香蕉束顶病毒海口分离物CP基因的原核表达、纯化及其抗血清制备

用PCR方法从感染香蕉束顶病毒(Banana bunchy top virus,BBTV)的香蕉植株幼嫩假茎和叶片总DNA中扩增外壳蛋白(coat protein,CP)基因。回收目的片段,经XhoⅠ和BamHⅠ双酶切后与同样酶切的质粒载体pET30a(+)相连接,酶切验证及测序结果获得了含BBTV CP基因的重组质粒pET30a-CP。将重组质粒转化Codon plus表达菌,在25℃、0.4mmol/L IPTG条件下诱导6h或过夜,经12%SDS-PAGE电泳分析可知,该重组菌表达了一个与预期分子量大小一致的His-CP融合蛋白,约为30ku,且主要以包涵体的形式存在。多次洗涤包涵体后得到高纯度的融合蛋白,用其免疫家兔,获得BBTV CP蛋白抗血清。间接ELISA法测定抗血清效价大于51200。Western blot分析表明,抗血清能与融合蛋白特异性结合。     

香蕉束顶病毒海口分离物Rb蛋白的原核表达、纯化及多克隆抗血清制备

应用PCR方法从感染香蕉束顶病毒的香蕉植株幼嫩假茎和叶片总DNA中克隆了Rb(Rb-binding-like protein)基因的编码区,将其插入原核表达载体pET-28b中构建重组质粒pET28b-Rb。转化重组质粒的E.coli BL21(DE3)进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析结果表明,表达产物大小为22.6ku,且主要以包涵体形式稳定表达。目的蛋白经Ni2+-NTA琼脂糖亲和层析纯化后免疫家兔并获得抗血清。Western blot检测结果表明,抗血清与诱导表达的BBTV编码Rb蛋白发生特异性反应。间接ELISA法测定的抗血清效价大于1:250000。用抗血清对感病香蕉和健康香蕉进行检测,结果表明,抗血清对感病香蕉有很高特异性,最佳工作浓度为1:1500。     

香蕉束顶病毒Haikou 2分离物DNA2编码框原核表达及抗血清制备

香蕉束顶病毒(Banana bunchy top virus,BBTV)是危害香蕉的主要病毒之一,严重威胁着香蕉的生产.BBTV基因组至少由6个环状ssDNA组分组成,其中DNA2组分变异最大,是否编码蛋白及其功能缺乏研究.本研究通过PCR方法克隆了BBTV Haikou2 DNA2ORF,将其构建到pET32a载体中,进行原核表达和抗血清制备.结果表明重组表达载体pET32a-DNA2ORF在表达菌Transetta(DE3)中表达一个约21 ku的特异融合蛋白,通过超声波破碎仪破碎细胞和诱导条件优化,分析表明,该蛋白主要以可溶形式存在,最佳表达条件为30℃、1.0 mmol/L IPTG诱导3h.融合蛋白经过Ni2+-NTA琼脂糖亲和层析纯化,免疫家兔制备出抗血清.Western blot实验表明抗血清具有特异性; 酶联法(ID-ELISA)测定表明,抗血清效价达到25 000,能够检测出香蕉汁液中加入的0.954 μg/mL浓度的表达纯化蛋白.     

香蕉条斑病毒云南分离物ORFⅠ的原核表达及其抗血清制备

以连接在pMD-18T载体上的香蕉条斑病毒云南分离物(BSV)全基因组为模板,设计特异引物,PCR扩增获得ORFⅠ全长序列。目的片段及原核表达载体pET32(b)分别经EcoRⅠ和XhoⅠ双酶切后,连接构建重组质粒pET32-ORFⅠ,将鉴定为正确的重组质粒转化E.coli BL21(DE3)感受态细胞,获得原核表达OFRⅠ工程菌。工程菌在28℃条件下,用浓度为0.1 mmol/L的IPTG诱导表达6 h,离心收集菌液并超声波破碎,获得以含目的肽段的可溶性蛋白为主的融合蛋白。将融合蛋白通过Ni2+-NTA亲和层析柱纯化后,得到纯度较高的融合蛋白。以此蛋白为抗原免疫家兔,获得特异抗血清,该抗血清的效价达1∶100 000,Western Blot验证表明,抗血清的特异性较强。本研究为BSV的快速检测以及BSV编码蛋白的功能研究奠定了基础。     

广州香蕉束顶病毒分离和核酸鉴定

经液氮冷冻、差速离心和蔗糖梯度离心，从广州地区香蕉束顶病株中获得大小为25nm的病毒颗粒，该病毒与香蕉束顶病毒单克隆兔抗血清呈阳性反应，该病毒核酸可被Dnase和S1核酸酶降解，但不能被RNase降解，属于ssDNA ；人子量大小约为1165碱基。     

香蕉束顶病毒海南分离物DNA2编码区的克隆及抗血清的制备

利用PCR方法克隆香蕉束顶病毒海南分离物(Banana bunchy top virus,BBTV-HN)DNA2编码区,将其插入到原核表达载体pGEX-6p-1谷胱苷肽-S-转移酶(GST)基因下游.所得克隆pGEX-HN-B2测序结果表明,插入的DNA2片段为267 bp,且表达相位和理论上设计的完全一致.把此重组质粒转化到E.coli Rosetta(DE3)中,经过异丙硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后出现约33 Ku融合蛋白质表达条带.为获得特异的血清,切下目的表达条带并免疫兔子.经Western-blotting检测,获取的血清可以和表达的33 Ku融合蛋白特异结合,表明已成功获得DNA2编码蛋白的血清.     

香蕉束顶病毒的提纯

早在1889年就有人报道了香蕉束顶病(BBTD)在斐济岛发生过(Magee,1953).从那以后,澳大利亚、印度、太平洋群岛以及非洲的一些国家如埃及,加蓬(E.Foure,1982),刚果等国也相继有过报道.香蕉束顶病是香蕉和大蕉的一种严重病害.一般认为这种病是由病毒而引起,由香蕉交脉蚜在田间进行持久性传播,也可以通过带毒母株长出的吸芽而蔓延,但不能通过机械传染.这种病毒只在韧皮部组织里增殖并在那里解体(Magee,1939).患病植株在顶部有一束黄叶,在叶脉、中脉和叶柄上有暗绿色条     

香蕉MaTET基因的克隆与表达分析

采用RACE技术克隆香蕉果实采后成熟相关基因MaTET的全长cDNA,利用生物信息学方法分析MaTET基因及推导蛋白的序列,再利用RT-PCR技术对该基因的组织器官表达特性和在果实采后成熟过程中的表达特性进行分析。结果表明,MaTET的cDNA序列全长为1 234 bp,包含一个852 bp的完整开放阅读框,编码283个氨基酸残基,5′端非编码区222 bp,3′端非编码区160 bp,起始密码子为ATG,终止密码子为TAG。MaTET蛋白具4个跨膜区域,属于四跨膜蛋白（Tetraspanins）,拥有多个与信号传导有关的修饰位点,在系统发生上更接近鹰嘴豆、野草莓和番茄等双子叶植物。MaTET可在香蕉根、茎、叶、花以及果实中表达,在根和叶中的表达量高于其它器官;MaTET在自然成熟香蕉果实中的微黄(TY)阶段开始上调表达,在黄多于绿(MY)阶段表达量急遽升高,随后降低,乙烯可增强MaTET表达且表达高峰提前至绿多于黄(MG)阶段,1-MCP抑制MaTET的表达。     

香蕉多酚氧化酶成熟蛋白的原核表达

笔者所在课题组从巴西香蕉中分离到1个PPO基因全长,并进行了原核表达,但结果未表达出目的蛋白。鉴于上述情况,笔者对香蕉PPO全蛋白进行转移肽分析,结果发现其N端含有转移肽,长度为47个氨基酸。切除转移肽并进行香蕉PPO成熟蛋白原核表达,SDS-PAGE电泳检测结果表明,在62 ku处有一条特异的蛋白条带,与预测大小相符;并且进行质谱分析,结果确定重组表达蛋白为香蕉PPO,初步说明转移肽对香蕉PPO体外表达的影响,为进一步研究香蕉PPO功能及在香蕉褐变生理和调控机制中的作用提供理论基础。     

青稞CHS基因的克隆及原核表达分析

为进一步研究查尔酮合酶（Chalcone synthase,CHS）在黄酮化合物代谢过程中的作用,以青稞94-19-1为材料,通过同源克隆技术分离CHS基因,并对分离得到的CHS基因进行生物信息学分析及原核表达。结果表明,从青稞94-19-1中克隆得到的CHS基因编码区长为1 197 bp,编码398个氨基酸。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白质分子量为43.479 kDa,预测等电点(pI)为5.92,是酸性蛋白;该酶蛋白体外红细胞中的半衰期为30 h,不稳定系数(II)大于40,属于不稳定蛋白;平均亲水指数为-0.090,是亲水性的蛋白。SDS-PAGE检测结果表明,将该基因克隆到表达载体pET-32a上,并在大肠杆菌BL21中表达,可得到64 kDa左右的融合蛋白,在IPTG诱导浓度为1.0 mmol·L^-1时,最佳诱导时间为3 h。     

建兰花叶病毒CP基因的原核表达及抗血清制备

通过间接酶联免疫检测和电镜观察对从福建省漳州市采集的卡特兰病样进行检测,证明样品感染了建兰花叶病毒。设计一对特异性引物,扩增并克隆病毒分离物的外壳蛋白基因,随后将目的基因插入pET-29a（＋）中构建相应的原核表达载体。目的蛋白经诱导表达及纯化后免疫家兔并获得了特异性抗血清。Westernblot检测结果表明,抗血清与诱导表达的CyMV外壳蛋白发生特异性反应。间接酶联免疫法检测结果表明,抗血清可检测病汁液的最低稀释度达1∶51200,最佳工作浓度为1∶1000,病汁液灵敏度为0.39mg/mL,而与TMV等11种同源或异源病毒均无明显的血清学交叉反应。     

木奈果实中花青素合成酶基因PsANS的克隆及原核表达分析

根据NCBI数据库中已知的蔷薇科植物花青素合成酶基因序列设计特异引物,从本实验室已经构建好的木奈成熟果实均一化全长cDNA文库中筛选分离得到了一个编码花青素合成酶的cDNA:基因命名为PsANS,登录号:JN560957。该cDNA长1 478 bp,包含137 bp 5’非编码区,267 bp 3’非编码区,开放阅读框长度为1 074 bp。PsANS编码358个氨基酸,分子量为40.41 ku,理论等电点为5.35。经BLAST分析对比发现,PsANS氨基酸序列与甜樱桃、苹果和草莓的ANS氨基酸同源性都很高,分别为98%、93%和89%。将PsANS亚克隆到原核表达载体pGEX-6P-1和pET-32a上,在大肠杆菌BL21中经1mmol/L ITPG诱导表达获得了木奈PsANS融合表达蛋白,其分子量大小与预期的一致,进一步确认本试验克隆得到的PsANS为木奈花青素合成酶基因。     

夜来香SAMT基因的分离与原核表达

为探究夜来香（Cestrum nocturnum）花香基因SAMT在花香代谢中的调控作用,以花瓣为材料,采用RT-PCR和RACE技术相结合,克隆夜来香SAMT基因的全长cDNA。结果表明：该cDNA的序列长度为1 493 bp,编码365个氨基酸,其中包含1 098 bp ORF、130 bp 5′UTR和265 bp 3′UTR,将其命名为CnSAMT;生物信息学分析结果表明：该基因所编码的氨基酸序列与烟草、番茄的同源性分别为98％和98％,属于甲基转移酶-7家族;原核表达结果表明：CnSAMT的蛋白表达产物约为42 ku,与软件预测的结果大致相同。采用染色体步移技术,克隆夜来香CnSAMT的5′端调控序列,结果表明：该序列长度为993 bp,且该序列除了含有TATA-box、CAAT-box等启动子核心元件外,还含有光、生长素、脱落酸、热胁迫、缺氧胁迫等外界环境条件响应的顺式作用元件。     

猪链球菌细胞外蛋白因子Ef基因的克隆与原核表达

采用分子克隆手段,将Ef全长基因克隆至表达载体pGEX-6p-1的Ptac启动子下游,电击转入大肠杆菌E.cohi BL21(DE3)中表达。经PCR扩增和蛋白质凝胶电泳鉴定,表明该EF蛋白获得有效表达,为进一步构建猪链球菌Ⅱ生物工程疫苗提供前期载体。     

海南香蕉花叶病病毒分离物的研究

对海南产区感染花叶病的香蕉病株进行生物学分离获得一种直径为28—30nm的球形病毒分离物,该分离物汁液接种可引起香蕉花叶症状,并侵染一些黄瓜花叶病毒(CMV)的诊断寄主植物,提纯病毒外壳蛋白由一种分子量约为3.2×10~6道尔顿的亚基构成,琼脂免疫双扩散试验表明,该病毒分离物和CMV有血清学关系,根据这些性质该病毒分离物被鉴定为黄瓜花叶病毒。     

水稻瘤矮病毒S9基因的生物信息学分析及原核表达蛋白的抗血清制备

以广东德庆市水稻瘤矮病的典型病株为材料,RT-PCR扩增并克隆了水稻瘤矮病毒(Rice gall dwarf virus,RGDV)的第9组分全长核苷酸序列。生物信息学分析表明,其基因结构特征与已报道的其他分离物基本一致。Pns9蛋白为细胞膜外蛋白,在植物呼肠孤病毒属内没有发现同源蛋白,与霍乱弧菌(Vibrio cholerae)的入口蛋白(portal protein)及姜氏军团菌(Legionella drancourtii LLAP12)的假设蛋白(hypothetical protein LDG_3259)分别有33%和24%的氨基酸序列相似性,功能尚待确定。将S9基因克隆至原核表达载体pET-28b(+)得到高效表达,融合蛋白经亲和层析纯化后,免疫新西兰大白兔制备抗血清。Western blot和ELISA分析表明制备的兔抗为特异抗血清,效价为1∶13 1072。     

桑树MaUBC-C基因的表达模式分析及原核表达

泛素结合酶E2（ubiquitin-conjugating enzyme, UBC）在植物中具有重要的作用,参与植物的生长发育、逆境胁迫、免疫响应等生理活动。本课题组前期通过分析桑脉带相关病毒（Mulberry vein banding-associated virus, MVBaV）侵染的桑树品种‘桂桑优62号’（Morus atropurpurea）转录组获得了上调表达的基因MaUBC-C。为探究泛素结合酶MaUBC-C基因的功能,本研究以‘桂桑优62号’桑树为材料,克隆MaUBC-C的CDS序列进行生物信息学和表达模式分析,并对其进行原核表达获得该蛋白。结果显示,MaUBC-C编码区全长为567 bp,编码蛋白含188个氨基酸,大小为21.03 kDa,属于亲水、酸性、不稳定的核定位蛋白,具有保守的UBC结构域。将其氨基酸序列与其他物种的UBC氨基酸序列进行比对和进化分析,发现MaUBC-C与川桑MnUBC-C的相似性最高为98.40%,且具有最近的进化亲缘关系。荧光定量PCR分析MaUBC-C基因表达模式,结果显示MaUBC-C在桑苗的根、茎、叶中均有表达,其中在根部表达量最高,分别是茎和叶的1.24倍和1.71倍;对外源激素（ABA、GA、MeJA、SA）和非生物胁迫（低温、高温、高盐、干旱）处理均产生响应,且在ABA和MeJA处理下表现出显著上调,在24 h时的表达量分别为正常水平的29.55、9.05倍,推测MaUBC-C在桑树的生长发育中具有广泛的调控作用,参与桑树的激素信号转导和对非生物胁迫的防御反应。利用无缝克隆技术构建MaUBC-C原核表达载体pET-30a-MaUBC-C并转化大肠杆菌BL21,0.5 mmol/L IPTG在37℃条件下进行诱导,获得约为25 kDa的融合蛋白,与预期大小相符,为今后进行MaUBC-C基因功能研究提供了基础材料。本研究为进一步探究桑树泛素蛋白酶体途径的作用机制奠定了基础。     

西瓜ClPDF2.1蛋白的原核表达及其对香蕉枯萎病菌的抑制活性测定

尖孢镰刀菌古巴专化型侵染香蕉引起的香蕉枯萎病严重危害中国香蕉产业。植物防卫素是一类小的富含半胱氨酸的抗真菌蛋白。本研究旨在了解西瓜（Citrullus lanatus）防卫素蛋白ClPDF2.1对香蕉枯萎病菌的抑制活性。提取西瓜RNA后反转录为cDNA,以西瓜cDNA为模板,克隆ClPDF2.1基因,将测序正确的ClPDF2.1连接到载体pGEX-6P-1,随后转化Trans BL21(DE3)pLysS,IPTG 诱导GST-ClPDF2.1融合蛋白表达16 h后,经SDS-PAGE电泳及Western blot鉴定GST-ClPDF2.1融合蛋白的表达,进行GST-ClPDF2.1融合蛋白体外抑制香蕉枯萎病菌生长的功能初探。本研究为进一步培育转基因香蕉抗病品种奠定基础。     

小麦TaBS1转录因子基因的克隆、原核表达及Western blot检测

转录因子在提高植物抗性中起着重要的作用。本实验从小麦中克隆得到一个新的具有DUF822保守域的转录因子基因 TaBS1。为进一步研究该转录因子在参与植物胁迫信号调控中的作用以及蛋白本身的结构、功能和活性等,将 TaBS1基因构建到原核表达载体pET28a(+)上。在终浓度为1 mmol·L^-1 IPTG诱导2 h的条件下,得到融合蛋白 HisTaBS1,并用Western blot确定所表达的蛋白确实为融合蛋白 HisTaBS1。