H5N1亚型AIVHA抗原表位的高效表达及其抗原活性分析

血凝素（hemagglutinin,HA）蛋白是禽流感病毒（avian influenza virus,AIV）的一个重要表面抗原性蛋白,在疾病诊断和防治上有重要意义。本研究为了探讨一种更为简便有效的HA重组蛋白表达途径,利用生物信息学软件,对H5N1亚型AIVHA基因编码的氨基酸序列进行分析,在分析其在大肠杆菌中的密码子偏好性、稀有密码子分布情况及有关蛋白的抗原性等重要特性后,构建了HA抗原表位重组表达质粒pET-32a（＋）-HA。经测试,该重组质粒在1mmol/LIPTG诱导剂作用下诱导过夜,能在大肠杆菌Rosetta-gami B（DE3）中高效表达,并得到48.1kD大小的目的重组表达蛋白。重组蛋白用6×His-tagged protein纯化试剂盒纯化后,与福氏佐剂等量混合制备成抗原,以200μg/鸡的剂量皮下注射2月龄SPF鸡3次,采血分离血清。Western-Blot试验结果表明,该重组表达蛋白能分别与所制备的高免鸡血清及H5N1亚型AIV阳性血清发生特异性反应,在硝酸纤维素膜上出现特异性杂交带。说明本试验研究的HA抗原重组表达蛋白具有良好的免疫原性和反应原性,保留了HA蛋白的抗原活性,提示该重组蛋白在H5亚型AIV的防治技术研究中具有重要的实际应用价值。     

苦荞芽期黄酮合成关键酶和MYB转录因子基因的表达分析

苦荞(Fagopyrum tataricum)作为一种药食两用植物,富含以芦丁为主的黄酮类化合物.苦荞芽期芦丁含量较高,其分子机制尚不清楚.本研究选用西荞2号,采用AlCl3法测定了苦荞芽期6～10 d胚轴和子叶中的总黄酮,采用半定量RT-PCR分析其黄酮合成途径中主要关键酶基因苯丙氨酸氨裂解酶基因(Pal)、查尔酮异构酶基因(Chi)和黄酮醇合酶基因(Fls),以及MYB转录因子基因FtMyb1、FtMyb2和FtMyb3的相对表达水平,并对三者之间的相关性进行了统计学分析.结果表明,以相关系数绝对值大于0.75为阈值,子叶中,总黄酮的积累与FtMyb3表达显著正相关(0.9625),与FtMyb2表达显著负相关(-0.8572); Chi与FtMyb2表达显著正相关(0.8468),与FtMyb3表达显著负相关(-0.8010):Pal、Chi和Fls表达彼此显著正相关,相关系数分别为0.9119、0.8920和0.7584.子叶中总黄酮含量在4.58％～5.54％之间,且随芽期递增.Pal、Chi和Fls整体表达趋势相似,均呈现先升高后降低的趋势,且Fls的表达水平明显高于前二者.FtMyb2和FtMyb3整体表达趋势相反,FtMyb2呈下降趋势,FtMyb3呈上升趋势.胚轴中,总黄酮含量与Chi显著负相关(-0.8989); Fls与Chi显著负相关(-0.7498).结果提示,苦荞芽期黄酮合成的分子机制较为复杂,但部分基因表达仍存在显著相关性联系,为进一步选择苦荞分子操作靶位点提供参考.     

黑番鸭血管活性肠肽受体-1基因(VIPR-1)的cDNA克隆及其组织表达特性分析

最近的研究表明,血管活性肠肽(VIP)与家禽的就巢习性密切相关。本研究采用反转录PCR方法从黒番鸭(Cairina moschata)母鸭下丘脑组织中克隆了血管活性肠肽受体(VIPR-1)基因的cDNA序列,长度为1125bp,编码355个氨基酸(GenBank登录号:JN625215)。序列比对结果表明,该序列与家禽(鸡、火鸡、鹌鹑)和哺乳动物(人、小鼠、猪、牛)的基因序列分别有93%~94%和69%~71%的同源性,而相应氨基酸序列的同源性分别为96%和70%~72%。荧光定量PCR结果发现,黒番鸭VIPR-1基因的表达量在产蛋期、就巢期和休产期差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01),就巢期表达量最高,休产期次之,产蛋期表达量最低,表明VIPR-1基因与繁殖阶段变化密切相关;对不同组织VIPR-1的表达量分析发现,VIPR-1在垂体、下丘脑和卵巢中均有表达,其中垂体最多,其次是下丘脑,卵巢中的表达量最低,差异极显著(P<0.01)。研究结果提示,VIPR-1基因具有高度保守性,参与下丘脑-垂体-卵巢轴(特别是垂体)对黑番鸭就巢行为的调控。     

草酸胁迫下拟南芥三个差异表达microRNA的分析

草酸是多种植物病原真菌(如核盘菌,灰葡萄孢等)的重要致病因子,这些草酸产生菌在侵染植物时,会分泌草酸来酸化寄主组织,使得病原真菌的细胞壁降解酶能更迅速地协同发挥作用,加速细胞的降解,而且草酸可夺取寄主细胞壁的钙离子形成草酸钙结晶从而破坏寄主细胞壁。植物microRNA广泛参与植物生长发育各阶段的基因表达调控,在抗生物或非生物胁迫的应答中发挥着重要的作用。本研究基于植物microRNA芯片研究3周龄拟南芥(Arabidopsis thaliana)在30 mmol/L草酸胁迫下microRNA的表达。获得3个差异表达的microRNA:miRNA-2988(Ptc-miR3911),miRNA-3090(Ath-miR858),miRNA-3131(Ppt-miR1211)。根据psRNATarget,对下调表达的小立碗藓(Physcomitrella patens)Ppt-miR1211的同源物,找到一个最匹配的靶mRNA是At5g35753;另一下调表达的毛果杨(Populus trichocarpa)Ptc-miR3991(与Ath-miR399b同源)的同源物,对应的靶mRNA是一个泛素连接酶(At2g33770);上调表达的AthmiR858有4个靶mRNA,分别为At2g47460(AtMYB12)、At5g49330(AtMYB111)、At1g06180(AtMYB13)和At1g66230(AtMYB20)。草酸胁迫下,qRT-PCR对其中下调表达的两个Ppt-miR1211及Ptc-miR3991同源物的靶基因的表达情况分析表明,At5g35753及At2g33770在草酸胁迫2 h后被诱导表达,于12 h达到峰值,24 h后表达量下降;qRT-PCR还表明:在草酸胁迫1 h后,Ath-miR858确实被诱导表达,于12 h达到峰值,24 h后表达量下降,其靶基因MYB在草酸胁迫早期(2 h内)多数有下调的趋势,表明microRNA对其靶mRNA确有负调控。此外,还对Ath-miR858与Ath-miR399b的启动子进行了生物信息学分析。本研究结果为microRNA在拟南芥抗草酸胁迫中的作用提供了依据。     

茶树黄烷酮3-羟化酶基因(F3H)的克隆及功能分析

黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)是类黄酮代谢途径中的关键酶。本研究采用逆转录PCR技术,获取了茶树(Camellia sinensis)F3H的开放阅读框(open reading frame,ORF)包含1 107个碱基,编码含有368个氨基酸的蛋白质,推测分子量为41.46 kD,等电点为5.61;实时荧光定量PCR表明,CsF3H在叶片中表达量较高,且受光照影响;将此基因重组到表达载体PRSF上,导入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21中进行原核表达,优化原核表达的条件,结果表明,最佳诱导温度28℃、异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(IPTG)浓度1.0 mmol/L、诱导时间5 h;利用高效液相色谱法(HPLC)对重组蛋白进行了体外酶活的检测,结果表明,重组目的蛋白具有F3H酶活性,可将反应底物柚皮素(N)和圣草酚(E)分别转化为二氢山奈素(DHK)和二氢槲皮素(DHQ);当E作为底物时,酶活性明显高于柚皮素。本研究结果为茶树F3H酶动力学研究和其器官组织特异性研究提供了基础资料。     

稳定性尿素中脲酶抑制剂作用效果的快速检测方法

以尿素残留差异率作为评价指标,研究了影响脲酶抑制剂抑制作用测定的主要因素,包括浸提温度、浸提时间、脲酶液浓度、土壤用量、浸提液种类等。确立了目前测定稳定性尿素中脲酶抑制剂抑制作用效果的最佳快速检测方法:以1.0000g普通尿素作为对照肥料,称取1.0000g稳定性尿素,加入0.5昏/L脲酶缓冲溶液100mL,10g风干土,在37℃下振荡5h后测定土壤中尿素残留量,以尿素残留差异率对脲酶抑制剂作用进行评价,提高了检测效率和准确度。     

磷转运蛋白基因TaPht1;4的染色体定位及其在低磷下与小麦吸磷能力的关系

【目的】植株对介质中磷素的吸收及磷素在体内器官组织间的转运,是通过位于细胞质膜上的磷转运蛋白(PT)介导完成的。高亲和PT在介导植物对低磷逆境下的磷素吸收中发挥重要作用。本研究以小麦中国春遗传背景的整套B染色体双端体为材料,对小麦高亲和PT基因TaPht1;4的染色体定位特征及其与低磷下小麦品种磷效率的联系进行系统研究,旨在为今后小麦品种磷效率分子鉴定和磷高效遗传改良提供依据。【方法】采用水培法培养中国春(CS)及其遗传背景B染色体组双端体幼苗。三叶期时收获各供试材料根系,提取各材料基因组DNA,通过PCR特异扩增TaPht1;4,鉴定TaPht1;4在染色体上定位。通过对各供试材料三叶期幼苗进行24 h低磷胁迫获取丰缺磷处理根叶样本,采用半定量RT-PCR及实时定量PCR分析TaPht1;4在丰缺磷下的表达。采用上述幼苗培养、丰缺磷处理和基因表达分析技术,研究不同磷吸收效率小麦品种磷效率参数和TaPht1;4表达特征。【结果】1)与CS及其他双端体材料能特异扩增目标基因不同,在3BS中未扩增到目标基因TaPht1;4;采用半定量RT-PCR和qPCR对丰、缺磷下CS和各双端体根、叶中TaPht1;4的表达研究表明,丰磷下各供试材料根、叶中均检测不到TaPht1;4表达,缺磷下各供试材料叶片中也均未检测到TaPht1;4表达,但在根中除3BS未检测到TaPht1;4表达外,CS和其他双端体均具有较高的TaPht1;4表达水平。表明TaPht1;4定位在3B染色体长臂,呈低磷诱导和根系特异表达特征。2)丰磷下,3BS单株干重与CS没有差异;缺磷下,与CS相比,3BS单株干重显著降低。表明缺少TaPht1;4及所在3B染色体长臂后,植株干物质生产能力受到较大影响,这可能与因缺乏该染色体臂丧失TaPht1;4造成低磷下植株的磷素吸收能力降低密切相关。3)对丰、缺磷下不同磷吸收效率6个小麦品种TaPht1;4的表达水平以及单株干重、全磷含量、磷累积量和磷效率研究表明,缺磷下各小麦品种表现为随品种磷吸收效率提高,TaPht1;4表达水平也随之增高。表明TaPht1;4表达水平与低磷下小麦品种磷素吸收能力和干物质积累具有紧密联系。【结论】小麦高亲和PT基因TaPht1;4定位在3B长臂。低磷条件下,3BS的单株干重和磷累积量较CS显著降低。丰、缺磷下,不同磷吸收效率小麦品种TaPht1;4表达水平与植株干重和单株磷累积量密切相关。TaPht1;4能显著增强小麦在低磷下磷素吸收能力,可作为小麦品种耐低磷能力的参考分子评价指标。     

马尔尼菲青霉菌内源启动子驱动的苯菌灵抗性基因盒构建及其应用

马尔尼菲青霉菌是一种区域性流行于东南亚及中国南部地区的条件致病性温度依赖性双相型病原真菌,它能对免疫功能低下者造成致命的全身性感染,25℃时呈现菌丝状生长,而在37℃或在宿主体内为酵母相生长。为深入研究马尔尼菲青霉菌致病性和双相转化的分子机制,原有的遗传转化筛选标记基因已不能满足研究需要。为此,我们通过用马尔尼菲青霉菌微管蛋白β亚基基因启动子替换粗脉孢菌苯菌灵抗性基因的启动子,构建了一个苯菌灵抗性基因盒,并成功地将其运用于马尔尼菲青霉菌的遗传转化研究中。     

瑞氏木霉碳源阻遏相关基因Cre1的分子改造

为了提高瑞氏木霉（Trichoderma reesei）纤维素酶的活力,用类似基因改组的方法改造其碳源阻遏相关基因cre1。以瑞氏木霉基因组DNA为模板PCR扩增cre1基因,用DNaseⅠ消化cre1基因后,回收50-100 bp的DNA片段,用T4 DNA连接酶连接,以连接产物作为模板进行无引物PCR,并将PCR产物转入瑞氏木霉原生质体,通过测定滤纸酶活的方法筛选突变菌株,并在NCBI上比对分析突变菌株的cre1基因。结果表明,筛选获得1株纤维素滤纸酶活比出发菌株提高0.7倍的突变菌株cre2-3。cre2-3菌株在液体培养基中呈棉花状,而出发菌株呈小颗粒状,菌株cre2-3发酵液的颜色比出发菌株的更黄亮。推测cre1基因与瑞氏木霉菌株的生长代谢有关。