香蕉条斑病毒云南河口分离物开放阅读框Ⅱ的原核表达、融合蛋白纯化及抗血清制备

以课题组保存的连接在pMD-18T载体上的香蕉条斑病毒河口分离物全基因组为模板,设计一对特异引物,经过PCR扩增,切胶回收,并通过与pET32(b)载体共同双酶切及T4连接酶连接,得到重组载体pET32-ORF2。将获得的重组质粒pET32-ORF2转化表达菌株E.coli BL21(DE3)感受态细胞,得到表达BSV的ORFⅡ的工程菌。经0.1mmol/L的IPTG诱导表达,超声波破碎后,获得的融合蛋白大多为包含体,但仍有少部分为可溶性蛋白可以进行后续的纯化步骤。将上述可溶性融合蛋白通过Ni2+-NTA亲和层析柱纯化,获得纯度较高的融合蛋白。以纯化蛋白作为抗原免疫家兔,得到特异性抗血清。间接ELISA以及western blotting表明,所得抗血清效价和特异性都较高,可以用于检测。为BSV的快速检测以及一些相关后续理论研究工作奠定了一定基础。     

香蕉条斑病毒PCR检测方法的正交优化

香蕉条斑病毒引起的香蕉条斑病,对香蕉生产的危害越来越严重,因此对该病毒的检测也变得很重要.而PCR法已广泛用于植物病毒的检测,所以控制PCR的反应条件对结果的准确性有很大影响.由于在检测过程中使用的是较为敏感的简并引物,因此对PCR反应条件的要求较高.本文采用L9(34)正交设计对PCR体系的反应条件进行了优化.最终获得最佳反应条件为Mg2+ 1.5 mmol/L,dNTP 0.15 mmol/L,Primer0.5μmol/L,TaqDNA聚合酶1.5 U.通过最佳反应条件对采集回来的其他带BSV的植株叶片和吸芽的总DNA进行PCR扩增,其结果均表现为比较稳定.     

建兰花哇病毒运动蛋白基因克隆及序列分析

从建兰花叶病毒（CyMV）石斛兰分离物中提取病毒RNA,用反转录－－聚合酶链式反就（RT－PCR）方法获得约500bp的运动蛋白基因片段,插入pGEM-T载体克隆并测序,序列分析表明,该基因片数由474个核苷酸组成,和CyMV美国夏威夷分离物、新加坡分离物相应基因核甘酸序列分别具有97.8%同源性;根据核酸序列推导该片断含有3个部分重叠的开放阅读框架（ORF）,分别编码14kD、12kD和10kD的多肽。     

香蕉束顶病毒DNA组分2、3的启动子区的组织特异性分析

香蕉束顶病毒（BBTV）基因组至少由6个大小约为1.0-1.1kb的单链环状DNA组分所组成,每一个DNA组分包含编码区与非编码区。本文在前人的研究基础上进一步了解BBTV DNA组分启动子的功能。首先根据BBTV 海南分离物的全序列,通过常规PCR扩增出长为540bp的 BBTV DNA3组分启动子序列BV3.1,同时通过重叠PCR扩增出646bp的DNA2与DNA3组分非编码区拼接的重组启动子序列BV23,分别替代pBI121 35S启动子序列与gus基因进行融合,构建植物表达载体pBIBV3.1、pBIBV23。农杆菌介导转化获得的pBIBV3.1转基因烟草经GUS化学组织染色后,在其叶片的叶脉处检测到微弱的GUS活性,证实了DNA3组分的韧皮部特异表达活性;而pBIBV23转基因烟草,其叶片经GUS组织化学染色后,在叶肉、叶缘及一些叶脉上检测到弱GUS活性,这表明由BV23驱动的gus基因在烟草中类似于组成型表达,则DNA2组分转录方式可能有异于DNA3组分。     

感染BBTV香蕉叶片cDNA文库的构建及评价

为了研究香蕉束顶病毒与香蕉寄主致病的互作分子机制,本文报道利用Make Your Own“Mate＆Plate^TM”Library System试剂盒成功构建感染BBTV香蕉叶片的cDNA文库。通过改良CTAB法提取感染BBTV香蕉叶片的总RNA,采用SMART法反转录合成双链cDNA,经SfiI酶切并去除短片段之后,与经同样酶切的pGADT7-SfiI载体连接,利用电转法将重组载体转化到大肠杆菌宿主细胞中,获得初级cDNA文库,最后以初级文库100万克隆为基数扩增,得到扩增文库并提取质粒。结果得到库容量大于2.0×10⁶的初级文库,检测表明文库cDNA插入片段长度主要分布在700~2 000 bp,文库重组率为87.5％。结果表明,该文库质量较好,可用于后续酵母双杂交互作蛋白筛选试验,本研究为开展病毒与寄主互作的研究奠定基础。     

高粱花叶病毒外壳蛋白的原核表达及其抗血清制备

高粱花叶病毒(Sorghum mosaic virus,SrMV)是世界上分布最广的侵染甘蔗的病毒之一,引起甘蔗花叶病,对甘蔗产业危害很大。根据SrMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因序列合成一对引物,以海南(SrMV-HN)染病植株总RNA为材料,采用RT-PCR方法克隆了长约987 bp的目的片段。将CP基因与质粒pET32a(+)连接,构建了含SrMV CP基因的融合蛋白原核表达载体pET32a-SrMVCP。然后用正确的重组质粒转化大肠杆菌Rosetta(DE3),经IPTG诱导后,SDS-PAGE检测出一条约36kD的特异融合蛋白表达谱带。融合蛋白主要以可溶性蛋白形式稳定表达。通过优化诱导条件,确立了CP基因表达的最佳条件:IPTG终浓度为0.1 mmol/L,诱导时间为4 h,诱导温度为30℃。用Ni2+-NTA琼脂糖亲和层析纯化融合蛋白,免疫家兔制备出抗血清。通过酶联法(ID-ELISA)测定本试验制备的SrMV CP抗血清工作浓度为1∶1 000,Western blotting检测结果表明,抗血清与SrMV-HN诱导表达的CP蛋白发生特异性反应。对田间25个甘蔗样品进行检测,结果表明该抗血清的效价高、灵敏度高、特异性强,可以应用于田间样品的检测。     

本生烟eIF4Es基因克隆及其酵母双杂交诱饵载体构建

由木薯褐色条斑病毒(Cassava brown steak virus, CBSV)和乌干达木薯褐色条斑病毒(Uganda Cassava brown steak virus, UCBSV)引起的木薯褐色条斑病毒病,是危害木薯的主要病害之一。目前尚无有效防治方法,并且特别是缺乏CBSV/UCBSV抗性育种材料。真核翻译起始因子4E (eukaryotie translation initiation factor4E, eIF4E)不仅参与蛋白质的翻译起始,并且Potyviruses的复制和翻译也依赖于eIF4E与病毒基因组连接蛋白(virus genome linked protein, VPg)的相互作用,目前发现的植物隐性抗病基因大部分都是eIF4E家族的等位基因。本研究利用生物信息学方法和RT-PCR技术获得本生烟(Nicotiana benthamiana) eIF4E家族的8个基因,聚类分析显示它们分别编码eIF4E、eIF4E的异构体和类似帽结合的蛋白。为筛选与CBSV/UCBSV相互作用的本生烟eIF4E家族蛋白,本研究进一步构建了这8个基因的Lex A-酵母双杂交系统的诱饵载体,并导入酵母细胞EGY48 (p8op-LacZ)进行细胞毒性和自激活检测。结果显示导入重组质粒的EGY48 (p8op-LacZ)酵母细胞在SD/-His/-Ura缺陷型培养基上生长良好,在SD/-Trp/-Ura缺陷型平板上不生长,并且在SD/Gal/Raf/-His/-Ura/X-Gal培养基上不显蓝色,说明重组质粒表达产物不仅对该酵母细胞无毒性,而且对下游报告基因无自激活作用,可用于该系统的互作蛋白筛选研究。本研究为利用酵母双杂交系统发现与CBSV/UCBSV相互作用的本生烟eIF4E基因,探索通过基因编辑与CBSV/UCBSV互作的寄主因子进行抗CBSV/UCBSV分子育种提供科学依据。     

基因及其表达调控中遗传密码选择的偏爱性

遗传密码在基因及其表达调控中具有明显的选择性.在低等生物及细胞器基因组中,同义密码优先选择A、T;在高等生物的核基因组中,同义密码首先考虑C、G;编码基因的邻近序列对基因转录调控影响很大.环境因素与遗传密码的选择有关.     

香蕉条斑病毒ORFⅠ、ORFⅡ在大肠杆菌中的原核表达和自激活特性的鉴定

目前,香蕉条斑病毒所有3个ORF表达产物功能均不明确,通过双杂技术研究病毒未知蛋白与宿主蛋白的互作,可以初步推断未知蛋白的功能。本实验旨在构建香蕉条斑病毒ORFⅠ和ORFⅡ在细菌双杂系统中的诱饵质粒。首先以课题组保存的连接有香蕉条斑病毒河口分离物全基因组的pMD-18T载体DNA为模板,经过PCR扩增,切胶回收,并通过与带有λcI基因的pBT载体共同双酶切及T4连接酶连接后,得到与λcI基因融合表达的重组载体pBT-ORF1和pBT-ORF2。转化大肠杆菌XL1-BlueMRF'报告菌株,用IPTG(0.1mmol/L)诱导目的基因片段表达。Westernblotting结果表明,ORF1-λcI和ORF1-λcI两种融合蛋白均成功表达,且大小与预期一致。之后,pBT-ORF1及pBT-ORF2分别与空质粒pTRG共转化XL1-BlueMRF'报告菌株,pBT空质粒和pTRG-Gal11p共转化作为阴性对照。结果显示pBT-ORF1及pBT-ORF2均无自激活现象,可以进行后续的细菌双杂工作。本实验为BSV与宿主的细菌双杂系统的建立及蛋白组学的研究奠定了基础。     

坡柳(Dodonaea viscosa L.)丛枝植原体新病原的分子鉴定

从四川攀枝花芒果园中表现为丛枝、小叶和黄花等症状的坡柳植株发病样品中,利用植原体16S rDNA基因的通用引物R16m F2/R16m R1和R16F2n/R16R2,对发病植株总DNA进行巢式PCR检测,同时设计植原体抗原膜蛋白基因(AntMP)的保守引物AntMP-F/AntMP-R进行PCR验证。结果显示,坡柳样品巢式PCR的第一轮、第二轮DNA条带大小分别为1 400 bp和1 200 bp左右,经NCBI序列相似性比较均为植原体16S rDNA序列,Gen Bank登录号为KT957205和KT957206;PCR结果显示抗原膜蛋白基因大小约600 bp,与目标基因大小一致。将测得的16S rDNA基因序列与Gen Bank数据库中登录的16SrⅠ~ⅩⅤ组植原体16S rDNA序列进行同源性比对,构建系统进化树,结果显示四川坡柳丛枝植原体(DOVI-SC)属于16SrⅠ组(即翠菊黄花组),与已报道的5个16SrⅠ组(AY101386,AY566302,AY389822,L33760和KP662119)同属一个组。利用植原体亚组分类鉴定软件iPhy Classfier对获得的2条植原体16S rDNA序列进行虚拟RFLP分析,结果显示KT957205,KT957206与16SrⅠ-B亚组洋葱黄化植原体(NC-005303)相似度分为1.0、0.97,归属于16SrⅠ-B亚组。本研究对引起四川坡柳丛枝的植原体病原进行检测,为坡柳植原体病害的早期诊断、快速检测以及预防措施制定提供科学线索。