板栗疫病菌绿色荧光与红色荧光蛋白共定位载体的构建

低毒病毒-板栗疫病菌组合是研究病毒与宿主相互作用的一个优秀的模式系统.我们构建了含绿色荧光蛋白基因gfp的载体pCPXHY2GFP与含红色荧光蛋白基因rfp的载体pCPXG418RFP,并用于转化野生型菌株EP155,获得了以潮霉素为筛选标记、表达绿色荧光蛋白的转化株pCPXHY2GFP/EP155和以G418为筛选标记、表达红色荧光蛋白的转化株pCPXG418RFP/EP155.将载体pCPXG418RFP转化pCPXHY2GFP/EP155,获得的转化株能观察到绿色荧光蛋白与红色荧光蛋白共定位的现象.板栗疫病菌绿色荧光与红色荧光共定位载体pCPXHY2GFP与pCPXG418RFP的构建,为深入研究病毒与宿主相互作用的分子机制提供了强有力的研究材料.     

低毒病毒及板栗疫病菌低毒力机制

低毒病毒是一类存在于板栗疫病菌细胞质中自主复制的无衣壳正链RNA病毒.感染低毒病毒后,板栗疫病菌的致病力显著降低,色素分泌减少,菌丝体由感染病毒前的桔黄色变为白色,产孢量降低或不产孢,漆酶表达水平明显下降.低毒病毒侵染性克隆的获得以及高效转化和转染体系的建立,使得低毒病毒成为目前唯一可以进行全面遗传操作的真菌病毒.利用低毒病毒作为探针来探测板栗疫病菌的致病力组成和毒力调节机制,已获得了一些很有意义的发现.本文介绍近几年低毒病毒及其与真菌相互作用的研究进展,包括低毒病毒的基因组和功能基因研究、低毒病毒和线粒体损害引起的板栗疫病菌低毒力机制、板栗疫病菌的RNA沉默系统以及低毒病毒抗RNA沉默的机制.低毒病毒/板栗疫病菌系统已经成为研究病毒与宿主相互作用以及病原真菌致病机理的很好的模式系统.     

在板栗疫病菌线粒体中检出低毒病毒编码蛋白p29

p29蛋白是低毒病毒基因组编码的一个木瓜蛋白酶样蛋白。前人研究发现,在宿主板栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)体内表达p29,会引起真菌毒力降低,色素产生减少,丧失产生无性孢子的能力。除已知p29与源于高尔基体的膜结构共分离之外,p29在细胞内的其它分布形式未明。本研究在成功制备p29特异抗体和高效分离板栗疫病菌线粒体的基础上,尝试用p29抗体检测线粒体中是否存在p29蛋白。Western印迹结果表明,受CHV1-EP713感染的EP713菌株线粒体中存在与p29抗体特异作用的病毒蛋白。本研究结果暗示,低毒病毒蛋白p29可能参与调控宿主线粒体功能。     

板栗疫病菌ntl基因的功能研究

板栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)是引起板栗疫病的病原真菌。在实验室前期研究中,获得了一个不支持病毒复制且丧失致病力的板栗疫病菌紫外诱变突变株UV57。与野生型菌株EP155相比,UV57中检测不到蛋白100472的表达。为研究蛋白100472的功能,我们构建了编码100472蛋白的ntl基因的缺失突变体△ntl及其互补转化株△ntl-com。与野生型EP155相比,△ntl菌株表型不变,但对休眠板栗树枝的致病性明显降低,而互补转化株△ntl-com的致病力与野生型没有区别。ntl基因的缺失不影响低毒病毒CHV1-EP713的复制累积量,但导致参与G蛋白信号传导途径的cpga1、cpgb1、cpgc1和ste12基因以及参与MAPK途径的cpmk1转录水平明显下调。本研究结果为阐明病原真菌致病机制提供了新的知识。     

板栗疫病菌cpomt基因的功能

板栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)是引起板栗疫病的一种丝状子囊菌。UV57是一个不支持病毒复制且致病力丧失的C.parasitica紫外诱变突变株。前期蛋白质组研究结果显示,蛋白86233(一种甲基转移酶)只在UV57中出现,而在野生型对照株EP155中没有检测到。为研究编码86233蛋白的cpomt基因的功能,本研究通过同源重组方法成功构建了缺失突变体Δcpomt及其互补转化株。与野生型EP155相比,Δcpomt菌株生长缓慢,色素分泌减少,产孢量降低,菌丝形态异常,对休眠板栗树枝的致病性显著降低。而在互补转化株Δcpomt-com中,这些表型及致病力变化均可以恢复到野生型水平。cpomt基因的缺失对低毒病毒CHV1-EP713的复制累积量没有影响,但导致抗逆相关基因G-α,产孢基因CLS-32,色素合成酶基因PKS转录水平明显下调。本研究为阐明甲基转移酶在病原真菌中的作用提供了新的知识。     

受低毒病毒调控的板栗疫病菌总蛋白质组学

【目的】为解析低毒病毒调控板栗疫病菌生理性状和致病性的机制,在总蛋白质组水平上寻找受病毒侵染调控的宿主蛋白及其编码基因。【方法】使用双向电泳方法对野生型菌株EP155和受低毒病毒感染的菌株EP713进行差异蛋白质组分析,同时,对差异表达蛋白质编码基因的mRNA水平进行定量分析。【结果】共找到71个因病毒侵染而发生差异表达的蛋白质点,分别属于58种不同蛋白质。以EP155为对照,表现为上调的19个,下调的52个,主要涉及能量代谢,蛋白质、核酸和碳水化合物代谢,信号传导以及压力应激和氧化还原反应。对10个受病毒调控的蛋白的编码基因进行了mRNA水平定量,其中7个基因受病毒感染后的mRNA水平变化与蛋白水平变化趋势一致,3个基因的mRNA水平变化与蛋白水平变化趋势不相符,表明低毒病毒对板栗疫病菌不同基因的调控可以发生在不同的调控层面上。【结论】低毒病毒的侵染弱化了宿主TCA循环的能量流动,调控了宿主体内的甲基化过程及真菌致病因子的表达。     

重组家蚕病毒表达系统转移载体的构建和β─半乳糖苷酶的表达

本文从中国农科院蚕业研究所提供的我国家蚕核多角体病毒镇江株中获得了多角体蛋白的强启动子,用此启动子构建了家蚕病毒表达系统的转移载体。外源基因能在此启动子控制下在家蚕细胞和虫体中进行高效表达。用此载体我们首先成功地在家蚕虫体中高效表达了β－半乳糖苷酶,表达量达到５８０μｇ／条蚕,从而证实我们构建的载体是可靠的、有效的,可用于家蚕重组病毒表达外源基因的研究。     

利用双启动子表达载体pDH2-YggG-Ptac-Era研究E. coli Era和YggG 蛋白间的相互关系

yggG是从大肠杆菌全基因组文库中钓取并克隆的Era结合蛋白基因,研究表明该基因表达的YggG294(amino acids 1-294)蛋白对宿主菌的生长具有强烈的抑制作用。为了阐明YggG与Era间的相互关系,构建可同时可控性表达Era和YggG294蛋白的双启动子表达载体。利用所构建的双启动子表达载体在同一细胞中同时可控性地表达YggG294与Era蛋白。结果显示,在不表达和少量表达YggG294的细菌细胞内,Era 的表达量与总蛋白量的比值随着诱导时间增加而增高,而YggG294大量表达的细菌内Era 的表达量与总蛋白量的比值基本保持不变;Era 蛋白的预表达对YggG294表达所引起的细菌生长率下降无影响。由此可以推论,YggG294的过表达引起宿主菌生长抑制进而影响了Era蛋白的进一步表达,而YggG294的过表达引起宿主菌生长抑制与YggG和Era蛋白间的相互作用无关     

重组家蚕病毒表达系统转移载体的构建和β—半乳糖苷酶的表达

本文从中国农科院蚕业研究所提供的我国家蚕核多角体病毒镇江株中获得了多角体蛋白的强启动子,用此启动子构建了家蚕病毒表达系统的转移载体。外源基因能在此启动了控制下在家蚕细胞和虫体中进行高效表达。用此载体我们首先成功地在家蚕虫体中高效表达了β－半乳糖苷酶,表达量达到５８０μｇ／条蚕,从而证实我们构建的载体是可靠的,有效的,可用于家蚕重组病毒表达外源基因的研究。     

低温菌启动子探针质粒的构建

为了在宿主菌Acinetobacter sp.DWC6中构建低温菌蛋白表达载体,以pBR322质粒为基础,去除质粒上β-内酰胺酶基因的启动子片段,取而代之为来源于质粒pJRD215的卡那霉素抗性基因片段,并在pBR322中插入Acinetobacter菌属特异性ori的DNA片段,构建了能在Acinetobacter sp.DWC6和E.coli中正常复制的启动子探针质粒pBAP1。通过在质粒pBAP1中的β-内酰胺酶基因上游随机导入Acinetobacter sp.DWC6基因组片段,通过检测宿主细胞的氨苄青霉素抗性和β-内酰胺酶活性,来筛选强启动子片段,并分析了启动子探针质粒载体的功能及启动子的强度。