表达马铃薯Y病毒外壳蛋白基因的转基因烟草抗病机制

根据已报道的马铃薯Y病毒坏死株系(PVY^N)核苷酸序列，克隆了PVY^N外壳蛋白(CP)基因，通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404介导的方法，转化烟草NC89，获得了38株PCR呈阳性的转基因植株．攻毒试验发现，转基因植株对PVY^N的抗性水平存在着差异，其中有4株表现为高度抗病性．Southern blot表明，PVY^N CP基因已经整合到烟草染色体中，转基因的拷贝数与植株的抗病性成正相关．Northern blot表明，PVY^N CP基因在RNA水平上得到了表达，而且PVY^N CP RNA在细胞中的积累量与转基因植株的抗病性呈明显的负相关．Western blot表明，高度抗病植株未检测到转基因CP蛋白质，而抗病和感病植株都检测到了PVY^N CP蛋白，且不同抗性的转基因植物中转基因蛋白质的积累有一定的差异．实验结果表明，表达PVY^N CP基因的转基因烟草其抗病机制类似于转录后的基因沉默，即抗病件可能是RNA介导的．     

大豆栽培种和野生种豆类胰岛素的基因分析

以栽培大豆和野生大豆的基因组ＤＮＡ为材料,利用ＰＣＲ技术扩增并克隆了豆类胰岛素基因,分析了两者的ＤＮＡ序列．结果表明,测定的ＤＮＡ序列分别为８４１ｂｐ和９０３ｂｐ,有４个核苷酸差异;在信号肽编码区域内各存在一个内含子,大小分别为３６８和３７０个核苷酸;在ＯＲＦ范围内,与前人报导的ｃＤＮＡ序列分别有１个和２个位点的核苷酸差异,从而导致相应位点的氨基酸发生变化．Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交表明,栽培大豆和野生大豆的豆类胰岛素基因分别以单拷贝和多拷贝形式存在于基因组中     

杆状病毒包涵体蛋白的共同抗原性

在比对已公布的37种杆状病毒包涵体蛋白氨基酸序列的基础上,选定棉铃虫核型多角体病毒(HaNPV)多角体蛋白的两个高度保守多肽(54-113aa和206-245aa)制备多克隆抗体,用Western blot法检测这两个高度保守多肽与多种杆状病毒包涵体蛋白之间的血清学关系.结果表明,HaNPV多角体蛋白的两个多肽的抗体与14种核型多角体病毒的多角体蛋白和5种颗粒体病毒的颗粒体蛋白均有明显的杂交信号,表明杆状病毒的包涵体蛋白之间具有共同的抗原决定簇.根据杆状病毒包涵体蛋白之间的这种血清学关系,进一步讨论了利用免疫金试纸技术检测病毒杀虫剂中包涵体含量的可行性.     

桃ACC合酶基因组DNA（pACSG01）的序列分析及其表达

以桃基因组DNA为模板,用套式PCR技术扩增并克隆了桃ACC合酶基因片段,将其克隆（定名为pACSG01）并进行序列测定,表明该自然全长1320bp,并富含HindⅢ和EcoRⅠ位点,与其它ACC合酶基因结构序列有一定的相似性,内含有两个内含子,编码的氨基酸序列与已克隆桃ACC合酶cDNA推导的氨基酸序列的同源性分别为57．4％和56．8％,pACSG01与我们已克隆的两个桃ACC合酶cDNA基因表达有所不同,RNA点杂交和RT－PCR结合Southern杂交分析表明,该基因在成熟和乙烯处理的果实均不表达,伤处理、LiCl和生长素处理也不能诱导核基因的表达,在衰老花瓣中也不表达,图3参18。     

抗禾谷孢囊线虫基因中核苷酸结合位点区(NBS)-亮氨酸重复序列区(LRR)的克隆与序列分析

根据源于节节麦抗禾谷孢囊线虫基因Cre3及已经克隆的NBS-LRR类植物抗病基因的NBS与LRR区保守序列分别设计特异引物,从易变山羊草基因组中PCR扩增得到两个扩增条带,它们的大小分别约为530bp和1200bp.经克隆测序发现,这两个序列分别长为532bp和1175bp,且是连续的.它们有32bp的共同序列,总长为1675bp,包含了一个NBS-LRR区和一个不完整的开放阅读框,没有起始密码子、终止密码子和内含子结构.它编码一个557个氨基酸的蛋白质,分子量(Mr)为63.537×103,含有NBS区保守模体ILDD,ESKILVTTRSK,KGSPLAARTVGG,RRC-FAYCS,EGF,以及LRR区的保守模体aXXLXXLXXL.它与Cre3的核苷酸和氨基酸同源性分别为87.8%和77%,可能是一个抗禾谷孢囊线虫基因.图6参13     

甘蔗蔗糖合成酶基因的克隆

促使蔗糖进入各种代谢途径的关键酶之一是蔗糖合成酶,它也是蔗糖代谢关键酶中极其重要的一种酶.以甘蔗基因组DNA为模板,用PCR技术分段扩增并克隆了甘蔗蔗糖合成酶(Sucrose synthase)基因片段,并进行序列测序,表明该基因全长约为7.5 kb,与Lingle S.E等报道的甘蔗蔗糖合成酶(SuSy2)基因序列相似性达到99.5%,推导的氨基酸序列同源性达到100%.该序列包含约1.9 kb的上游启动子调控区域, 16个外显子, 15个内含子, 3'不翻译区等,开放读码框(ORF)编码802个氨基酸,氨基酸序列中存在糖代谢关键酶家族保守的14-3-3蛋白磷酸化位点Ser/Thr,为进一步在转录水平上阐明蔗糖合成酶的表达调控机制奠定了基础.     

大豆栽培和野生种豆类胰岛素的基因分析

以栽培大豆和野生大豆的基因组ＤＮＡ为材料,利用ＰＣＲ技术扩增并克隆了豆类胰岛素基因,分析了两者的ＤＮＡ序列,结果表明,测定的ＤＮＡ序列分别为８４１ｂｐ和９０３ｂｐ有４个核苷酸差异,在信号肽编码区域内各存在一个内含子,大小分别为３６８和３７０个核苷酸;在ＯＲＦ范围内,与前人报导的ｃＤＮＡ序列分别了１个或２个位点的核苷酸差异,从而导致相应位点的氨基酸发生变化,Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交表明,栽培大豆和野生大     

石油降解菌株G5 16S rDNA全序列的系统学分析

用PCR方法扩增了一株石油降解菌株G5的16S rRNA基因全序列，并对其进行了克隆和测序．对该序列在GenBank中的BLAST结果表明，所有与该序列高度同源的序列都是假单胞菌的16S rRNA基因．其中假单胞菌的代表菌株Pseudomonas aeruginosa，P．fluoroscens，P .putida，P.syringae的16S rRNA基因序列与G5的16S rRNA基因序列同源性分别为93．4％，98．4％，96．3％，97．5％．对G5和其他39株假单胞菌的16S rRNA基因序列进行聚类分析，获得的系统发育树与RDP(Ribosomal Database Project)报道的系统发育树基本一致，其中菌株G5与5株P．chlororaphis聚类在一起．图2参7     

中华猕猴桃bZIP家族成员的比较基因组学分析

bZIP转录因子调控着植物的生长发育和逆境胁迫应答,是植物中一类重要的转录因子.基于系统的生物信息学方法,鉴定得到79个中华猕猴桃bZIP转录因子,进化分析结果揭示中华猕猴桃bZIP家族成员在J、K、L三个分组中出现了成员的缺失.中华猕猴桃bZIP家族成员的bZIP保守域主要由碱性结构域和亮氨酸拉链结构域组成,其亮氨酸拉链结构域的第4、5肽段的第7位的亮氨酸残基存在一定程度的变异.bZIP保守域之外,在中华猕猴桃的18个bZIP家族成员中,还发现包括bZIP_C保守域在内的8种其他类型的保守域,集中分布在A、C、D和G组bZIP成员中.通过与葡萄和番茄bZIP同源基因的比较,阐明中华猕猴桃基因组的两次三倍倍增是其bZIP基因数目增加的主要原因.中华猕猴桃不同发育时期果实的转录组揭示了参与调控果实成熟的57个bZIP基因的表达水平.本研究阐明了中华猕猴桃bZIP家族成员的进化特征、保守域组成、家族成员数目扩增的主要原因,提供了涉及果实发育的优良候选基因.(图6表2参28)     

用简并引物扩增与克隆D.radiodurans超氧化物歧化酶和过氧化氢酶基因片段

依据超氧化物歧化酶（ＳＯＤ） 和过氧化氢酶（Ｃａｔ） 的保守性氨基酸序列,设计简并引物,自Ｄ．ｒａｄｉｏｄｕｒａｎｓ 基因组ＤＮＡ扩增并克隆了ＳＯＤ和Ｃａｔ 基因片段．ＳＯＤ 和Ｃａｔ 基因片段分别长４５３ ｂｐ 和６７３ ｂｐ,各编码１５１和２２４ 个氨基酸,氨基酸序列与不同生物来源的ＳＯＤ或Ｃａｔ 具有高度同源性     

Bt抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因克隆及半定量测定

克隆了Bt-Cry1Ac抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因,并进行了半定量RT-PCR测定.定量结果显示,类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶在不同龄期棉铃虫中肠表达量存在差异,其中在5龄棉铃虫体内转录水平最高,3龄棉铃虫次之,而在4龄棉铃虫中肠内转录水平最低.此外,相同龄期的抗性品系棉铃虫体内的类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶转录水平明显高于敏感品系棉铃虫.中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的mRNA表达量的升高,可能与抗性棉铃虫对Bt杀虫蛋白的抗性演化有关.图6参17     

Antifeedant activity of aqueous extract of Gnidia glauca Gilg. and Toddalia asiatica Lam. on the gram pod borer, Helicoverpa armigera (Hbn)

Aqueous leaf extracts of two plants namely Gnidia glauca Gilg. and Toddalia asiatica Lam., have been screened for their antifeedant activity against the sixth instar larvae of Helicoverpa armigera (Hbn) by applying the aqueous leaf extracts at various concentrations viz., 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0 percent on young tomato leaves. The larval mortality of more than 50 percent at higher concentrations (0.8 and 1.0 percent) was observed in the aqueous extracts. Among the two aqueous leaf extracts tested, T. asiatica was found to show higher rate of mortality (86.1%) at 1.0 percent concentration. A reduction in the rate of food consumption and growth was observed in the larvae of H. armigera after 48 hours of treatments in both the aqueous extracts. Since this insect pest species have developed resistance and resurgence to synthetic insecticides, the only alternate is the usage of bio-pesticides for they are eco-friendly, pollution free and easily degradable.     

Population differences in nerve resistance to paralytic shellfish toxins in softshell clam, <Emphasis Type="Italic">Mya arenaria</Emphasis>, associated with sodium channel mutations

The softshell clam, Mya arenaria, is a commercially important bivalve with wide latitudinal distribution in North America. Populations of clams with a history of repeated exposure to toxic Alexandrium spp. have developed a natural resistance to the paralytic shellfish toxins (PSTs) produced by these algae. An association between PST resistance in individual clams and a single mutation in the saxitoxin (STX) binding region of the α-subunit of the voltage-gated sodium (Na⁺) channel gene was previously identified. Here we establish that more than one mutation associated with nerve resistance to STX occurred at this locus. Both cDNA from mRNA and genomic DNA sequences from individual clams are identical demonstrating that both alleles are expressed simultaneously. In addition, one resistant allele per individual is sufficient to confer neural resistance to STX even though heterozygous individuals show an intermediate level of resistance to STX in in vitro nerve trunk assays.     

鸡贫血病毒(CAV)vp1基因的克隆及与其他CAV vp1基因的比较

把一个新鸡贫血病毒(CAV)的vp1基因通过PCR扩增，然后克隆到质粒载体pUC18上．vp1基因包含1347个碱基对，并且推定的VP1蛋白氨基酸序列含有449个氨基酸．通过DNA BLAST软件把该基因的序列数据与在GenBank中发表的其他vp1基因比较显示，克隆的vp1基因与已发表的其他vp1基因之间存在许多核甘酸差异．核甘酸的变异导致其编码蛋白质的某些氨基酸发生改变．氨基酸的改变主要集中在VP1蛋白的29、75、125、141、144、251、254、447位．在这些变异中，许多氨基酸的电荷和／或疏水性发生了改变，例如：Gly→Glu、Val→Glu、Ala→Thr、Leu→Gln、Cys→Trp、Leu→Arg、Arg→Ala、Gly→Ser、Ser→Ala、Glu→Gly、Gly→Thr等．通过CLUSTAL X软件比较了6个不同的vp1基因．该vp1基因已被GenBank登录(登录编号：AF448446)．VP1蛋白是CAV的唯一衣壳蛋白，因此VP1的氨基酸变异可能影响该蛋白质的抗原特征．对该vp1基因进一步进行免疫学研究具有重要意义，并且有可能应用该基因构建CAV基因工程疫苗．图1表3参20     

壳寡糖诱导转反义mapk基因烟草的TMV抗性和PAL活性研究

壳寡糖具有诱导植物对病原物防御反应的作用,而PAL活性的升高通常被认为是发生抗性反应的标志之一.本文以mapk基因受到反义抑制的转基因枯斑三生烟草为试材,比较了壳寡糖诱导后转基因型和野生型烟草的PAL活性变化及对TMV抗性的变化.由实验结果初步推测,在壳寡糖诱导的植物抗性信号通路中,mapk可能为PAL的一个重要的上游基因,同时mapk在烟草抗TMV信号转导中亦为一个重要组分.图4表2参13     

利用GFP和抗性双类型标记监测联合固氮菌在玉米根际的定殖

将来自质粒ｐＫＲＰ１０、ｐＫＲＰ１１和ｐＫＲＰ１２的氯霉素、卡那霉素和四环素抗性基因分别插入质粒ＧＦＰｍｕｔ２中ｇｆｐ基因下游的ＰｓｔＩ位点,得到ｇｆｐ和不同抗性基因共存的重组质粒,转化Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ｇｅｒｇｏｖｉａｅ ５７－７野生型菌株和耐铵工程菌Ｅ７后,得到既有抗生素抗性又在蓝光下呈现亮绿荧光的菌株。用它们接种玉米后,利用这两种选择标记双重筛选重新分离到的细菌确定了接种菌在玉米幼苗     

D.radiodurans kat A和kat B基因的结构分析与功能鉴定

以简并引物PCR获得的Cat酶基因片段探针,结合生物信息学方法,探明了耐辐射奇球菌（D.radiodu-rans)基因组中存在两个编码过氧化氢酶（Catalase,Cat)的基因：katA和B.katA和katB基因长2277bp和1611bp,各编码758和536个氨基酸,用pKK223-3表达载体连接katB基因,转入Cat酶缺陷型大肠杆菌（E. coliUM2)进行表达.katB基因表达产物具有Cat酶活性,电泳迁移位置与D.radiodurans CatB酶位置相符,并可重建E.coliUM2对低浓度H2O2损伤的耐受力。     

与甘蔗抗黑穗病基因连锁的RAPD标记筛选

为了寻找与由黑粉菌(Ustilago sictaminea Syd．)引起的甘蔗黑穗病抗病基因连锁的分子标记，从而借助分子标记辅助选择(MAS)手段提高抗病育种效率，用甘蔗抗病亲本Co1001为母本，用感病亲本Ya71-374为父本，配置杂交组合创制抗病性分离群体为材料，采用人工接种新植蔗，田问种植方法鉴定分离个体新植和宿根的抗病性，借助RAPD和集群分离分析法(BSA)，筛选出一个与抗病基因连锁的多态性片段，并在抗、感池中的个体和池外部分个体上得到验证，该片段大小约520bp．对该片段的进一步克隆、测序和转换研究还在进行中，研究结果为抗病育种的MAS奠定了基础．图2表3参12     

解淀粉芽孢杆菌DC-4豆豉溶栓酶成熟肽编码序列的克隆及表达

利用PCR方法从解淀粉芽孢杆菌DC 4总DNA中扩增出豆豉溶栓酶 (DFE)成熟肽编码区片段 .测序结果表明 :DFE成熟肽编码区长 82 5bp,编码 2 75个氨基酸残基 ,分子量为 2 7.7× 10 3 ,推导的N’ -端氨基酸序列与豆豉溶栓酶N’ -端氨基酸测序结果完全一致 ,说明克隆到的基因确实是豆豉溶栓酶基因 .同源性分析表明 ,DFE成熟肽编码区的核苷酸和氨基酸序列与日本纳豆激酶的同源性分别为 80 .0 %和 86 .5 % ,这提示豆豉溶栓酶可能是一种新型的溶栓酶 .将表达质粒pET Nde转化E .coliBL2 1(DE3)中 ,IPTG可诱导表达大量的DFE融合蛋白 ,占菌体可溶性蛋白的 4 0 % ,主要以包涵体的形式存在 .图 3表 1参 19