茶轮斑病对茶树叶片内生真菌群落结构的影响

[目的] 茶树叶片内生真菌长期与茶树协同进化,互利共生,在生物和非生物胁迫的生态系统中对茶树起着重要的保护作用,其群落结构组成相对稳定,但在外界因素的影响下,也会发生一定的变化。然而,关于生物胁迫对茶树叶片内生真菌群落结构的影响还缺乏系统的研究。因此,对生物胁迫下叶片内生真菌群落结构的多样性研究具有重要意义。[方法] 本研究采用高通量测序技术,测序了茶轮斑病发病茶树叶片和健康茶树叶片的内生真菌ITS rRNA基因的ITS1区序列,对比分析了内生真菌的多样性和群落结构组成。[结果] 结果表明,发病组叶片的内生真菌多样性和物种丰度均低于健康组。在门分类水平上,2组样本的优势菌群均为子囊菌门（Ascomycota）,在属分类水平上,发病组的优势菌群为炭疽菌属（Colletotrichum）和假拟盘多毛孢属（Pseudopestalotiopsis）,而健康组的优势菌为枝孢属（Cladosporium）。此外,2组样本内生真菌在群落结构组成上也有显著差异,发病组中假拟盘多毛孢属（Pseudopestalotiopsis）、炭疽菌属（Colletotrichum）和节菱孢属（Arthrinium）的相对丰度显著高于健康组,健康组中被孢霉属（Mortierella）、曲霉属（Aspergillus）、织球壳菌属（Plectosphaerella）、Lectera、葡孢霉属（Botryotrichum）、青霉菌属（Penicillium）、赤霉属（Gibberella）、毛壳菌属（Chaetomium）、Lulwoana和轮枝孢属（Verticillium）的相对丰度显著高于发病组。[结论] 综上,茶轮斑病的发生改变了茶树叶片内生真菌的群落结构,使少数物种优势生长。通过研究,明确了真菌病害对茶叶内生真菌群落结构的影响,为病菌的致病机理研究奠定基础,为茶树病害防治提供理论依据。     

副溶血弧菌ToxR截短体蛋白的表达纯化及其DNA结合活性

【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3表达系统,表达出有活性的副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VP)ToxR截短体蛋白,为进一步研究ToxR的转录调控机制奠定基础。【方法】以VP基因组DNA为模板,PCR扩增ToxR蛋白DNA结合结构域(ToxR-N)的DNA片段,并将其直接克隆入pET28a中,获得重组质粒;将重组质粒导入大肠杆菌BL21λDE3中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出His-ToxR-N蛋白。利用限制级凝血酶切除His-ToxR-N中的His-标签,进而以VP的calR和VP1687为靶基因,通过体外的凝胶阻滞实验(EMSA)验证ToxR-N蛋白的DNA结合活性。分别构建克隆有calR和VP1687上游启动子区的LacZ重组质粒,并将重组质粒转入野生株(WT)和toxR突变株(ΔtoxR)中,通过测定β-半乳糖苷酶活性来比较两株重组菌中靶基因启动子活性,以验证ToxR对calR和VP1687的调控关系。【结果】成功表达出有活性的ToxR-N蛋白,该蛋白对calR启动子区具有结合活性。LacZ结果显示ToxR对calR的转录具有激活作用,而对VP1687的转录具有抑制作用。【结论】所表达的ToxR-N可用于后续的转录调控机制研究;ToxR通过直接激活calR的转录表达,而间接抑制T3SS1相关基因的表达。     

两步PCR介导的Red重组技术快速敲除鼠疫耶尔森菌sRNA及染色体大片段

【目的】利用Red同源重组系统,通过二步PCR法建立一种适合鼠疫耶尔森菌s RNA和大片段染色体基因敲除的方法。【方法】第一步PCR先扩增出目的基因的上、下游同源臂(600–1000 bp)及卡那抗性盒,再以上、下游同源臂及卡那抗性盒等摩尔混合物为模板,通过融合PCR获得含上下游同源臂及卡那抗性盒的线性突变盒,再将此突变盒的PCR产物电转到含有pKD46质粒的鼠疫201菌株,在阿拉伯糖的诱导下,p KD46质粒表达Red重组酶,促使卡那抗性盒替换目的基因,最后对获得的重组克隆进行PCR鉴定。【结果】本研究通过两步PCR法构建600–1000 bp的同源臂,提高了同源重组效率,并将鼠疫菌sRNA RyhB1(108 bp)和RyhB2(106 bp)和染色体大片段47-2(10.4 kb)、47-3(21.6 kb)、47-3a(9.2 kb)及47-3b(6.1 kb)成功敲除。【结论】基于Red重组系统构建的二步法突变技术,是一种简单、高效的精确修饰鼠疫菌s RNA及大片段染色体的方法,适合于鼠疫菌全基因组的基因敲除,为鼠疫菌基因表达与调控、致病和毒力等研究提供有力的工具。     

鼠疫耶尔森氏菌质粒上重要毒力相关基因的克隆与表达

鼠疫耶尔森氏菌含有3种质粒pMT1、pPCP1和pCD1,这3种质粒编码鼠疫耶尔森氏菌的多种重要毒力因子。首先通过生物信息学技术选定了18种可能重要的毒力相关基因作为拟克隆和表达的目的基因。通过：PCR技术、TA克隆技术、双酶切技术获得目的片段。这些目的片段再分别克隆入原核表达载体pET32a中,构建了一系列重组表达质粒,其中12个重要的毒力相关基因在原核表达载体pET32a中有稳定的高效表达,表达量占细菌总蛋白的20％～40％。实验结果为进一步研究质粒编码的毒力因子的结构与功能,及其作为新型疫苗选择的可能性奠定了基础。     

FM4-64和Hoechst染料在活细菌胞膜和拟核标记定位中的条件优化与应用

摘要:【目的】为了观察细菌细胞膜和拟核的形态结构,准确对亚细胞进行定位。【方法】本文利用FM4-64和Hoechst两种染料,分别采用不同浓度和不同时间对大肠杆菌活细胞进行染色和荧光共聚焦显微成像,并对7种细菌的活细胞(金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鼠疫耶尔森菌、军团菌、霍乱弧菌和炭疽芽孢杆菌)进行染色观察。【结果】相同观察条件下,不同染料浓度和不同的染色时间影响了细胞膜、拟核的荧光强度;确定了FM4-64染色通用条件(浓度20 μg/mL 染色1 min)和Hoechst的最佳条件(浓度20 μg/mL染色20min)。上述条件下,Hoechst对8种细菌染色效果均较理想,然而FM4-64对细菌染色效果不同,革兰氏阴性菌(大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、鼠疫耶尔森菌、霍乱弧菌、铜绿假单胞菌和军团菌)表现较好的细胞膜轮廓,革兰氏阳性菌(炭疽芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌)效果较差。【结论】FM4-64和Hoechst两种染料共染8种细菌,对细胞膜和拟核的染色观察,可为原核细胞结构染色提供借鉴,并为大分子的亚细胞定位研究奠定基础。     

人RANTES基因克隆及其体外表达

1995年,Cocchi等[1]发现RANTES、MIP-1α和MIP-1β等β-趋化因子具有抗HIV-1感染活性.1997年,Feng等[2]和Deng等[3]证实β-趋化因子受体CXCR4和CCR5分别是HIV-1侵染T淋巴细胞和巨噬细胞的辅助受体(co-receptor).T淋巴细胞嗜性(T-tropism)分离株被称为X4毒株,巨噬细胞嗜性(M-tropism)分离株则被称为R5毒株[4].RANTES与CCR5有着高度的亲和力,二者的结合可对HIV-1的细胞附着产生空间位阻效应,并下调CCR5在细胞表面的表达.这一结果使RANTES抗HIV-1感染机制在分子水平上得到合理的解释.最近,Garzino-Demo等[5]证明,β-趋化因子的诱导分泌与HIV-1感染后疾病进程的控制有着密切的关系,而且人群中β-趋化因子水平存在着显著的个体差异,表明β-趋化因子对艾滋病具有潜在的预防和治疗价值.为此,我们在克隆人RAN-TES基因的基础上,在体外转录与翻译系统中实现了该基因的表达,有利于今后进一步开展艾滋病的基因治疗.     

应用套式RT-PCR检测SARS患者血液样品中SARS冠状病毒

建立了套式RT-PCR方法检测SARS患血液样品中SARS冠状病毒的方法,并检测血液样品257份。同时将RT-PCR与ELISA检测IgG、IgM的方法进行了比较。结果RT-PCR方法的总检出率为72％,IgG总检出率为68％,IgM总检出率为43％。     

鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属物种的RAMP分析及系统学意义

对鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属4属23个物种进行了RAMP分析。结果表明属间变异极大,多态性极高。31个引物组合产生的286条DNA扩增片段均具有多态性。聚类分析显示鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属物种各自聚为一类;Roegneria alashanica、R．elytrigioides和R．magnticaespes聚类在一起;猬草属的模式种Hystrix patula与披碱草属物种聚类在一起,而Hystrix duthiei和H．longearistata单独聚为一类;形态相似、染色体组相同、地理分布一致的物种聚类在一起。本研究结果基本上同形态学和细胞学研究结果相吻合,将鹅观草属、披碱草属和仲彬草属作为属分类等级处理比较恰当,而猬草属的系统地位有待进一步确认。RAMP标记可作为评价多年生小麦族物种遗传多样性和亲缘关系的一种分子标记技术。     

Bacillus sp.ZJS3基因组测序及砷胁迫下相关基因表达分析

【背景】环境中高毒性As³⁺的微生物氧化在砷的生物地球化学循环中起重要作用,具有潜在的应用价值。【目的】Bacillus sp.ZJS3菌株是本实验室前期分离鉴定的一株As³⁺耐受菌株,而且对多种重金属具有耐受性,期望进一步明确该菌株在As³⁺胁迫下菌体形态变化及应对砷胁迫的遗传基础,为As³⁺耐受细菌的研究提供基础数据。【方法】使用单分子实时测序（single-molecule real-time sequencing,SMRT）及Illumina测序技术对Bacillus sp.ZJS3菌株进行全基因组测序,对其基因进行功能注释和生物信息学分析,并结合绝对定量PCR技术对砷抗性及砷代谢相关基因进行分析。【结果】Bacillus sp.ZJS3菌株基因组大小为5.82 Mb,GC含量为35.9%,包含染色体1个、质粒3个、CDS数量为5 981个、tRNA 104个、sRNA 136个、rRNA 42个、串联重复序列173个、基因岛13个、转运蛋白1 023个、跨膜蛋白1 717个和双组分调控基因160个。NR、Swiss-Prot、Pfam、COG、GO和KEGG数据库分别可注释Bacillus sp.ZJS3菌株基因组中97.66%、69.30%、78.52%、65.49%、67.65%和43.87%的基因。绝对定量PCR结果表明,arsC基因在砷处理条件下显著高于对照组,而arsB基因在砷处理条件下显著低于对照组。【结论】Bacillus sp.ZJS3菌株在As³⁺胁迫下可能导致细胞分裂无法正常进行,进而影响细胞形态。基因组中aqpZ、arsA、arsB、arsC等基因的存在表明该菌株具有As³⁺外排和还原As⁵⁺的能力,phoUpstBACS的存在表明菌株可以吸收As⁵⁺,但菌株受到外界环境As³⁺胁迫时arsB表达水平降低。     

模拟失重对大肠杆菌K12基因表达及表型的影响

【目的】通过低剪切力模拟失重(Low-shear modeled microgravity,LSMMG)连续传代培养大肠杆菌,检测大肠杆菌在模拟失重条件下的表型变化及基因改变。【方法】利用旋转细胞培养系统模拟失重环境对大肠杆菌K12进行连续传代培养,对菌株进行增殖速率、耐酸性和生物膜形成的测定,以此评估LSMMG对大肠杆菌K12表型的影响。利用转录组测序检测模拟失重条件下差异表达的基因,与表型作比对。【结果】模拟失重导致大肠杆菌增殖速率降低,耐酸性下降,生物膜形成能力增强;模拟失重条件下,营养代谢相关差异表达基因有25个,其中20个表达下降,2个与耐酸相关基因表达均下降。【结论】模拟失重会引起大肠杆菌表型及相应的基因变化,其中生物膜形成能力的增强可能对航天飞行造成潜在威胁。