农业生物技术研究进展

生物技术,又称生物工程,是利用生物学过程进行工业、农业、医药及其它行业生产的一门科学技术,它是生物科学最新成就与工程技术相结合的产物。一般认为,它包括基因工程(DNA重组)、细胞工程(杂交瘤技术、植物细胞、组织培养和体细胞杂交)、酶工程(利用酶将一种物质转化为另一种物质)和发酵工程(利用微生物将各种原料转化为不同的产品)等四个方面。生物技术自七十年代崛起以来,发展非常迅速,现已成为新技术革命的重要组成部分。国外学者预言,生物技术对人类今后的经济和生产活动将产生重大影响,在农业上将导致一     

灰飞虱内生病毒HiPV外壳蛋白VP1多克隆抗体的制备及在病毒检测中的应用

【目的】前期发现水稻条纹病毒(rice stripe virus, RSV)可与介体灰飞虱Laodelphax striatellus体内的HiPV病毒(Himetobi P virus, HiPV)互作。本研究旨在制备HiPV外壳蛋白VP1的多克隆抗体,并评估其在HiPV病毒检测中的可用性,以为深入研究HiPV-RSV和HiPV-灰飞虱的互作机制提供技术支持。【方法】以RT-PCR方法从灰飞虱成虫体内扩增HiPV主要外壳蛋白基因VP1,然后将VP1基因亚克隆至原核表达载体pET-32a中,构建表达载体pET-VP1。将重组质粒转化大肠杆菌Escherichia coli BL21 (DE3),经IPTG诱导、Ni²⁺-NTA亲和层析纯化,获得重组蛋白,免疫新西兰大白兔,制备抗体。【结果】从灰飞虱体内克隆到774 bp的HiPV外壳蛋白基因VP1,经原核表达、纯化,获得分子量约47.5 kD的融合蛋白,免疫新西兰大白兔后获得VP1多克隆抗体。该抗体间接ELISA效价达1∶819 200,与HiPV外壳蛋白VP1有特异性反应,而与灰飞虱蛋白无交叉反应。利用该多克隆抗体建立了检测单头灰飞虱成虫体内HiPV的Western blot和免疫捕获RT-PCR方法,检测结果显示HiPV在携带和不携带RSV的灰飞虱高亲和性群体内均广泛存在。【结论】利用制备的HiPV的VP1多克隆抗体可特异性检测灰飞虱体内HiPV。本研究为HiPV病毒的快速检测以及HiPV-RSV互作、HiPV-灰飞虱互作研究提供了技术支持。     

长非编码RNA-UCA1影响红细胞增殖

造血是一个高度协调、精密调控的过程。在正常造血分化过程中, lncRNA不仅调控造血干/祖细胞自我更新、分化、凋亡等过程,还决定造血谱系分化命运。关于lncRNA在人的不同造血谱系分化中的功能以及作用机制的研究已比较深入,但其在红系分化过程中的功能和机制的研究很少,仍处于建立差异基因表达谱的阶段。现有的研究表明, lncRNA-UCA 1(urothelial cancer associated 1)作为原癌基因与多种癌症的发生、发展、转移、产生化疗耐药性等密切相关。该研究发现,在体外诱导脐带血来源的CD34+干/祖细胞向红细胞分化的过程中,采用慢病毒感染的方法敲降UCA 1的表达抑制了红细胞的增殖及活力,对RNA-seq数据进一步分析发现,降低UCA 1的表达会影响与细胞周期相关基因的表达。     

SETD8~(–/–)抑制人胚胎干细胞向造血分化

表观遗传调控作为一种广泛的基因表达调控方式,已被报道可以参与干细胞多能性、谱系分化等生物学过程。虽然许多表观遗传调控因子的功能已被解析,但仍有一些并未被深入研究。SETD8(赖氨酸甲基转移酶5A, lysine methyltransferase 5A)作为一种甲基化转移酶,已被证实能够介导组蛋白H4第20位赖氨酸的单甲基化,并且可以参与细胞周期、P53介导的DNA损伤等过程。但是, SETD8是否可以直接调控人胚胎干细胞的多能性及其谱系分化还没有报道。该研究首先利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在人的胚胎干细细胞中敲除SETD8。功能研究表明,敲除SETD8显著降低了多能性基因OCT4和NANOG的表达水平,并且抑制了体外造血发育过程。接着利用了siRNA在造血发育不同时期敲低STED8,发现均可以抑制造血发育过程,进一步证实了SETD8可以在各个阶段调控体外造血发育。     

珍稀濒危植物堇叶紫金牛对持续干旱的生理响应

采用盆栽控水法,研究了珍稀濒危植物堇叶紫金牛(Ardisia violacea)在持续干旱条件下的生理响应。随着持续干旱时间的延长,堇叶紫金牛应对持续干旱的阶段可分为适应期、轻度干旱期、中度干旱期和重度干旱期。在适应期和轻度干旱期,堇叶紫金牛叶片游离脯氨酸和可溶性糖含量稳定在一个较低水平,可溶性蛋白质含量先下降后快速上升,细胞膜系统和抗氧化酶系统能主动进行生理调节;中度干旱期,丙二醛(MDA)含量和质膜相对透性迅速升高,细胞膜系统受损加剧,游离脯氨酸、可溶性糖含量均急剧增加,对抵御干旱起到重要的渗透调节作用。在轻度干旱期和中度干旱期,光合色素中叶绿素a和叶绿素b含量显著提高,以抵抗干旱胁迫。重度干旱期,细胞膜系统、抗氧化酶SOD、游离脯氨酸和可溶性糖含量上升,但MDA略微下降,这时可能达到植物耐受干旱的极限,不再发生膜脂过氧化作用。综上表明,堇叶紫金牛具有较强的耐旱性,RWC为49.94%是细胞膜系统、抗氧化酶系统和渗透调节物质含量变化的拐点,渗透调节和抗氧化酶系统的主动适应是其耐旱的主要机制。     

模拟胃酸条件下的幽门螺杆菌CAT特异性抗体活性研究

幽门螺杆菌是常见的感染性病原菌,人类多种疾病发生与此菌感染有关。预防和治疗菌体感染及引发的相关疾病仍是现代医学面临的课题。实验利用原核表达的幽门螺杆菌过氧化氢酶(1~380 aa)免疫家兔,获得效价为1∶6 000的特异性抗血清,经硫酸铵沉淀法得到初步纯化的抗体。在体外模拟胃酸环境下(pH3.4)将抗体进行水解。SDS-PAGE结果显示,抗体的重链能被水解。水解后的抗体产物经ELISA方法检测,仍然具有与抗原特异性结合的能力。实验结论证实,在体外环境下特异性幽门螺杆菌抗体保护作用不会被胃蛋白酶的水解而破坏,提示口服特异性抗体预防和治疗幽门螺杆菌感染可能是一条可行的途径。     

苜蓿银纹夜蛾多核衣壳核型多角体病毒AcMNPVP78／83蛋白初步研究

AcMNPV ORb-9编码病毒核衣壳蛋白P78／83,该蛋白在宿主细胞内以磷酸化和去磷酸化两种形式存在,能够与细胞骨架成分肌动蛋白相互作用,序列分析表明其具有与WASP蛋白类似的结构,推测可能在病毒粒子的包装、运输等过程中起重要作用。本文利用Bac—to-Bac系统构建了P78／83与绿色荧光蛋白融合表达的重组AcMNPV,激光共聚焦显微镜观察表明,重组病毒感染Sf21细胞12h后绿色荧光主要集中分布于细胞质中,24h及以后绿色荧光主要集中分布于细胞核中。感染试验表明,超表达P78／83对病毒的生长无明显的影响。     

苜蓿银纹夜蛾多核衣壳核型多角体病毒AcMNPV P78/83蛋白初步研究

AcMNPV ORF9编码病毒核衣壳蛋白P78/83,该蛋白在宿主细胞内以磷酸化和去磷酸化两种形式存在,能够与细胞骨架成分肌动蛋白相互作用,序列分析表明其具有与WASP蛋白类似的结构,推测可能在病毒粒子的包装、运输等过程中起重要作用.本文利用Bac-to-Bac系统构建了P78/83与绿色荧光蛋白融合表达的重组AcMNPV,激光共聚焦显微镜观察表明,重组病毒感染Sf21细胞12h后绿色荧光主要集中分布于细胞质中,24h及以后绿色荧光主要集中分布于细胞核中.感染试验表明,超表达P78/83对病毒的生长无明显的影响.     

仿刺参体腔细胞和血细胞类型及体腔细胞数量研究

本文应用光镜、电镜技术研究了仿刺参(Apostichopus japonicus)体腔细胞和血窦中血细胞的形态、结构、周年体腔细胞总数及主要类型的细胞数量。研究结果表明,仿刺参体腔细胞和血细胞形态结构相同,作者将体腔细胞分为淋巴样细胞、球形细胞、变形细胞、透明细胞、纺锤细胞和结晶细胞,其中球形细胞又分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。血窦中血细胞除未见结晶细胞外,其余与体腔细胞相同。体腔细胞和血细胞均以淋巴样细胞、变形细胞、球形细胞为主,透明细胞、纺锤细胞次之,结晶细胞数量最少。从形态和结构分析,作者认为仿刺参体腔细胞和血细胞来源可能相同。周年平均的体腔细胞总数为(3.85±0.21)×106个/mL,淋巴样细胞为(1.58±0.11)×106个/mL,占细胞总数的(41±1.47)%;球形细胞为(1.16±0.13)×106个/mL, 占细胞总数的(30±0.89)%;变形细胞为(0.99±0.07)×106个/mL,占总细胞数的(25±0.98)%,三种主要类型细胞占细胞总数的(96±1.53)%。     

用MLVA技术和多重PCR对犬种布氏菌基因分型

目的：对犬种布氏菌的遗传关系进行不同分子分型方法的对比研究,为犬布病分子流行病溯源提供有效方法。方法：采用多重PCR和多位点可变数量串联重复序列分析（MLVA）方法对24株犬种布氏菌的遗传关系进行比较研究。结果：多重PCR只鉴定出1株犬种布氏菌,其余23株均鉴定为猪种鲁氏菌,但不能鉴定型别;MLVA方法对已鉴定为猪种的布氏菌仍可再细分为型,87%（20/23）为猪3型,13%（3/20）为猪1型。结论：MLVA可以对布氏菌种（生物型）进行基因分型鉴定,可以作为传统表型鉴定方法的补充。