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农业生物技术学报  2014年 22卷 4期  刊出日期:2014-05-05
 
研究资源与技术改进
莴苣叶绿体转化体系的初步建立
The Preliminary Investigation of Chloroplast Transformation in Lettuce (Lactuca sativa L.)
林春晶1,韦正乙1,1,王云鹏1,1,王月琳1,1,邢少辰2
2014, 22(4): 520-528  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (689 KB)  ( 605 )
摘要
作为人们广泛食用的叶用蔬菜,莴苣(Lactuca sativa L.)一直被科学家认为是一种理想的植物生物反应器平台。本研究首先以生产上常用的两个莴苣品种美国大速生(Grand Rapid)与香港玻璃生菜(Hong Kong Glass)的叶片为外植体,放置在添加不同激素成分的培养基中诱导再生小芽,在生根培养基上生根后即建立了组织培养再生体系;依据两个莴苣品种在不同培养基中的诱导再生率、出芽效率和生根率,确定表现较好的品种美国大速生作为后续叶绿体遗传转化外植体的供体。其次,根据莴苣叶绿体基因组16S-trnI-TrnA-23S区域的序列,设计特异引物,利用PCR扩增技术获得上述区域的部分片段,并作为同源重组序列插入T载体中;在同源重组序列中的Ecl136Ⅱ酶切位点处,插入带有绿色荧光蛋白基因(gfp)和aadA抗性筛选基因的化学合成表达框,构建适合莴苣叶绿体转化的特异表达载体PTLE,其中表达框内为gfp基因,壮观素酶抗性基因(aadA)具有壮观霉素和链霉素抗性。最后,利用基因枪轰击法将PTLE载体转化到莴苣叶绿体基因组中,在含有30 mg/L壮观霉素的培养基中进行两轮抗性筛选后,PCR分子检测和绿色荧光观察证明:获得的莴苣叶绿体转化植株仍处于杂合状态,还未达到完全同质化的程度。上述研究结果表明,已经初步建立了莴苣叶绿体的遗传转化体系,为进一步获得同质化纯合体和后续的植物生物反应器研究与开发提供了基础资料。
通用型基因打靶载体的构建及其功能鉴定
Construction and Functional Analysis of a Universal Gene Targeting Vector
刘晓蕾1,刘莹莹1,刘烨1,王毅1,王小海1,郭泽坤2
2014, 22(4): 508-519  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1481 KB)  ( 316 )
摘要
利用DNA同源重组(基因打靶)技术对动物基因组进行遗传修饰是转基因研究的重要手段之一。本研究以pEGFP-C1载体为载体骨架,成功构建了包含两个多克隆位点、两个同向LoxP(locus of crossing- over(x) in P1)序列和正负筛选标记基因的通用型打靶载体pGT-C1。正筛选标记新霉素磷酸转移酶基因(Neo)和水母绿色荧光蛋白基因(AcGFP)在两个 LoxP 序列之间;负筛选标记单纯疱疹病毒胸苷激酶基因HSV-tk和两个多克隆位点序列分别在两个 LoxP 序列外侧。经双酶切和测序证明载体构建成功后,转染胎牛成纤维(fetal bovine fibroblast, FBF)细胞,利用遗传霉素 (G418)和丙氧鸟苷 (GANC)分别对正负筛选标记进行功能验证;随后将Cre重组酶表达载体转染阳性FBF 细胞,用半定量PCR检测Cre-LoxP系统的切割效率;最后构建针对牛(Bos taurus)β酪蛋白质基因的打靶载体pGT-L-R,并在转染药筛后对其打靶功能进行检测。打靶载体pGT-C1具有以下优点:包含两个多克隆位点,方便长短同源臂的定向插入,极大提高了该载体的通用性;位于两个同向LoxP之间的绿色荧光标记基因AcGFP可实时监控载体的转染效率和整合效率,还能依据荧光表达筛选去除筛选标记的阳性细胞,降低筛选标记在中靶细胞中可能产生的负面影响,为高效基因打靶提供了保证。综上所述,本研究成功构建了更加实用、有效的通用型打靶载体pGT-C1,以及针对牛β酪蛋白质基因的打靶载体pGT-L-R,并成功获得了转基因牛成纤维细胞单克隆,为转基因动物模型的建立提供了基础工具。
研究评述与展望
昆虫几丁质酶的分类、功能分析、重组表达及酶学性质的研究进展
Research Progress of Classification, Functional Analysis, Recombinant Expression and Enzymology Properties on Insect Chitinase
任慧,张常,范晓军
2014, 22(4): 502-507  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (287 KB)  ( 526 )
摘要
昆虫几丁质酶及其类似蛋白在昆虫生长和发育阶段起到重要调节作用。最近几年,运用新的生物技术对昆虫几丁质酶的结构,时空表达,和组织特异性表达以及生物学功能进行了深入研究,取得了许多新的成果。本文就昆虫几丁质酶基因的结构特征,几丁质酶生理功能、重组表达特点、酶活测定方法及影响酶活性因素等方面进行讨论与综述。
研究论文与报告
拟南芥5-烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶基因(EPSPS)的定点突变及抗草甘膦转基因拟南芥获得
Site-specific Mutagenesis of the Arabidopsis Gene 5-enolpyruvy-shikimate-3-phosphate Synthase (EPSPS) to Gain Glyphosate-resistant Transgenic Arabidopsis thaliana
陈荣荣1,曹高燚2,刘允军1
2014, 22(4): 397-405  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (700 KB)  ( 526 )
摘要
目前商业化种植的抗草甘膦转基因作物中使用的基因主要是来自土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)CP4和大肠杆菌(Escherichia coli)的5-烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶(5-enolpyruvy-shikimate-3-phosphate synthase, EPSPS)基因,抗性基因资源过于狭窄,有必要拓宽可用基因种类。本研究通过PCR方法克隆了拟南芥(Arabidopsis thaliana)EPSPS基因,对其进行定点突变,并将野生型基因(AtEPSPS)和突变基因(AtTIPS)分别转化EPSPS基因缺陷型大肠杆菌菌株ER2799。草甘膦抗性鉴定结果表明,含AtTIPS基因的重组菌株在20 mmol/L草甘膦胁迫条件下长势良好(P<0.01),而含AtEPSPS基因的重组菌株在5 mmol/L的草甘膦胁迫条件下即受明显抑制(P<0.01)。同时将两个基因分别构建到植物表达载体中,并转化野生型拟南芥。对T1代转基因植株进行PCR验证和转录水平分析,证明外源基因已整合到拟南芥基因组中并正常表达。对转基因拟南芥进行草甘膦抗性分析结果表明,在0.5 mmol/L草甘膦处理下,转AtTIPS基因拟南芥相比转AtEPSPS拟南芥有更高的植株鲜重和存活率(P<0.05),表明转AtTIPS基因拟南芥有更高的草甘膦抗性。以上结果表明AtTIPS具有较高的草甘膦抗性能力,可以用于抗草甘膦转基因作物的培育。
N端融合TAT穿膜肽的piggyBac转座酶的原核表达及其在HEK 293细胞中的功能验证
Prokaryotic Expression of piggyBac Transposase with N-terminal Fused Human immunodeficiency virus (HIV) Transactivator (TAT) Peptide and Verification of Its Activity in HEK 293 Cells
胡广东1,高元鹏2,王静2,郑丽明2,张涌1
2014, 22(4): 406-414  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (943 KB)  ( 332 )
摘要
为了增加piggyBac (PB) 转座系统在转基因操作中安全性和减少PB转座系统的辅助质粒带来的副作用,本研究利用N端融合人免疫缺陷病毒反式激活因子 (Human immunodeficiency virus transactivator, TAT)穿膜肽的原核表达PB转座酶替代辅助质粒在人肾胚细胞 (HEK293细胞)介导PB转座的发生,同时建立一种由TAT介导的外源功能蛋白进入真核细胞的方法。构建了N端和C端分别融合TAT的PB转座酶原核表达载体 (pET28A-Pbase 1,pET28A-Pbase 2)。利用pET28A-Pbase1载体在大肠杆菌 (Escherichia coli) BL21 (DE3) 中成功表达出N端含有TAT的PBase重组蛋白,纯化并对其进行蛋白定量,然后以100 mg/mL的浓度加入细胞培养液中,转导进入HEK 293细胞,利用免疫荧光技术观察该酶能否进入HEK 293细胞核,利用热不对称PCR (Tail-PCR) 进行整合位点侧翼DNA序列检测,亚甲蓝进行阳性细胞克隆染色并利用非配对t检验统计细胞克隆数。聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western blot鉴定结果表明PBase在大肠杆菌中成功表达,经分析发现其主要以可溶蛋白形式存在。免疫荧光结果表明,N端融合TAT穿膜肽的PBase定位于细胞核,但是整合位点检测和转座效率统计结果表明,原核表达的PBase蛋白在HEK 293细胞中无法介导转座事件的发生。该转座系统能否在其他真核细胞中正常发挥作用,还需要进一步的研究。然而,本研究为由TAT穿膜肽介导的外源蛋白在真核细胞中的跨膜转运提供了一种可靠的方法。
黄瓜叶面积主效QTL小叶2基因( ll2)的遗传定位
Genetic Mapping of Little Leaf 2(ll2), a Major QTL Controlling Leaf Area in Cucumber (Cucumis sativus L.)
史婷婷1,2,王深浩3,林涛3,杨清4,黄三文2
2014, 22(4): 415-421  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (454 KB)  ( 574 )
摘要
叶片面积影响光合作用效率,是农作物产量的重要构成性状之一。野生黄瓜(Cucumis sativus var. hardwickii)的叶片较小,经过人工驯化后的栽培黄瓜(Cucumis sativus var. sativus)的叶片面积扩大了2~3倍。前人研究已经将控制黄瓜叶面积的主效基因之一ll (little leaf) 定位在第6号染色体上。本研究以黄瓜小叶品系XF-24(P1)、大叶品系DF-32(P2)杂交产生的205个单株的F2群体为研究材料,用SAS软件对成熟期调查的各单株相同节位的叶面积进行正态性检验,结果服从正态分布,符合数量性状的遗传特征。为了有效地加快研究进程,在双亲测序情况下,采用插入缺失位点(insertion and deletion,InDel)标记进行基因定位。研究结合双亲全基因组测序数据,生物信息学分析得出双亲序列之间的InDel位点,用Primer Premier 5.0软件在所有染色体上均匀设计88对InDel标记引物,扩增采用分离群体分组混合分析法(bulked segregant analysis, BSA)组建大叶、小叶基因池,池间有多态的引物再进一步扩增F2群体DNA,筛选到7个与黄瓜叶面积基因ll2连锁的分子标记,位于黄瓜第7号染色体上,分别是InDel-1、InDel-2、InDel-3、InDel-4、InDel-5、InDel-6、InDel-7。建立遗传连锁图谱并进行区间作图寻找QTL位点,结果显示,遗传连锁图谱包含以上7个InDel标记,连锁区间为22.1 cM,包括1个控制黄瓜叶片大小的主效QTL位点ll2 (little leaf 2),位于标记InDel-2与InDel-4之间,这两个标记之间物理距离为1.24 Mb。与前人的研究结果相比,定位区间更小且是7号染色体上首次发现的黄瓜叶面积QTL位点。截止目前,在黄瓜6号、7号染色体共发现了2个黄瓜叶面积主效QTL位点,分别是ll和ll2,表明黄瓜叶面积遗传机制复杂。叶面积主效QTL ll2的遗传定位,对于控制黄瓜叶片面积的遗传机制和分子机理研究以及分子标记辅助育种具有重要的意义。
光诱导转录因子MdMYB1对苹果果皮花青苷合成调控的表达分析
Expression Analysis of The Regulation of Anthocyanin Bionsynthesis in Apple Peels by The Transcription Factor MdMYB1 Under Light-induced
杨玲1,王忆2,丛佩华3,张新忠1,韩振海1
2014, 22(4): 422-431  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (742 KB)  ( 403 )
摘要
MdMYB1是调控苹果(Malus domestica)果皮着色的重要转录因子。黄绿色苹果脱袋后果面现红色,为了研究其花青苷合成表达调控机制,本研究采用Real-time PCR方法分析了光照对4种不同颜色苹果黄绿色品种金冠和陆奥、红色品种富士、深红色品种红星果皮转录因子MdMYB1表达的影响。研究表明,不同颜色苹果品种着色速度、面积和MdMYB1转录表达速度及累积量有关。通过金冠、红星苹果果实套袋处理,研究了果皮着色过程中结构基因苯丙氨酸解氨酶(MdPAL)、花青素合成酶(MdANS)、查尔酮异构酶(MdCHI)和类黄酮糖基转移酶(MdUFGT)的相对表达变化,结果表明,红星处理和对照转录因子MdMYB1及结构基因在着色过程中是持续表达的,而黄绿色品种金冠则没有出现持续表达的态势。金冠苹果转录因子MdMYB1与结构基因MdCHI表达模式相同,与MdPAL相似,经分析MdMYB1和结构基因MdCHI和MdPAL启动子序列,金冠苹果携带等位基因MdMYB1-2,其启动子区域有多个G-box光结合位点,据此推测,光照调控的光敏色素通过结合其启动子区域的G-box位点来调控转录因子MdMYB1-2;MdCHI在启动子区域含有顺式作用元件MBS,MdPAL含有顺式作用元件MBS和MBSⅡ,说明转录因子MdMYB1-2调控结构基因MdCHI表达,并有可能调控基因MdPAL或有密切相关性。结果表明,红星果皮全面着色可能与着色期转录因子及结构基因的持续表达和基因间协调表达有关;而金冠果皮在着红色过程中光诱导的转录因子MdMYB1调控的结构基因起决定性作用。
草酸胁迫下拟南芥三个差异表达microRNA的分析
Three Differentially Expressed MicroRNAs in Arabidopsis thaliana Under the Stress of Oxalic Acid
陈晓婷1,刘军1,孙翠霞1,林桂芳2
2014, 22(4): 432-439  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (510 KB)  ( 278 )
摘要
草酸是多种植物病原真菌(如核盘菌,灰葡萄孢等)的重要致病因子,这些草酸产生菌在侵染植物时,会分泌草酸来酸化寄主组织,使得病原真菌的细胞壁降解酶能更迅速地协同发挥作用,加速细胞的降解,而且草酸可夺取寄主细胞壁的钙离子形成草酸钙结晶从而破坏寄主细胞壁。植物microRNA广泛参与植物生长发育各阶段的基因表达调控,在抗生物或非生物胁迫的应答中发挥着重要的作用。本研究基于植物microRNA芯片研究3周龄拟南芥(Arabidopsis thaliana)在30 mmol/L草酸胁迫下microRNA的表达。获得3个差异表达的microRNA:miRNA-2988 (Ptc-miR3911),miRNA-3090 (Ath-miR858),miRNA-3131(Ppt-miR1211)。根据psRNATarget,对下调表达的小立碗藓(Physcomitrella patens) Ppt-miR1211的同源物,找到一个最匹配的靶mRNA是At5g35753;另一下调表达的毛果杨(Populus trichocarpa)Ptc-miR3991(与Ath-miR399b同源)的同源物,对应的靶mRNA是一个泛素连接酶 (At2g33770);上调表达的Ath-miR858有4个靶mRNA,分别为 At2g47460 (AtMYB12)、At5g49330 (AtMYB111)、At1g06180 (AtMYB13)和At1g66230 (AtMYB20)。草酸胁迫下,qRT-PCR对其中下调表达的两个Ppt-miR1211及Ptc-miR3991同源物的靶基因的表达情况分析表明,At5g35753及At2g33770在草酸胁迫2 h后被诱导表达,于12 h达到峰值,24 h后表达量下降;qRT-PCR还表明:在草酸胁迫1 h后,Ath-miR858确实被诱导表达,于12 h达到峰值,24 h后表达量下降,其靶基因MYB在草酸胁迫早期(2 h内)多数有下调的趋势,表明microRNA对其靶mRNA确有负调控。此外,还对Ath-miR858与Ath-miR399b的启动子进行了生物信息学分析。本研究结果为microRNA在拟南芥抗草酸胁迫中的作用提供了依据。
欧洲葡萄碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)基因家族密码子使用偏性分析
Codon Bias of Basic Helix-Loop-Helix (bHLH) Transcription Factor in Grape(Vitis vinifera)
徐伟荣1,张宁波2,王振平1
2014, 22(4): 440-448  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (855 KB)  ( 380 )
摘要
碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子作为植物转录因子最大家族之一,在植物生长发育、胁迫应答和植物次生代谢中具有重要的调控作用。本研究利用CodonW及SPSS等软件,计算和统计分析了欧洲葡萄(Vitis vinifera) bHLH基因家族106条序列密码子的使用模式,并对影响该基因家族密码子组成及编码特点的主要因素进行了探讨。结果表明,bHLH基因家族密码子GC1与GC2之间的相关系数达到极显著水平(P<0.01),GC3与GC1、GC2的相关系数经双尾检验均未达到显著水平(P>0.05);ENC与GC1、GC2和GC3的相关系数分别为0.1439、0.0463和0.1766,均未达到显著水平(P>0.05),ENC和GCtotal的相关系数为0.1989,达到显著水平(P<0.05);确定了19个最优密码子,多以G或C结尾;推测该基因家族密码子的偏性可能是由选择和突变共同影响的。研究结果为深入开展葡萄属(Vitis)植物bHLH基因家族分子进化、表达调控机制和提高该基因家族成员预测的准确性以及进一步应用该基因家族成员进行葡萄抗逆改良等提供了重要的理论依据。
利用InDel标记鉴定大白菜杂交种豫新四号种子纯度
Purity Identification of Chinese Cabbage (Brassica rapa L.ssp.pekinensis) Hybrid Yuxin No.4 by InDel Markers
薛银鸽1,原玉香2,张晓伟2,董森森3,姚秋菊2,蒋武生2,田保明3,张强2,赵艳艳2,魏小春2
2014, 22(4): 449-456  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1937 KB)  ( 242 )
摘要
InDel(insertion deletion length polymorphism)是基于基因组测序的第三代分子标记,已在一些作物的遗传研究中得到运用。本研究以大白菜(Brassica rapa L. ssp. pekinensis)杂交种豫新四号及其亲本和8个同父异母、同母异父的杂交组合为实验材料,利用InDel标记和引物组合方法对大白菜杂交种纯度进行了快速鉴定。结果表明,从104对InDel引物中筛选到3对(BrID10667、BrID90107和BrID90147)在豫新四号及其亲本间表现多态性且带型清晰稳定,这3对InDel引物对两批杂交种进行检测,第一批材料所测纯度全部为98.00%。第二批材料所测纯度分别为:100.00%、98.30%和99.10%,与田间鉴定结果100.00%的纯度高度一致,吻合度达99.13%。利用筛选出来的3对特异性InDel引物分别对豫新四号及其4个同母异父和4个同父异母的杂交组合进行InDel分析,没有一对引物能够将豫新四号以及其4个同母异父和4个同父异母杂交组合同时区分开来。然而在这3对引物中引物BrID90107和BrID10667退火温度相同均为55 ℃,但是各自扩增产物位置不同,应用引物组合BrID90107和BrID10667就可以将豫新四号与其亲本及4个同父异母和4个同母异父的杂交组合完全区分开。实验结果显示,InDel标记可以快速、准确、经济地鉴定大白菜杂交种纯度,同时证明,利用引物组合的方法可以更有效地鉴别大白菜杂交种子中的生物学混杂,表明InDel标记技术在大白菜杂交种纯度室内快速检测中具有广泛的应用前景。
不同生态区同一基因型烤烟叶绿体差异蛋白质组分析
The Chloroplast Proteome Analysis of the Same Genotypes of Flue-cured Tobacco (Nicotiana tabacum) in Different Ecological Regions
李辉1,孙焕良1,李德芳2
2014, 22(4): 457-463  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (2275 KB)  ( 205 )
摘要
为了揭示同一烤烟品种在不同生态烟区香型风格的形成机制,以烤烟(Nicotiana tabacum)品种K326为材料,分别提取典型清香型烟区玉溪和典型浓香型烟区桂阳烟叶的叶绿体,TCA-丙酮法提取烟叶叶绿体蛋白质,利用双向电泳技术联合质谱技术对清香型和浓香型烟叶叶绿体的差异蛋白质组进行分析。结果表明,在分子量为14.3~97.2 kD之间,桂阳可检测到的蛋白质点数为1 270个,其中上升表达的蛋白质点为41个,特异表达的蛋白质点为10个;玉溪可检测到的蛋白质点数为892个,其中上升表达的蛋白质点为48个,特异表达的蛋白质点为4个,两者共同表达的蛋白质点为716个。对其中特异表达的14个蛋白质点进行MALDI-TOF-TOF质谱分析和生物信息学的综合比对,桂阳得到6个同源匹配蛋白质,特异表达的蛋白为ATP合酶的β亚基、核酮糖-l,5-二磷酸羧化酶/加氧酶和NADPH脱氢酶;玉溪得到1个同源匹配蛋白质,特异表达的蛋白为1,6-二磷酸果糖醛缩酶。其中与光合作用密切相关的蛋白质在湖南桂阳特异性表达;与糖代谢密切相关的蛋白质在云南玉溪特异性表达。本研究首次从叶绿体蛋白质组水平对烟叶香型风格形成的机理进行了探讨,为烤烟的育种和生产提供一定的理论依据。
利用锌指核酸酶(ZFN)技术介导敲除猪卵母细胞孤雌胚胎中肌肉生长抑制素基因(MSTN)的初步研究
Study on Myostatin Gene(MSTN) Knockout of Porcine (Sus scrofa) Oocyte Parthenogenetic Embryo by Zinc-finger Nucleases(ZFN)
刘杰1,高鹏飞2,崔文涛3,李奎4,5
2014, 22(4): 464-469  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (529 KB)  ( 339 )
摘要
肌肉生长抑制素基因(myostatin, MSTN)是转化生长因子-β(transforming growth factor, TGF-β)超家族的一员,具有特异性调控动物肌肉生长的功能。为证明锌指核酸酶(zinc-finger nucleases, ZFN)修饰技术在猪(Sus scrofa)胚胎水平上对MSTN基因修饰的效率,筛选高效的作用靶点,本研究通过构建针对MSTN基因特异位点的ZFN质粒,采用显微注射方法,将其注射进入猪卵母细胞孤雌胚胎细胞,采用PCR对培养后的囊胚进行MSTN基因的扩增检测,并对其进行序列测定比较分析。研究结果表明,373枚注射囊胚基因组经MSTN引物特异性扩增并测序,检测到2枚发生突变,均在ZFN靶位点处,第39号囊胚发生14个碱基的单碱基突变,第321号囊胚发生11个碱基的单碱基突变,ZFN介导的打靶效率为0.54%。本研究进一步验证了ZFN基因编辑技术在敲除猪MSTN基因上应用的可行性,为MSTN基因敲除猪的制备提供了依据。
甘肃高山细毛羊瘦素基因Leptin第3外显子多态性与生长速度相关性分析
Association Analysis between Polymorphism of Exon 3 of Leptin Gene and Growth Traits in Gansu Alpine Merino(Ovis aries)
刘秀1,安清明2,胡江3,王继卿3,李少斌3,罗玉柱4
2014, 22(4): 470-475  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (300 KB)  ( 289 )
摘要
瘦素(Leptin)是由肥胖基因(obese)编码,由脂肪细胞分泌的一种多肽激素,是研究牛、羊生长发育和肉质等性状的重要候选基因。为探讨Leptin基因与绵羊生长速度的相关性,本研究利用单链构象多态性 (single strand conformation polymorphism, SSCP)分析技术对甘肃高山细毛羊(Ovis aries)Leptin基因第3外显子进行遗传多样性检测,并对不同基因型及等位基因与生长速度的相关性进行分析。结果表明,在甘肃高山细毛羊Leptin基因第3外显子上共检测到4个(A~D)等位基因和2个SNPs(G271A和G433A),构成4个基因型(AA、AB、AC和AD),其中2个(B和D)等位基因和1个SNPs(G433A)为首次发现,等位基因A和基因型AC频率分别为0.6586和0.4095,为优势等位基因和基因型;与生长速度相关性分析发现,基因型AC对1月龄、2月龄和4月龄个体体重影响显著(P<0.05)高于同等阶段其他基因型个体,等位基因C与1月龄、2月龄、4月龄体重和平均日增重关联性均显著(P<0.05)。本研究显示,甘肃高山细毛羊Leptin基因第3外显子遗传多样性丰富,可以通过选留携带等位基因C和基因型AC的个体提高甘肃高山细毛羊的生长速度,研究结果也为绵羊Leptin基因的遗传特征研究提供基础数据。
超低温冷冻保存对七带石斑鱼胚胎酶活性的影响
Effects of Cryopreservation on Enzyme Activity in Seven-band Grouper Epinephelus septemfasciatus Embryos
姜静1,田永胜2,3,翟介明4,陈松林5
2014, 22(4): 476-485  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (347 KB)  ( 289 )
摘要
七带石斑鱼(Epinephelus septemfasciatus)是一种生长速度快、低温下耐受性强具有较高经济价值的海水鱼类,在自然环境中种群数量较少,对其种质资源进行长期保存迫在眉睫。本研究以七带石斑鱼胚胎为实验材料进行种质冷冻保存, 探讨超低温冷冻(-196 ℃)对七带石斑鱼胚胎内超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase, SOD)、肌酸激酶(creatine kinase, CK)、Na+/K+-ATPase、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶 (glutathione peroxidase, GSH-Px)活性的影响,以检测抗冻剂在冷冻保存中对胚胎的影响。本研究分别测定了经过PM(24% 1,2-丙二醇(PG)+16%甲醇(MeOH))、PMG (15.75% 1,2-丙二醇+8.75%甲醇(MeOH)+8.75%甘油(Gly))和PMGT(15.75% 1,2-丙二醇+8.75%甲醇(MeOH)+8.75%甘油(Gly)+5%海藻糖(trehalose)) 3种玻璃化液处理冷冻前后七带石斑鱼胚胎内6种酶活性的变化。结果表明,胚胎分别经过以上3种玻璃化液处理后,6种酶活性均发生显著性变化,与冷冻前相比,冷冻后胚胎内MDA酶活性显著升高(P<0.05);与之相反,冷冻后胚胎内的SOD、CK、Na+/K+-ATPase、LDH和GSH-Px酶活性与冷冻前相比,均显著下降,且差异显著(P<0.05)。而在PM玻璃化液处理后的未冷冻胚胎中Na+/K+-ATPase的表达量与对照组无显著性差异(P>0.05)。冷冻使MDA酶活性显著升高,而使其他5种酶的表达量水平降低。PM玻璃化液对CK和Na+/K+-ATPase的活性影响较小,说明对胚胎具有一定的保护作用。本研究为七带石斑鱼胚胎超低温冷冻保存提供理论依据。
细菌酶制剂对烟叶中蛋白质的降解作用研究
Using Bacterial Enzyme to Degrade Protein in Tobacco(Nicotiana tabacum) Leaves
王继莲1,李明源1,马永凯2,王毅2,魏云林3
2014, 22(4): 486-494  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (511 KB)  ( 348 )
摘要
如何有效利用外源酶降解烟叶中的残留蛋白质,进一步提升烟叶质量成为烟草行业研究的新课题。本研究通过对玉溪烤烟叶面的细菌菌株的筛选鉴定,得到一株高产蛋白酶菌株,对其发酵培养制备成酶制剂,测定酶制剂活力并进行酶制剂性质研究。通过正交试验设计考察该酶制剂在不同施酶量(40、80和120 U/g烟叶)、温度(25、35和45 ℃)、相对湿度(50%、60%、70%)和作用时间(30、60和90 h)条件下对烟草(Nicotiana tabacum) K326中蛋白质的降解作用,并进一步分析了最优条件处理下烟叶香气成分的含量变化。结果表明,分离自烤烟烟叶表面的高产蛋白酶活菌株为短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)B1,所产蛋白酶活力为4 200 U/mL,最适温度50 ℃,最适pH 6.0。正交试验表明,其降解烟草蛋白的最适水平为加酶量120 U/g、温度35 ℃、相对湿度70%、作用时间60 h,蛋白质降解率为18.64%,氨基酸增加率为12.72%, 同时烟叶中各香气成分也有不同程度增加。研究结果提示,以玉溪烟叶表面的细菌菌株为材料制得的细菌酶制剂处理醇化烟叶,可有效降解烟草中的大分子蛋白,缩短烟叶醇化时间,同时烟叶品质得到提升,该酶制剂可望在工业生产中应用。
犬瘟热病毒磷蛋白的表达及抗体制备
Expression and Antibody Preparement of Canine distemper virus Phospho-protein (P)
王晓杜1,袁庄川2,梅匀安2,张敏2,周圻2
2014, 22(4): 495-501  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (772 KB)  ( 217 )
摘要
犬瘟热病毒(Canine distemper virus, CDV)是一种急性高度接触性传染病病原,可引起犬(Canis)、猫(Felis)等多种属动物发热、腹泻、肺炎和中枢神经系统紊乱,其磷蛋白(phospho-protein, P)在病毒复制和致病中具有重要作用。本研究根据犬瘟热病毒P蛋白基因(GenBank No. AF164967)设计引物,RT-PCR扩增得到CDV-P基因片段,亚克隆到原核表达载体pET-28(a)上,构建重组原核表达质粒pET-28(a)-CDV-P,转化大肠杆菌 (Escherichia coli) BL21(DE3)菌株,异丙基硫代半乳糖苷 (isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside, IPTG)诱导表达重组his-CDV-P蛋白,His-band纯化后获得高纯度重组蛋白,纯化蛋白免疫balb/c小鼠,制备了小鼠抗CDV-P抗体,检测CDV感染细胞内P蛋白的表达和细胞定位,检测不同感染时间细胞内P蛋白的表达。SDS-PAGE电泳结果表明,获得重组蛋白的分子量大小为65 kD,表达的蛋白以包涵体形式存在,占总菌体蛋白的35%以上,纯化后占总蛋白60%以上;Western blot检测表明,小鼠抗CDV-P抗体能特异性识别原核表达产物和病毒感染表达产物,CDV-P在感染细胞内具有两种表现形式(磷酸化和非磷酸化);间接免疫荧光结果显示,该蛋白在胞浆和胞核中都存在;CDV-P在病毒感染的早期和晚期都有表达,随着感染时间延长表达逐渐增加,并且其磷酸化水平也逐渐增加。本研究制备了重组P蛋白和多克隆抗体,检测了P蛋白在感染细胞内的表达和定位,为P蛋白功能和CDV致病机理研究提供基础资料。
 
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