抗烟草和黄瓜花叶病毒的双价抗病毒工程烟草

利用植物基因工程方法培育表达病毒外壳蛋白(CP)基因的抗病毒转基因植物已在烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)、苜蓿花叶病毒(AMV)、马铃薯病毒X(PVX)等多种植物病毒中获得成功,正成为植物抗病育种的新手段。我们前已培育成功表达TMV(中国流行株)CP基因的抗TMV侵染的烟草。在我国烟草生产     

黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因的cDNA克隆和全序列测定及比较

近年来,植物基因工程技术的迅速发展为培育抗病毒植物提供了一条新的途径。Powelf等人将编码烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白的基因加上植物基因启动子,并导入烟草细胞中使之表达,首次获得了可以抵抗TMV的转基因烟草和番茄。随后,人们用类似的方法分别获得了可以抗黄瓜花叶病毒(CMV)、苜蓿花叶病毒、马铃薯X病毒(PVX)和马铃薯Y病毒(PVY)的烟草、番茄、马铃薯等,成为目前培育抗病毒植物的一条很重要的途径。     

烟草花叶病毒及番茄花叶病毒弱毒疫苗N14基因组重组体的构建与侵染性分析

用基因交换的方法将烟草花叶病毒普通株（中国分离物,ＴＭＶ－Ｃｖ）和番茄花叶病毒弱毒疫苗Ｎ１４基因组的运动蛋白（ＭＰ）、外壳蛋白（ＣＰ）基因编码区和３’非编码区嵌合于Ｎ１４和ＴＭＶ－Ｃｖ５’非编码区和复制酶原下游,构建重组病毒克隆ＰＴＮＴ和ＰＮＴ,并进行体外转录和烟草染试验。结果ｐＴＮ和ｐＮＴ体外转录物对烟草均具侵染性：前者感染枯斑三生烟（Ｎｉｃｏｔｉａｎａｔｏｂａｃｕｍｃｖ．ＳａｍｓｕｎＮＮ）,等     

长叶车前花叶病毒蛋白亚基不同聚集形态对抗原专化性的作用

植物病毒外壳蛋白,具有向病毒粒体或向相同蛋白形态部分聚合的性质。为研究烟草花叶病毒(Tobacco Mosaic Virus,TMV)蛋白亚基不同聚集形态的抗原专化性,Van Regenmortel用琥珀酰酐(Succinylation)处理病毒外壳蛋白从而使蛋白亚基保持单体状态的。后来,他又指出琥珀酰酐的处理,虽使蛋白亚基保持单体状态,但却改变蛋白质的抗原专化性,因而使实     

利用烟草花叶病毒载体系统在烟草中表达丙型肝炎病毒的核心抗原

烟草花叶病毒能在侵染植物细胞中大量积累,具有作业表达载体的潜力,本研究建立了一种新的ＴＭＶ互补表达系统。ＴＭＶ外壳蛋白缺失的突变体ＴＳＨｃ带有分泌型丙型肝炎病毒的核心抗原基因,为体ＴＳＢＤ是ＴＭＶ复制酶缺失突变体,它们共同接种烟草之后因功能上互补而产生系统侵染。     

中国小麦花叶病毒RNA2外壳蛋白通读区及19 ku 富半胱氨酸基因的克隆、表达及其编码蛋白定位表达及其编码蛋白定位

应用RT－PCR扩增中国小麦花叶病毒（CWMV）外壳蛋白通读区（readthrough，RT）5′端（RTn）和3′端（RTc）及19ku的富含半胱氨酸蛋白基因，分别克隆并在E.coli中表达，表达蛋白粗提纯后免疫小鼠，制备相应的抗血清和单克隆抗体，用各种抗体检测小麦病叶汁液中RTn,RTc和19ku蛋白。结果表明，RTn和RTc分布在病叶细胞中的CWMV病毒粒子表面，而19ku蛋白则均匀分布于细胞质中。     

中国小麦花叶病毒RNA2外壳蛋白通读区及19 ku富半胱氨酸基因的克隆、表达及其编码蛋白定位

应用RT-PCR扩增中国小麦花叶病毒(CWMV)外壳蛋白通读区(readthrough, RT) 5′端(RTn)和3′端(RTc)及19 ku的富含半胱氨酸蛋白基因, 分别克隆并在E. Coli中表达, 表达蛋白粗提纯后免疫小鼠, 制备相应的抗血清和单克隆抗体. 用各种抗体检测小麦病叶汁液中RTn, RTc和19 ku蛋白. 结果表明, RTn和RTc分布在病叶细胞中的CWMV病毒粒子表面, 而19 ku蛋白则均匀分布于细胞质中.     

烟草曲叶双生病毒分子进化的初步研究

烟草曲叶病是烟草的主要病害之一,流行于热带和亚热带地区,其病原是烟草曲叶双生病毒(Tobacco leaf curl virus,TbLCV).TbLCV由烟粉虱(Bemisia tabaci)传播,能侵染属于茄科(Solanaceae)和番木瓜科(Caricaceae)的许多植物.在我国蔡健和等曾报道TbLCV的寄主范围、传毒媒介和与非洲木薯花叶双生病毒的血清学关系.本文首次报道TbLCV外壳蛋白基因的核苷酸序列,在外壳蛋白氨基酸水平上比较与其它双生病毒的分子进化关系,为进一步研究其分子生物学特性奠定了基础.     

cp基因的修饰引起转基因的沉默及其介导的PVX抗性

将马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)外壳蛋白(coat protein, CP)基因(cp)编码序列中植物偏爱密码子替换成稀有同义密码子, 并将此修饰的外壳蛋白基因(cpm)及未修饰外壳蛋白基因(cp)分别置于CaMV 35S启动子后, 构建植物表达载体, 并用农杆菌介导转化烟草.Northern杂交及Run on实验结果表明, 转cpm基因烟草比转cp基因烟草发生转录后基因沉默(PTGS)的频率明显增高(从6.25%增至35%), 并且对人工接种的PVX病毒抗性显著提高.以上结果表明, 基因中密码子的替换可以明显提高转基因植株的病毒抗性.     

表达卫星RNA和外壳蛋白的高抗黄瓜花叶病毒的转基因烟草

研究证明病毒外壳蛋白基因在转基因植物中产生抗病毒侵染的早期抗病性,而卫星基因产生抗病毒复制的晚期抗性,但由于两种基因的各自的局限性,以其中的任一基因单独转化植物,都难以获得抗病效果良好的工程植物,本实验室利用植物基因工程方法构建了包含黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因和卫星基因的嵌合基因植物转化载体(pRCPI),     

烟草花叶病毒及番茄花叶病毒弱毒疫苗N14基因组重组体的构建与侵染性分析

用基因交换的方法将烟草花叶病毒普通株（中国分离物,ＴＭＶ－Ｃｖ和番茄花叶病毒弱毒疫苗Ｎ１４基因组的运动蛋白（ＭＰ）、外壳蛋白（ＣＰ）基因编码区和３＇非编码区嵌合于Ｎ１４和ＴＭＶ－ＣＶ ５＇非编码区和复制酶基因的下游,构建重组病毒克隆ｐＴＮ和ｐＮＴ,并进行体外转录和烟草侵染试验结果 ｐＴＮ和 ｐＮＴ体外转录物对烟草均具侵染性：前者感染枯斑三生烟（ Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔｏｂａｃｕｍ ｃｖ．Ｓａｍｓｕｎ ＮＮ）,等量感染的枯斑形成数比 ＰＴＭＶ－Ｃｖ少;感染普通烟（ Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔｏｂａｃｕｍ ｃｖ． Ｈｕａｎｇｍ－ｉａｏｙｕ,黄苗榆品种）,出现典型系统症状,但叶片畸形率较低．后者感染枯斑三生烟,等量感染的枯斑形成数比ｐＮ１４多;感染普通烟仍不出现系统症状．结果表明：重组病毒ＴＮ和ＮＴ仍能在试验用烟草中增殖,前者在普通烟上基本表现为ＴＭＶ－Ｃｖ的强病毒性状,后者在普通烟上表现为Ｎ１４的弱病毒性状; ＴＭＶ－ＣＶ和 Ｎ１４的复制酶与 ＭＰ, ＣＰ和 ３＇非编码区之间为非严紧型连接,两者在类似的各亚基因组之间可进行功能互补．初步推测,Ｎ１４复制酶编码基因的突变区对Ｎ１４的致弱起主要作用;其运动蛋白编码基因的突变区对被侵染烟草     

抗黄瓜花叶病毒的卫星RNA互补DNA转基因番茄

黄瓜花叶病毒(CMV)危害七百多种植物,无有效防治方法。我们实验室首先报道了用卫星RNA防治黄瓜花叶病毒引起的病害。随后又进行了CMV卫星RNA-1互补DNA(cDNA)合成、克隆及序列分析,并用此cDNA基因获得了抗CMV的转基因烟草。在此基础上,我们又用点突变技术构建成5′、3′端首尾相联的卫星RNA-1的双体cDNA基因。本研究是用卫星cDNA单     

抗小麦黄花叶病毒转基因小麦的获得及病毒诱导的基因沉默

利用Act1启动子和除草剂选择标记bar基因，构建了含有小麦黄花叶病毒外壳蛋白基因的植物表达载体，采用基因枪法导和小麦品系，经PCR和PCR－RFLP对转基因小麦T0代及T1代进行检测后，对阳性植株的后代株系（T2代）进行田间抗病性检测。结果表明，外源基因可以在后代中遗传，并且其中一个转基因株系的后代(P8-T2)对小麦黄花叶病毒呈现高度抗性，经Westernblot和RT－PCR检测发现，抗病转基因小麦体内外壳蛋白基因在病毒感染后的表达水平出现明显下降，认为所获得转基因小麦的抗性是由病毒诱导的基因沉默引起的。     

cp基因的修饰引起转基因的沉默及其介导的PVX抗性

将马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)外壳蛋白(coat protein, CP)基因(cp)编码序列中植物偏爱密码子替换成稀有同义密码子, 并将此修饰的外壳蛋白基因(cpm)及未修饰外壳蛋白基因(cp)分别置于CaMV 35S启动子后, 构建植物表达载体, 并用农杆菌介导转化烟草. Northern杂交及Run on实验结果表明, 转cpm)基因烟草比转cp基因烟草发生转录后基因沉默(PTGS)的频率明显增高(从6.25%增至35%), 并且对人工接种的PVX病毒抗性显著提高. 以上结果表明, 基因中密码子的替换可以明显提高转基因植株的病毒抗性.     

黄瓜花叶病毒复制酶基因的克隆及其植物表达载体的构建

黄瓜花叶病毒(CMV)是一种正链RNA病毒,在全世界分布很广,至少可侵染85科365属中的757种植物.将经过改造的CMV复制酶基因导入植物,可获得比导入外壳蛋白基因等抗性水平高、时间长的工程植株.本文首次报道了中国株系CMV复制酶基因的克隆及其核苷酸序列,构建了3’末端不同长度缺失的植物表达载体.     

稻瘟病菌坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的原核表达、纯化与活性分析

坏死和乙烯诱导肽1(necrosis and ethylene-inducing peptide 1, Nep1)样蛋白(Nep1-like proteins, NLPs)是一类广泛存在于细菌、真菌及卵菌中的分泌型蛋白.本研究通过生物信息学分析了稻瘟病菌中的4个坏死和乙烯诱导肽1样蛋白的家族基因成员的相关信息,克隆了它们的编码区序列,分别将它们构建到了pGEX-6P-1载体中.通过优化诱导条件对它们进行了原核表达、纯化,获得了相应的可溶性目的蛋白,进一步将纯化的目的蛋白注射到烟草叶片中,发现N端融合GST标签的MoNLP1、MoNLP4蛋白仍具有生物学活性,可以明显诱发烟草叶片组织产生细胞坏死.该研究为进一步深入研究该基因家族在稻瘟病菌中的功能与作用以及开发更多潜在的植物蛋白激发子奠定基础.     

巴西固氮螺菌GlnB与NifA蛋白N端结构域的相互作用

巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)可与多种重要作物联合固氮, 具有作为生物肥料的潜能. 固氮基因(nif)的转录激活蛋白NifA和PⅡ信号转导蛋白家族成员GlnB是参与该菌固氮调控的两个关键蛋白, 且NifA的活性调控依赖于GlnB. 研究结果表明, 在无氮条件下GlnB与NifA蛋白N端结构域存在相互作用, 且N端18和53位酪氨酸突变为苯丙氨酸的NifA与GlnB的互作增强. 研究还发现, NifA蛋白N端66~88位和165~176位氨基酸区域对于与GlnB蛋白的相互作用是必需的.     

水疱性口炎病毒L蛋白N端存在新的定位信号

水疱性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV) L蛋白是该病毒复制酶的主要成分, 分子量约为241 kD. 通过构建L蛋白缺失突变体与绿色荧光蛋白(GFP)融合基因的方式, 将融合蛋白置于T7启动子或CMV启动子下游, 在多种动物细胞中瞬时表达了重组的融合蛋白. 荧光显微镜观察结果显示, 仅保留N端96个氨基酸残基或缺失N端120个以上残基时, 融合蛋白均匀分布于整个细胞质中, 而含有N端120个以上残基时, 融合蛋白呈点状或局部分布于核周围部位. 截取L蛋白96～120氨基酸片段, 连接到GFP蛋白氨基端, 同样融合蛋白亦特异性地分布到核周围局部区域. 进一步研究含定位信号的25个残基片段发现, 仅13个残基的肽段QGYSFLHEVDKEA(108 ~ 120)就具有定位功能, 缺失D或V均导致定位信号完全丧失. 含有这13个残基的GFP融合蛋白, 在多种细胞和不同表达模式下均显示了同样的分布规律, 表明L蛋白N端这种定位信号具有独立的定位功能, 并且在不同细胞中是保守的.     

抗黄瓜花叶病毒转基因番茄植株培育成功

黄瓜花叶病毒(CMV)能感染和危害人类栽培的蔬菜、瓜类、油料、烟草以及花卉等700多种植物,并造成大面积减产,严重影响产品的质量,是我国乃至世界上作物栽培中危害最严重的病毒之一。长期以来,无有效地     

新型硫脲基磷酰胺酯类化合物对植物病毒的QSAR研究

我们首次合成了硫脲基氮芥磷酰胺及其衍生物,并发现它们具有良好的抗烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)活性。为进一步了解分子结构与活性关系,以寻找更高活性的抗植物病毒剂,我们采用回归分析方法研究了新合成的硫脲基磷酰胺酯类化合物的结构变化与抗烟草花叶病毒活性的关系。结果表明取代基的偶极矩参数DP对活性有重要影响,并对新设计的13种化合物的抗TMV活性进行了大致的预测。