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农业生物技术学报  2017年 25卷 2期  刊出日期:2017-01-03
 
研究评述与展望
微生物对赭曲霉毒素A的生物脱毒机理研究进展
The Progress on the Mechanism of Biological Detoxification of Ochratoxin A by Microbes
王玉萍 黄昆仑 梁志宏
2017, 25(2): 316-323  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (2857 KB)  ( 405 )
摘要
摘 要 赭曲霉毒素A(ochratoxin A, OTA)是一类在危害性上仅次于黄曲霉毒素(aflatoxin, AF)的真菌毒素,其广泛存在于谷物、粮食、果汁、啤酒中。大量受OTA污染的谷物等严重危害了人和动物的健康,因此脱除或降解食品及其原料中的OTA对食品安全至关重要。近年来,随着对OTA脱毒研究的深入,OTA的生物脱毒得到越来越多研究人员的关注。OTA的生物脱毒主要是通过吸附作用或者酶促反应降解毒素或者修饰毒素分子而达到脱毒的目的,目前发现的主要脱毒酶包括一些蛋白酶、OTA降解酶和几种商业酶。羧肽酶A作为蛋白酶的一种,是目前被发现最多、应用最广的一种OTA脱毒酶。而且OTA的生物脱毒以其环境友好、对营养物质无损伤,高效低毒、特异性强,污染小、快速等特点已成为目前的研究热点。论文以生物脱毒为背景,主要对OTA生物脱毒的方法和机理进行了简要的介绍,包括脱毒酶的提取及脱毒酶的脱毒机理等。
BMP15基因研究进展
Advances in BMP15 Gene Research
覃玉凤 李维 陈瑶生 何祖勇
2017, 25(2): 324-334  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (877 KB)  ( 669 )
摘要
摘 要 骨形态发生蛋白15(bone morphogenetic protein 15, BMP15)属于转移生长因子-β超家族成员,与生长分化因子9(growth differentiation factor 9, GDF9)结构同源且功能类似,故又被称为GDF9B。BMP15蛋白作为一种卵母细胞分泌因子(oocyte-secreted factor, OSF),主要在雌性动物卵母细胞中表达并被分泌到胞外,通过结合到卵母细胞周围颗粒细胞/鞘细胞膜上的特异性受体行使生物学功能。研究表明,BMP15能够以同源二聚体或与GDF9形成异源二聚体的方式参与调节卵泡发育和固醇类激素生成等生理过程。在畜牧生产中,提高家畜的繁殖力具有重要的经济意义,而影响繁殖力的关键因素是家畜的排卵率和产仔数。BMP15已被鉴定为控制绵羊(Ovis aries)排卵数和多胎性状的一个主效基因,但关于BMP15基因对其他家畜繁殖性状的影响的研究报道相对较少。本文总结了BMP15基因的功能以及其在不同物种之间的生物学功能差异,以期为进一步研究其调控功能提供有益的参考。此外,基于基因组编辑技术的飞速发展,本文展望未来可通过对BMP15基因进行精确的遗传修饰,从而培育出具有高繁殖力的家畜新品种。
研究论文与报告
陆地棉GhNAC63基因的克隆及功能分析
Cloning and Functional Analysis of GhNAC63 Gene in Upland Cotton (Gossypium hirsutum)
郭亚宁 窦玲玲 马启峰 赵凤利 庞朝友 魏恒玲 王寒涛 范术丽 喻树迅
2017, 25(2): 173-185  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (12514 KB)  ( 490 )
摘要
为了丰富棉花中NAC转录因子的功能研究,挖掘胁迫衰老相关NAC基因,本研究基于陆地棉(Gossypium hirsutum)基因组数据,克隆并分析了JUNGBRUNNEN1的同源基因GhNAC63及其启动子,并通过qRT-PCR技术分析了GhNAC63在不同衰老特性棉花品种子叶发育过程中的表达模式,以及GhNAC63在不同生长条件下,对不同胁迫处理的响应。构建了35S::GhNAC63过表达载体,转入拟南芥(Arabidopsis thaliana),同时利用pYL156-pYL192病毒诱导的基因沉默体系,抑制棉花中GhNAC63的表达,并观察棉花表型。基因序列分析结果表明GhNAC63定位于陆地棉染色体骨架scaffold246.1上,其启动子序列包含多种胁迫响应相关的顺式元件;基因表达模式结果表明,GhNAC63在纤维发育初期、花、真叶、茎及子叶中优势表达,在子叶发育中期表达量达到最高,并能够响应多种逆境胁迫,其中GhNAC63对乙烯胁迫的响应,在各种环境下均表现敏感;转基因结果表明GhNAC63过表达导致拟南芥对乙烯和干旱更敏感,而抑制棉花中GhNAC63的表达可以使植株生长更加健壮。本研究初步证明GhNAC63在拟南芥中负调控乙烯胁迫,同时负调控棉花生长发育,丰富了棉花中NAC转录因子的研究,为培育抗胁迫衰老转基因棉花材料奠定了基础。
鸡CREPT基因的克隆及其在鸡DF-1细胞中的表达
Cloning of Chicken (Gallus gallus) CREPT Gene and Its Expression in Chicken DF-1 Cells
靳锴 余盺健 赵瑞丰 王颖洁 左其生 张亚妮 李碧春
2017, 25(2): 186-195  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (7508 KB)  ( 190 )
摘要
本研究旨在检测CREPT(cell-cycle related and expression-elevated protein in tumor)基因的组织表达特异性,克隆其编码区并构建重组载体转染DF-1(D fibroblast-1, DF-1)细胞并制备多克隆抗体,为初步研究鸡(Gallus gallus) CREPT基因参与调控细胞周期的生物学功能提供理论依据。以鸡生殖嵴cDNA为模板扩增CREPT基因CDS区,并对该基因进行了蛋白质结构预测和组织表达谱分析。将该基因与pcDNA3.1和pEGFP-N1载体相连获得重组表达载体pcDNA3.1-CREPT和pEGFP-CREPT之后,转染鸡DF-1细胞,并采用基因免疫法制备CREPT基因多克隆抗体并检测效价,利用qRT-PCR检测过表达CREPT基因后DF-1细胞内相关基因的表达情况。生物信息学分析发现,鸡CREPT编码区序列总长978 bp,编码325个氨基酸,该氨基酸序列中存在一个RPR结构域(regulation of nuclear pre-mRNA domain)和卷曲结构域;以原鸡(G. gallus)CDS序列为模板成功克隆的如皋黄鸡(G. domesticus)CREPT基因长978 bp,测序结果准确,与原鸡CDS序列一致,同源性100%;组织表达谱分析显示,CREPT在睾丸、卵巢和大脑中mRNA表达量较高(P<0.01),而在肠组织(P<0.01)、骨骼肌(P<0.05)和脾脏(P<0.05)中的mRNA表达量较低;成功构建重组表达载体pcDNA3.1-CREPT和pEGFP-CREPT;转染融合表达载体pEGFP-CREPT后显示,CREPT表达于DF-1细胞质中;使用基因免疫法制备多克隆抗体血清,免疫荧光检测(immunogen fluorescent assay, IFA)检测显示,制备的多克隆抗体最佳效价为1∶10,Western blot证实,pcDNA3.1-CREPT真核表达载体成功表达且抗血清效果良好,qPCR检测结果表明,pcDNA3.1-CREPT载体能够在DF-1上过表达CREPT基因,并引起细胞周期调控相关基因p15RS(P15 related gene on G1/S progression)、转录因子4(transcription factor 4, TCF4)、细胞周期蛋白D1(cyclinD1)和 β-链蛋白(b-catein)的表达变化。本研究成功克隆了鸡CREPT基因,并制备了具有特异性的多克隆抗体,该基因在DF-1细胞质中表达,CREPT基因的表达能下调p15RS基因的表达(P<0.01),上调TCF4(P<0.05)、cyclinD1(P<0.01)和b-catein(P<0.01)的表达,该研究结果为进一步研究鸡CREPT基因的生物学功能提供了理论依据。
宁海黄鸡和广西黄鸡KLF7基因多态性及其与屠体性状的相关分析
Polymorphisms of KLF7 Gene in Ninghai and Guangxi Yellow Chickens (Gallus gallus) and Its Association with Carcass Traits
董定娟 曹海月 董信阳 尹兆正
2017, 25(2): 282-290  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (877 KB)  ( 206 )
摘要
摘 要 Kruppel样因子7(Kruppel-like factor, KLF7)是参与脂肪代谢的一个因子,其对鸡(Gallus gallus) 生长和屠体性状的相关研究较少。本研究采用600K Affymetrix Axiom Chicken SNP芯片技术,研究鸡KLF7基因单核苷酸多态性(SNPs)及其与屠体性状的相关性。本实验经对宁海黄鸡和广西黄鸡各59个个体进行基因分型,在KLF7基因上共发现38个SNPs位点,其中4个SNPs位点位于外显子上。除宁海黄鸡T16936C、A18000C、C33569T、T34758C和T40474G位点以及广西黄鸡A18715C和T45125A位点外,其余位点均处于Hardy-Weinberg 平衡状态,多态信息含量显示,宁海黄鸡和广西黄鸡KLF7基因大多数位点属中度多态。各SNPs位点与宁海黄鸡和广西黄鸡屠体性状相关性分析结果表明,分别有7个和6个SNPs位点对部分屠体性状有显著或极显著影响(P<0.05 或 P<0.01)。其中,A18000C和T45125A两个SNPs位点对宁海黄鸡和广西黄鸡屠体性状均有显著或极显著影响(P<0.05 或P<0.01)且宁海黄鸡有AA、AB和BB 3种基因型,而广西黄鸡仅有AB和BB两种基因型。宁海黄鸡A18000C位点AB型的胸肌率极显著高于BB型(P<0.01),T45125A位点AB型的半净膛率和全净膛率极显著高于AA型(P<0.01),显著高于BB型(P<0.05),AB型的腹脂重和腹脂率显著高于AA型和BB型(P<0.05);广西黄鸡A18000C位点AB型的胸肌率显著高于BB型(P<0.05),T45125A位点AB型的屠宰率、半净膛率、全净膛重和全净膛率显著高于BB型(P<0.05)。研究结果表明,KLF7基因对鸡屠体性状有一定的基因效应,为鸡屠体性状具有潜力的候选基因,可作为鸡屠体性状的分子标记辅助选择。
猕猴桃果实软化过程中AcPG基因的克隆与表达
Cloning and Expression of Polygalacturonase Gene (AcPG) During Fruit Softening of Kiwifruit (Actinidia chinensis)
陈义挺 赖瑞联 程春振 冯新 屈蒙蒙 刘萍元 陈文光 吴如健
2017, 25(2): 205-213  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1171 KB)  ( 442 )
摘要
摘 要 猕猴桃(Actinidia chinensis)具有很高的营养和保健功能,然而其果实贮藏过程中容易软化从而影响其商品品质。多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase, PG)参与果胶的降解,与果实软化密切相关。为了解猕猴桃贮藏过程中果实软化的分子机理,本研究以米良一号猕猴桃果实为材料,研究室温、低温和脱落酸(abscisic acid, ABA)处理下猕猴桃果实硬度、可滴定酸、可溶性固形物和维生素C等生理指标变化,同时对其多聚半乳糖醛酸酶基因(AcPG)进行克隆(GenBank登录号: KY 129958)、生物信息学和表达分析。结果表明,在贮藏过程中,猕猴桃果实硬度和可滴定酸含量总体呈下降趋势,而可溶性固形物和维生素C含量逐步上升,其中ABA处理加快了猕猴桃果实软化,而低温贮藏可减缓猕猴桃硬度下降;克隆获得猕猴桃AcPG开放阅读框1 545 bp,编码514个氨基酸;生物信息学分析发现,AcPG属于不稳定蛋白,含有信号肽、跨膜螺旋结构、多聚半乳糖醛酸酶保守结构域和多个磷酸化位点,亚细胞可能定位于细胞壁上,进化上AcPG与其他物种的亲缘关系较远;qRT-PCR分析发现,室温和低温贮藏过程中猕猴桃软化后,AcPG的相对表达量也相应降低,但AcPG能够明显响应ABA诱导。研究认为,低温贮藏有利于猕猴桃采后保鲜和化学品质保持,且AcPG参与了猕猴桃果实软化过程。实验结果为进一步利用分子生物学技术研究猕猴桃果实软化提供了理论依据。
棉花逆境应答GhWRKY2基因的结构与功能预测
Functional Prediction of Stress Response GhWRKY2 Gene in Cotton (Gossypium hirsutum)
司爱君 余渝 陈红 田琴
2017, 25(2): 222-230  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (4444 KB)  ( 369 )
摘要
摘 要 WRKY是一类与植物抗逆相关的转录因子,通过激活下游一系列抗逆应答基因的表达而提高植株的综合抗性。本研究通过基因芯片从陆地棉(Gossypium hirsutum)中筛选出一个逆境诱导WRKY转录因子基因GhWRKY2,属于Ⅱ亚组。采用RT-PCR技术获得GhWRKY2基因cDNA全长,并对其进行序列分析及结构功能预测。根据GhWRKY2蛋白序列进行同源性搜索,得到与GhWRKY2蛋白序列相似度较高的其他物种的蛋白序列,使用MEGA7软件对GhWRKY2蛋白序列及其同源序列进行多序列比对分析并构建同源物种间系统进化树。利用在线工具ProtParam和Motif scan 对GhWRKY2进行氨基酸理化性质分析;利用SMART在线工具进行蛋白序列分析;利用SWISS-MODEL在线工具分别对GhWRKY2基因结构和三级结构进行分析。结果表明,GhWRKY2核苷酸序列ORF为942 bp,编码313个氨基酸,预测蛋白分子量为34.22 kD,等电点为8.76。在拟南芥原生质体中,GhWRKY2定位于细胞核内,且具有转录激活活性。逆境应答GhWRKY2基因的克隆,为进一步从分子水平上验证其抗逆生物学功能以及揭示棉花非生物胁迫抗逆机制奠定基础,并为棉花抗逆育种提供新的候选基因。
象耳豆根结线虫纤维素结合蛋白Me-cbp-1基因的克隆与功能分析
Cloning and Functional Analysis of a Cellulose Binding Protein Gene Me-cbp-1 from the Root-Knot Nematode Meloidogyne enterolobii
龙海波 魏丽莎子 赵志祥 陈绵才
2017, 25(2): 196-204  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (3782 KB)  ( 424 )
摘要
摘 要 纤维素结合蛋白(cellulose binding protein, CBP)是植物寄生线虫在侵染过程中分泌的重要效应蛋白。为了获得象耳豆根结线虫 (Meloidogyne enterolobii) 纤维素结合蛋白序列信息、并分析其在线虫寄生致病过程中的功能地位,本研究利用已构建的象耳豆根结线虫二龄幼虫转录组数据库,结合cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends, RACE)技术克隆了象耳豆根结线虫纤维素结合蛋白基因Me-cbp-1 (GenBank 登录号: KU350655) cDNA全长序列。生物信息学分析表明,Me-cbp-1 cDNA全长809 bp,其5'末端和3'末端的非编码区长度分别为43和 139 bp, 以及含有1个长度为627 bp的完整开放阅读框(ORF),推导编码208个氨基酸。预测蛋白Me-cbp-1含有起分泌功能的信号肽结构和纤维素结合结构域。同源性搜索比对分析表明,象耳豆根结线虫Me-cbp-1与南方根结线虫 (M. incognita)、爪哇根结线虫(M. javanica)及花生根结线虫(M. arenaria)纤维素结合蛋白具有88%~91%的相似性。原位杂交显示,Me-cbp-1在象耳豆根结线虫二龄幼虫的亚腹食道腺细胞特异表达。利用RNAi技术对象耳豆根结线虫二龄幼虫的Me-cbp-1基因进行沉默后,导致二龄幼虫的侵染率显著降低。本实验结果初步证明了纤维素结合蛋白在象耳豆根结线虫二龄幼虫侵染寄主的过程中具有重要地位,推测其通过与细胞壁主要成分纤维素结合,促进植物细胞壁的软化和降解,从而有利于提高线虫的侵染和寄生能力。本研究为揭示象耳豆根结线虫分子寄生致病机制以及进一步研究防治根结线虫病害新策略提供了理论依据。
以表皮葡萄球菌LuxS为靶点的反义锁核酸对生物被膜的影响
Influence of Antisense LNA Targeted LuxS Transcription on Biofilm Formation in Staphylococcus epidermidis
管翠萍 何芳 卢金霞 冯峰 周学章
2017, 25(2): 291-298  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (2307 KB)  ( 376 )
摘要
摘 要 细菌生物被膜的形成是导致细菌耐药性升高的主要原因,表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)作为条件致病菌,一旦形成生物被膜后会粘附在医疗器械和病灶上造成反复感染,难以治疗。以细菌群体感应系统作为抑制生物被膜形成的研究靶点近年来受到广泛关注。S-核糖基高半胱氨酸酶(S-ribosyl homocysteine lyase, LuxS)是合成自诱导信号分子2(autoinducer-2, AI-2)的关键酶,构成了细菌内依赖LuxS基因产物的AI-2群体感应系统(AI-2/LuxS)。本研究以生物被膜形成初期为时间点,利用反义锁核酸技术阻断表皮葡萄球菌内AI-2/LuxS群体感应系统中的关键酶LuxS基因的表达,比较该基因被阻断前后对其他相关产膜基因的表达、Al-2信号分子的活性以及生物被膜形成能力等方面的影响。结果表明,针对LuxS mRNA序列设计的两条反义锁核酸序列LNA81和LNA352,相比而言,LNA81的抑制效果更佳,其他与被膜形成的相关基因除σ因子B(sigma factor B, sigB)和细胞间粘附因子AB(intercellular adhesion AB, icaAB)表达量上调外,附属调节子A(staphylococal accessory regulator A, sarA)、聚集相关蛋白(accumulation-associated protein, aap)、纤维蛋白原结合蛋白(fibrinogen-binding protein, fbe)和自溶素E(autolysin E, atlE)的表达量均下调,AI-2信号分子活性在一定时间内与对照组相比有所降低。由此说明,LuxS基因表达被部分抑制后会影响AI-2信号分子的活性以及其他被膜相关基因的表达,最终导致生物被膜形成能力减弱。本研究为深入探讨AI-2/LuxS群体感应系统在表皮葡萄球菌生物被膜形成过程中所起的调控作用提供了理论依据,同时也为抗产膜型表皮葡萄球菌形成的感染提供更多有效的潜在靶点和治疗方案。
中国南部和西北地区山羊mtDNA D-loop区遗传多样性及群体分化
The Genetic Diversity of mtDNA D-loop and the Differentiation of Goats (Capra hircus) in South and Northwest of China
郝荣超 王国华 梁菲菲
2017, 25(2): 258-266  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1264 KB)  ( 265 )
摘要
摘 要 家养山羊(Capra hircus)由野生山羊进化而来,我国家养山羊适应性强,分布范围广,品种资源丰富。长期的自然选择和人工选择,可能会导致南北地区家养山羊遗传多样性及分化有一定差别。为了了解中国南部地区和西北地区家养山羊遗传多样性及其起源分化,本研究对南部地区5个家养山羊品种69个个体线粒体DNA D-loop区进行了测序,结合所下载的西北地区3个品种33条山羊序列进行数据分析。结果发现,南部地区家养山羊平均单倍型多样性(haplotype diversity, Hd)和平均核苷酸多样性(nucleotide diversity, π)分别为0.954±0.005和0.019 57±0.002 10,西北地区山羊分别为0.919±0.106和0.019 08±0.001 15;不同群体的中性检验Fu′s Fs值为较大负值(P<0.05),离差平方和(sum of squares of deviations, SSD)与Raggedness 值统计检验均差异不显著,表明核苷酸不配对分布未偏离群体扩张模型,通过核苷酸错配分布分析发现,对于整个单倍型群体来说在13、37、61碱基处各有一个峰值;NJ(neighbor-joining)聚类分析指出,所有山羊序列共分为两大支系(A支系和B支系),南部和西北地区山羊在两支系中均有分布。结果表明,中国南部地区山羊遗传多样性略高于西北地区山羊群体,但较几年前有所下降;对于整个单倍型群体以及A、B支系来说,均经历过群体扩张,对整个群体来说至少发生过3次扩张事件;捻角野山羊(C. aegagrus)是本研究所涉及的中国南部和西北地区家养山羊的野生祖先。本研究为进一步了解中国南部与西北地区山羊起源分化以及遗传多样性提供理论支持,并为地方山羊品种保护提供理论依据。
牛支原体武威株fba基因的克隆、表达及亚细胞定位
Cloning, Expression and Subcellular Localization of fba Gene in Mycoplasma bovis Wuwei Strain
高翔 邢小勇 冯娜 薛慧文 温峰琴 包世俊
2017, 25(2): 274-281  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1389 KB)  ( 584 )
摘要
摘 要 牛支原体(Mycoplasma bovis, Mb)是牛(Bos taurus)的一种重要致病性支原体,其感染可引起牛的多种疾病。果糖二磷酸醛缩酶(fructose bisphosphate aldolase, FBA)是参与糖酵解过程中的关键酶,为3-磷酸甘油醛脱氢反应提供底物,并广泛存在于生物界中。为了研究FBA在Mb细胞内的分布,本研究参照GenBank中Mb PG45株fba基因序列设计特异性引物,应用PCR扩增获得Mb武威株fba基因并将其克隆至pMD19-T载体,在完成测序及基因优化的基础上,构建原核表达载体pET-fba并转化大肠杆菌(Escherichia coli)表达菌Transetta (DE3)后经异丙基硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside, IPTG)诱导表达,表达产物纯化后免疫新西兰兔(Oryctolagus cuniculus)制备多克隆抗体,并采用间接酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)测定抗体效价。进而应用Western blot对Mb FBA在细胞内的分布进行了初步的定位。结果表明,Mb武威株fba基因编码框全长876 bp (GenBank登录号: KX828563),编码292个氨基酸,优化后的基因在大肠杆菌中成功获得表达,重组蛋白rMbFBA大小约为34 kD,主要以可溶性蛋白的形式存在;ELISA测定制备的多克隆抗体效价为1∶25 600,Western blot分析结果显示,该蛋白具有良好的免疫原性,且在Mb胞浆及膜表面均有分布。上述结果为进一步研究Mb FBA的生物学功能提供了理论依据。
猪APP rOmpP2诱导小鼠抗攻击感染的免疫保护力研究
Immune Protection Research Against Challenge Infection in Mice (Mus musculus) Induced by APP rOmpP2 of Porcine (Sus scrofa)
胡佩佩 杨婷婷 黄复深 唐昭山 张宇航
2017, 25(2): 299-306  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1522 KB)  ( 182 )
摘要
摘 要 猪传染性胸膜肺炎(porcine contagious pleuropneumoni, PCP)是由胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae, APP)感染猪(Sus scrofa)引起的一种接触性呼吸道疾病,是世界养猪业的五大疫病之一。为检测猪APP重组外膜蛋白P2 (recombinant outer membrane protein P2, rOmpP2)的免疫保护作用,本研究根据GenBank中已报道的APP OmpP2基因序列设计引物对,以APP的基因组为模板PCR扩增OmpP2,测序后在NCBI登录(登录号: KM357903),并进行生物信息学分析,该基因由1 131 bp组成,编码一个含376个氨基酸的蛋白质,为一外膜孔道蛋白,该编码蛋白在APP不同的血清型之间具有很高同源性。将rOmpP2亚克隆至pET32a(+)载体,转化大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3),用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-1- thiogalactopyranoside, IPTG)诱导表达APP rOmpP2蛋白,经十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)检测以及Western blot鉴定,结果表明,在42 kD处出现特异性条带,重组菌表达的rOmpP2能够被相应的阳性血清识别。动物保护实验采用BALB/c小鼠 (Mus musculus)进行,免疫球蛋白G(immunoglobulin G, IgG)抗体滴度采用酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immuno sorbent assay, ELISA)检测。结果表明,铝佐剂+50 μg rOmpP2、铝佐剂+30 μg rOmP2及铝佐剂+10 μg rOmpP2组中,小鼠的存活率分别为50%,30%和10%,佐剂组和生理盐水对照组全部死亡,存活小鼠精神状况慢慢恢复正常,并采食。rOmpP2皮下免疫注射可诱导小鼠产生免疫应答和较高的抗攻击感染的免疫保护力。研究结果为进一步筛选猪传染性胸膜肺炎分子疫苗提供了基础资料。
黄肿树JcFATA基因组织表达特性及其启动子克隆与表达分析
Expression of JcFATA Gene in Jatropha curcas and Its Promoter Cloning and Analysis
刘颖 杨亚利 殷学贵 李林峰 朱宏波 陆建农 施玉珍
2017, 25(2): 214-221  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (4160 KB)  ( 255 )
摘要
摘 要 植物脂酰-酰基载体蛋白硫酯酶A(fatty acyl acyl carrier thioesterase, FATA)在脂肪酸合成代谢过程中具有重要的调控作用。目前有关黄肿树(Jatropha curcas)脂酰-ACP硫酯酶A基因(JcFATA)和其启动子的表达模式均还未见报道。为了研究JcFATA基因的表达模式,本研究利用半定量RT-PCR和实时荧光定量(qRT-PCR)检测了JcFATA基因的时空表达特异性。结果表明,JcFATA基因在黄肿树的多个组织部位都有表达,尤其是在根、花和叶中表达量较高。为了分析JcFATA基因启动子的组织表达模式,本研究将克隆的JcFATA基因启动子片段(PJcFATA)插入到双元表达载体pCAMBIA1300G中,成功构建了JcFATA基因启动子驱动的β-葡糖醛酸酶(β-glucuronidase, GUS)基因融合表达载体(p1300G-PJcFATA-GUS);通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的转化方法将重组质粒转入野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana),经过潮霉素筛选,最后对抗性苗进行PCR检测和GUS组织化学分析。PCR检测结果表明,JcFATA基因启动子片段已经成功整合到拟南芥基因组中(JGD登录号: Jcr4S00539)。对不同发育时期的拟南芥植株进行GUS组织化学染色分析,结果显示GUS活性具有明显的时空特异性,在根、花和叶中的染色较深,有很强的GUS活性。本研究结果为进一步研究JcFATA基因及其启动子功能提供了理论依据。
鸭源NDV激活鸡和鸭先天性免疫应答的比较研究
Comparison of Host Innate Immune Response of Chicken (Gallus gallus) and Duck (Anas platyrhynchos) Infected with Duck-origin Newcastle disease virus
刘伟杰 孔正杰 李海燕 刘志强 杨少华 黄艳艳 张秀美 张琳 吴家强
2017, 25(2): 307-315  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1218 KB)  ( 237 )
摘要
摘 要 鸡(Gallus gallus)和鸭(Anas platyrhynchos)是新城疫病毒(Newcastle disease virus, NDV)的主要宿主,但对于NDV感染的反应差异显著,先天性免疫应答在其中起重要作用。为了比较鸭源NDV激活鸡和鸭先天性免疫应答的不同,阐明先天性免疫应答在宿主致病性差异产生中的作用,以SD03(鸭源NDV)对鸡和鸭的致病性比较研究为基础,利用荧光定量PCR对不同时间点外周血中模式识别受体(pattern recognition receptors, PRRs)、细胞因子、抗病毒蛋白和主要组织相容性复合体分子(major histocompatibility complex, MHC) mRNA的表达量进行检测和比较。结果表明,SD03在鸡脾脏中的复制效率高于鸭;免疫基因中Toll样受体7(toll-like receptor 7, TLR-7)、白介素1β(interleukin 1β, IL-1β)、IL-2、IL-6、IL-8、干扰素β(interferon β, IFN-β)、MHC Ⅰ和MHC Ⅱ在鸡和鸭外周血中的表达模式不同且表达量变化趋势差异显著;除IL-2外,所有检测基因在鸡外周血中的表达量明显高于鸭。研究结果在机体水平上展示了NDV诱导鸡和鸭先天性免疫反应的不同,并分析了其在致病性差异产生中的作用,为全面理解NDV对不同禽类的致病机制提供了数据支持。
干扰TIP47基因对奶山羊乳腺上皮细胞脂滴形成及相关基因表达的影响
Effects of RNAi Expression of TIP47 on Lipid Droplet Formation and the Expression of Related Genes in Goat (Capra hircus) Mammary Epithelial Cells
张倡珲 郝娟 罗军 石恒波 史怀平 许会芬
2017, 25(2): 250-257  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (4709 KB)  ( 214 )
摘要
摘 要 47 kD尾部相互作用蛋白(tail-interacting protein 47, TIP47)在脂滴形成与代谢过程中具有重要调控作用,研究其在乳脂滴形成过程中的作用对调控羊(Capra hircus)乳品质具有重要意义。本研究采用BLOCK-iT小发夹RNA(short hairpin RNA, shRNA)腺病毒(Adenovirus)干扰系统,根据奶山羊TIP47基因序列,在线设计并合成干扰shRNA。将有效shRNA序列构建载体,并在293A细胞中包装腺病毒。利用腺病毒载体干扰乳腺上皮细胞TIP47基因表达后,检测胞内脂肪酸代谢基因及脂滴的变化。结果表明,筛选到有效shRNA序列并获得高滴度TIP47基因的干扰腺病毒Ad-shRNA-888。Ad-shRNA-888感染山羊原代乳腺上皮细胞后发现,TIP47 mRNA表达量下调61%(P<0.01)。干扰TIP47基因的表达后,甘油三酯水解酶基因(adipose triglyceride lipase, ATGL)下调了15%,而脂肪酸合酶基因(fatty acid synthase, FASN)和激素敏感脂酶基因(hormone-sensitive lipase, HSL)分别上调1.77(P<0.05)和2.8(P<0.01)倍,硬脂酰辅酶A去饱和酶基因(stearoyl-CoA desaturase, SCD)表达水平变化不显著。油红O结果显示干扰TIP47基因可以降低细胞脂滴(lipid droplets, LD)的形成。本研究对TIP47基因进行干扰,发现其在奶山羊乳腺细胞脂滴形成过程中有重要调控作用,为进一步研究TIP47基因对脂滴代谢的影响提供一定的理论依据。
烯效唑(S3307)对干旱胁迫下薏苡幼苗生长及生理特性的影响
Effect of Uniconazole (S3307) on Growth and Physiological Characteristics of Coix (Coix lachryma-jobi) Seedlings Under Drought Stress
黄玉兰 向君亮 殷奎德
2017, 25(2): 231-239  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (8882 KB)  ( 131 )
摘要
摘 要 薏苡(Coix lachryma-jobi)是一种药食兼用的作物,干旱是限制薏苡种植和生长最为主要的因素。为探讨烯效唑(uniconazole, S3307)在薏苡苗期抗旱方面的应用效果,本研究采用营养液水培法,以 薏辽5号为材料,研究在温室条件下,外源S3307对干旱胁迫下薏苡生长指标、抗氧化酶活性、叶绿体含量及超微结构的影响。结果表明,9 mg/L S3307显著提高了干旱胁迫下薏苡幼苗的茎粗和生物量(P<0.05)。茎粗比干旱组(S0)提高了16.19%,地上、地下生物量比S0分别提高了19.56%和22.75%。另外,9 mg/L S3307组中,过氧化物酶 (peroxidase, POD),过氧化氢酶(catalase, CAT) 和超氧化物歧化酶 (superoxide dismutase, SOD)活性显著增加(P<0.05),其中根系的抗氧化酶活性要显著高于叶片(P<0.05)。在所有处理组中,9 mg/L S3307组中叶绿体含量最高,比干旱组增加7.35% (P<0.05)。同时,S3307能够减轻干旱胁迫下对叶片和根系细胞超微结构的影响;9 mg/L S3307能够有效减轻干旱胁迫对薏苡幼苗的伤害。研究结果为明确S3307缓解薏苡抗旱能力的生理机制提供了基础资料,同时为S3307在薏苡抗性生产中的应用提供理论依据。 关键词 烯效唑(S3307),干旱胁迫,薏苡幼苗,抗氧化酶,超微结构
美洲型猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF7的原核表达及免疫原性分析
Prokaryotic Expression of ORF7 Gene Fragment of North American Genotype Porcine reproductive and respiratory syndrome virus and the Immunogenicity Analysis of the Expressed Protein
欧云文 马炳 马小元 王俊 丁耀忠 张永光 张杰
2017, 25(2): 267-273  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1770 KB)  ( 365 )
摘要
摘 要 猪(Sus scrofa)繁殖与呼吸障碍综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)是造成猪出现繁殖与呼吸障碍症状的主要病原之一,N蛋白作为该病毒主要的结构蛋白和抗原蛋白。为了研究美洲型猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(NA-PRRSV)N蛋白的免疫原性,本研究以NA-PRRSV QH-08毒株的RNA为模板,扩增获得372 bp的目的片段,扩增产物克隆入pET30a(+)原核表达载体,构建pET30a-NA-PRRSV-ORF7重组质粒,转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3);在37 ℃,以1 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropy-β-d-thiogalactoside, IPTG)诱导表达6 h;采用Ni-NTA树脂亲和层析纯化重组蛋白,并用不同浓度的尿素对纯化蛋白进行复性;复性后重组N蛋白作为免疫原,经背部多点免疫新西兰大耳白兔(Oryctolagus cuniculus),采用Western blot检测兔血清抗体特异性。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)分析表明,该ORF7编码基因在大肠杆菌中得到表达,蛋白大小约为24 kD;Western blot检测结果表明,该重组N蛋白与NA-PRRSV阳性猪血清发生特异性反应,与猪细小病毒1型(Porcine parvovirus type 1, PPV1)和PCV2猪血清不发生交叉反应,制备的NA-PRRSV兔抗血清与重组N蛋白发生特异性反应。该实验成功构建了NA-PRRSV-ORF7原核表达载体,实现了ORF7基因在大肠杆菌中的表达,纯化后的复性蛋白具有较好的免疫原性,为NA-PRRSV检测方法建立或试剂盒的开发提供了理论依据。
外源水杨酸提高微拟球藻低温抗逆性的应用
Application of Exogenous Salicylic Acid on Improving Low Temperature Resistance of Nannochloropsis oceanica
陈文笔 张琳 徐继林 潘克厚
2017, 25(2): 240-249  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (1153 KB)  ( 348 )
摘要
摘 要 微拟球藻(Nannochloropsis sp.)是一类具有巨大开发潜力的经济微藻,其规模化养殖多以室外跑道池为主。低温成为影响微拟球藻产量和品质的主要限制性因素之一。水杨酸(salicylic acid, SA)可以增强植物的低温耐受性。本研究将25 ℃下培养至对数生长中期的微拟球藻转至低温(15 ℃)胁迫处理96 h。依水杨酸终浓度和培养温度不同,共分5个组("25 ℃+SA0", "15 ℃+SA0", "15 ℃+SA5", "15 ℃+SA15"和"15 ℃+SA25"组)。测定5个时间点(0, 24, 48, 72和96 h)上藻液光密度、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛含量、脂肪酸组成及3条脂肪酸去饱和酶基因(Δ5, Δ6和Δ12去饱和酶基因)的转录水平变化。结果显示,低温胁迫下,微拟球藻生长受到抑制;而外源水杨酸能够促进低温胁迫下微拟球藻的生长,并使其可溶性糖、可溶性蛋白含量显著提高,丙二醛含量显著下降,不饱和脂肪酸相对百分含量显著增加,并以15 mg/L效果最佳。比较“15 ℃+SA0”和“15 ℃+SA15”组中3条脂肪酸去饱和酶基因转录水平变化,发现外源水杨酸促进了Δ5和Δ6去饱和酶基因转录,但并未明显促进Δ12去饱和酶基因转录。可见,水杨酸能够增加其细胞内渗透调节物质,减少膜脂过氧化程度,提高不饱和脂肪酸含量以维持膜流动性,最终缓解低温给微拟球藻带来的伤害,提高其低温抗逆性。本研究首次探索了水杨酸对微拟球藻低温抗逆的影响,为微拟球藻的优化培养与抗逆研究提供了理论依据,具有重要的理论意义和经济价值。
研究资源与技术改进
环介导等温扩增法检测6种转基因大豆
Detection of Six Kinds of Genetically Modified Soybean (Glycine max) by LAMP Method
周杰 黄文胜 邓婷婷 吴亚君 胡秋辉 陈颖
2017, 25(2): 335-344  |  Full text (HTML) (1 KB)  |   PDF  (8235 KB)  ( 146 )
摘要
摘 要 随着全球商品化生产的转基因产品日益增多,转基因品系检测已逐渐成为国内及国际上转基因成分检测的发展趋势。为实施我国转基因农产品的进出境、环境释放及标签标识等相关法规,实现进口转基因大豆(Glycine max)的有效管理,本研究针对DAS-81419-2、DP356043-5、A2704-12、FG72、BPS-CV127-9和MON89788等6种常见转基因大豆的旁侧序列,分别设计了环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)引物。通过引物筛选及方法的特异性、灵敏度及检出限验证,建立了转基因大豆DAS-81419-2、DP-356043、A2704-12、FG72、BPS-CV127-9和MON89788的LAMP检测方法。结果表明,所建立的方法能特异、稳定地检测转基因大豆DAS-81419-2、DP356043-5、A2704-12、FG72、BPS-CV127-9和MON89788,检测灵敏度可达到0.1%(W/W),通过在反应终产物中加入SYBR GreenⅠ染料,用肉眼即可直接判断检测结果,检测时间在30 min以内。本方法快速准确,且不需要复杂昂贵的仪器设备,适用于检测机构及相关执法部门对转基因产品的快速检测。
 
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