应用RNAi技术培育抗2种病毒病的转基因烟草

分别提取烟草普通花叶病(TMV)和烟草黄瓜花叶病（CMV）的病毒RNA。经反转录和外壳蛋白阅读框PCR扩增,获得TMV和CMV外壳蛋白基因cDNA, 分别进行两种病毒已知株系cDNA序列比对获得各自的保守序列,设计干涉序列,将干涉片段扩增产物连接到pMD18-T的相邻酶切位点,制备融合序列,并将其正向和反向序列插入pUCCRNAi载体,再转化到pCAMBIA2300-35S-OCS表达载体中。利用农杆菌LBA4404侵染烟草K326,获得3份含有TMV和CMV外壳蛋白基因干涉序列的转化材料,经分子鉴定证实干涉序列已导入烟草,并采用荧光定量PCR技术对其mRNA表达差异进行分析。抗病性调查表明转化烟株对TMV和CMV抗性都显著增强。     

MDMV CP基因的克隆及其转基因玉米的研究

用RT-PCR方法分离了玉米矮花叶病毒外壳蛋白基因(MDMV CP),并且利用基因枪法将该基因导入玉米优良自交系18-599红、18-599白幼胚诱导的愈伤组织中。转化的愈伤组织在Bialaphos浓度(PPT)为8mg／L、10mg/L、5mg／L的筛选压下经过3次抗性筛选后,分别再生出可育植株12株和6株。PCR和Southem检测结果说明CP基因已整合到玉米自交系基因组中。对T1代转基因植株进行病毒人工接种试验,结果表明对照植株全部表现为感染玉米矮花叶病的典型症状,而转基因植株后代呈现不同程度的抗性。     

黄瓜花叶病毒cDNA载体在烟草细胞中表达外源基因

为了探讨利用黄瓜花叶病毒(CMV)构建表达载体的可行性,分离了山东株(SD) CMV RNA 3的全长cDNA。测定其全序列后,采用定点突变的方法在衣壳蛋白(CP)基因起始密码子处改造出一个NsiⅠ位点,可将外源基因引入NsiⅠ位点和CP基因终止密码子上游附近的XhoⅠ或SalⅠ位点而置换掉CP基因。分别用绿色荧光蛋白(GFP)基因、β-葡糖醛酸酶(GUS)基因以及小鼠二氢叶酸还原酶(DHFR)基因3种报告基因置换CP基因。将Fny株CMV RNA 1、RNA 2和SDCMV嵌合RNA 3的cDNA分别插入pCass载体的35S启动子和终止子之间,将构建的置换型载体直接以质粒的方式转染烟草原生质体,表达了3种报告基因。     

马铃薯Y病毒CP基因RNAi载体构建与干涉效果测定

RNA沉默(RNAi)介导的植物抗病毒研究是近年来引起广泛关注的一项植物抗病毒基因工程策略.马铃薯Y病毒(PVY)在世界范围内引起马铃薯、烟草等重要经济作物的病害,并且造成严重的经济损失.本文以PW的外壳蛋白(CP)基因为模板扩增300 bp和354 bp两个片段,正向和反向分别插入植物表达载体pROKⅡ的35S启动子下游,从而构建了以PVY的CP基因为靶标的RNAi植物表达载体pROKY300,转入农杆菌EHA105中,以农杆菌渗入法在本氏烟中瞬时表达与PVY CP同源的hairpin RNA.结果表明,瞬时表达的hairpinRNA有效干涉了PVY侵染.     

大豆花叶病毒CP基因原核表达与抗血清制备

根据已报道的大豆花叶病毒(SMV)序列设计引物,扩增SMV的外壳蛋白(CP)基因,序列同源性分析结果表明,与目前已报道的SMV不同分离物CP基因核苷酸序列同源性为85.0%～96.8%,相应推测的氨基酸序列同源性为87.9%～98.9%.将CP基因插入原核表达载体pSBET后在大肠杆菌BL21(DE3)Plys S中诱导表达.通过12%SDS-PAGE和5%～20%梯度SDS-PAGE两次制备电泳纯化诱导产物,免疫家兔获得抗CP血清,Western blot分析对CP具有高度特异性.硫酸铵沉淀法与Protein A-Red Sepharose 亲和层析相结合提取IgG,获得效价达1∶ 3 800的一抗,可用于田间SMV病样检测.     

拟南芥psy基因cDNA的克隆及其植物表达载体的构建

为了获得胚乳组织特异性表达八氢番茄红素的转基因小麦,以拟南芥幼叶RNA为模板,由特异型引物通过RT-PCR一步法得到大小约为1.3kb的基因片段,将此片段连接在克隆载体pMD18-T进行测序,结果表明,该基因片段为八氢番茄红素合成酶基因(psy)cDNA片段。将psy基因片段正向插入植物表达载体pLRPT中高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dx5启动子与nos终止子之间,pLRPT载体无1Dx5基因开放阅读框,运用菌落PCR对重组子进行筛选与鉴定,说明拟南芥psy基因已正确插入pL-RPT,成功构建了植物表达载体pLRPTPSY。     

烟草坏死病毒A诱导的基因沉默及其条件优化

以烟草坏死病毒A中国分离物(Tobacco necrosis virus A Chinese isolate,TNV-AC)侵染性cDNA克隆为基础,通过基因替换、基因插入策略构建获得多种重组TNV-AC,比较了外源基因片段插入位置、插入形式及接种植物培养温度对TNV-AC诱导的基因沉默的影响.外源基因片段替换CP基因19～828 nt的重组TNV-AC丧失了在本生烟中的系统移动能力,也不能有效诱导相应基因发生明显的沉默,说明替换策略不适合于TNV-AC.向CP基因终止密码子UAG附近插入外源基因片段后,TNV-AC仍可进行复制,但最适的插入位点位于UAG之后,且容纳外源片段的长度约为120 nt.当外源片段以反向重复的形式插入UAG之后,诱导基因沉默的效率较高.接种植物的培养温度也会显著影响基因沉默的效率以及插入片段的稳定性,低温(18℃)条件下诱导NbPDS基因沉默的效率明显高于高温(24℃)条件,且沉默表型可持续110天以上.除了本生烟PDS基因,TNV-AC沉默载体还可诱导本生烟sulfur基因Su和镁离子螯合酶H亚基基因ChlH发生沉默,以上结果说明,TNV-AC具有开发为本生烟基因功能鉴定的新VIGS载体的潜力.     

转RNAi-SPS5.1拟南芥的获得及表型分析

在克隆了拟南芥蔗糖磷酸合成酶AtSPS5.1的基础上,选择其中特异性的188 bp片段,以正反两个方向插入克隆载体pKANNIBAL中,再将该克隆载体连接入具有NPTⅡ筛选标记的表达载体pART-27中,构建成RNAi-SPS5.1干涉载体.采用农杆菌介导的真空渗透法转化拟南芥,得到T0代的种子,筛选阳性植株,并进行RT-PCR检测,结果表明:RNAi技术能够有效抑制SPS5.1基因的表达,且SPS5.1被干涉后植株的生长发育明显较野生型差,说明该基因的表达对拟南芥生长发育具有重要作用.     

洋葱黄矮病毒检测试剂盒的研制

根据已报道的洋葱黄矮病毒(OYDV)序列设计引物,扩增洋葱黄矮病毒(OYDV)六安分离物外壳蛋白(CP)基因.序列同源性分析结果表明,与目前已报道的OYDV不同分离物CP基因核苷酸序列同源性为84.0%～95.8%,相应推测的氨基酸序列同源性为86.8%～97.6%.将CP基因插入原核表达载体pSBET后在大肠杆菌BL21(DE3)Plys S中诱导表达.通过12%SDS-PAGE和5%～20%梯度SDS-PAGE两次制备电泳纯化诱导产物,免疫家兔获得抗CP血清,Western blot分析对CP具有高度特异性.硫酸铵沉淀初步IgG,然后用Protein A-Red Sepharose亲和层析进一步纯化IgG,IgG与甘油1: 1混合获得效价1: 4 800的一抗.将一抗、羊抗兔二抗和4-硝基苯基磷酸二钠组成OYDV检测试剂盒,可用于田间OYDV病样检测.     

侵染浙贝母3种病毒CP基因的原核表达、抗血清制备及其病毒检测

根据GenBank报道的浙贝母花叶病毒(Thunberg fritillary mosaic virus,TFMV)、浙贝母Y病毒(Fritillary virus Y,FVY)和百合斑驳病毒(Lily mottle virus,LMoV)序列设计引物,扩增其CP基因。将CP基因插入表达载体pSBET,转化大肠杆菌BL21(DE3)Plys E菌株,IPTG诱导表达。经12% SDS-PAGE和5%~20%梯度SDS-PAGE两次纯化CP,分别免疫小鼠获得抗CP血清。采用Western blot分析确定抗体的特异性及其之间的血亲学关系;采用ELISA分析确定抗体是否能与天然病毒粒子结合。采用Western blot、间接ELISA法和Dot-ELISA 法检测侵染浙贝母的3种病毒。结果表明,制备的抗体对CP有高度特异性,相互之间无交叉反应,且能与天然病毒离子结合。制备的抗血清可以用于检测3种病毒,其中间接ELISA法和Dot-ELISA法检测效果较好。     

口蹄疫病毒非结构蛋白3abc基因的克隆与表达

口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)非结构蛋白(NSP)—3ABC可用于注苗与感染动物的鉴别诊断,合成该基因的PCR引物,并在引物5’端和3'端分别加入含BamHⅠ和HindⅢ限制性酶切位点序列。以FMDV毒株基因组RNA为模板,利用RT-PCR技术扩增3abc基因,得到的基因片段与T载体连接,转化DH5α。提取重组载体pT-3ABC,经BamHⅠ/HindⅢ双酶切后与载体pET32a连接,转化宿主菌BL21(DE3)plysS,IPTG诱导表达目的蛋白。SDS—PAGE及Western Blotting检测和鉴定结果表明,在大肠杆菌中成功表达了NSP—3ABC蛋白,分子量约56kDa,且该表达产物可与FMDV感染的动物血清产生免疫反应。ELISA试验结果显示,表达蛋白可用于FMDV注苗与感染动物的鉴别诊断。     

成熟志贺毒素全长与截短A亚单位在E.coli中的表达及纯化

应用PCR技术从Ⅰ型痢疾志贺菌(Shigella dysenteriaetype I)中,扩增出约895 bp的成熟ShT-A基因片段,克隆至pGEM-T载体中,经蓝白斑筛选、PCR和双酶切鉴定正确后,命名为pGEM-TA2。测序结果表明,ShT-A与GenBank中ShT-A序列完全一致。用BamHⅠ和KpnⅠ双酶切克隆质粒,得到为895 bp成熟ShT-A与pQE30原核重组表达载体连接,构建原核重组表达质粒。经IPTG诱导,SDS-PAGE电泳观察,没有目的蛋白表达。DNAsis软件分析ShT-A基因序列,发现513 bp处有HindⅢ位点,故以ShT-A上游引物的BamHⅠ和HindⅢ从pGEM-TA2切出一个513 bp的截短片段,重新插入pQE30表达载体,得到pQE30-A513重组表达质粒,转化E.coliM15,经IPTG诱导,SDS-PAGE电泳观察,在20 ku处出现1条特异性的表达蛋白带,与截短ShT-A513分子量相符,表达量约占菌体总蛋白的37.4%,表达形式为包涵体。为抗体的制备提供了必要的物质基础。     

东亚三角涡虫DjPreb基因干扰载体的构建及干扰效果鉴定

以含有东亚三角涡虫DjPreb基因的pcDNA3-DjPreb重组质粒为模板,经PCR扩增目的片段,将其克隆到干扰载体L4440上,构建重组质粒L4440-DjPreb后转化入大肠杆菌HT115感受态细胞中,IPTG诱导表达dsRNA后喂食涡虫.显微观察喂食dsRNA后的涡虫在再生过程中的表型变化,Real-time PCR检测载体对涡虫DjPreb基因的表达抑制效果.试验结果显示DjPreb基因的RNA干扰表达载体构建成功,DjPreb基因RNA干扰后涡虫不能正常再生.Real-time PCR分析饲喂RNA干扰食物后DjPrcb mRNA的表达显著下降,进一步说明DjPreb在涡虫头尾的形成中发挥作用.     

OC-IΔD86 (Oryzacystatin-IΔD86)基因的原核表达及活性分析

根据OC-IΔD86基因序列, 设计合成了7条寡核苷酸片段, 通过重叠延伸PCR技术合成了OC-IΔD86基因, 利用设计好的BamH I/ Xho I酶切位点将OC-IΔD86基因克隆到原核表达载体pet21b中, 在1 mmol/L的IPTG 诱导后5 h, OC-IDD86融合基因在大肠杆菌中得到表达, 表达产物处于可溶状态, 其表达量占总蛋白的11.4%, 可溶性蛋白的16.4%; 利用Ni-NTA系统纯化该蛋白并经PEG20000浓缩后, 活性分析表明该蛋白酶抑制剂在体外表现出对木瓜蛋白酶明显的抑制作用。这为转OC-IΔD86基因的抗根结线虫植物基因工程抗体制备, 以及进一步体内的抗根结线虫研究奠定了基础。     

鼠伤寒沙门氏菌Ⅰ相鞭毛蛋白基因fliC~I的克隆和鉴定

以提纯的鼠伤寒沙门氏菌8705染色体DNA为材料,经EcoR Ⅰ消化,过SepharcylS-400柱,得到大于400bp的酶切片段;然后随机克隆到质粒pGEM-3Zf(—)中,转化大肠杆菌LC2a(hag~-,recA~-);在氨苄青霉素平板上共得到6013个转化子,从中筛选出1个有动力的克隆,小量制备质粒DNA,经酶切电泳鉴定,该克隆的外源片段大小为15.3kb,将其命名为pGI4015。动力、动力抑制试验和Southern blot分子杂交试验证明pGI4015中载有鼠伤寒沙门氏菌Ⅰ相鞭毛蛋白基因fliC~I;利用其BamH Ⅰ和Sal Ⅰ位点删除与鞭毛蛋白表达无关的序列,构建亚克隆质粒pGI4015BS,使得fliC~I定位于更小的区域——3.8kb的BamH Ⅰ/Sal Ⅰ插入片段上。     

大肠杆菌青霉素G酰化酶基因及其邻近区域的核苷酸全序列

Some of microorganisms have been known to possess penicillin G acylase activity. The E. coli derived penicillin G acylase (PGA) can catalyze the conversion of penicillin G into phenylacetic acid and 6-amino-penicillanic acid, the latter is used as the starting compound for the industrial formation of semi-synthetic penicillins. Apart from its industrial importance, the enzyme PGA displays a number of interesting properties. Catalytically active enzyme is localized in the periplasmic space of E. coli cells and composed of two dissimilar subunits. The two subunits are apparently produced from a precursor protein, via a processing pathway hitherto unique in its features for a prokaryotic enzyme. The studies on processing of the precursor and on the relationship between structure and function of the mature enzyme are important theoretically. Previously we cloned a 3.5 kb DNA fragment from a strain (E. coli AS 1.76), which displays PGA activity. In this paper, we report a nucleotide sequence of the 3.5 kb DNA fragment containing PGA gene. After insertion of the DNA fragment into EcoR I and Hind III sites in pWR 13, pPGA 20 had been obtained. We subcloned the Hind III and Bg1 II treated fragment of 1.6 kb in length from pPGA 20 into Hind III and BamH I sites of pWR 13 to get a pPGA 1.6, and Bg1 II and EcoR I treated fragment of 1.9 kb in length into BamH I and EcoR I sites of pWR 13 to get a pPGA 1.9. The linearized pPGA 1.9 which were digested with appropriate restriction enzymes were progressively shortened from both ends respectively by digestion with Bal 31 nuclease, followed by cleavage of shortened target DNA off vector DNA molecules with appropriate restriction enzymes. The series of the DNA fragments shortened from EcoR I end were then cloned into plasmid pWR 13 which had previously digested with Hind III and Sma I enzymes (Fig. 1). The DNA fragment cloned in pWR 13 were directly sequenced on the resulted plasmids by using primer I and primer II. Thus we have obtained the complete nucleotide sequence of the 3.5 kb DNA fragment. The 3.5 kb fragment contains an intact PGA gene which is 2.6 kb.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)     

鸡传染性贫血病毒VP2基因的表达及其免疫活性分析

利用特异性引物从组织病料中提取的鸡传染性贫血病毒核酸经PCR扩增得到VP2基因,BamHⅠ和SalⅠ双酶切处理,纯化后,克隆至BamHⅠ和SalⅠ双酶切处理的表达载体pET-28a中,构建了原核表达质粒pET-28-VP2。将pET-28-VP2转化至感受态E.coliBL21(DE3)中,经IPTG诱导和SDS-PAGE分析,可见约31kDa的目的蛋白以可溶性形式表达于上清中。Western blot分析发现,表达产物与鸡传染性贫血的阳性血清发生特异性反应。纯化蛋白免疫小鼠后制得的多抗可以与全病毒发生反应,证明其具有免疫原性,为进一步研究VP2蛋白的功能及开展CIAV疫苗及诊断试剂的研制奠定了基础。     

斜纹夜蛾GST基因的原核表达载体构建、融合蛋白表达及Northern印迹分析

谷胱甘肽-S-转移酶(GST)是生物体内重要的解毒酶系之一。根据斜纹夜蛾(Spodoptera litura)GST基因设计特异引物,从cDNA文库中扩增GST基因并克隆至pGEM-T载体,经鉴定后经SpeⅠ和EcoRⅠ双酶切后,与表达载体pPROEX HTb连接,转化感受态细胞E.coliDH5α,经PCR鉴定和双酶切鉴定得到阳性重组质粒pPROEX HTb-GST,在IPTG诱导下,获得融合蛋白的表达。经SDS-PAGE蛋白电泳鉴定,表达产物为25KD的GST融合蛋白。Northern杂交结果表明,2龄期斜纹夜蛾GST基因在mRNA水平上的表达量最大,3龄期次之,5龄期时的表达量最小。     

细菌表达dsRNA介导的家蚕FTZ-F1基因的RNA干扰

为探索细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi技术是否在家蚕Bombyx mori可行, 本研究引入了在其他物种中广泛应用的细菌表达dsRNA的RNAi系统: HT115细菌株和L4440质粒。利用L4440载体两端含有T7启动子的特点, 设计并构建了针对家蚕核受体FTZ-F1基因的RNA干扰（RNA interference）载体, 将构建好的质粒转入大肠杆菌Escherichia coli HT115, 在IPTG诱导下成功获得目标基因对应双链RNA（dsRNA）。 结果显示: 通过对5龄第7天家蚕幼虫注射IPTG诱导后提取的FTZ F1基因对应的dsRNA 25 μg, 85%的蛹变态发育过程明显延迟, 不能实现幼虫到蛹的形态完全转变。荧光定量PCR分析显示目标基因的表达得到了特异的抑制。实验结果初步表明, 通过细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi策略, 以其经济、高效的特点, 具有广泛应用于家蚕基因功能研究中的潜力。