硝磺草酮抗性菌株的筛选及抗性基因的克隆表达

【目的】从采集的土壤中筛选出硝磺草酮的抗性菌株,并从中克隆对羟苯基丙酮酸双加氧酶抗性基因。【方法】以酪氨酸为唯一碳源,采用富集培养法筛选分离硝磺草酮抗性菌株,利用16S rRNA基因序列分析对菌株进行初步鉴定。通过PCR扩增获得其HHPD基因序列,构建pETH4表达载体并在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行异源表达。通过检测色素在440 nm处的吸收值分析菌株E. coli BL21(DE3)-pETH4对硝磺草酮的抗性特性。【结果】在含10 mmol/L硝磺草酮和1 g/L酪氨酸的选择培养基上,分离得到7株硝磺草酮抗性细菌,1株为不动杆菌属,2株为无色杆菌属,4株为假单胞菌属。从抗性最佳的Pseudomonas sp. AM-H4中扩增得到HPPD的基因片段为1 056 bp,其序列与Acinetobacter baumannii基因组中HPPD的基因序列相似性达到99%,341位点由天冬氨酸突变为丙氨酸。HPPD基因在大肠杆菌中实现异源表达,蛋白分子量大小约40 kD。菌株E. coli BL21(DE3)-pETH4在40 μmol/L硝磺草酮酪氨酸LB培养基中的色素吸收值显著降低,能够耐受高于200 μmol/L的硝磺草酮。【结论】克隆获得的HPPD具有良好的硝磺草酮抗性,将在新除草剂抗性作物选育中有一定的应用潜力。     

天蓝淡红链霉菌SIPI-1482的dauW基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

克隆得到了柔红霉素产生菌天蓝淡红链霉菌(Streptomyces coeruleorubidus) SIPI-1482位于dnrX下游的新基因dauW,其位于基因组上dnrX和drrB之间,GenBank中Blast发现它与dnrW有较高的同源性,将其命名为dauW,并提交GenBank获得登录号EF523565,根据保守域推测dauW所编码的蛋白属于FAD依赖的氧化还原酶类。将dauW分别克隆至表达载体pET-28a(+)、pET-32a(+),在宿主菌BL21(DE3)中经IPTG诱导后,实现了在大肠杆菌中的表达。初步实验表明dauW在BL21(DE3)中的表达能增加宿主对柔红霉素的抗性,可能与天蓝淡红链霉菌对柔红霉素的自身抗性有关。     

链霉菌工业菌种HS007的基因组标记

通过小片段基因组文库的构建获得工业生产菌HS007的若干基因组片段,并以大肠杆菌-链霉菌穿梭质粒pHJL400为载体,构建了5个插入了特异性标记序列及抗性筛选标记的重组质粒pHJL02AFOH,pHJL07AFOH,pHJL08AFOH,pHJL10AFOH和pHJL12AFOH.利用这些质粒转化工业生产菌株HS007,获得具有特异性标记序列和相应抗性的标记菌株02-72,07-44,08-02,10-81和12-58,其中02-72和12-58的生产能力不受插入片段的影响.利用重组质粒pSP02AFOH上抗性标记两端两个FRT序列的分子内重组去除抗性标记,并以大肠杆菌一链霉菌穿梭质粒pGH112替换该质粒的载体部分,得到重组质粒pGH02FH.以pGH02FH转化标记菌株02-72,获得具有特异性标记序列而没有相应抗性的菌株02-72-36.发酵结果表明,标记片段的插入不影响菌株02-72-36的生产能力.本方法建立了链霉菌工业菌种基因组标记的技术平台.     

转基因植物中RNA介导病毒抗性

1986年以来,利用病毒外壳蛋白及其它基因转化植物,获得具抗病毒能力的植株,已有大量成功的报道。以前,一直认为是病原体来源的基因引发抗性,但在实验过程中,发现转基因植物中转化基因的表达水平与病毒抗性程度之间没有直接联系,因此有人提出转基因植物抗性获得与病毒RNA特异性降解有关的机制。本文对RNA介导抗性机制进行讨论。     

转基因植物中RNA介导病毒抗性

１９８６年以来,利用病毒外壳蛋白及其它基因转化植物,获得具抗病毒能力的植株,已有大量成功的报道。以前,一直认为是病原体来源的基因引发抗性,但在实验过程中,发现转基因植物中转化基因的表达水平与病毒抗性程度之间没有直接联系,因此有人提出转基因植物抗性获得与病毒ＲＮＡ特异性降解有关的机制。本文对ＲＮＡ介导抗性机制进行讨论     

巴氏新小绥螨甲氰菊酯抗性品系生物学特性及其对常用药剂的交互抗性

【目的】明确橘园常用药剂对巴氏新小绥螨Neoseiulus barkeri成螨的致死效应,弄清巴氏新小绥螨甲氰菊酯抗性品系对柑橘园常用药剂的交互抗性水平及生态适合度变化,为巴氏新小绥螨抗性品系的田间应用提供科学理论依据。【方法】在对巴氏新小绥螨进行致死效应和交互抗性测定的基础上,运用生态学方法对其生物学特性进行评价。【结果】不同药剂对巴氏新小绥螨成螨致死效应存在显著差异。高效氯氟氰菊酯和毒死蜱的致死率最高,校正死亡率分别为97.62%和92.57%;巴氏新小绥螨甲氰菊酯抗性品系螺螨酯、噻虫嗪、乙螨唑、毒死蜱和高效氯氟氰菊酯均存在显著交互抗性,其抗性倍数分别为7.56、10.32、11.45、19.10和45.89倍。生物学特性研究结果表明,与敏感品系相比,甲氰菊酯抗性的获得使其发育历期显著延长,但对捕食量和孵化率影响不显著。哒螨灵、丁氟螨酯和高效氯氟氰菊酯对巴氏新小绥螨抗性品系与敏感品系卵的孵化率具有显著影响,其他常用药剂对巴氏新小绥螨抗性品系与敏感品系卵的孵化率不存在显著影响。【结论】甲氰菊酯抗性获得使巴氏新小绥螨对柑橘园常用药剂表现不同水平的交互抗性;甲氰菊酯抗性获得对巴氏新小绥螨生长、繁殖及捕食均无显著影响,可在田间推广应用。     

植物抗性基因研究新趋势

多种生物基因组的大规模测序结果表明,抗性基因在基因组上成簇存在,从结构基因组、比较基因组、功能基因组与生物信息学等方面论述了植物抗性基因研究的新趋势。     

卡那霉素抗性基因在三孢布拉霉菌种中的表达

利用一个带有自主复制子,但缺失自身启动子的源于转座子Tn-5的卡那霉素抗性基因的质粒PVB32,在大肠杆菌中克隆丝状真菌三孢布拉霉DNA中有启动子功能的DNA片段;通过原生质体转化,获得了三孢布拉霉对卡那霉素抗性的表达,且抗性表现稳定,可通过孢子无性繁殖稳定遗传下去。     

棉铃虫对转Bt基因棉的抗性筛选及遗传方式的研究

通过室内筛选获得了棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)对转Bt基因棉的抗性种群,并在此基础上进行了抗性遗传方式的研究。试验结果表明：经16代筛选,棉铃虫对转Bt基因棉的抗性倍数上升到43.3倍。筛选过程中,棉铃虫7日龄幼虫的体重和成虫羽化率变化明显,被选为确定筛选剂量的标准。敏感与抗性棉铃虫杂交,正交、反交的显性度都小于0、杂交过程中雌雄性比基本接近1∶1、假设抗性基因为单基因时的χ²值较低,因此,初步认为棉铃虫对转Bt基因棉的抗性是常染色体单基因控制的不完全隐性遗传。     

导入bar基因的水稻新植株可遗传

江苏省农业科学院粮作所王才林、赵凌、宗寿余等和中科院上海生化所龚蓁蓁等9位科研人员,用花粉管通道法将bar基因导入水稻获得可遗传的转基因植株。亦即他们利用花粉管通道法将抗Basta除草剂的bar基因导入水稻品系E32,获得转基因植株。但在T0代仅表现为部分抗性,T1代全部获得了抗性,T3代全部转基因植株能充分表达对Basta除草剂的抗性。通过对转基因植株后代进行PCR分析,证实了bar基因已整合到受体植株的基因组之中,以后又经过遗传分析表明,bar基因能在有性生殖过程中传递给后代植株,并在T3代开始就可分离出抗性一致的稳定株系。目前,其…     

粘质沙雷氏菌氯霉素抗性基因的克隆及其性质分析

通过构建粘质沙雷氏菌KMR-3菌株的基因组DNA文库, 克隆到了与该菌的氯霉素抗性相关基因, 并对其部分特性进行了初步研究。结果表明: 克隆到的氯霉素抗性基因所编码的蛋白属于PRK10473蛋白, 由397个氨基酸编码, 与变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans 568) Bcr/CflA亚家族药物抗性转运蛋白同源性最高, 达到92%, 并对该基因的调控序列(启动子、终止子、SD序列及转录起始位点) 进行了分析。     

粘质沙雷氏菌氯霉素抗性基因的克隆及其性质分析

通过构建粘质沙雷氏菌KMR-3菌株的基因组DNA文库, 克隆到了与该菌的氯霉素抗性相关基因, 并对其部分特性进行了初步研究。结果表明: 克隆到的氯霉素抗性基因所编码的蛋白属于PRK10473蛋白, 由397个氨基酸编码, 与变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans 568) Bcr/CflA亚家族药物抗性转运蛋白同源性最高, 达到92%, 并对该基因的调控序列(启动子、终止子、SD序列及转录起始位点) 进行了分析。     

3个烤烟品系对TMV抗性的遗传规律分析

为更好地利用抗TMV烤烟种质资源,提高烤烟抗TMV育种效率,对烤烟品系CV87、FC8、抗88的TMV抗性遗传规律及抗性来源进行了研究。利用抗病烤烟品系CV87、FC8、抗88分别与感病品种云烟87、中烟100配置杂交组合,构建F1、F2群体,并利用TMV-C菌株进行抗性鉴定;同时,设计N基因引物对参试烤烟品种（系）的基因组DNA进行PCR扩增。经抗性鉴定,CV87、FC8、抗88及F1群体对TMV免疫,云烟87、中烟100感TMV,卡方（χ2）检验证明F2群体抗感分离比为3:1,符合显性单基因遗传;PCR结果表明,抗病品系CV87、FC8、抗88基因组内存在N基因序列,感病品种云烟87、中烟100基因组内未发现。本研究表明,CV87、FC8、抗88烤烟品系的TMV抗性来源于N基因。     

丝状真菌遗传筛选系统的研究及其应用

随着基因组时代的发展,主要丝状真菌基因组测序基本完成而被广泛应用于工业、农业、医药等领域。然而丝状真菌的遗传转化效率极低,为了保证在大量非转化子背景下能筛选到目标转化子,恰当的筛选标记显得尤为重要。目前,在丝状真菌的遗传转化过程中常用的筛选标记可分为两类:药物抗性筛选标记和营养缺陷型筛选标记。但两者均具有一定的局限性,为此科研人员利用最新研究的基因组编辑技术对筛选标记加以修饰改造,以更好地用于遗传筛选。本文综述了目前常用的遗传筛选系统的分子机制及运用基因组编辑技术改造的新型筛选标记理论,为丝状真菌在各领域更广泛的应用奠定基础。     

植物抗病毒病育种策略

为了得到抗病毒的寄主植物,植物育种学家进行了许多有益研究,形成了许多行之有效的抗病毒病育种策略。利用植物本身对病毒侵染所具有的一些免疫功能及其本身的一些抗性基因来获得抗性;利用来源于病毒自身基因的一些抗病性策略(PDR),如利用病毒外壳蛋白基因,病毒复制酶基因,病毒移动蛋白基因,病毒卫星RNA和反义RNA等,植物也可以获得抗性。近年来对由转录后RNA沉默引起的由RNA介导的病毒抗性策略(RMVR)也进行了深入地研究。除了PDR和RMVR以外,还有一些导致植物抗病毒的策略,包括利用美国商陆的病毒抗性蛋白(PAP),2',5’-寡腺苷酸合成酶,“植物抗体”以及病毒蛋白多肽来获得病毒抗性等。     

G418和潮霉素B双重抗性小鼠胚胎干细胞饲养层的制备

通过脂质体转染的方法,先后将含有neo基因的质粒pWL／neo和含有潮霉素基因的质粒导入NIH3T3细胞中,利用G418和潮霉素B的药物选择特性,对转染细胞进行压力筛选,经500μg／ml的G418和300μg／ml潮霉素B压力筛选后,获得了具有G418和潮霉素B双重抗性细胞克隆。抗性NIH3T3细胞的形态和生长速度与正常NIH3T3细胞没有差异,用PCR法特异性核苷酸引物检测抗性细胞基因组DNA,可以扩增出对应的核苷酸片段。生长在双抗NIH3T3细胞饲养层上ES细胞基本保持正常ES细胞特征,成功地培育了G418和潮霉素双重抗性的NIH3T3细胞,为进行pTet-on和pTRE-H-Insulin目的基因电转染ES细胞的阳性细胞克隆筛选打下了基础。     

小鼠核糖核酸酶抑制剂的高效可溶性表达与氧化抗性鉴定

核糖核酸酶抑制剂(Ribonuclease inhibitor, RI)是一种细胞内能够调节核糖核酸酶活性的胞浆蛋白,在分子生物学涉及RNA的实验中有广泛应用。商品化的小鼠RI(mRI)宣称其可能具有较高的氧化抗性。为获得mRI在大肠杆菌宿主中可溶性活性产物的有效重组表达,构建了含有mRI编码基因的重组质粒载体,在几种不同工程菌中进行了mRI蛋白的表达纯化,并观察了其氧化抗性特征。简单的组氨酸标签融合,即可在蛋白酶基因缺陷的BL21衍生的宿主菌中,经过适当诱导,获得较高水平活性产物的可溶性表达。纯化后产量在4~8mg/L水平,接近其他种属RI特殊优化表达系统的最高产量。该重组mRI与重组人RI(hRI)具有基本一致的核糖核酸酶抑制活性和抗氧化作用,与前人推测的抗氧化特征不同。     

枯草芽孢杆菌基因启动子的分离与鉴定

利用启动子探针型载体pSUPV4直接在大肠杆菌 (Escherichiacoli)中分离枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)WB6 0 0的基因启动子片段 ,获得 5 5个具有卡那霉素抗性的重组子。对 3个抗性最高的重组子pSU -Bs2 ,pSU -Bs4 ,pSU -Bs8进行序列测定和同源性分析发现 ,所克隆到的基因启动子片段均来自于枯草芽孢杆菌的基因组 ,并且具有枯草杆菌基因启动子的保守序列。对抗性最高的Bs2片段进一步研究表明 ,它可以在大肠杆菌中高效地启动来自于短小芽孢杆菌的碱性蛋白酶基因的表达 ,也能在枯草芽孢杆菌中启动卡那霉素抗性基因的表达。     

具潮霉素B抗性的NIH3T3细胞饲养层的制备

[目的]建立具有潮霉素B(hygromycinB)抗性的3T3细胞系,用于转染目的基因(pTRE2-human-Ins)的ES阳性细胞克隆筛选的饲养层。[方法]通过脂质体转染的方法,将含有潮霉素B磷酸转移酶基因(hyg)的质粒pHyg导入NIH3T3细胞中,利用潮霉素B的药物选择特性,对转染细胞进行压力筛选,并对其进行PCR和southernblot鉴定。[结果]经300ug/ml的潮霉素B压力筛选后,获得了抗性细胞克隆。抗性NIH3T3细胞的形态和生长速度与正常NIH3T3细胞没有差异,特异性核苷酸引物检测抗性细胞基因组DNA,可以扩增出相应的核苷酸片段,Southernblot鉴定结果表明潮霉素基因片段已整合入潮霉素抗性NIH3T3细胞。[结论]本实验通过脂质体介导的方法成功地培育了潮霉素B抗性的NIH3T3细胞,为进行目的基因(pTRE2-human-Ins)转染ES细胞的阳性细胞克隆筛选打下了基础。     

棉铃虫钙粘蛋白N端多肽多克隆抗体制备及对Bt抗性的初步检测

用重组表达的棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)中肠钙粘蛋白N端多肽片段制备兔多克隆抗体,并利用其对Bt抗性进行鉴定。通过RT-PCR方法对棉铃虫中肠钙粘蛋白N端多肽的基因片段Cad285进行PCR扩增,将其克隆到pET-30a原核表达载体中,在大肠杆菌BL21(DE3)中经IPTG诱导表达,得到35ku的重组融和蛋白,融合表达的包涵体经过变性、Ni-NTA柱亲和纯化、复性等方法处理包涵体,获得可溶性纯化蛋白,用纯化后蛋白免疫新西兰兔制备多克隆抗体,ELISA检测其效价高于1∶16000;利用最终获得的多克隆抗体对室内纯合Bt抗/感品系的棉铃虫中肠钙粘蛋白进行Western blot分析,结果显示敏感和抗性品系之间有明显差异,表明其能够应用对Bt抗性进行初步检测。