转基因猪外源基因染色体定位的研究

转基因猪外源基因染色体定位的研究ＥＸＯＧＥＮＯＵＳＧＥＮＥＬＯＣＡＬＩＺＡＴＩＯＮＯＮＣＨＲＯＭＯＳＯＭＥＳＯＦＴＲＡＮＳＧＥＮＩＣＰＩＧ关键词基因定位染色体原位杂交转基因猪ＫｅｙｗｏｒｄｓＧｅｎｅＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ,Ｉｎｓｉｔｕｈｙｂｒｉｄ...     

猪流行性腹泻病毒地方株LJB/03分离及培养特性

从黑龙江省某猪场疑为病毒性腹泻的发病猪采集腹泻粪便样品,以RT-PCR法扩增出猪流行性腹泻病毒M基因后,采用细胞培养法进行病毒分离。对细胞培养分离物进行间接免疫荧光、免疫电镜观察、RT-PCR及ELISA法检验,其中间接免疫荧光试验可见培养细胞中存在明显的特异性绿色荧光;免疫电镜下可见大小符合预期、有囊膜、花瓣状的典型冠状病毒结构特征;RT-PCR检测证实存在PEDVM基因;间接ELISA检测中平均P/N比值为7.6;从而确认为分离到一株猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV),命名为PEDVLJB/03株。随后,对该分离毒株的培养特性及如何提高病毒滴度进行探索。通过摸索该分离毒株的蚀斑形成条件,建立了PEDV蚀斑形成方法,并采用该方法进行病毒的蚀斑纯化,纯化得到PEDV大蚀斑克隆株和小蚀斑克隆株。对大、小两种蚀斑克隆株的病毒滴度测定结果表明,大小蚀斑克隆株细胞感染滴度相差明显。     

利用ZFN敲除转基因猪细胞中多拷贝EGFP基因

锌指核酸酶(zinc finger nuclease,ZFN)是由特异性识别DNA的锌指结构域和Fok I切割结构域组成,能够在基因组特定位点上切割DNA,引起DNA双链断裂(double-strand break,DSB).通过DSB修复机制,可以使基因修饰的效率比传统方法提高102~104倍.目前,利用ZFN对动物内源基因进行敲除的研究较多,但对转基因动物中外源多拷贝基因进行敲除的报道较少.本研究首先利用荧光定量PCR法对本实验室培育的两头转基因猪中增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)基因的拷贝数进行鉴定,发现其拷贝数分别为11.95和17.36拷贝;然后将靶向EGFP的一对ZFN转染进拷贝数为17.36的EGFP转基因猪的成纤维细胞中,并通过流式和CEL-1酶切方法检测敲除效率.结果表明,转染400 ng、800 ng和1 200 ng ZFN的切割效率分别为0.97%、1.39%和1.76%,可见随着转染ZFN剂量的增加,ZFN的切割效率逐渐提高.但是,不发绿色荧光的细胞比例却没有明显提高,因此认为,ZFN敲除转基因动物中多拷贝基因的效率还是比较低.     

水稻土模拟土柱中肥料氮素的迁移转化特征

为了明确肥料氮素在模拟土柱中的迁移转化特征,通过布置室内模拟土柱试验,研究了3倍常规施肥水平下（360 mg·kg^-1）水稻土中矿质氮的变化.结果表明： 不同处理、不同土层间NH₄⁺-N和NO₃^--N含量差异显著.不施肥对照在整个培养期间养分含量变化不大,不同土层间亦没有显著性差异.施用尿素和硫铵后,土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N含量显著提高,尤其是0～50 mm土层内,分别达到186.0～2882.1 mg·kg^-1和268.7～351.5 mg·kg^-1,分别相当于对照的4.8～242倍和5.7～316倍,50 mm以下各土层与对照处理相似,表明肥料氮素的迁移转化主要发生在0～50 mm土层内,并且在培养的前14 d变化最大.整个培养期间不同土层内,硫铵处理不同矿质态氮含量是尿素处理的0.7～2.0倍,硝化率是尿素处理的0.9～1.4倍,表明硫铵在水稻土中的转化效率略高于尿素.     

贵州红壤水稻土淹水培养过程中Fe-氢酶微生物的多样性

【目的】研究水稻土淹水培养过程中Fe-氢酶微生物的多样性,对于揭示Fe-氢酶微生物的群落演替规律和产氢微生物的生化代谢机理具有重要的意义。【方法】采用PCR-变性梯度凝胶电泳和实时定量PCR技术进行基于梭菌属Fe-氢酶基因的多样性和丰度的分析。【结果】水稻土淹水培养过程中Fe-氢酶基因的变性梯度凝胶电泳图谱显示,培养1-5 d时Fe-氢酶基因条带数增加,10 d时Fe-氢酶基因条带数减少,20-40 d时Fe-氢酶基因条带数再次增加并保持稳定,对应的含Fe-氢酶微生物的群落结构随着培养过程的进行发生了显著变化。主成分分析表明,1 d与20 d、5 d与10 d、30 d与40 d的含Fe-氢酶微生物群落结构相似性较高,随着培养时间的增长含Fe-氢酶微生物群落结构趋于稳定。α多样性指数分析显示,1 d和10 d的丰富度指数(R)、Shannon-Weaver指数(H’)、Simpson指数(DS)与其他时间点相比较小,说明这2个时间点的Fe-氢酶多样性低,对应的含Fe-氢酶微生物群落结构较为简单,表明淹水培养过程中微生物的群落结构发生了演替变化。变性梯度凝胶电泳指纹图谱15个Fe-氢酶的优势条带测序后构建的系统发育树表明,培养前期的优势条带与梭菌属的Fe-氢酶关系较近,培养后期出现了非梭菌属的Fe-氢酶。淹水培养过程中Fe-氢酶基因的拷贝数在106/g干土的水平,占细菌的相对比例为1‰–2‰。【结论】水稻土淹水培养过程中发现了4种梭菌属Fe-氢酶和3种非梭菌属Fe-氢酶基因,对应的含Fe-氢酶微生物在培养前期群落结构发生显著演替变化,培养后期趋于稳定。     

长期施肥对双季稻种植下土壤有机碳库和固碳量的影响

研究了长期施用化肥和猪粪(PM)、稻草(RS)对双季稻集约化种植下30年期间(1981-2010年)土壤有机碳(SOC)及其组分的影响.结果表明：化肥平衡施用处理(NPK)的SOC、颗粒有机C(POC)和KMnO₄氧化C(KMnO₄C)组分高于化肥非平衡施用处理(NP和NK);猪粪、稻草与化肥(NK+PM、NP+RS和NPK+RS)长期配合施用处理的SOC、POC和KMnO₄ C组分显著增加.连续种植30年60季水稻后,猪粪与NK配施处理0～45 cm土层的SOC(84.71 t C·hm^-2)、POC(8.94 t C·hm^-2)和KMnO₄ C(21.09 t C·hm^-2)数量最高,其次是NPK+RS处理;NK+PM处理(485 kg C·hm^-2·a^-1)的固C量最高,其次是NPK+RS处理(375 kg C·hm^-2·a^-1).化肥与猪粪、稻草配施处理SOC的固C效率(CSE)明显高于单施化肥处理;施肥处理POC的固C效率(0.4%～1.2%)低于KMnO₄C(3.0%～8.3%).采用腐殖化常数值(h)和Jenkinson方程的衰减常数(k)可以预测不同处理2010年的SOC储量,通过Jenkinson方程可以计算维持1981年的SOC储量水平所需要的C投入量(A_E).双季稻种植下,长期连续施用NK+PM、NP+RS和NPK+RS处理的SOC含量增加是由于年C输入量高于A_E所致.在南方亚热带双季稻种植区,化肥与猪粪、稻草长期配施将促进水稻土有机碳的固定.     

烟酰胺在原代培养的猪前体脂肪细胞增殖分化中的作用

为研究烟酰胺(Nicotinamide,NAM)在原代培养的猪前体脂肪细胞增殖分化中的作用,探讨其作用的分子机制,用不同浓度(0-500μmol/L)的NAM处理猪前体脂肪细胞。MTT和油红O染色及提取法检测结果表明:在不同的作用时间内,与对照组相比,100-500μmol/L的NAM均可以促进猪前体脂肪细胞的增殖分化,随着NAM浓度的增加,其对前体脂肪细胞增殖分化的促进作用逐渐上升,当浓度为300μmol/L时达到高峰,即300μmol/L NAM的促进效果最为显著(P<0.05);随后,400和500μmol/L NAM的促进作用逐渐减弱。RT-PCR法分析结果表明,Sirt1 mRNA表达显著下降(P<0.05),而其靶基因FoxO1和脂肪细胞分化标志基因PPARγ2、C/EBPα mRNA表达量明显升高(P<0.01),aP2和LPL表达也显著增加(P<0.05)。表明NAM是Sirt1的一个有效抑制剂,它可能通过抑制Sirt1的表达来促进猪前体脂肪细胞增殖和分化。     

感染性猪圆环病毒2型基因组DNA的分子克隆

本研究通过PCR扩增出猪圆环病毒2型(PCV—2)的全基因组(1768bp),克隆入pcDNA3载体的EcoR I酶切应点,获得含有PCV-2全基因组的重组质粒,命名为pcDNApcv2。将重组质粒大量扩增后,用EcoR I切出1768bp的PCV—2全基因组,在体外用T4DNA连接酶使其连接环化。用脂质体法将体外连接产物转染无PCV污染的PK—15细胞,经4次连续传代,用间接免疫荧光实验(IFA)及电镜观察证实已获得复制能力的PCV—2病毒。由此可见,本试验构建的环化的PCV—2全基因组DNA具有感染性。     

表达猪圆环病毒2型Cap蛋白重组复制缺陷型人5型腺病毒的构建及小鼠免疫试验

构建表达猪圆环病毒2型Cap蛋白重组复制缺陷型人5型腺病毒,评价其对小鼠免疫效果。本研究将编码PCV2Cap蛋白的ORF2克隆到腺病毒表达系统穿梭质粒,构建了重组穿梭质粒pacAd5CMV-Cap。将被限制性内切酶PacI线性化后的骨架质粒和重组穿梭质粒共转染HEK293AD细胞,两者在真核细胞内同源重组并包装出携带PCV2-Cap基因的复制缺陷型重组人5型腺病毒,命名为rAd5-Cap;以同样方法重组获得了不含任何靶基因的野生型重组腺病毒wt-rAd5。病毒增殖稳定后,rAd5-Cap与wt-rAd5滴度可达到108.5 TCID50/mL左右;一步增殖实验证明,相对于wt-rAd5,rAd5-Cap中Cap基因的引入几乎没有给重组腺病毒增殖造成影响。RT-PCR和间接免疫荧光实验显示,rAd5-Cap能够有效介导PCV2Cap蛋白在真核细胞HEK293AD细胞中表达。以107 TCID50的rAd5-Cap肌肉注射接种小鼠,14d后小鼠血清中产生可检测水平的针对Cap蛋白的体液免疫应答,并且至少在免疫后28d之前抗体水平持续加强。对重组腺病毒的分子生物学鉴定和在小鼠上的初步免疫试验结果表明,重组腺病毒rAd5-Cap可介导Cap蛋白在真核细胞中的表达,并且表达的靶蛋白具有较好的免疫原性,为进一步将其开发成新型PCV2疫苗奠定了基础。     

不怕蓝耳病的基因编辑猪

猪呼吸与繁殖综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS)是PRRS病毒引发的一种严重危害养猪业的传染病,具有高变异性、持续性感染和免疫抑制等生物学特性。因病猪具有耳部变蓝的症状被俗称为"蓝耳病",又被称为养猪业中的"艾滋病"。猪肺泡巨噬细胞上的CD163蛋白是猪呼吸与繁殖综合征病毒的主要受体,研究者利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除猪受精卵中的CD163基因第七外显子,成功制备出具有猪呼吸与繁殖综合征抗性的活体猪。这是抗猪呼吸与繁殖综合征的相关工作中一项里程碑式的研究成果,为该病未来的防治工作提供了新的思路和广阔的应用前景。