松材线虫效应蛋白Bx-FAR-1的原核表达与活性测定

[目的]纯化获得松材线虫效应蛋白Bx-FAR-1并验证其体外活性,为后续研究效应蛋白Bx-FAR-1参与松材线虫侵染松树的分子机制打下基础.[方法]利用PCR技术从松材线虫cDNA中扩增出效应基因Bx-FAR-1,用同源重组的方式将目的片段连接至原核表达载体pET-32a(+).通过原核表达系统诱导并纯化获得大量效应蛋白Bx-FAR-1,利用SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS-PAGE)和Western blotting对纯化获得的蛋白进行鉴定,同时通过本氏烟瞬时表达系统验证蛋白活性.[结果]从松材线虫cDNA中成功扩增出Bx-FAR-1基因(BXY_1685000.1);通过同源重组成功获得重组表达载体pET32a-BxFAR,并转化至大肠杆菌BL21感受态细胞.当诱导条件为15℃下150 r/min诱导16 h时重组蛋白以可溶性形式表达,且蛋白表达量高.效应蛋白Bx-FAR-1活性测定结果显示,当蛋白浓度达100 nmol/L时,可抑制致病疫霉的病原相关分子模式(PAMP)INF1引起的烟草细胞坏死.[结论]松材线虫效应蛋白Bx-FAR-1可抑制寄主植物的免疫反应.     

干旱对松材线虫病的影响

结合2019年松材线虫病秋季普查开展的干旱对松材线虫病造成的松树死亡的影响专项调查,以及2017年和2018年秋季松材线虫病普查数据,通过分析发现,2017、2018、2019年松树死亡率差异显著,检出松材线虫比例与未检出松材线虫比例差异不显著,年度间松树死亡率、检出松材线虫比例、未检出松材线虫比例的均值间差异也不显著。这表明干旱加速了染病松树死亡。     

松材线虫伴生细菌与松树萎蔫病关系的初步研究

利用3年生黑松苗作接种材料,分别接种消毒后的松材线虫和从线虫体内分离得到的细菌分离物以及线虫与细菌两者的混合物,调查比较发病情况。结果表明,单独接种消毒后的细菌分离物,松树不萎蔫,单独接种松材线虫松树发病枯死,而接种松材线虫和细菌分离物两者的混合物,松树发病更为严重。由此说明松材线虫的伴生细菌对松树萎蔫病的发生有一定作用,但并不是导致松树发病枯死的决定因素。     

松材线虫病鉴定方法与评价(综述)

松材线虫病是一种毁灭性的松树病害,本文对松材线虫以及感染松材线虫病的松树、松木、制品的鉴定与诊断方法进行了综述.     

松材线虫及携带细菌对黑松复合的侵染

从不同松树上分离松材线虫、拟松材线虫、滑刃线虫和小杆线虫,并从松材线虫和小杆线虫体上分离细菌,将线虫无菌化处理后与从线虫体上分离到的荧光假单胞杆菌、产气肠杆菌混合接种无菌黑松苗和愈伤组织。结果表明,单独接种无菌线虫或细菌不能使黑松致病,无菌松材线虫、无菌拟松材线虫只有与有毒性的荧光假单胞杆菌混合接种时才能使黑松无菌苗和愈伤组织发病,细菌通过线虫携带在树体内传播扩散,使松树致病。研究进一步证明了线虫和细菌在松材线虫病致病过程中起协同作用。     

松材线虫病致病机理的研究进展

概述了近年来国内外学者在松材线虫病致病机理研究方面的进展。该病害的致病决定因子主要包括几个理化特性,(1)由线虫食道腺产生的细胞壁水解酶,通过作用寄主细胞壁来帮助线虫侵入、扩散,最终影响寄主水分传输;(2)松材线虫分泌的部分蛋白会参与到与寄主细胞的互作中来;(3)松材线虫本身产生的植物毒素和其携带的细菌分泌的毒素可使寄主松树萎蔫;(4)松材线虫表面蛋白的作用。     

松材线虫病濒死树急救技术与救活机理

为了探讨被松材线虫病危害的濒死松树逆转的可能性,在松材线虫病发生区,当夏秋季松树表现出感病症状时,选择濒死松树,镜检松材线虫。确诊后,采用杀线虫剂和杀虫剂输液急救。试验表明,联合使用杀线虫剂和杀虫剂,可使感病的马尾松急救成活率达８３．３％;感病的黑松成活率达到７５．０％。从急救成活可知,松树枯萎是松材线虫和松墨天牛双重作用结果。用药物清除树体内松材线虫和松墨天牛幼虫是濒死松树急救成活的基本机理。感     

松墨天牛在松树枯萎中的作用

本文对松树枯萎类型和引起松树枯萎的主要因子进行了研究。结果表明，枯萎松树根据木质部内线虫种类和媒介昆虫种类在宁波可分为４个类型：松墨天牛×松材线虫，松墨天牛×拟松材线虫，松墨天牛×其他线虫和松墨天牛×无线虫。松树枯萎数量与气候条件有关。夏季高温干旱，枯萎松树数量明显增加。引起松树枯萎的主要生物因子是松墨天牛，处于逆境的松林，只要有１头性成熟雌成虫侵入，松树枯萎数量就会以１：９的几何级数逐年增加。松材线虫在松墨天牛参与下能引起感病的黑松快速死亡，但与松树枯萎数量无关。     

松树—松材线虫互作中寄主生理生化响应研究进展

松材线虫病是由松材线虫引起的松树毁灭性死亡病害,对我国森林资源及生态环境造成严重破坏和威胁。几十年来,国内外学者针对松材线虫病展开了广泛而深入的研究,其中寄主松树受松材线虫感染后体内生理生化响应是研究热点。本文针对松树—松材线虫互作中寄主体内生理生化响应的研究进行综述。     

松树线虫病疫木生物除害技术要点

<正>1松材线虫病危害松材线虫属于线虫动物门、线虫纲、滑刃目、滑刃科、伞滑刃属,是中国危害较大的外来入侵物种之一。松材线虫寄生在松树上,会使得松树由上而下变黄,最终整棵松树枯死,松材线虫病有“松树癌症”之称,会对松树林造成毁灭性的伤害。据了解,松材线虫病自1982年在中国首次发现以来,在中国快速扩散并造成了巨大危害。目前已扩散至全国19个省（区、市）、726个县级行政区、5 479个乡镇级行政区。已直接致死松树8 000多万株,     

松材线虫P糖蛋白在药物代谢过程中的功能研究

  目的  探究松材线虫对药物敏感能力产生的分子机制，为防治松材线虫提供理论基础。  方法  本研究从松材线虫基因组中获得秀丽线虫同源解毒基因Bx-pgp23，并对该基因蛋白编码区进行PCR扩增，随后通过生物信息学对蛋白质Bx-PGP23理化性质、亲疏水性、跨膜区分布、磷酸化位点、二级结构和三级结构进行了分析和预测。并通过RNAi技术对Bx-pgp23进行沉默处理，分析Bx-pgp23沉默与否对松材线虫药物敏感程度的影响。  结果  生物信息预测结果显示PGP蛋白稳定系数为38.31，亲水系数为?0.018，三级结构预测PGP蛋白具有多个氨基酸参与构成α螺旋和β折叠并且具有多个核苷酸结合域和跨膜结构域。应用RNAi技术对Bx-pgp23基因进行基因沉默，沉默后的Bx-pgp23基因表达量变为原来的42.65%。药剂敏感性检测实验结果显示，在1.5和2.5 g/L苦参碱溶液处理24 h后，RNAi组松材线虫死亡率与对照组相比升高了7.2%和6.4%，在1.5和2.5 g/L的苦参碱溶液处理48 h后，RNAi组松材线虫死亡率与对照组相比升高9.0%和7.2%。  结论  蛋白质Bx-PGP23是一种稳定的亲水蛋白，具有跨膜外排功能。成功克隆Bx-pgp23基因并合成了该基因dsRNA。Bx-pgp23基因沉默影响了松材线虫对苦参碱的敏感性，在相同质量浓度的苦参碱胁迫下，RNAi组线虫死亡率明显高于对照组，说明Bx-pgp23基因在松材线虫药物代谢调控中发挥着正向调控作用。      

松材线虫侵染对马尾松苗不同部位内生细菌菌群结构的影响

  目的  探究松材线虫Bursaphelenchus xylophilus侵染下松干、松针与根系部位内生细菌菌群的结构变化,可充分挖掘马尾松Pinus massoniana内生细菌资源。  方法  采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)及高通量测序技术,对松材线虫侵染下3年生马尾松不同部位内生细菌的结构多样性进行分析。  结果  ①马尾松不同部位内生细菌菌群结构存在较大差异,菌群多样性从大到小依次为松干、松针、根系。②松干部位部分细菌属在侵染15 d时丰度明显增加,但苗木表面并不表现任何症状。③马尾松体内共检测到内生细菌442属,分属35门49纲110目210科。其中松干与松针部位的甲基杆菌属Methylobacterium、假平胞菌属Sphingomonas、薄层菌属Hymenobacter、泛菌属Pantoea、假单胞菌属Sphingomonas与短小杆菌属Curtobacterium在侵染过程中相对丰度变化较大。  结论  松材线虫侵染下,马尾松根部基本不受影响,但松干部位内生细菌菌群结构变化极显著,其次是松针。部分内生细菌可能对松材线虫病具有潜在生防效果,有助于后期生防菌株的挖掘。在侵染高峰期实时监测干部内生细菌菌群结构变化,有助于松材线虫病的早期诊断。图5表1参25     

飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′的抗体制备及组织定位

【目的】LmKnickkopf3-5′(LmKnk3-5′)是飞蝗（Locusta migratoria）蜕皮发育中重要的表皮蛋白。本文旨在制备LmKnk3-5′特异抗体并对其进行组织定位,为LmKnk3-5′生物学功能研究提供蛋白水平的证据,同时为进一步深入探究LmKnk3-5′与其他表皮蛋白在飞蝗表皮形成过程中的协同作用打下基础。【方法】首先比对飞蝗Knickkopf(Knk)家族4个基因LmKnk、LmKnk2、LmKnk3-FL和LmKnk3-5′的氨基酸序列,选取LmKnk3-5′的3段特异抗原序列R1、R2和R3,设计包含BamH I、Hind III酶切位点的引物,以LmKnk3-5′全长cDNA为模板,PCR获得LmKnk3-5′的特异抗原片段;然后将特异抗原片段与pET-32a经双酶切、T4连接酶连接、测序验证、成功构建重组质粒后,转入BL21（DE3）表达菌株中,加入IPTG（终浓度0.5 mmol·L^-1）低温（16℃）诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE检测重组蛋白表达情况;接着扩大培养可在菌体裂解液的上清中表达重组融合蛋白的大肠杆菌,提取蛋白并用Ni-NTA对其进行纯化,之后再用纯化后的重组特异抗原免疫小鼠4次,获得anti-LmKnk3-5′多克隆抗体,ELISA法对其进行效价检测,并用Western blot法检测其特异性。取飞蝗5龄若虫第8天表皮,制备石蜡切片,通过免疫组化法对LmKnk3-5′蛋白进行组织定位。【结果】通过氨基酸序列比对,选取LmKnk3-5′的特异抗原区域R1、R2和R3,分别包含208、147和131个氨基酸残基,蛋白理论分子量分别为24.0、17.0和14.8 kD。酶切连接后,成功获得 pET-32a-R1、pET-32a-R2 和pET-32a-R3重组质粒。诱导表达检测,发现只有含pET-32a-R2的表达菌在菌体裂解液的上清液中大量表达重组蛋白。将其扩大培养纯化后获得 R2重组融合蛋白,免疫小鼠取抗血清进行效价检测,抗体效价高达1﹕512 000,可满足抗体使用需求。Western blot结果表明,注射dsLmKnk3-5′后飞蝗体壁LmKnk3-5′的蛋白表达显著减少,表明anti-LmKnk3-5′抗体特异性良好。免疫组化试验结果表明,表皮蛋白LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁皮细胞及新表皮中均有分布,特别是新合成的外表皮顶端。【结论】成功获得飞蝗LmKnk3-5′多克隆抗体,证明其特异性良好。LmKnk3-5′在飞蝗腹部体壁新合成的外表皮顶端分布较多。研究结果为飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5′功能研究提供了蛋白水平的证据。     

松材线虫效应因子基因筛选及Bx-Hh-grl功能研究

[目的]通过对松材线虫效应因子基因的克隆和功能研究,揭示Bx-Hh-grl对松材线虫致病性的作用,为防治松材线虫提供理论依据.[方法]用松材线虫Bx1022株系接种黑松,20 d后提取线虫总RNA进行转录组测序,将该转录组设为松材线虫植食阶段转录组.提取由灰葡萄孢(Botrytis cinerea)培养的Bx1022的...     

大鲵虹彩病毒主要衣壳蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

根据大鲵虹彩病毒(Chinese giant salamander iridovirus,GSIV)主要衣壳蛋白(Major Capsid Protein,MCP)基因设计引物,PCR扩增得到MCP基因编码框全长序列1 392 bp,将其克隆到原核表达载体p ET-32a中,构建了重组原核表达载体p ET-32a-MCP,并在大肠杆菌BL21中得到了表达,融合表达的重组蛋白分子量约为70 ku,与预期大小一致,主要以包涵体的形式存在。对IPTG浓度,诱导温度等诱导表达条件进行优化,确定0.5 mmol/L的IPTG于37℃的条件下诱导6 h重组蛋白的表达量最佳。纯化GSIVMCP重组蛋白免疫新西兰大白兔,制备了GSIV-MCP多克隆抗体,ELISA检测抗体效价大于1∶50 000。Western blot检测显示该抗体可以特异性识别重组蛋白。间接荧光免疫结果表明,该多克隆抗体可与由GSIV感染引起细胞病变的EPC细胞(GICB)发生特异性的结合。研究为建立GSIV免疫诊断方法以及为研究GSIV MCP基因编码蛋白的功能奠定了前期基础。     

基于转录组和蛋白组数据联合分析浅光休眠烟草种子暗萌发的分子网络

  目的  旨在挖掘浅光休眠烟草Nicotiana tabacum种子在黑暗下的调控基因和分子网络。  方法  以浅光休眠烟草Y85种子为实验材料，通过整合转录组和蛋白组数据，挖掘其暗萌发的分子网络。  结果  胚根突出前后蛋白和(或) mRNA表达差异存在5种差异类型，其中共同上调表达的蛋白(基因)有BoGH3B、MAN1、ERD3、MLP31、FAP1等，共同下调表达的蛋白(基因)有NEC1、MFT、ECP63、SOP1、LE25、SBP65等。上述差异蛋白(基因)富集的信号通路包括果糖和甘露糖代谢、甘露聚糖分解、内甘露聚糖-1,4-β-甘露糖苷酶活性；而发生功能的细胞成分包括线粒体、膜组成部分和叶绿体。  结论  通过整合转录组和蛋白组数据初步构建了浅光休眠烟草Y85种子的暗萌发调控网络。图5表1参24     

光皮桦AP2/ERF基因家族鉴定与表达分析

  目的  深入研究AP2/ERF基因家族在光皮桦Betula luminifera生长发育及环境胁迫响应中的生物学功能。  方法  利用光皮桦基因组数据,通过生物信息学方法开展AP2/ERF基因家族鉴定、基因特征、系统进化、基因结构、保守基序、顺式作用元件、蛋白互作和表达分析。  结果  在光皮桦基因组中共鉴定到77个AP2/ERF基因,其编码的蛋白理化性质存在差异,大多数蛋白(60个)的理论等电点小于7.0。系统进化分析显示:这77个AP2/ERF转录因子属于5个亚家族,其中ERF亚家族最大,包含34个成员。光皮桦AP2/ERF各亚家族间的基因结构存在较大差异,其中AP2亚家族成员均具有6~9个内含子,而DREB亚家族基因则没有内含子;但AP2/ERF各亚家族内的不同成员具有相似的保守基序类型和分布。同时,AP2/ERF基因启动子上都存在大量与激素、调节、胁迫响应及生长发育相关的顺式作用元件。此外,互作网络分析预测不同的光皮桦AP2/ERF亚家族蛋白间存在广泛的互作关系。进一步的表达分析显示:绝大多数光皮桦AP2/ERF基因(71个)的表达存在较强组织特异性,且在高温胁迫下,多数ERF或DREB基因的表达发生显著变化,表明ERF和DREB基因在高温胁迫应答中可能发挥着重要作用。  结论  通过生物信息学分析获得光皮桦77个AP2/ERF基因,分属于5个亚家族。不同亚家族基因具有相似的基因结构、保守基序等特征。基因启动子区含激素、胁迫响应等相关的作用元件。基因表达具有较强的组织特异性,且多数ERF或DREB基因对高温胁迫有明显响应。图6表1参39     

鸡Prnp基因原核表达载体的构建及其在大肠埃希菌中的表达

试验旨在构建鸡Prnp基因原核表达载体,并在大肠埃希菌中进行表达,为制备鸡朊蛋白单克隆抗体提供材料。根据GenBank已报道的鸡Prnp基因组序列和pET-28a质粒多克隆位点设计引物,以健康的鸡全血基因组DNA为材料,采用PCR的方法扩增鸡的Prnp基因,将目的基因片段与pET-28a载体连接,构建重组原核表达载体。重组菌转化到E. coli BL21(DE3)感受态细胞中,并用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactoside,IPTG)进行诱导表达,十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)鉴定表达的重组蛋白。结果表明,重组蛋白在诱导剂的终浓度为0.08 mmol·L^-1,16 ℃,220 r·min^-1诱导7 h,蛋白表达量最高。综上所述,本研究成功构建了pET-28a-ChPrnp重组表达菌株,为Prnp朊蛋白的结构、生理功能和致病机制研究提供方法。     

鸡PERK的原核表达及多克隆抗体的制备

根据鸡的蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)基因序列进行抗原肽分析,选择含大片段抗原表位区约1 500 bp的一段基因(15~1 515 bp)设计一对特异性引物后进行RT-PCR扩增,并构建pET-32a(+)-PERK重组质粒,将其转化至BL21(DE3)感受态细胞中.优化诱导表达条件,纯化重组蛋白后免疫兔并制备多克隆抗体.PCR鉴定、酶切鉴定和测序结果表明,pET-32a(+)-PERK重组质粒构建成功.SDS-PAGE电泳鉴定结果表明,重组蛋白在1.0 mmol·L-1IPTG、25℃下诱导9 h时的表达量最大.蛋白纯化结果表明,100 mmol·L-1咪唑洗脱液可较好地洗脱重组蛋白,获得较多的纯化蛋白.免疫结束后,抗体效价检测结果表明,制备的多克隆抗体效价达1∶32 000,可以与重组蛋白特异结合.     

卵形鲳鲹RelB蛋白原核表达及其多克隆抗体制备

【目的】制备卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）RelB蛋白（TroRelB）多克隆抗体,为深入研究TroRelB蛋白的结构、功能及蛋白—蛋白相互作用打下基础。【方法】将TroRelB基因与pET-32a表达载体连接构建pET-32a-TroRelB重组质粒,转化大肠杆菌（Escherichia coli）BL21（DE3）感受态细胞,采用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）进行诱导表达,以Ni-IDA琼脂糖纯化树脂柱纯化的TroRelB重组蛋白免疫Balb/C小鼠制备多克隆抗体,应用ELISA和Western blotting分别检测抗体效价及特异性。【结果】以构建的pET-32a-TroRelB重组质粒转化BL21（DE3）感受态细胞,经IPTG诱导能成功表达获得TroRelB重组蛋白,其相对分子量为84.0 kD,且主要以包涵体的形式进行表达。经Ni-IDA琼脂糖纯化树脂柱纯化透析的TroRelB重组蛋白浓度为0.498 mg/mL,能被抗His标签抗体识别。以纯化TroRelB重组蛋白免疫Balb/C小鼠获得抗TroRelB血清（多克隆抗体）,ELISA检测结果显示其抗体效价为1:256000;Western blotting检测结果显示,5和15 ng的TroRelB重组蛋白均可特异性结合TroRelB多克隆抗体,而阴性对照（免疫前血清）未出现预期条带。【结论】原核系统诱导表达的TroRelB重组蛋白主要以包涵体的形式进行表达,且携带有His标签,以其免疫Balb/C小鼠制备获得的TroRelB多克隆抗体具有较强的特异性和较高的抗体效价,可用于深入研究TroRelB蛋白的生物学功能及揭示卵形鲳鲹的免疫机制。