传染性法氏囊病病毒反向遗传技术发展及其应用

传染性法氏囊病病毒(Infectious bursal disease virus,IBDV)是双股双节段RNA病毒科的主要代表,其主要侵害鸡的中枢免疫器官法氏囊,引起的传染性法氏囊病(Infectious bursal disease,IBD)是危害养禽业健康发展的重要免疫抑制病。IBDV反向遗传技术诞生的近20年来,病毒拯救技术不断完善,病毒基因功能研究更为深入,而且基于此的新型疫苗的研究也有较大进展。本实验室在该领域也做了比较系统和深入的工作。本综述对IBDV致病机制和防控研究具有重要启示意义。     

鸡传染性法氏囊病病毒的反向遗传研究

鸡传染性法氏囊病(infectious bursal disease,IBD)是由传染性法氏囊病病毒(infectious bursal disease virus,IBDV)引起的一种危害鸡的急性、高度接触性、免疫抑制性传染病。该病由Cosgrove于1962年作为一种新的疾病首次报道,最初病死率并不高(5%左右),但到了上世纪80年代末90     

传染性法氏囊病病毒VP3抗原表位的鉴定

利用肽扫描技术对4株IBDV VP3的单克隆抗体(HRB-3F、HRB-7B、HRB-7C和HRB-10E)的抗原表位进行了研究.通过Western blot和ELISA鉴定,将HRB-3F和HRB-7B的抗原表位定位于VP3 109～119 aa(位于IB-DV聚合蛋白的864～874 aa),HRB-7C和HRB-10E的抗原表位定位于VP3 177～190 aa(位于IBDV聚合蛋白的932～945 aa).进一步检测其反应原性及免疫原性,结果表明,这两个表位均能与抗IBDV阳性血清反应.将这两个表位短肽免疫BALB/c小鼠,其血清可以和IBDV反应,具有较好的免疫原性.与D6948、HK46和UK661等多株IBDV相应区域的同源性进行了比较,结果显示,这两个表位在多种毒株中同源性为100%.通过IBDV VP3抗原表位的研究,筛出两个新的保守线性表位并进行精确定位,对进一步分析IBDV结构与功能以及建立以表位为基础的抗原抗体诊断方法具有重要的意义.     

禽呼肠孤病毒σC基因在杆状病毒表达系统中的表达及其活性鉴定

本研究利用Bac-To-Bac杆状病毒表达系统构建重组禽呼肠孤病毒(Avian reovirus,ARV)σC基因的杆状病毒,感染sf9细胞获得表达重组蛋白。首先,将ARVσC基因克隆至pFastBacHTA载体,构建重组供体载体pFσC,将其转化大肠杆菌DHl0Bac感受态细胞,使σC基因整合到Bacmid穿梭载体中,获得重组穿梭载体BacmidσC。通过脂质体介导将其转染到sf9昆虫细胞中,获得重组杆状病毒rBacσC。通过Western Blot、间接免疫荧光试验(IFA)进行检测,结果显示:σC蛋白在重组杆状病毒rBacσC感染的sf9昆虫细胞中获得正确表达,分子质量约为37kD,表达的σC蛋白具有良好的反应活性。     

烟草NtNHX1 3基因的克隆及表达特性

以栽培烟草‘云烟87’为材料,通过同源克隆方法分离了烟草NHX（Na⁺,K⁺/H⁺ exchanger）基因NtNHX1 3。结果表明：NtNHX1 3基因CDS长度1 617 bp,编码蛋白质长度为538 aa,蛋白理论等电点为8.67,分子量为59.34 kD。预测NtNHX1 3属于膜蛋白,含有11个跨膜区,且含有NHX类蛋白保守位点氨氯吡嗪咪结合位点。进化树分析显示,NtNHX1 3与菊苣、野菊花NHX遗传距离最近。qRT PCR组织特异性表达分析表明,NtNHX1 3在烟草叶片中表达量最高,根、茎、花中也有表达;盐胁迫处理后NtNHX1 3基因的表达上调,表明该基因参与了盐胁迫反应;打顶初期NtNHX1 3基因的表达呈逐渐上调的趋势,与该时期钾含量逐渐升高相吻合。研究推测,NtNHX1 3具有将钾离子从细胞质转运至液泡的功能。     

鸡贫血病毒衣壳蛋白的表达纯化及多克隆抗体制备

利用PCR技术,以pPrpo-VP1为模板扩增得到鸡贫血病毒的衣壳蛋白基因(VP1),以T4多聚核苷酸激酶磷酸化处理、纯化后,克隆至表达载体pET-30a(+) 中,从而构建了原核表达质粒pET30-VP1.将pET30-VP1转化至感受态细胞E.coli BL21(DE3)中,经IPTG诱导后,SDS-PAGE分析,可见约45kDa的目的蛋白获得表达.该蛋白经亲和层析纯化后,免疫6-8w的雌性Balb/c鼠,三次免疫后,采血分离血清,制得抗VP1的多克隆血清.以纯化的VP1为包被抗原,用ELISA方法检测,制备的血清效价达12800×以上.以Western blot 检测,该血清可与目的蛋白发生特异性反应,证明其具有良好的免疫原性.VP1蛋白的成功表达及其多克隆抗体的制备为进一步研究VP1蛋白的功能及开展CAV疫苗及诊断制剂的研制奠定了基础.     

烟草NtSKOR1基因的克隆及功能分析

该研究利用拟南芥AtSKOR蛋白序列,通过NCBI的Blast搜索获得烟草NtSKOR1基因CDS序列。设计全长CDS扩增引物,通过RT PCR方法从栽培烟草中克隆得到NtSKOR1基因,对其进行生物信息学、表达特性等分析,并利用CRISPR/Cas9技术获得NtSKOR1的敲除材料。结果表明：(1)NtSKOR1基因CDS由2 466 bp核苷酸组成,编码821个氨基酸,推测NtSKOR1蛋白等电点为6.36,分子量为94.21 kD。(2)NtSKOR1定位于细胞膜,有6个跨膜区,无信号肽序列;NtSKOR1蛋白含有孔形成区(P)及锚定蛋白区(ANK)等典型SKOR类蛋白功能域。(3)进化树分析表明,烟草NtSKOR1蛋白与番茄和马铃薯的SKOR蛋白遗传距离最近,与禾本科植物的SKOR蛋白遗传距离较远。(4)组织特异性表达分析表明,NtSKOR1基因主要在烟草根中表达,其表达模式与拟南芥一致;钾胁迫处理后,NtSKOR1基因呈先降低后升高再降低的表达模式。(5)CRISPR/Cas9敲除NtSKOR1基因,烟草叶片钾含量显著降低,表明NtSKOR1基因是控制烟叶钾离子的关键基因之一。该研究结果为解析烟草钾离子吸收转运的分子机制提供重要依据。     

传染性法氏囊病病毒非结构蛋白VP5的原核表达及多克隆抗体的制备

利用PCR技术,从传染性法氏囊病病毒（IBDV）Gx,Gt毒株中分别扩增出VP5基因,将其克隆到表达载体pET30a、pET28a中。经PCR、酶切和序列分析鉴定获得重组质粒命名为pET28a-GtVP5、pET30a-GxVP5。将pET30a-GxVP5、pET28a-GtVP5分别转化宿主菌BL21(DE3),在IPTG诱导下均成功表达约24 kDa的Gx-VP5及23kDa的Gt-VP5融合蛋白,并都以包涵体形式存在。将Gx-VP5纯化后的蛋白免疫8周龄BALB/c雌鼠,ELISA分析表明制备的抗血清效价在1:25600以上,Western blot分析VP5表达产物能与抗6×His mAb及抗IBDV多克隆抗血清发生反应,具有良好的免疫反应特异性。     

鸡胚成纤维细胞cDNA表达文库的构建

鸡胚成纤维细胞(CEF)是研究鸡传染性法氏囊病病毒(IBDV)的主要细胞材料,而构建CEF的cDNA表达文库是筛选IBDV在CEF中的细胞受体,研究细胞嗜性的基础平台。采用Gateway技术构建CEF的表达文库,避免使用限制性内切酶切割cDNA,能够解决常规方法构建cDNA文库的技术缺陷。该技术将CEF的mRNA分离纯化后,以5′端生物素标记的Oligo(dT)primer为引物反转录后连接Adapter,层析柱纯化,通过BP重组反应构建cDNA入门文库,其平均滴度为1.1×106cfu/mL,文库总容量为1.2×107cfu,平均插入片段为2243bp,重组率为100%。通过LR重组反应将入门文库转换为表达文库,经测定平均滴度为5×105cfu/mL,文库总容量为5.5×106cfu,平均插入片段为2411bp,重组率为100%。结果表明,所构建的文库具有较高的重组率和较大的库容量,可作为较高质量的文库来研究IBDV的相关基因,为研究病毒受体和病毒入侵途径,进一步了解IBDV的致病机理奠定了基础。