经相当广泛,但板栗疫病的病原菌不必补充为广西壮族自治区林业检疫性有害生物。通过采取栽培无病苗木、减少枝条和主干的伤口、削除枝条和主干的病斑和进行伤口的消毒、砍除重病枝等措施,可以有效地防治病害的发生。     

同源片段大小对板栗疫病菌同源重组频率的影响

低毒病毒／板栗疫病菌系统是一个具有独特优点的、崭新的研究病毒与宿主相互作用的模型系统。以同源重组为基础的基因打靶是研究基因功能和病毒与宿主相互作用分子机制的重要手段。为了研究在板栗疫病菌同源重组遗传操作中同源片段大小对同源重组频率的影响，利用一段5．4kb板栗疫病菌染色体DNA序列，构建了以潮霉素抗性基因为遗传转化筛选标记的3个同源双交换片段以及3个同源单交换质粒，分别转化板栗疫病菌EPl55原生质体，检测筛选同源重组转化子并计算发生同源重组频率。结果表明，在板栗疫病菌中3个同源双交换片段FHA1（1．7～2.0kb）、FHA2（1.0～1.2kb）和FHA3（0.5kb）的同源重组频率分别为3．73％、2。06％和0；3个同源单交换质粒pFHl（1．76kb）、pFH2（1．23kb）和pFH3（O．54kb）的同源重组频率分别为0.95％、0和0。这些结果为板栗疫病菌同源重组遗传操作中同源片段大小的设计提供了依据。     

低毒病毒及板栗疫病菌低毒力机制

低毒病毒是一类存在于板栗疫病菌细胞质中自主复制的无衣壳正链RNA病毒。感染低毒病毒后,板栗疫病菌的致病力显著降低,色素分泌减少,菌丝体由感染病毒前的桔黄色变为白色,产孢量降低或不产孢,漆酶表达水平明显下降。低毒病毒侵染性克隆的获得以及高效转化和转染体系的建立,使得低毒病毒成为目前唯一可以进行全面遗传操作的真菌病毒。利用低毒病毒作为探针来探测板栗疫病菌的致病力组成和毒力调节机制,己获得了一些很有意义的发现。本文介绍近几年低毒病毒及其与真菌相互作用的研究进展,包括低毒病毒的基因组和功能基因研究、低毒病毒和线粒体损害引起的板栗疫病菌低毒力机制、板栗疫病菌的RNA沉默系统以及低毒病毒抗RNA沉默的机制。低毒病毒／板栗疫病菌系统已经成为研究病毒与宿主相互作用以及病原真菌致病机理的很好的模式系统。     

一种用于板栗疫病菌基因打靶系统的新型抗性筛选标记

板栗疫病菌是研究病原真菌的模式物种之一。目前应用于板栗疫病菌遗传转化的筛选标记有潮霉素、苯菌灵和G418抗性基因。随着板栗疫病菌致病分子机理研究的深入,需要更多的遗传筛选标记用于多重基因的遗传转化分析。本研究通过融合PCR技术,成功利用博莱霉素抗性基因Bleor进行了板栗疫病菌高丰度分泌表达基因的打靶实验,证实了Bleor作为板栗疫病菌基因筛选标记的可行性。     

青枯病生防菌蜡状芽孢杆菌（ANTI-8098A）的绿色荧光蛋白基因（gfp）转导及其生物学特性的变化

采用质粒pCM20进行青枯病生防菌蜡状芽孢杆菌(Bacillus ceFeus,ANTI-8098A)的电击转化,对电击转化条件的优化结果表明,当电击条件为2.5 kV,200Ω,25μF时,转化的最佳条件为质粒DNA含量118 ng,感受态细胞浓度为1.14×108CFU/mL.转化子ANTI-8098A:pCM20在无红霉素选择压力的LB培养基转接16次后,绿色荧光的表达仍为100%.对其生长曲线的测定结果表明,青枯病生防菌ANTI-8098A的生长速度和ANTI-8098A:pCM20基本一致.不同培养温度和培养转速对ANTI-8098A:pCM20生长的影响较大,当培养温度为35℃时,ANTI-8098A:pCM20的含量为60.0×108 CFU/mL,当培养转速为250 r/min时,ANTI-8098A:pCM20的含菌量为50.33×108CFU/mL.青枯病生防菌ANT18098A:pCM20和ANT18098A对不同作物分离的青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)具有明显的抑制作用,抑菌效果无显著差异.     

大规模板栗疫病菌cDNA文库的特征和冗余序列的排除

低毒病毒/板栗疫病菌是一个研究病毒宿主相互作用的优良的实验系统.为了更好的了解病毒与宿主相互作用的机制,我们建立了一个野生型无病毒板栗疫病菌菌株EP155和受低毒病毒感染的菌株EP713的cDNA混和文库,以进行表达序列标签（EST）测定.对543个克隆的外源片段的分析表明,该文库克隆中含外源片段的比例为89.8%;通过小规模测序,发现空质粒与小片段克隆占测序总数的10.1%;表达丰度最高的4个克隆出现次数的总和占测序总数的9.6%.通过设计引物进行PCR和原位杂交,对cDNA文库2万多个克隆进行了筛选,共筛除了占总数19.7%的空质粒与小克隆和5.5%的高丰度克隆,为高效率的大规模EST测序准备了条件.     

应用二维液相色谱评价低毒病毒感染对板栗疫病菌总蛋白表达的影响

根据丝状真菌自身的特点,本文建立了一套完整的适合于板栗疫病菌蛋白质组分析的总蛋白质提取方法,并使用二维液相系统对野生强毒株EP155和受低毒病毒感染的弱毒株EP713进行了差异蛋白质组的比较。用ProteoVue和DeltaVue软件进行分析,得到了重复性较好的二维模拟凝胶图谱,在EP155和EP713之间共找到296个峰值差异强度在2倍以上的蛋白质紫外吸收峰：以EP155为标准,病毒感染导致蛋白上调的209个,下调的87个。根据蛋白质分子量,使用SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳可以得到纯度更高的蛋白质条带,本研究为大规模质谱鉴定丝状真菌差异表达蛋白质提供了一种新方法。     

多选择标记植物表达载体的构建

具有多选择标记的植物基因表达载体有利于转基因植物研究中的转基因植株的筛选。本研究对植物基因表达载体pCAMBIA1301进行了改造,产生了1个具有可溶性的红移绿色荧光蛋白基因（smRS-GFP）、抗除草剂Basta、葡萄糖苷酸酶（GUS）及潮霉素（Hpt）的多选择标记的新的植物基因表达载体。运用这一表达载体的多选择标记可以有效降低检测和筛选转化植株时的假阳性率。此外,如此的基因表达载体也能满足实验室的不同筛选方法的需求。     

适用于稻瘟病菌基因敲除、过表达和荧光融合蛋白表达载体的构建和使用

本研究意在提供一系列适于稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的基因敲除、过表达和荧光蛋白融合表达,并且操作简单、耗时短、稳定可靠的通用载体,为系统研究稻瘟病菌的基因功能提供便利.通过PCR、克隆、酶切、连接等分子生物学方法,克隆了2个在菌丝和附着胞阶段都强力表达的启动子(SOD1启动子和H3启动子);构建了14种载体:3种稻瘟病菌基因敲除载体(pBS-SUR、pBS-BAR和pBS-NEO)、4种丝状真菌基因过表达载体(pKD5、pKD6、pKD61和pKD8)和7种丝状真菌荧光融合蛋白载体(pKD5-GFP、pKD5-RED、pKD6-GFP、pKD6-RED、pKD7-RED、pKD8-GFP和pKD8-RED);并提供了这些载体在丝状真菌的基因敲除、基因过表达和荧光融合蛋白表达中的应用方法.使用构建的基因敲除载体通过原生质体及ATMT转化最多同时在稻瘟病菌中敲除了4个基因;用pKD5-RED、pKD6-GFP和pK)6-RED转化稻瘟病菌后,发现SOD1启动子和H3启动子控制下的绿色和红色荧光蛋白在稻瘟病菌中强力表达,Real-time PCR结果证实SOD1启动子指导下的eGFPmRNA表达量是β-tubulin的2.5倍,SOD1启动子指导下的DsRED2mRNA表达量是β-tubulin的5.4倍,而H3启动子指导下的DsRED2 mRNA表达量是β-tubulin的20.8倍;MoATG8-DsRED2的融合蛋白(使用pKD6 -RED)可以正确定位MoATG8于小泡附近;SOD1启动子驱动的DsRED2(使用pKD6-RED)可以在稻瘟病菌的菌丝、孢子、附着胞等各个发育阶段表达.这些实验说明14种载体可以用于稻瘟病菌的基因敲除、基因过表达和荧光融合蛋白表达,也可用于镰刀菌等其他丝状真菌的基因功能研究.