几丁质酶基因在大肠杆菌中的表达及其酶对柱花草胶孢炭疽病原菌的抑菌效果

构建了几丁质酶基因植物表达载体,该基因在大肠杆菌中能表达35kD的蛋白质。几丁质酶粗提物在体外对柱花草胶孢炭疽病原菌有极显著的抑菌效果。     

柱花草种质对炭疽病原菌的反应

通过盆栽植株接种和离体叶片接种试验,研究45份柱花草种质对中国两种类型炭疽病原菌生理小种CATAS292(A型)和CATAS100(B型)的反应。结果表明,37.8%的接种植株对A型生理小种有抗性,31.1%的对B型有抗性,64.4%的对两种类型炭疽病原菌均易感病。柱花草植株抗病,其离体叶片不一定抗病。感病与抗病柱花草的差异主要表现在其感染和脱落叶片数、菌核数量及病斑扩展方面。     

少孢节丛孢菌新疆分离株几丁质酶AO-14基因的克隆表达

利用RT-PCR扩增获得少孢节丛孢菌新疆分离株XJ-A1几丁质酶AO-14目的基因片段,对该基因进行克隆和分子特征分析;构建重组表达质粒p ET32a-AO14,转化到大肠杆菌进行诱导表达,用SDS-PAGE和Western blot分析表达的重组蛋白。结果表明,AO-14基因c DNA全长为1 200 bp,编码399个氨基酸;编码蛋白几丁质酶AO-14属于糖苷水解酶18家族,具有典型的几丁质酶催化区保守序列SXGG和DGXDXDWE,氨基酸序列的第131~139为活性位点所在区域,无信号肽序列。SDS-PAGE分析结果显示,AO-14表达产物的分子质量约为60 ku;Western-blot分析结果表明,重组蛋白可以与抗少孢节丛孢菌多克隆抗体发生反应,证实在大肠杆菌中实现了少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶AO-14基因的表达,为进一步研究少孢节丛孢菌几丁质酶AO-14生物学功能奠定了基础。     

家蚕GH18家族几丁质酶的系统进化和BmChi的时期表达分析

昆虫GH18家族几丁质酶主要参与昆虫蜕皮、细胞增殖和免疫等生理过程。为了系统开展家蚕GH18家族基因的研究,通过多物种几丁质酶的系统进化分析鉴定了8个家蚕GH18家族成员,并根据含有糖苷水解酶18(Glyco_18)催化结构域和几丁质结合结构域的不同将其分为6类,其中,各物种的CHT5具有典型几丁质酶结构。家蚕GH18家族成员中,BmChiR-1具有5个Glyco_18催化结构域和6个几丁质结合结构域,其它7个成员均只有1个Glyco_18催化结构域,BmCHT12还有1个ChitnaseA_N端结构域。8个家蚕GH18家族成员的基因分布在7条染色体上。通过半定量RT-PCR调查家蚕CHT5基因Bm-Chi在家蚕各发育时期的转录表达模式,该基因在蜕皮、化蛹、羽化等发育时期均有高水平表达,推测BmChi在蚕体旧表皮几丁质的降解过程中发挥重要作用。     

胶孢炭疽菌激活芒果防御酶基因的差异表达研究

本文通过实时荧光定量PCR的方法,运用相对定量方法发现,胶孢炭疽菌分生孢子侵入芒果嫩叶和成熟果过程中,不同程度地激活活性氧相关的3个基因（MiSOD,MiPOD和MiPPO）和抗病相关的4个基因（MiCHI,MiARE,MiPR1和MiPAL）等7个防御酶基因的活性。7个防御酶基因在接种成熟果皮12 h时达到活性的最大值,随后基因活性呈下降趋势,但仍显著高于0 h接种时期的活性;在接种嫩叶时,7个防御酶基因活性呈递增趋势,72 h达最大值,说明了寄主植物在抵御病原菌侵染的过程中不同器官、不同发育阶段,同一类基因的表达差异情况;揭示了寄主植物在受病原菌侵染时会激活自身抗病防御酶基因高效表达,提高酶的活性,从而抵抗病原菌的侵染,提高其抗病性。本文通过研究芒果抗病相关防御酶基因的表达为提高其抗病性奠定了基础。     

不同环境和营养条件对捕食线虫真菌圆锥节丛孢菌生长、产孢及几丁质酶表达的影响

【目的】研究温度、pH和不同营养条件对捕食线虫真菌圆锥节丛孢菌(Arthrobotrys conoides)生长及产孢特性的影响,分析其在碳氮饥饿条件下几丁质酶的表达水平,优化该菌的培养条件,为该菌的扩大培养提供参考依据。【方法】将圆锥节丛孢菌AC-shz1菌株接种于YPSSA培养基,分别置于不同温度(15、20、25、30和35℃)、pH(5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5和8.0)、碳源(果糖、半乳糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、纤维素、几丁质)、氮源(甘氨酸、苯丙氨酸、蛋白胨、酵母粉、硫酸铵、尿素)和碳氮比(1∶1、5∶1、10∶1、20∶1、40∶1)环境条件下进行培养,观察并记录菌丝的生长速度及形态,测定其产孢能力;在碳氮源饥饿条件下,采用实时荧光定量PCR方法对4种几丁质酶基因的表达水平进行分析。【结果】圆锥节丛孢菌在温度15～30℃均能生长,其中以25℃时菌丝生长最快且产孢能力最强;在pH为6.5～7.5时菌丝生长良好,其中以pH 7.0时产孢能力最强。圆锥节丛孢菌最适菌丝生长和产孢碳源为葡萄糖和蔗糖,其中含葡萄糖的培养基产孢量最高;最适氮源为酵母粉和蛋...     

家蚕几丁质脱乙酰基酶基因结构及mRNA选择性剪接与表达差异的研究

几丁质脱乙酰基酶(CDAs)是调控昆虫生长发育过程中的蜕皮生理、组织生长和抗病免疫等的重要酶类。利用cDNA末端快速扩增(RACE)法克隆了家蚕CDAs基因的cDNA全长序列,鉴定出BmCDA基因mRNA存在2种剪接体,命名为BmCDA1和BmCDA2,外显子遗漏是这2种剪接体mRNA的主要剪接模式。生物信息学分析表明,BmCDA基因由6个外显子和5个内含子组成;推测BmCDA1和BmCDA2编码氨基酸序列都包含几丁质脱乙酰基结构域、几丁质结合(ChBD)结构域和低密度脂蛋白受体A类(LDLa)结构域等3个功能域,但二者的ChBD结构域有部分氨基酸残基不同。基于功能域基序和系统进化分析,昆虫CDA蛋白可分成5大类,BmCDA1和BmCDA2属于第1大类,是具有全部3个功能域的典型昆虫CDA蛋白。荧光定量PCR分析表明BmCDA表达不仅具有发育时期特异性,而且具有组织特异性:在幼虫和蛹蜕皮前后的表达量最高,蜕皮后第2天表达量最低;在幼虫蜕皮时发生激剧变化的表皮、气管和中肠等组织中的表达量显著高于变化较小的中部丝腺和脂肪体等组织;BmCDA1主要在表达量高的发育时期和组织中表达,BmCDA2主要在表达量低的组织中表达。研究结果有助于进一步解析昆虫CDAs基因的功能和调控机制。     

扬奇青霉α-半乳糖苷酶agl1基因在大肠杆菌中的表达与纯化研究

提取扬奇青霉总RNA,反转录合成cDNA,PCR扩增α-半乳糖苷酶agl1基因的编码区DNA序列,连接到原核表达载体pET28a(+)的多克隆位点,获得重组表达载体,转化大肠杆菌BL21,通过IPTG诱导获得agl1基因的特异性表达。结果表明:8mol/L尿素变性处理后的重组蛋白,经过Ni2+亲和柱纯化,SDS-PAGE检测该重组蛋白分子量约82ku,与预测结果相符。纯化的酶蛋白依次经过6、4、2mol/L和0mol/L尿素梯度透析复性后,α-半乳糖苷酶酶活为0.4U/mL。     

产几丁质酶菌株的筛选、鉴定及其对玉米秸秆中优势霉菌的抑制作用

本试验旨在研究利用产几丁质酶菌株抑制玉米秸秆中优势霉菌的生长,为提高秸秆利用率提供理论依据。利用胶体几丁质培养基从玉米秸秆样品中筛选出一株产几丁质酶菌株BS-1,同时将优势霉菌进行分离、纯化。通过对BS-1菌株和优势霉菌形态学观察以及16 S r DNA或18 S r DNA序列测定进行菌种鉴定。利用3,5-二硝基水杨酸比色法测定BS-1菌株发酵24、48、72、96、120、144、168 h的几丁质酶活性,以及牛津杯法检测BS-1菌株发酵液对玉米秸秆中优势霉菌的抑制作用。结果显示,玉米秸秆样品中分离出的BS-1菌株经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),4株优势霉菌分别为卷枝毛霉(Mucor circinelloides)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和黑曲霉(Aspergillus niger)。BS-1菌株在37℃下培养120 h产几丁质酶活性达到最高值3.23 U/m L。BS-1菌株发酵液对玉米秸秆中4株优势霉菌均有明显抑制作用,抑菌圈直径分别为18.13、18.48、17.55、15.68 mm。由此可见,筛选到的产几丁质酶枯草芽孢杆菌BS-1能够有效抑制玉米秸秆中的卷枝毛霉、尖孢镰刀菌、米曲霉、黑曲霉4株优势霉菌生长。     

4种芽孢杆菌来源木聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达及酶活分析

研究旨在比较4种不同来源木聚糖酶基因在大肠杆菌E.coli BL21中表达后的酶活等性质,为生产中筛选高表达量及耐极性木聚糖酶基因提供依据。根据已发表的木聚糖酶基因序列设计引物,分别扩增出浸麻芽孢杆菌(B.macerans)B3、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)B6、蜡样芽孢杆菌(B.cereus)B10和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)B12的木聚糖酶基因片段,经克隆表达后获得4种工程菌。经培养和IPTG诱导后进行SDS-PAGE电泳检测及酶特性分析。测序结果表明,4个基因的开放阅读框均为642 bp。其中前3种木聚糖酶基因均为首次报道。4种重组木聚糖酶在55℃下的酶活分别为:36.16、3.85、7.22、98.98 U/ml。4种重组木聚糖酶的最适反应温度均在50~60℃,且枯草芽孢杆菌木聚糖酶最为耐热。结果提示,枯草芽孢杆菌来源的木聚糖酶具有较高的酶活和较好的耐热性。     

T7 RNA多聚酶基因的克隆、序列测定及其在E.coli中的表达

从BL21(DE3)E．coli菌株中以PCR的方法扩增得到了与T7RNA多聚酶(T7RNApolymerase，T7pol)基因大小一致的DNA片断。将PCR产物纯化后直接克隆到pGEM—T载体中，经酶切鉴定和DNA序列分析表明克隆得到了正确的T7pol基因。将T7pol基因亚克隆入pET-28b( )中，构建得到原核表达质粒pET28T7。该质粒的BL21(DE3)pLysS转化菌在IPTG的诱导下可表达约98800的蛋白，这与T7pol的相对分子质量一致。将该质粒转化DH5α、JMl09、HBl01、BL21(DE3)和BL21(DE3)pLysS等5种不同的宿主菌，仅有转化T7pol酶活性受到抑制的宿主菌BL21(DE3)pLysS才能得到转化子，而其余4种T7T7pol酶活性不受抑制的E．coli宿主菌不能得到转化子。pET28T7原核表达质粒这种仅能在T7pol酶活性受到抑制的宿主菌中才能存活的现象说明本试验所克隆的T7pol基因能正确表达出具有RNA转录酶活性的蛋白。     

牛对氧磷酶1基因和对氧磷酶2基因原核表达载体的构建及其表达分析

为制备和纯化对氧磷酶(PON1和PON2)蛋白做准备，对牛的PON1和PON2基因进行克隆并在大肠杆菌中表达。从牛肝脏组织中用RT-PCR扩增PON1和PON2 cDNA的全长编码序列，连接到原核表达载体pET28a中，构建重组表达质粒并转化到大肠杆菌BL21（DE3）中，以IPTG诱导表达目的蛋白，SDS-PAGE分析表达情况。 结果表明，成功克隆了PON1和PON2两个基因的cDNA的全长编码序列，酶切及测序鉴定证明，获得含有目的基因片段的重组质粒，表达的牛的PON1和PON2融合蛋白以可溶性的形式存在。这为进一步制备和纯化PON1和PON2蛋白，以及探索其在家畜使用寿命中的研究和提高犊牛初生重的作用等方面提供依据。     

重组人白细胞介素6表达载体的构建及其在大肠杆菌中的高效表达

本研究合成了两个成熟人IL-6cDNA引物.采用PCR法扩增出了成熟人IL-6基因片段,并在其5’端加入了一个Eeo RI部位和ATG,3’端加入了一个Bam HI部位和TAA.利用pBV220质粒构建成功了pBV220 IL-6表达载体.将该重组质粒导入E.coli DH5α中,经30℃扩增和42℃诱导,表达出了分子量为21000的预期蛋白.经SDS-PAGE分析与薄层扫描测定,重组IL-6的含量约占全菌体总蛋白的27％以上.菌体裂解液用7TD_1细胞测定,证明具有明显的IL-6活性.实验还对工程菌的IL-6表达动态和包涵体提取进行了研究,从而为工程菌发酵与IL-6纯化提供了工作基础.     

猪瘟病毒NS3丝氨酸蛋白酶功能区基因的克隆及其在大肠杆菌中的高效表达

用RT－PCR方法扩增分别获得了中国猪瘟病毒强毒石门株和兔化弱毒株非结构蛋白NS3丝氨酸蛋白酶功能区[即NS3（△C）]基因cDNA，将之克隆到pGEM T载体测定其核苷酸序列，并出其对应氨基酸序列，结果表明这两个毒株间的NS3（△C）区基因核苷酸序列同源性为95.8%，氨基酸序列同源笥为99％，有2个残基的差异；两毒株与一些猪瘟病毒以及同属的牛病毒性腹泻病病毒代表毒株的对应序列进行比较，所测核苷酸序列及的氨基酸序列均极为保守，而且氨基酸序列分析结果还表明，瘟病毒NS3（△C）序列也含有与其它黄病毒同样保守的由His，Asp和Ser残基构成的胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶催化三分体，三分体中Ser为丝氨酸蛋白酶催化活性关键氨基酸残基，将上述NS3（△C）基因亚克隆至原核表达载体pET-28a中，并在E.coli中获得高效表达，将表达产物纯化并免疫小鼠，间接免疫荧光和Western blot结果表明制备了针对NS3（△C）蛋白的多克隆抗体，上述实验结果为继续深入研究非结构蛋白NS3在猪瘟病毒的复制及病毒与宿主细胞相互关系中的作用，提供了基础材料及参考数据。     

猪轮状病毒地方株JL94株VP6基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

以猪轮状病毒地方分离株JL94株病毒核酸为模板,通过RT-PCR扩增内衣壳蛋白基因VP6 cDNA,将其插入克隆载体质粒pMD18-T,并进行测序。从T载体上将VP6基因亚克隆到表达载体质粒pET-30a,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,并利用Ni^2 金属螯合亲合层析纯化融合蛋白。结果表明,VP6基因全长1356bp,并在大肠杆菌中获得了高效表达,表达量可占菌体蛋白的26．5％,在表达的蛋白中,除45ku主要蛋白外,还有几条分子量较小的蛋白表达出来,这些融合蛋白经纯化后均具有良好的反应特异性。     

瘤胃表皮葡萄球菌的分离鉴定及其β-葡聚糖酶基因的克隆和在乳酸球菌中表达的研究

为将瘤胃微生物纤维降解酶基因转化到乳酸菌中,从绵羊瘤胃内容物中分离到1株能够降解羧甲基纤维素钠的细菌,经过形态特征及细菌16SrDNA序列鉴定为表皮葡萄球菌。根据表皮葡萄球菌在GenBank中公示的β-葡聚糖酶基因序列设计PCR扩增引物,克隆到2个β-葡聚糖酶基因序列。将2个β-葡聚糖酶基因序列与载体pMG36e连接,构建β-葡聚糖酶基因表达载体,转化到大肠杆菌,并进一步转化到乳酸球菌MG1363,均能表达β-葡聚糖酶,表达酶活达1.47U/mL和1.54U/mL,比原表皮葡萄球菌酶活0.99U/mL高出1.49倍和1.56倍。     

多粘类芽孢杆菌β-葡萄糖苷酶bglA、bglB和bgl基因在大肠杆菌中的表达

为了有效地提高β-葡萄糖苷酶的活性,本实验将多粘类芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)β-葡萄糖苷酶bglA、bglB和bgl(bglA和bglB基因)基因分别连接在pET-28a上并在大肠杆菌C41中表达。将这3株重组菌分别命名为EA、EB及共表达菌株EAB,并将构建好的工程菌EA和EB按1∶1,1∶2,2∶1进行混合培养,分别比较单一酶组分、共表达及混合表达菌株的酶活。SDS-PAGE电泳图显示BglA和BglB的大小都为50ku,EA和EB混合培养的蛋白大小也为50ku,Bgl大小为100ku,表明BglA和BglB在体外不能形成蛋白复合物,只有在生物体内才能形成Bgl复合蛋白。酶活测定结果表明共表达Bgl与多粘类芽孢杆菌的酶活差异不显著,但显著高于其他组分酶活(P0.05)。刚果红染色结果也表明Bgl酶活比单一酶组分的酶活明显提高。本实验为纤维素酶多组分人工组装及集成生物工艺菌种的构建奠定实验基础。