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农业生物技术学报  2010年 18卷 6期  刊出日期:2010-12-28
 
研究报告
利用RNA干扰抑制牛胎儿成纤维细胞中朊蛋白基因prnp的表达
Inhibition of Gene Expression of prnp in Bovine Fetal Fibroblast Cells by RNA Interference Technology
程胖1,张海林2,宋永利2,战丽萍2,张涌3
2010, 18(6): 1091-1097  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1205 KB)  ( 242 )
摘要
疯牛病是由朊蛋白基因prnp编码的正常朊蛋白PrPc发生构象变化为致病性朊蛋白PrPsc而引起的传染性疾病, PrPsc在中枢神经的聚集引发了动物的传染性海绵状脑病。降低(下调)PrPc的表达量使其减少向PrPsc转化,是抑制疯牛病的有效途径。本研究利用RNAi技术,针对牛源cDNA序列设计了3段PrPc干扰序列及一个阴性对照,将其连接到RNA干扰载体pGenesil-1上,转染牛胎儿成纤维细胞,通过荧光定量PCR和Western blot检测有干扰序列的有效性,并用700 μg/mL G418对细胞进行药物筛选。结果表明,3对干扰片段的抑制效率分别是51.2%、85.7%和74.6%,阴性对照的干扰效率是2.05%,得到了一个较为有效地干扰片段,并且筛选出了稳定转染的细胞单克隆,为进一步的体细胞核移植提供供体细胞。
九龙牦牛脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)的克隆及其表达谱
Cloning and Expression Profiling of Adipocyte Fatty Acid-binding Protein Gene (A-FABP) of Jiulong Yak
邝良德1,林亚秋2,徐亚欧2,李玉萍1,蒋忠荣1,郑玉才2
2010, 18(6): 1098-1102  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (794 KB)  ( 267 )
摘要
摘 要 根据普通牛(Bos tarus)脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)序列设计PCR引物,用成年九龙牦牛(B.grunniens)脂肪组织总RNA,经RT-PCR扩增获得了399 bp的A-FABP基因序列(GenBank登陆号:EU815937.1),该序列与普通牛A-FABP基因的同源性高达98.7%,有4个氨基酸发生突变,并导致等电点的变化。利用半定量RT-PCR分析了九龙牦牛A-FABP基因的mRNA表达特性,结果除肺以外,在脂肪、骨骼肌、心、肝、肾和脾中均检测到A-FABP基因的表达,并且在脂肪组织中表达量极显著高于其他组织(P<0.01),在肝和肌肉中亦有较高表达。A-FABP基因在背最长肌中的表达0.5和9岁以上九龙牦牛显著高于3.5和5.5岁九龙牦牛 (P<0.05),并且其表达与背最长肌的肌肉脂肪含量存在显著相关性。
14个微卫星DNA标记在猪个体识别和溯源中的应用研究
An Application Research of Fourteen Microsatellite DNA Markers in Identification of Individuals and Traceability in Pig
阮泓越1,宛煜嵩2,贺辉群2,金芜军2
2010, 18(6): 1129-1133  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1102 KB)  ( 248 )
摘要
本研究应用微卫星标记对3个国外引进猪品种(大白猪、长白猪和杜洛克猪)进行了个体识别的可行性研究。每个品种选取同窝的10个个体,利用SSR多态性分析个体之间的差异。结果表明利用7个微卫星标记即可区分来源于其中2窝的20个个体,再加上7个微卫星标记后可对另一窝10个后代进行个体识别。本研究进一步利用这些微卫星标记对屠宰场随机取样的5头猪进行从肉样到血液样品的溯源研究,结果表明同一头猪的肉样和血液样品的微卫星座位是一一对应的,说明应用微卫星标记进行从市场肉品到养殖猪血液的DNA溯源是可行的。
西农萨能奶山羊甘油三酯水解酶基因(ATGL)的cDNA克隆与组织表达分析
Cloning and Tissue Expression Analysis of Adipose Triglyceride Lipase Gene (ATGL) of Xinong Saanen Dairy Goats
滕炎玲1,罗军2,李君3,赵旺生4,王桢4,王维4,胡仕良3
2010, 18(6): 1134-1142  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1155 KB)  ( 257 )
摘要
甘油三酯水解酶(adipose triglyceride lipase, ATGL)是水解甘油三酯的关键酶。本研究采用RT-PCR和RACE技术,分离并克隆了西农萨能奶山羊(Capra hircus)ATGL基因的cDNA序列,其全长2 074 bp(GenBank收录号为:GQ918145),包括5'UTR 141 bp,CDS 1 461 bp,和3'UTR 472 bp,该基因编码486个氨基酸(GenBank收录号为:ADD25174)。经氨基酸序列分析发现,山羊与GenBank中牛(Bos taurus)、大鼠(Rattus norvegicus)、小鼠(Mus musculus)、猪(Sus scrofa)和人(Homo sapiens)的ATGL的相似性较高,均在85%以上。经蛋白质结构分析表明,其蛋白质的分子量为53 243.4 D,等电点为7.4,具有GXSXG(氨基乙酸-X-丝氨酸-X-氨基乙酸)脂肪酶活性特征结构和Patatin结构域及α/β水解酶折叠域,在N端存在跨膜螺旋结构,并且整个序列中不含信号肽。此外,本研究还通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术对ATGL基因进行了组织表达分析。结果表明,在所检测的12个组织或器官中均有ATGL mRNA存在,其中皮下脂肪组织中表达最丰富,并且远远高于其它组织或器官,肺、乳腺次之,心脏相对最少。ATGL基因在奶山羊的乳腺组织中具有较高的表达水平,为该基因的功能研究提供了实验依据。
串联抑制素基因免疫对绵羊生殖的影响
Effect of Tandem Inhibin Gene Immunization on Reproduction of Sheep
郭宪1,岳耀敬2,焦硕3,冯瑞林4,张勇4,赵兴绪5
2010, 18(6): 1143-1148  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (609 KB)  ( 129 )
摘要
利用基因免疫技术,以成功构建的串联抑制素重组质粒pcDNA-DPPISS-DINH和pcDNA-DPPISS- DINH-sC3d3为免疫原,对60只绵羊(Ovis aries)进行基因免疫试验;应用酶联免疫法(ELISA)检测抗抑制素抗体;放射免疫法(RIA)测定处理后不同时期血清中激素水平。结果表明,重组质粒pcDNA-DPPISS-DINH和pcDNA-DPPISS-DINH-sC3d3免疫绵羊后,各实验组P(血样吸光值)/N(对照吸光值)值均显著高于对照组(P<0.05),且在第3次加强免疫后抗体水平明显上升。首次免疫后,促卵泡素(FSH)平均含量均高于对照组,且在第2次、第3次加强免疫阶段差异显著(P<0.05)。第2次免疫后促黄体素(LH)、雌二醇(E2)和孕酮(P)含量均高于对照组(P>0.05),第3次加强免疫后E2和P含量均显著高于对照组(P<0.05)。两种重组质粒免疫绵羊后,双羔率分别为22.2%和30.0%,均与对照组差异显著(P<0.05)。结果提示,串联抑制素基因免疫绵羊可促进FSH分泌,分子佐剂sC3d能增加绵羊对串联抑制素基因免疫的反应性,进而影响绵羊卵泡发育和诱导绵羊产双羔。
鸡胚性分化早期性别差异表达miRNAs的表达谱分析
The Expression Profile Analysis of Sexual Dimorphism miRNAs Expressed in Chicken Embryo at the Early Stages of Sex Differentiation
黄潘1,龚炎长2,彭秀丽3,李世军4,杨宇4,王晓4,俸艳萍4
2010, 18(6): 1149-1155  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1479 KB)  ( 198 )
摘要
为研究microRNA (miRNA)在鸡胚早期性分化过程中的表达,探讨miRNA在性腺早期发育中的作用,本研究从前期以3.5~6.5 d的雌、雄鸡(Gallus gallus)胚胎性腺为材料的miRNA芯片表达谱中筛选出6个性别差异表达的miRNAs (其中miR-551b和miR-612为鸡新miRNAs),采用RNA加尾以及引物延伸的半定量RT-PCR方法研究这些差异表达miRNAs在3.5~6.5 d雌、雄鸡胚性腺中的表达,并验证其中新miRNAs的茎环前体结构。RNA folding软件折叠结果表明,预测的鸡miR-612和miR-551b均具有茎环状的前体结构。半定量结果表明,这6个miRNAs均存在不同程度的性别差异表达。除4.5 d外,gga-miR-612和gga-miR-1456在其它检测时期的表达为雌性高于雄性;在4.5~6.5 d鸡胚性腺中,gga-miR-551b在雄性中表达显著高于雌性(P<0.05);gga-miR-126在3.5和6.5 d雌性性腺中的表达低于雄性,而4.5和5.5 d则相反;gga-miR-1599在所检测时期中均为雄性中高表达且在4.5 d达极显著水平(P<0.01),gga-miR-10b的表达与之相反。根据表达谱结果推测gga-miR-551b以及gga-miR-1599可能涉及早期鸡胚性腺发育过程。
家蚕肌钙蛋白CⅢ基因的原核表达及其抗体的制备
Prokaryotic Expression and Antibody Preparation of Troponin CⅢ(TnCⅢ) from Bombyx mori
严巧灵1,陈剑清1,王丹1,叶曼1,吴祥甫1,张耀洲2
2010, 18(6): 1156-1162  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1799 KB)  ( 172 )
摘要
家蚕肌钙蛋白CⅢ(TnCⅢ)是肌钙蛋白C(TnC)的一种亚型结构,本研究利用大肠杆菌表达TnCⅢ融合蛋白,并制备其多克隆抗体。从本实验室的家蚕(Bombyx mori)蛹cDNA文库中搜索到1条编码家蚕肌钙蛋白CⅢ亚型的cDNA序列,将其命名为BmTnCⅢ(Bombyx mori TnCⅢ)。该cDNA序列含有完整的ORF,可编码153个氨基酸残基组成的TnCⅢ蛋白。根据该cDNA序列,设计带有BamHⅠ和HindⅢ酶切位点的引物,通过RT-PCR的方法从家蚕蛹总RNA中扩增到BmTnCⅢ亚型基因的完整的ORF序列(GenBank登录号为DQ889211),并将其重组到原核表达载体pET-28a相应的酶切位点上。将获得的重组质粒pET-28a-BmTnCⅢ转化大肠杆菌(Escherichia coli)Rosetta (DE3),经1 mmol/L IPTG诱导表达重组蛋白后,在分子量约21 kD处出现融合蛋白条带。用亲和层析的方法纯化目的蛋白His-Tag BmTnCⅢ,并以此为抗原免疫雄性新西兰白兔(Oryctolagus cuniculus),制备了该融合蛋白的多克隆抗体。Western blot结果表明,该多克隆抗体具有较高的特异性,可用于后续的组织分布与定位研究。
Prokaryotic Expression of Mouse Sox2 Gene and Preparation of Its Polyclonal Antibody
Prokaryotic Expression of Mouse Sox2 Gene and Preparation of Its Polyclonal Antibody
雷蕾1,崔欣欣2,张淑金2,王华岩3
2010, 18(6): 1163-1167  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (787 KB)  ( 193 )
摘要
Sox2基因是近年来发现在胚胎干细胞(ES细胞)中特异性表达的基因,它在ES细胞维持自我更新能力中扮演重要角色。本研究以小鼠Sox2基因为目的基因,通过PCR 扩增基因,将其克隆到pGEM-T载体,然后再亚克隆到pET-41a载体上。利用pET-41a表达载体构建原核表达系统,将其转入BL21(DE3)工程菌株中表达Sox2融合蛋白。优化蛋白表达条件,提高蛋白表达效率。并利用western blotting对表达产物进行鉴定。经Western blotting检测证实该蛋白约60 kD,并具有GST 抗原活性,证实目的蛋白为Sox2蛋白。然后利用SDS-PAGE 回收蛋白用于制备Sox2蛋白多克隆抗体。为深入研究Sox2 的功能作用以及ES细胞自我更新功能的分子机制打下基础。
小鼠干扰素应答基因(Ifrg15)的克隆、原核表达及其融合蛋白的亲和纯化
Cloning and Prokaryotic Expression of Mouse Interferon Responsive Gene (Ifrg15) and Affinity Purification of Its Fusion Protein
丁彪1,刘一飞2,张运海3,李文雍4
2010, 18(6): 1168-1172  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (758 KB)  ( 144 )
摘要
为研究一个可能的干扰素应答基因(interferon responsive gene 15, Ifrg15)所编码蛋白质的生物学功能,对昆明小鼠(Mus musculus)基因组DNA进行PCR扩增获得Ifrg15(393 bp),并将其克隆到pGEM-T载体,经测序鉴定后用EcoR Ⅰ和Xho Ⅰ酶切下Ifrg15基因片段并和双酶切后的表达载体pET-41(c)进行连接,然后转化入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)感受态细胞。对重组克隆用IPTG诱导融合蛋白的表达,并进行分离纯化。结果表明,本实验在E. coli BL21(DE3)菌株中成功地高效表达、并在变性亲和层析条件下成功纯化了GST&6xHis-Ifrg15融合蛋白。
内生解淀粉芽胞杆菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bglS)的克隆与表达及酶学特性分析
Cloning and Expression of An β-1,3-1,4-glucanase Gene (bglS) from Endophytic Bacillus amyloliquefaciens Strain TB2 in Escherichia coli and Characteristics of the Enzyme
邱思鑫1,范晓静2,胡方平3,关雄4,4,4
2010, 18(6): 1173-1181  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1217 KB)  ( 235 )
摘要
β-1,3-1,4-内切葡聚糖酶普遍存在于植物内生芽胞杆菌中,为了探讨其功能,以内生解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)TB2菌株基因组为模板,克隆了β-1,3-1,4-内切葡聚糖酶基因(bglS)。测序结果表明,该基因的ORF全长732 bp,编码一条243个氨基酸的蛋白,理论分子量约为27.33 kD,等电点约为6.89,其ORF序列已登录GenBank (Accession No. EU368224)。Blast同源性分析结果表明,该基因的ORF序列与植物互作生防解淀粉芽胞杆菌(B. amyloliquefaciens FZB42,GenBank Accession No. CP000560)的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因核苷酸序列的一致性达97.3%,氨基酸序列的一致性达97.1%。将β-1,3-1,4-内切葡聚糖酶基因全长克隆至pUC18载体上,利用基因自身的启动子构建重组表达载体pUC-bglS,并导入大肠杆菌(Escherichia coli) BL21菌株中表达。SDS-PAGE分析表明,BL21::pUC-bglS菌株表达了27 kD左右的蛋白;该酶的最适反应温度为55℃,在50℃以下保温60 min后残余80%以上酶活;最适反应pH为6.2,在pH 4.4~6.8 4℃保温30 min 残余85%以上的酶活;Ca2+和Fe2+可提高β-1,3-1,4-葡聚糖酶的活性,而Cu2+、Zn2+、Mg2+和Mn2+对其活性具有显著的抑制作用。实验结果为进一步研究植物内生解淀粉芽胞杆菌TB2 β-1,3-1,4-葡聚糖酶的功能和应用打下了基础。
透明颤菌血红蛋白基因(vgb)表达对委内瑞拉链霉菌秦岭变种生长代谢及瑞拉菌素效价的影响
Effect of Vitreoscilla Hemoglobin Gene(vgb) Expression on Growth and Metabolish of Streptomyces venezuelae var. qinlingensis and Its Effect on Zuelacmycin Valence
高峰1,陈太春2,苟丽霞 2,安德荣1
2010, 18(6): 1182-1188  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1171 KB)  ( 218 )
摘要
委内瑞拉链霉菌秦岭变种(Streptomyces venezuelae var. qinlingensis)是瑞拉菌素(Zuelacmycin)的产生菌,为进一步探讨透明颤菌血红蛋白基因(vgb)表达对秦岭变种以及瑞拉菌素产率的影响,利用红霉素抗性基因启动子在委内瑞拉链霉菌秦岭变种中表达vgb基因,并在5 L发酵罐中研究了工程菌株与原始菌株的生长代谢特性及瑞拉菌素的效价。结果表明:在高溶氧条件下vgb基因表达并未对菌丝体生长和氨基氮的消耗产生明显的影响,但提高了对还原糖的消耗,工程菌株发酵瑞拉菌素的效价比原始菌株降低8%;在低溶氧条件下,vgb基因的表达可促进菌丝体的生长和次级代谢,并提高了还原糖的消耗,工程菌株发酵瑞拉菌素的效价比原始菌株提高45%。本研究首次利用VHb蛋白基因表达提高了委内瑞拉链霉菌秦岭变种对氧的利用率和瑞拉菌素的效价,为进一步推动瑞拉菌素工业化生产提供基础资料。
南阳牛Gli3基因多态性及其与生长性状的相关性
Polymorphisms of Bovine Gli3 Gene and Its Associations with Nanyang Cattle Growth Traits
王柯忆1,赖新生1,张春雷2,王鑫磊2,于辉1,王谋1,蓝贤勇1,陈宏3
2010, 18(6): 1103-1107  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (729 KB)  ( 232 )
摘要
Gli3基因是Gli-Kruppel家族中的一员,其参与的Sonic hedgehog信号通路在动物生长发育,特别是早期生长发育过程中有重要作用。利用PCR-SSCP和DNA测序技术研究了187头纯种南阳牛Gli3基因编码区4个位点(E4、E5、E6和E7)的多态性,发现E4和E5位点存在SSCP多态。对不同SSCP带型的对应片段进行了测序分析,共发现3个新的SNP多态位点(T123600C、T123696C和A128688G),其中第123600和第123696两个位点处于连锁状态。E5位点处于Hardy-Weinberg平衡状态,E4位点处于非平衡状态。不同基因型与生长发育性状的相关性分析显示,E4位点上,CC基因型个体的六月龄体重、胸围、坐骨端宽、日增重指标显著大于TT基因型个体(P<0.05),该位点有可能作为南阳牛早期生长性状标记辅助选择的标记之一。
不同肉牛品种中乙酰辅酶A:二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT1)遗传多态性及对胴体性状的影响
Association of Polymorphisms of Acyl CoA:Diacylglycerol Acyltransferase(DGAT1) with Carcass Traits in Different Cattles
田璐1,2,3,岳文斌2,黄萌4,张超1,高雪5,许尚忠3
2010, 18(6): 1108-1114  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (763 KB)  ( 205 )
摘要
本研究采用PCR-SSCP方法研究了3个黄牛(Bos taurus)品种(鲁西牛、晋南牛和秦川牛)及4个杂交肉牛(夏洛莱×鲁西牛、安格斯×鲁西牛、利木赞×鲁西牛和西门塔尔×鲁西牛)群体乙酰辅酶A:二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT1)第17 exon和3'UTR的多态性。在3'UTR有5个碱基突变位点,分别位于8 402 bp( C→T)、8 414 bp(A→C)、8 445 bp(T→C)、8 465 bp(A→G)和8 545 bp(G→A),并且8 402 bp处碱基突变属首次发现。χ2检验的结果表明,在该基因座位7个群体均处于Hardy-Weinberg不平衡状态(P<0.05或P<0.01)。经DUNCAN'S检验表明在该基因座位上BB基因型个体的宰前体重、胴体重、眼肌面积、膘度和日增重均显著高于CC基因型的个体,而CC基因型个体的大理石花纹、背膘厚度和肌内脂肪含量均显著高于BB型个体。研究表明,DGAT1基因的等位基因B与肉牛的眼肌面积等胴体性状相关,等位基因C与大理石花纹、背膘厚度、肌内脂肪含量等肉质性状相关。
新疆褐牛Toll样受体基因(TLR4)外显子Ⅲ 2021位点突变与奶牛体细胞评分的相关性研究
Association the Mutation of 2021 Locus of Toll-like Receptor 4 Gene (TLR4) Exon Ⅲ Polymorphisms with Somatic Cell Score in Xinjiang Brown Cattle
林嘉鹏1,白杰2,张雪梅2,谭立新2,季生林2,李文蓉3,刘明军1
2010, 18(6): 1115-1122  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1072 KB)  ( 237 )
摘要
Toll-样受体(toll like receptors, TLRs)可以通过识别病原微生物启动天然免疫并激活适应性免疫。以中国荷斯坦奶牛和新疆褐牛为研究对象,对TLR4基因外显子3进行了序列分析,并对发现的多态性位点进行PCR-RFLP分析,共发现TLR4 E3+1656、TLR4 E3+2021和TLR4 E3+2414三个多态位点。对TLR4 E3+1656和TLR4 E3+2021位点χ2检验表明:2个品种的突变均处于Hardy-Weinberg 平衡状态(P>0.05)。运用最小二乘法分析表明,TLR4 E3+1656位点的各基因型个体间的体细胞评分(SCS)差异不显著(P>0.05);而TLR4 E3+2021位点中AA与AB基因型SCS水平差异显著(P<0.05),AA与BB基因型SCS水平差异极显著(P<0.01),但AB与BB基因型SCS水平差异不显著(P>0.05)。研究结果提示,TLR4 E3+2021位点的AA基因型可能与抗乳房炎的抗性有关,A等位基因是乳房炎抗性的有利基因。采用RT- PCR技术检测了不同基因型的新疆褐牛个体中TLRs信号通路下游的部分基因mRNA的表达水平,结果显示,NF-κB1、NF-κB2和IL-1β基因mRNA表达水平与TLR4 E3+2021位点AB和BB两种基因型差异显著(P<0.05),TLR4、IL-10和IL-8基因mRNA表达水平与TLR4 E3+2021位点AB和BB两种基因型差异不显著(P>0.05)。
猪源抗菌肽Protegrin-1基因在大肠杆菌中的融合表达
Fusion Expression of Protegrin-1 Gene from Swine in Escherichia coli
凡复1,吴跃明2,刘建新1
2010, 18(6): 1123-1128  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (857 KB)  ( 199 )
摘要
为了使猪源抗菌肽Protegrin-1(PG-1)在原核表达载体中获得高效表达,在不改变PG-1氨基酸的基础上,根据大肠杆菌偏好密码子表,替换PG-1部分密码子,设计两段互补的引物,利用搭桥PCR技术扩增完整的PG-1成熟肽基因,重组至融合表达载体pGEX-4T-1中,构建成抗菌肽PG-1基因融合表达载体pGEX4T-PG-1,转化至大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)plyS中,筛选得到阳性克隆,并用1.0 mmol/L的IPTG进行诱导表达。SDS-PAGE电泳图谱显示在28 kD处有特异性的蛋白条带出现,经Western blot检测表明重组子已经成功地在大肠杆菌中表达了融合蛋白。纯化得到的GST-PG-1用凝血酶切割后,经用亲合层析得到分子量约为2 kD抗菌肽PG-1蛋白1.38 mg/L。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)抑菌试验结果表明,重组抗菌肽PG-1具有明显的抑菌效果。
玉米In5-2启动子功能区域在洋葱瞬时表达系统中的分析
Analyses of Functional Region of Maize In5-2 Promoter in Transient Expression System of Onion
马亮1,梅晓宏1,许文涛2,罗云波1,周忻1,唐小革1,黄昆仑1
2010, 18(6): 1073-1078  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1173 KB)  ( 581 )
摘要
本研究旨在通过对根癌农杆菌侵染洋葱表皮细胞的条件进行优化,从而建立一种新的瞬时表达系统,并将其应用于玉米In5-2启动子的功能区域的分析中,明确In5-2启动子的乙酰苯胺类化合物诱导元件的具体位置。在本研究中采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染洋葱(Allium cepa)表皮细胞,对转β-葡糖醛酸酶(GUS)基因的瞬时表达进行研究,并分析了侵染液中乙酰丁香酮(As)的浓度、侵染时间、菌液浓度、共培养时间对GUS基因的瞬间表达的影响。结果显示,在OD600值为0.8 的农杆菌液中感染15 min ,共培养3 d ,能够得到较高的GUS 基因瞬间表达,从而建立了一种新的瞬间表达系统。同时,构建了含不同长度的玉米(Zea mays)In5-2启动子片段缺失载体,利用新的瞬时表达系统分析其功能区域,推测出乙酰苯胺类化合物诱导元件位于ATG上游 -220~-143 bp 之间。结果表明新的瞬时表达系统可以快速有效地进行启动子的分析。
赭曲霉毒素A (OTA)对拟南芥植物毒性的初步研究
Preliminary Study on the Toxicity of Ochratoxin A (OTA) in Arabidopsis thaliana
王龑1,许文涛2,彭晓丽1,罗云波1,赵维薇1,唐小革1,黄昆仑1
2010, 18(6): 1079-1083  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1015 KB)  ( 345 )
摘要
赭曲霉毒素A主要由某些真菌产生的次级代谢产物,广泛分布于谷物、啤酒以及肉等动物性食品中,对动物和人体赭曲霉毒素A(OTA)具有肾脏毒性、肝脏毒性,以及致畸、致突变和致癌的作用。本研究主要通过Evans blue染色、trypan blue染色、琼脂糖凝胶电泳以及双向电泳等研究OTA对拟南芥(Arabidopsis thaliana)植物的毒性,结果表明:OTA对拟南芥植株生长有明显的抑制作用,尤其表现在根、叶等部位;DNA片段化,经Trypan blue和Evans blue染色证明发生细胞死亡,OTA导致拟南芥叶片细胞损伤或坏死,细胞膜完整性破坏,DNA降解;蛋白电泳结果表明OTA诱导拟南芥蛋白表达发生变化,一些蛋白表达量上调,一些蛋白表达量下调,甚至消失。研究提示OTA具有植物毒性。
小金海棠类黄色条纹蛋白基因(MxYSL5)启动子的克隆与表达
Cloning and Expression of Yellow Stripe Line Gene(MxYSL5) Promoter from Malus xiaojinensis
陈竹1,王忆1,张新忠2,韩德果2,韩振海1
2010, 18(6): 1084-1090  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (960 KB)  ( 938 )
摘要
为探明小金海棠(Malus xiaojinensis) 类黄色条纹蛋白基因(MxYSL5)的表达和调控机制,应用Tail-PCR技术从小金海棠中克隆了翻译起始位点上游891 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子片段中存在光响应元件、乙烯应答元件、赤霉素响应元件、TATA-box、CAAT-box等顺式作用元件。以GFP为报告基因,构建了含MxYSL5基因启动子的植物表达载体MxYP5-GFP。将MxYP5-GFP用基因枪法转化洋葱(Allium cepa)表皮细胞,瞬时表达结果表明,该启动子能够驱动GFP在洋葱表皮细胞中的表达,可以用于MxYSL5的表达示踪。
研究资源
pFGC5941的改造及芸薹属透明种皮1基因(TT1)家族RNA干扰载体构建
Modification of pFGC5941 and Construction of RNAi Vector of Brassica Transparent Testa 1 Gene (TT1) Family
马丽娟1,冯瑜1,江丽萍1,申敏1,柴友荣2
2010, 18(6): 1189-1196  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1444 KB)  ( 393 )
摘要
pFGC5941是使用较多的植物RNA干扰载体,但其间隔区过长,间隔区与启动子间可用酶切位点偏少。本研究采用基于甘蓝型油菜(Brassica napus) PAP2基因第2内含子(BnPAP2I2)的新型间隔区取代了pFGC5941的原有PhChsA间隔区,并在新间隔区与启动子之间的多克隆位点处新增了一个AatⅡ切点,改进后的载体取名为pFGC5941M。克隆了芸薹属透明种皮1(TT1)基因家族RNA干扰片段BTT1Ⅰ,将其反义片段和正义片段采用NcoⅠ+AatⅡ和BamHⅠ+XbaⅠ分别插入到pFGC5941M的启动子与间隔区、间隔区与终止子之间,形成重组载体pFGC5941M-BTT1Ⅰ(简称pBTT1Ⅰ),复合PCR鉴定表明载体构建成功,转化根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) LBA4404后获得工程菌株。pBTT1Ⅰ的构建有助于揭示芸薹属种皮发育和种皮色素积累的机理和探索黄籽性状分子育种。
小菜蛾幼虫cDNA文库的构建及序列初步分析
Construction and Partial Sequence Analysis of cDNA Library of Plutella xylostella
靳贵晓1,王中康2,高贵芳2,王宇2,殷幼平3
2010, 18(6): 1197-1202  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (713 KB)  ( 143 )
摘要
为寻找小菜蛾(Plutella xylostella)重要的生理功能相关基因,以小菜蛾为材料,用SMART(Switching mechanism at 5' end of RNA transcript)技术构建了小菜蛾2龄幼虫cDNA文库,对文库的部分序列进行测序及分析,结果表明,该文库原始库容达到1.1×106,扩增库容达到2.6×109,重组率达到92%,平均插入片段大小为1 kb左右,文库质量达到要求。序列分析得到了小菜蛾的部分新基因,其中部分已登录到GenBank(登录号为 GW883877~GW883893、GU014922)。对其中第11号基因(GenBank登录号:GU014922)表达产物及其二级结构和高级结构域的预测结果显示,该基因可能为丝氨酸蛋白酶家族基因的一个新成员,参与小菜蛾体内重要的代谢、免疫反应。该文库的构建为研究小菜蛾的生理功能相关基因和进一步研究小菜蛾基因功能提供了技术平台。
鸭β-防御素9 (AvBD9)单克隆抗体的制备及鉴定
Preparation and Identification of Monoclonal Antibodies against Duck Avian β-defensin 9 (AvBD9)
李子瑞1,邵昱昊2,韩宗玺3,刘晓丽2,刘胜旺 4,马得莹5
2010, 18(6): 1203-1207  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (734 KB)  ( 183 )
摘要
本研究旨在制备抗鸭β-防御素9 (AvBD9)蛋白的单克隆抗体。首先用pGEX-6p-1载体表达的鸭AvBD9蛋白做抗原免疫6~8周龄雌性BALB/c小鼠(Mus musculus),免疫3次,每次间隔15 d,融合前3 d加强免疫1次。然后将鸭AvBD9基因亚克隆到原核表达载体pET-32a的EcoRⅠ和Sal Ⅰ双酶切位点上,构建重组表达质粒pET-32a-duck AvBD9,将重组质粒转化至大肠杆菌(Escheriohia coli) BL21(JM83-)株,经IPTG诱导表达、镍柱纯化后做检测原。用间接酶联免疫吸附实验(ELISA)和Western blot相结合的方法进行筛选及鉴定,经3次亚克隆后得到1株单抗,命名为1F11。结果表明:重组pET-32a-duck AvBD9蛋白大小为26 kD,与预期大小一致,并能被抗pGEX-duck AvBD9阳性血清识别。单抗1F11在pGEX-6p-1空载体蛋白、pGEX-duck AvBD9蛋白、pGEX-duck AvBD10蛋白、pGEX-chicken AvBD10蛋白中能够特异性识别pGEX-duck AvBD9蛋白。其亚类鉴定重链为IgG1 ,轻链为κ链。本研究获得了1株鸭AvBD9蛋白的单克隆抗体,单抗1F11的特异性良好,可用于对鸭AvBD9蛋白的生物学功能及活性作进一步研究。
技术改进
转基因玉米MON88017转化事件特异性定性PCR检测方法及其标准化
Event-specific PCR Detection Method of Transgenic Maize Line MON88017 and Its Standardization
瞿勇1,武玉花2,吴刚2,曹应龙2,卢长明1
2010, 18(6): 1208-1214  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1181 KB)  ( 374 )
摘要
转基因玉米(Zea mays) MON88017是美国孟山都公司通过DNA重组技术开发的具有抗玉米根叶甲虫(Diabrotica virgifera)和抗草甘膦类除草剂特性的玉米品系, 本研究的目的是建立该品系的转化事件特异性定性检测方法的标准。根据转基因玉米MON88017的旁侧序列信息,在左边界的结合位点处设计一系列引物组合,在筛选出最佳引物组合后,优化了该引物组合的反应体系,建立了转基因玉米MON88017转化事件特异性定性PCR检测方法。全国7家实验室的验证结果表明,该方法能够特异性检测样品中MON88017转化事件,检测灵敏度均达到0.10%以上,且检测结果具有良好的可重复性、可重现性。本方法符合标准检测特异性强、灵敏度高、重复性好的要求,为我国抗虫耐除草剂玉米MON88017检测和转基因生物安全管理制度的实施提供了相应的技术支撑。
以鸡恒定链(Ii)为载体的新城疫病毒-F蛋白表位基因疫苗的免疫原性
Immunogenicity of NDV-F Epitope Gene Vaccine Based on Chicken Invatiant Chain (Ii) as Carrier
许发芝1,叶红2,余为一1
2010, 18(6): 1215-1220  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (773 KB)  ( 210 )
摘要
本文研究了以鸡恒定链基因(invariant chain, Ii)为载体的新城疫病毒(Newcastle disease virus, NDV)F基因片段的基因疫苗及其小鼠的免疫应答。首先,用重叠延伸法经3轮PCR获得以NDV-F343表位基因(327-359 AA)取代鸡恒定链中Ⅱ类分子相关肽段(class-Ⅱ associated invariant chain peptide,CLIP)片段序列,构建了基于恒定链的NDV内源性靶向基因疫苗(C1-△CLIP-Ii-F343)。其次,在观察C1-△CLIP-Ii-F343和无恒定链载体的C1-F343转染真核细胞中,发现它们均能在COS-7细胞中高效表达。最后,将25只6~8周龄的雌性Balb/c小鼠(Mus musculus)随机分为5组,用C1-△CLIP-Ii-F343和非靶向性疫苗(C1-F343)进行免疫,以C1-△CLIP-Ii 、pEGFP-C1和生理盐水作为对照。经3次免疫后,取小鼠尾部血对小鼠的体液免疫进行检测。结果表明,在C1-△CLIP-Ii-F343和C1-F343免疫组小鼠血清中均可检测到针对NDV的特异性抗体,其滴度分别达到1/6400和1/1600。进一步Western blot研究结果表明,抗体与接种NDV的鸡胚尿囊液和原核表达的PET-NDV-F306蛋白均产生特异性结合。研究结果提示,鸡恒定链作为载体的NDV基因疫苗能够刺激小鼠产生特异性的体液免疫应答,为新城疫疫苗开发提供了一个新的思路。
研究论文
蓝粒小麦4Ag染色体的显微分离与鉴定
Microdissection and Identification of the Chromosome 4Ag in Blue-grained Wheat
任亮1,郑琪1,李滨1,尚勋武1,王化俊1,李振声2
2010, 18(6): 1031-1037  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (985 KB)  ( 235 )
摘要
本研究采用显微分离技术从蓝粒小麦(Triticum aestivum L.(2n=6x=42)×Thinopyrum ponticum Liu & Wang (2n=10x=70))根尖细胞中期分裂相中分离出具有4Ag染色体形态特征的单条染色体,对分离后的细胞进行原位杂交(FISH),结果显示细胞中所剩的和显微分离到的单条染色体均为4Ag染色体。利用Sau3A接头介导的PCR方法对分离出的单条4Ag染色体进行体外扩增,扩增的DNA片段大小约为200~2 000 bp,主要集中在250~750 bp之间。以DIG-dUTP标记的蓝粒基因组DNA为探针,与该扩增产物进行Southern杂交,结果表明显微分离出的染色体得到了有效的扩增。利用该分离染色体的PCR扩增产物为探针,对蓝粒小麦进行原位杂交,证明显微分离的染色体体外扩增片段确实来源于4Ag染色体。本研究拓宽了染色体显微分离的范围,为构建4Ag染色体文库和克隆位于该染色体上的重要农艺性状基因提供了新途径。
水稻条斑病菌的hpa1和hpaB基因控制水稻的致病性,但不决定烟草的过敏反应
hpa1 and hpaB Genes Contribute Pathogenicity to Xanthomonas oryzae pv. oryzicola in Rice, but Not the Hypersensitive Response in Tobacco
罗燕青1,邹丽芳2,李玉蓉1,邹华松2,陈功友2
2010, 18(6): 1038-1045  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1392 KB)  ( 280 )
摘要
水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)的hrp基因簇编码Ⅲ型分泌系统(T3SS),将致病性效应分子注入寄主细胞中,决定在寄主水稻 (Oryza sativa)的致病性(pathogenicity)和在非寄主烟草(Nicotiana benthamiana)的过敏性反应(hypersensitive response, HR)。Hpa1可在烟草上激发HR,HpaB是T3SS的出口控制蛋白。为了解Hpa1与HpaB是否共同决定病菌Xoc在烟草上的HR以及在水稻上的致病性,本研究通过基因敲除方式分别获得了hpa1和hpaB的单突变体以及hpa1hpaB双突变体。致病性测定结果显示,hpa1突变体在水稻上的毒性减弱,在烟草上仍能激发HR;hpaB单突变体以及hpa1和hpaB双突变体在烟草上仍能激发HR,但对水稻无致病性。这暗示,水稻条斑病菌除Hpa1外,还存在不依赖HpaB分泌的未知Harpin蛋白。免疫杂交结果显示,hpaB突变后,效应分子XopQXoc不能通过T3SS进行分泌。这提示,HpaB控制了T3SS效应分子的分泌,从而决定Xoc对水稻的致病性。这些结果为进一步发掘水稻黄单胞菌中的未知Harpin蛋白以及分析依赖或不依赖HpaB进行分泌的T3SS效应分子与水稻的互作关系,提供了科学线索。
高油脂产率微藻的筛选及发酵条件的优化
Screen and Fermentation Optimization of Microalgaes with High Lipid Productivity
贺国强1,邓志平2,陶丽2,陈三凤3
2010, 18(6): 1046-1053  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1336 KB)  ( 449 )
摘要
本研究旨在从自然水域分离、筛选出高油脂产率的微藻藻株,对其生产油脂的发酵条件进行优化,以期为用微藻制备生物柴油的工业化生产打下基础。从不同淡水环境中分离纯化了17株微藻,根据形态特征对这些微藻进行了初步鉴定。比较了其中11株微藻的生物量、油脂含量及油脂产率。从中选取生物量和油脂含量都较高的椭圆栅藻(Scenedesmus ovalternus)、雷氏衣藻(Chlamydomonas reinhardii)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)3株微藻,研究了光照、温度、pH、碳源、氮源及不同水平碳氮源组合对其比生长速率和油脂产率的影响,结果表明,添加葡萄糖作为碳源时3株微藻生长较快,油脂产率较高;其最适发酵温度为28℃;椭圆栅藻和蛋白核小球藻最适pH为7,而雷氏衣藻最适pH为9;葡萄糖和尿素分别为这3种微藻的最适碳源和氮源。从油脂产率方面考虑,椭圆栅藻的最佳碳、氮源组合为:30 g/L葡萄糖和2.1 g/L尿素;蛋白核小球藻的最佳碳、氮源组合为:40 g/L葡萄糖和2.1 g/L尿素;雷氏衣藻则为:30 g/L葡萄糖和1.2 g/L尿素。雷氏衣藻和蛋白核小球藻的5 L发酵试验表明,与摇瓶培养相比,发酵培养时间由7 d缩短为5 d,OD540 nm分别可达61.2和59.9,而且2株微藻生物量干重分别由11.2 g/L和8.8 g/L提高到26.58 g/L和20.19 g/L,油脂含量分别由20.3%和17.2%提高到23.2%和20.1%,油脂产率分别由0.3248 g/L/d和0.2162 g/L/d提高到1.2333 g/L/d和0.8112 g/L/d。本研究结果表明,从天然水域分离、筛选得到的两株微藻雷氏衣藻(Y7)、蛋白核小球藻(Y9)经过发酵条件优化控制油脂产率分别可达1.2333 g/L/d 和 0.8112 g/L/d,有望应用于利用微藻制备生物柴油的工业化生产。
猪羊水干细胞的分离培养及向脂肪细胞诱导分化
Porcine Amniotic Fluid Stem Cells Isolation and Induction into Adipocytes
卢智娟1,成德1,李军华1,张淑金1,陈家欢1,雷蕾1,陈帅1,高志敏1,王华岩2
2010, 18(6): 1054-1061  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1837 KB)  ( 284 )
摘要
羊水干细胞是一种存在于胎儿羊水中Oct4阳性的多能性干细胞。该细胞具有增殖能力强、分化潜能高和免疫原性低等特点,在生物学和医学研究上具有广泛的应用前景。本实验从不同胎龄的猪胎儿标本中分离猪羊水干细胞,并通过诱导其向脂肪细胞分化来检测其多向分化潜能。结果表明,从胎龄为30~70 d的猪胎儿羊水中分离出的羊水干细胞贴壁率高,增殖能力强,活性好,并建立了两株猪羊水干细胞系。经流式细胞仪和RT-PCR检测,猪羊水干细胞表达CD117、CD44、CD166和CD90表面抗原,不表达CD45、CD54和CD34;稳定表达Oct4、Nanog、C-myc和HLA-abc干细胞特异标志基因;转染报告基因载体pOct4-EGFP和pNanog-EGFP后表达绿色荧光;此外,猪羊水干细胞还能够在体外诱导分化为脂肪细胞。研究结果为大动物羊水干细胞的研究提供了可借鉴的材料。
建鲤生长抑制素基因(MSTN)的分离、表达及多态性与体型、平均日增重相关性研究
Isolation and Expression of Myostatin (MSTN) Genes, and Their Polymorphism Correlations with Body Formand Average Daily Gain in Cyprinus carpio var. jian
俞菊华1,李红霞2,唐永凯1,李建林3,董在杰3
2010, 18(6): 1062-1072  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (955 KB)  ( 285 )
摘要
肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)是近年来发现的肌肉生长负调控因子,属转化生长因子β (transforming growth factor-β, TGF-β) 家族。本实验使用PCR方法从建鲤(Cyprinus carpio var. jian)基因组分离到4个jlMSTNs基因,4个基因具有相同的基因结构,同源性分析表明,两两分属于鱼类MSTN1和MSTN2,分别命名为jlMSTN1a、jlMSTN1b、jlMSTN2a和jlMSTN2b。jlMSTN1s和jlMSTN2s的两旁基因阅读框碱基相似性很高,分别为96%和94%,但内含子存在着长度和序列差异,jlMSTN2a两内含子明显比jlMSTN2b长, 分别为1 384、1 763 bp 和879、835 bp。jlMSTNs在不同组织的表达量以及各基因上SNP位点数表明,jlMSTN1s所受的选择压力高于jlMSTN2s;jlMSTN2a所受的选择压力大于jlMSTN2b。本实验还筛选到与建鲤体型和平均日增重相关的SNP位点各1个,可作为辅助育种标记。
 
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