感染HaSNPV棉铃虫幼虫的组织病理和免疫组化研究

本文报道了棉铃虫单核衣壳核多角体病毒(Helicoverpa armigera single nucleocapsid nucleopolyhedrovirus,HaSNPV)感染棉铃虫幼虫的病理时相及HaSNPV多角体蛋白在幼虫组织中表达的免疫组化研究。以5×10~3PFU的HaSNPV出芽病毒粒子(BV)注射4龄初的棉铃虫幼虫,石蜡切片的H.E染色表明,在感染后24h,病理变化不明显;48h后脂肪体、气管组织的细胞核开始肿大,细胞开始变形;72h后脂肪体、气管、真皮细胞核肿大十分明显,组织结构松散;但中肠和肌肉组织未见明显病变;96h后,脂肪体、气管、真皮组织结构完全被破坏,肌肉组织变疏松。免疫组化结果表明,感染后24h,未能检测到多角体蛋白在幼虫组织中的表达;感染后48h,多角体蛋白可在部分脂肪体、气管组织、血细胞和真皮组织的细胞核中表达;72h后,被感染的脂肪体、气管组织、和真皮组织的细胞数比48h多;96h后,多角体蛋白可以在脂肪体、气管、真皮组织中大量表达,48h到96h间,被感染的血细胞数目基本不变,中肠组织和肌肉都未检测到多角体蛋白的表达;幼虫死亡后,可在中肠上皮细胞的基底膜间隙中检测到多角体蛋白的表达,肌肉组织中未见表达信号,其它组织全部被感染并且组织结构被破坏,H.E的结果与免疫组化的结果基本相符。     

利用超氧化物歧化酶增加棉铃虫病毒的感染性

Helicoverpa armigera single nucleocapsid nucleopolyhedrovirus (HaSNPV) has been used as a commercial pesticide for the control of cotton bollworm. However, some kinds of phenolase (particularly peroxidase) secreted by cotton glands, which generate free radicals, diminish the infectivity of baculoviruses significantly on cotton leaves. Superoxide dismutase (SOD) acts on the polyphenolic substance and eliminates free radicals. Results in this research indicated that SOD-additive HaSNPV has a significantly higher efficacy to kill the bollworm on cotton leaves than HaSNPV alone. Therefore,SOD can be a promising enhancer for the HaSNPV pesticide.     

一种以PCR产物直接构建同源重组杆状病毒的方法

发展了一种在不构建载体的前提下, 以PCR产物直接构建同源重组杆状病毒的方法. 这种方法建立在λ噬菌体Red重组系统能介导36 bp以上的同源片段产生同源重组的基础之上. 以棉铃虫单粒包埋型核多角体病毒(HaSNPV)为例, 详细地介绍了以氯霉素抗性基因(CmR)置换HaSNPV基因组中orf135的快速重组过程. 人工合成一对长60 bp左右的引物, 其中40 bp与HaSNPV orf135的头部和尾部序列同源, 另20 bp分别为氯霉素抗性基因的尾部和头部序列. 以含有CmR的质粒pKD3为模板, 利用这对引物PCR合成两侧各有40 bp orf135同源臂的CmR基因, 将此线性片段转化含有HaSNPV人工染色体(Bacmid)且能表达λ噬菌体Red重组酶的菌株中, 获得了缺失orf135并对氯霉素具有抗性的重组转化子. 由于整个过程无需构建载体, 重组过程在大肠杆菌中完成, 使得构建同源重组杆状病毒的过程大大缩短. 这种方法将广泛适用于其他具有较大基因组的病毒的基因置换和基因缺失.     

缺失p10基因的重组棉铃虫病毒导致多角体囊膜包装不完整

P10蛋白是杆状病毒感染细胞后在极晚期高度表达的两个蛋白之一。本文通过构建p10缺失的重组棉铃虫病毒来研究P10的功能。利用λ噬菌体Red重组系统介导的同源重组,在大肠杆菌BW25113中,用含有40bp同源臂的氯霉素抗性基因替换了棉铃虫病毒(HaSNPV)细菌人工染色体HaBacHZ8上的p10基因,然后利用Bac-to-Bac系统把多角体基因和绿色荧光蛋白基因转移到含有缺失p10的HaBacHZ8上,构建了p10缺失的重组HaBacΔp10-PH-eGFP。重组病毒的生长曲线和生物测定结果表明,缺失p10基因对病毒复制和毒力无显著影响,但电镜观察结果显示,P10的缺失会影响多角体囊膜的包装。     

HearNPV在生长对数期与平台期宿主细胞中的复制差异分析

使用实时荧光定量PCR技术对HearNPV在生长对数期和平台期HzAM1细胞的复制差异进行分析。结果表明,HzAM1细胞生长对数期的倍增时间为22 h,生长对数期的细胞以S期细胞为主(48.6%),而平台期细胞中以G2/M期细胞为主(72.6%)。在这两种不同状态的细胞中,病毒的复制主要在感染后60 h内完成,在感染后14~20 h,病毒复制倍增时间分别为1.8 h和1.9 h,几乎没有差别。但是感染生长对数期细胞时,吸附侵入细胞内的BV数量、BV释放的数量、最终的病毒产量以及病毒表达的蛋白产量明显高于被病毒感染的生长平台期细胞。如生长对数期细胞内复制合成的病毒DNA总量的25%装配形成BV病毒粒子出芽释放到细胞外,而对于平台期细胞,病毒DNA仅有13%装配形成BV病毒粒子出芽释放到细胞外。病毒感染两种生长状态的细胞,病毒DNA均从感染后7~8 h开始复制,没有明显差别;而生长对数期细胞从被感染后18~20 h释放子代病毒BV,生长平台期细胞则在感染后22~25 h开始释放病毒BV。在感染后30~60 h,在生长对数期被感染的细胞释放BV的速度约为483 copies/cell/h,而平台期细胞约为100 copies/cell/h。最初吸附侵入到生长对数期细胞内的BV粒子数量明显多于侵入到生长平台期细胞内的BV数量。实验证实,生长对数期与平台期的细胞膜的流动性有很大差别,推测健康细胞表面有活性的病毒受体数量可能决定了侵入细胞内的BV的数量。     

油桐尺蠖核型多角体病毒的空斑测定

在油桐尺蠖卵巢细胞系上对油桐尺蠖核型多角体病毒(BsNPV)进行了空斑测定。用此方法测定了BsNPV的感染力,并将所得的结果与其TCID_(50)进行比较,结果显示这两种方法在测定病毒感染力时敏感性相似。     

具有生物安全性的杆状病毒杀虫剂基因工程技术的发展与前景

杆状病毒作为杀虫剂在世界各地已被广范应用．但与化学农药相比,杆状病毒具有杀虫速度慢,对高龄害虫需用量大,杀虫谱窄等缺点．随行基因工程技术的发展,从80年代末期起,科学家开始尝试对杆状病毒的遗传性状进行各种分子生物学改造,以获得更优良的病毒虫剂。近年来这方面的研究已取得了可喜进展,同时重组病毒的安全性也引起了世界范围的广泛关注。因此．研制既有优良杀虫性能,又有生物安全性的重组病毒．已成为当今病毒杀虫剂的发展方向。本文及时地总结了重组杆状病毒杀虫剂研究的历史,从提高病毒杀虫速度、增强病毒杀虫毒性、以及病毒宿主特异性等三个方面进行了系统归纳,并对重组病毒的安全性进行科学地分析。重点阐述了新时期研制具有生物安全性的重组病毒的各项基因工程策略,如对重组病毒进行混合包装、前包装：或生产缺陷型的重组病毒（p10基因,p74基因．egt基因,pp34基因的缺失）等。这些措施将把重组病毒对环境可能造成的危害控制在最小范围。理想的重组病毒杀虫剂应具有杀虫快、杀虫谱广、不危害其它生物、在环境中滞留时间短等特点。     

HaSNPV的9个基因的转录谱分析

使用反转录和实时荧光定量PCR技术,我们对HaSNPv的几个预期的早期基因、早晚期基因、晚期基因、极晚期基因的转录时相进行分析,结果表明这些基因的起始转录时间与其自身的启动子类型基本是一致的.但是预期的早期基因pkip晚期才开始转录;预期的早晚期基因ha107早期不转录,仅在晚期转录.这些基因的转录水平一般都在病毒感染细胞72 h后达到最高,并且极晚期基因polyhedrin的转录水平明显高于其它基因.Iap2的转录水平仅次于polyhedrin,表明它可能是一个功能基因.与AcMNPV的p10不同,在HaSNPV/HzAM1系统中p10的转录水平并不高.     

缺失p10基因的重组棉铃虫病毒导致多角体囊膜包装不完整

P10蛋白是杆状病毒感染细胞后在极晚期高度表达的两个蛋白之一.本文通过构建p10 缺失的重组棉铃虫病毒来研究P10的功能.利用λ噬菌体Red重组系统介导的同源重组,在大肠杆菌BW25113中,用含有40bp同源臂的氯霉素抗性基因替换了棉铃虫病毒(HaSNPV)细菌人工染色体HaBacHZ8上的p10基因, 然后利用Bac-to-Bac系统把多角体基因和绿色荧光蛋白基因转移到含有缺失p10的HaBacHZ8上, 构建了p10缺失的重组HaBacΔp10- PH-eGFP.重组病毒的生长曲线和生物测定结果表明,缺失p10基因对病毒复制和毒力无显著影响,但电镜观察结果显示,P10的缺失会影响多角体囊膜的包装.     

棉铃虫单核衣壳核多角体病毒几丁质酶基因的克隆与表达

根据棉铃虫单核衣壳核多角体病毒(HaSNPV)几丁质酶基因的序列,设计引物,引入适当的酶切位点,利用PCR扩增出不含N末端信号肽以及C末端内质网定位肽的几丁质酶基因片段.将该基因片断克隆至原核表达载体pProEXHTb,经IPTG诱导,在大肠杆菌DH5α中获得了高效表达,表达产物的大小为60kD,含量占菌体总蛋白量的40%.利用来源于AcMNPV 几丁质酶的抗体对表达蛋白进行检测,获得特异性的显色信号,证实所获原核表达产物与杆状病毒的几丁质酶具有同源性.