日本血吸虫新基因SjPP的筛选、克隆及对小鼠的免疫效果

【目的】筛选克隆东方田鼠血清识别的日本血吸虫靶抗原基因，并研究其免疫保护效果。【方法】利用东方田鼠感染血清免疫筛选日本血吸虫（中国大陆株）成虫cDNA表达文库获得阳性克隆，以5′ RACE技术扩增获基因全长序列，构建含目的基因的核酸疫苗并研究在小鼠中的免疫保护效果。【结果】（1）获得4个日本血吸虫新的EST序列，即mfs-1（GenBank登录号BE974942）、mfs-3（GenBank登录号BE974944）、mfs-4（GenBank登录号BE974945）和mfs-5（GenBank登录号BE974946）。（2）mfs-5进行全长序列克隆，获得的日本血吸虫新基因SjPP(GenBank登录号AY902477)长1311 bp, 编码302个氨基酸，理论分子量为34.7 kD，等电点为5.51；其氨基酸序列具有丝/苏氨酸蛋白磷酸酶（serine/threonine specific protein phosphatase，简称PP）的保守序列LRGNHE，并且含有该酶特异性抑制剂冈田酸的作用位点SAPNYC，与人的PP6、鼠PP6、果蝇PPⅤ等蛋白的氨基酸序列具有高度同源性，分别达72%、70%和70%。（3）成功构建核酸疫苗pCMV-Script／SjPP，免疫BALB/c小鼠诱导产生肝组织减卵率为23.91%，粪便减卵率为31.91%。【结论】（1）获得日本血吸虫新的抗原基因SjPP。（2）含SjPP基因的核酸疫苗在小鼠中诱导了部分免疫保护效果。     

应用发酵罐高密度生产日本血吸虫重组蛋白Sj28GST工艺的研究

为了大量表达日本血吸虫重组蛋白Sj28GST,本文采用葡萄糖作为碳源,在不同的培养温度、种子液接种量、IPTG浓度、IPTG诱导时间等培养条件下进行高密度发酵表达日本血吸虫重组蛋白Sj28GST,分别用Bradford法和比浊法分析重组蛋白Sj28GST的浓度和重组大肠杆菌的密度.优化应用发酵罐高密度发酵表达日本血吸虫重组蛋白Sj28GST的培养温度、种子液接种量、IPTG浓度、IPTG诱导时机等培养条件.研究结果表明,在培养温度37℃、种子液接种量7%、溶解氧浓度保持20%以上、pH 7.2左右、用0.7mmol/L IPTG在重组大肠杆菌TB1开始培养后5 h进行诱导,细菌密度明显提高,获得的重组蛋白Sj28GST的表达产量最高,为74.32 mg/L发酵液,菌体密度达到13 OD左右.     

东方田鼠IgG和IgG3对日本血吸虫抗原反应特性的研究

本文对东方田鼠(Microtus fortis)总IgG和IgG3对日本血吸虫抗原的反应特性进行了研究.纯化东方田鼠IgG,用间接ELISA法检测不同浓度东方田鼠总IgG和IgG3对日本血吸虫童虫可溶性抗原(soluble schistosomula antigen,SSA)、成虫可溶性抗原(soluble adult worm antigen,SWA)、虫卵可溶性抗原(soluble egg antigen,SEA)、童虫不可溶性抗原(insoluble schistosomula antigen,ISSA)、雄虫不可溶性抗原(insoluble male worm antigen,ISMA)、雌虫不可溶性抗原(insoluble female worm antigen,ISFA),以及基因工程抗原rSj14、rSj23-HLD、rSJ28GST、rSjPP的反应情况.结果显示,HRP标记免抗东方田鼠IgG抗体和羊抗小鼠IgG3抗体作为二抗,A值变化规律一致.该结果显示东方田鼠总IgG和IgG3与日本血吸虫抗原可能存在非特异性反应.     

柑橘CAPS 标记和AS-PCR 引物的开发

 以从GenBank中下载的93 955条甜橙[Citrus sinensis（L.）Osbeck]EST序列为源序列,利用QualitySNP软件包从中挖掘出1 521个单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）候选位点。进一步利用酶切位点查找软件WatCut进行分析,发现其中125个SNP为酶切扩增多态性序列（cleaved amplified polymorphic sequences,CAPS）位点。随机挑选40个CAPS候选位点设计引物,对12个含多种类型的柑橘品种进行分型,以此验证各标记的有效性。同时,还挑选了25个经生物信息学预测可导致其编码蛋白氨基酸序列改变的SNP位点,分别设计出一组等位基因特异PCR（allele specific PCR,AS-PCR）引物,以6个不同类型柑橘品种的DNA为模板进行PCR扩增,扩增产物采用琼脂糖凝胶电泳进行检测,筛选多态性引物。结果显示,40个CAPS候选位点中有26个位点具有酶切扩增多态性,且分型结果稳定,可作为CAPS标记。此外,还筛选获得15组在不同柑橘品种间检测到多态性的AS-PCR引物,重复性好,可有效用于柑橘品种的SNP分型。     

柑橘溃疡病相关基因CsPGIP的克隆与表达

【目的】克隆CsPGIP并分析其表达特性,转化柑橘得到超表达转基因株系,并进行柑橘溃疡病抗性评价,为柑橘溃疡病分子育种提供理论依据。【方法】从晚锦橙和四季橘中克隆柑橘CsPGIP,使用MEGA6进行多序列比对并构建系统发育树;采用在线软件BaCelLo和SignalP 4.0进行亚细胞定位和信号肽预测并用GFP瞬时表达确定CsPGIP在细胞内的定位;利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）比较接种溃疡病菌前后高感品种和高抗品种中柑橘CsPGIP的表达特性,分析溃疡病菌侵染与CsPGIP表达的相关性;农杆菌介导遗传转化晚锦橙,采用GUS染色初筛、PCR鉴定和qRT-PCR相结合的方法鉴定超表达转基因株系;观察转基因和野生型株系表型变化,分析其株高、叶片表型;离体针刺法对超表达转基因株系和野生型株系进行柑橘溃疡病抗性评价,统计病斑面积和病情指数,分析CsPGIP表达对柑橘抗、感溃疡病的影响。【结果】晚锦橙和四季橘CsPGIP均编码328个氨基酸,与已报道的柑橘中的PGIP同源性高达99.39%,都包含2个PGIP基因典型的LRR结构域（LRR_1和LRR_2）;构建系统进化树发现甜橙中的CsPGIP与葡萄中的PGIP（GSVIVT01033370001）遗传距离最近,相似度达到62.97%,推测CsPGIP与葡萄中的PGIP具有类似的抗病效果。亚细胞定位和信号肽预测结果表明CsPGIP属于分泌蛋白,GFP洋葱瞬时表达证明柑橘CsPGIP定位在细胞膜和细胞壁,与预测结果一致。高感品种晚锦橙和高抗品种四季橘接种溃疡病菌后CsPGIP的表达特性不同,在高感品种中表达显著下调,而高抗品种中表达显著上调且维持在较高水平,推测CsPGIP与柑橘溃疡病的抗性相关。构建CsPGIP超表达载体并转化晚锦橙,通过PCR鉴定和qRT-PCR确定其中9个（OE1、OE3、OE4、OE5、OE6、OE9、OE10、OE12和OE14）为CsPGIP超表达阳性株系。通过对转基因株系的表型观察发现OE3、OE14株系表型与野生型株系相比差异明显,植株表现为较矮小,其中OE14出现叶片卷曲、增厚的表型变化。对CsPGIP超表达转基因株系（8个株系）进行离体抗溃疡病评价,结果显示超表达转基因株系可以使柑橘溃疡病病斑面积降至野生型的24.11%—83.88%,其中OE1株系的病斑面积最小;从病情指数来看,除OE3株系外,其余株系的病情指数均比野生型显著下降（为野生型的23.12%—75.49%）,其中OE1下降最显著,综上结果可知超表达CsPGIP可以有效抑制柑橘溃疡病菌的生长。【结论】CsPGIP是柑橘响应溃疡病菌侵染的重要基因,可抑制或减轻柑橘溃疡病的发病程度,在柑橘抗溃疡病机理研究方面具有较大的应用价值,也可作为柑橘抗溃疡病分子育种的一个候选基因。     

植物根特异性启动子研究进展

特异性表达启动子在高等植物转基因育种中对外源基因的调控已经成为分子生物学研究领域的前沿和热点,近几年来,关于植物根特异性表达表达启动子的研究逐渐增多,该研究综述了根特异性启动子的种类、特点及研究方法,并对其应用前景进行了展望。     

转基因锦橙中甲型肝炎病毒衣壳蛋白融合基因的遗传和表达稳定性研究

为考察甲型肝炎病毒衣壳蛋白融合基因在转基因锦橙株系及其无性繁殖后代中的遗传和表达稳定性,以2 个单拷贝的转基因锦橙株系为试材,通过嫁接的方式无性繁殖2代,应用PCR技术、Southernblot杂交、Real-time PCR技术进行研究,结果表明:2个转基因锦橙株系在无性繁殖过程中,甲型肝炎病毒衣壳蛋白融合基因都能稳定 遗传;甲型肝炎病毒衣壳蛋白融合基因在转基因锦橙株系JTH1及其无性繁殖后代之间能够稳定的表达,而在转 基因锦橙株系JTH2及其无性繁殖后代之间不能稳定的表达,T0 代中目的基因的相对表达量显著高于 T2 代.     

日本血吸虫丝氨酸-苏氨酸蛋白磷酸酶基因的表达及其免疫保护试验

为研究日本血吸虫丝氨酸-苏氨酸蛋白磷酸酶（SjPP）的免疫功能，构建了原核表达重组质粒pET28a（＋）-SjPP，转化大肠埃希氏菌BL21（DE3）进行诱导表达，并用重组蛋白进行了小鼠免疫保护试验，免疫剂量为每次20μg／只，共免疫3次。结果表明，pET28a（＋）-siPP／BL21（DE3）在0．1mmol／L IPTG诱导2h时，每1g菌体可产生17．8mg以包涵体形式存在的重组蛋白；重组蛋白免疫小鼠后诱导产生了高效价的血清特异性IgG抗体，并获得了部分减虫率、肝组织减卵率和显著的粪便减卵率，具有一定的免疫保护作用。     

GST pull-down联合LC-MS/MS筛选柑橘抗溃疡病转录因子CsBZIP40的互作蛋白

【目的】CsBZIP40是一个与溃疡病抗性相关的转录因子,本研究旨在筛选转录因子CsBZIP40在响应柑橘溃疡病菌（Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc）侵染过程中的互作蛋白,对CsBZIP40的互作网络进行分析,为柑橘抗溃疡病的分子育种提供理论依据。【方法】采用GST pull-down技术筛选柑橘在溃疡病菌侵染过程中CsBZIP40的互作蛋白。首先,构建带有GST标签的CsBZIP40蛋白融合表达载体,经IPTG（异丙基硫代半乳糖苷）诱导表达、纯化后获得GST-CsBZIP40融合蛋白作为诱饵蛋白;然后,将GST-CsBZIP40融合蛋白固定在谷胱甘肽亲和磁珠上,用固定在亲和磁珠的GST-CsBZIP40诱饵蛋白与接种溃疡病菌或LB培养基后柑橘叶片总蛋白进行孵育,与GST-CsBZIP40诱饵蛋白结合的蛋白复合物洗脱收集后进行SDS-PAGE凝胶电泳验证。将验证成功的样品洗脱液进行液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）检测,鉴定出未侵染和侵染状态下CsBZIP40的互作蛋白,将检测到的蛋白利用甜橙基因组数据库进行注释,筛选出在溃疡病菌侵染过程中与CsBZIP40特异结合的蛋白,并进行GO、KEGG和互作网络分析。【结果】过表达CsBZIP40的转基因植株表型正常,与对照植株无明显差异。过表达CsBZIP40的转基因植株溃疡病抗性评价中病斑面积、病情指数均显著小于野生型植株,分别为野生型的45%和54%。以该转基因植株为材料成功提取出侵染溃疡病菌后和未接种溃疡病菌状态下的柑橘叶片总蛋白。成功构建出GST-CsBZIP40诱饵蛋白表达载体,诱导表达纯化出GST-BZIP40诱饵蛋白。利用GST-CsBZIP40诱饵蛋白从侵染溃疡病菌后柑橘总蛋白和未接菌柑橘总蛋白中成功钓取蛋白,并用LC-MS/MS检测。经过比对、注释和筛选,在柑橘溃疡病菌侵染过程中与GST-BZIP40特异结合的蛋白有53个,这些蛋白参与多个分子功能和通路。在这53个蛋白中,有6个蛋白（Cs1g02310、Cs3g05280、Cs3g23950、Cs6g13880、Cs7g12130、orange1.1t04973）可能与植物抗病性密切相关。数据库中已经证明53个蛋白中44个与CsBZIP40有直接或间接的互作关系。【结论】溃疡病菌侵染过程中有53个蛋白与CsBZIP40互作,根据注释6个蛋白与植物抗病性密切相关,这些蛋白可能在提高柑橘生物胁迫抗逆性方面发挥着重要的作用。     

异源韧皮部特异启动子在转基因枳中的表达

为了筛选在柑橘韧皮部中特异表达的启动子,构建GRP、Rolc、RSSl异源韧皮部特异启动子控制GUS报告基因的植物表达载体,转化枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]上胚轴。GUS组织化学染色分析表明,3个启动子均显示了维管束组织特异性。其中,GRP启动子活性强,且具有严格的韧皮部组织特异性;Rolc启动子活性最强,在根和茎中呈组成型表达;RSSl启动子活性最弱。Real-time RT-PCR和GUS酶活性分析进一步证明了GRP启动子具有较强的韧皮部组织特异性,该启动子有望应用于柑橘抗黄龙病基因工程育种。