斜纹夜蛾核型多角体病毒Ⅱ型基因组DNA复制原点及ORF63基因分析

斜纹夜蛾核型多角体病毒Ⅱ型基因组DNA复制原点及ORF63基因分析

作者:师大云端图书馆 时间:2016-06-07 分类:期刊论文 喜欢:1832
师大云端图书馆

【摘要】斜纹夜蛾(Spodopteralitura)属鳞翅目夜蛾科,是一种杂食性的重要农林害虫,寄主植物达100多科300余种。由于斜纹夜蛾的食性杂、繁殖能力强、抗性强,因此防治难度高。在各种化学合成杀虫剂严重污染环境以及害虫对化学合成杀虫剂抗性日益增强的情况下,生物防治愈显重要和迫切。昆虫杆状病毒由于其宿主单一,致死能力强,对环境没有危害等优点,成为了良好的生物防治武器。斜纹夜蛾核型多角体病毒Ⅱ型分离株(SpltNPVⅡ)是近年来新发现的一种繁殖率和毒力极强的新的病毒变异株,该病毒株的基因组全序列已经测定完成,包含149个开放读码框。但病毒基因组的复制机制和基因功能并不清楚,本研究对SpltMNPVⅡ的基因组DNA的复制原点进行了研究,并对新型未知基因ORF63进行序列分析、克隆表达及多抗制备的基础上,进一步从启动子活性,转录时相、表达时相,亚细胞定位等方面,研究该基因的基本特征及其功能,旨在丰富杆状病毒分子生物学,为杆状病毒的遗传改良、研制更有效的基因工程载体和病毒杀虫剂提供理论基础。主要研究结果如下:1.利用生物软件对SpltMNPVⅡ基因组DNA序列进行分析,确定了7个同源重复区(hrs)的结构特征,分别包含3-8个数目不等的64bp不完全回文序列,回文基序的中心均含有一个PvuI限制性酶切位点,并且存在多个正向或反向互补的重复序列和与病毒基因组DNA复制相关的motif基序,对7个hrs中40个回文序列进行比对分析,发现其序列的核苷酸一致性高达90%以上。2.构建检测7个hrs复制、增强功能的质粒,利用脂质体介导的功能质粒在Spli221细胞系中的转染与瞬时表达实验和实时荧光定量PCR,确定了SpltNPVⅡ的7个hrs均具有基因组DNA复制起始点和增强子的双功能作用,但复制增强能力大小不一。其中hr5的复制效率最低(1.52×105copies/μgDNA),hr4的复制效率最高(4.88×106copies/μgDNA);hr1和hr7在病毒感染的细胞中对于ie-1启动子控制下的luc基因的瞬时表达有极大的增强作用,增强效率可达11.83和13.16倍,而hr5的增强作用最小,增强效率仅为3倍左右,其余四个同源重复区的增强效率分别在6到9倍之间。3.对单一64bp不完全回文序列进行剖析,实时荧光定量PCR检测显示单一64bp的回文序列不具有复制功能;瞬时表达实验表明64bp的回文序列没有显著提高ie-1启动子的转录活性。利用Spearman分析了7个hrs的复制效率,增强效率和不完全回文序列和其他特征序列数目的相关性,结果表明SpltNPVⅡ中7个hrs的复制效率和增强能力均与顺式作用元件中的回文序列、重复序列和特征序列具有显著正相关;复制效率与重复序列的相关性最强,增强能力与特征序列相关性最强;复制效率与增强能力无显著相关性。4.对SpltMNPVⅡORF63基因结构进行了分析。ORF63基因全长1071bp,编码356aa,预测蛋白分子量为41.3kDa,该基因既有早期启动子基序CAGT,又有晚期启动子基序TAAG。对SpltMNPVⅡORF63基因的启动子活性和转录时相进行分析,发现该基因是在病毒生命周期的早期和晚期都有转录的基因。5.对SpltMNPVⅡORF63基因的部分序列进行了原核表达,表达产物经纯化和质谱鉴定后,免疫豚鼠制作了多克隆抗体。抗体效价用ELISA进行测定,该基因的表达产物制作的抗体效价在1∶3200以上。以制备的多克隆抗体为一抗,对ORF63基因在宿主细胞的表达产物进行了表达时相分析,ORF63基因产物最早在病毒感染细胞后4h出现,最早在感染虫体后8h出现,并且后期都有表达,说明该基因是早期和晚期均表达的基因,与其启动子分析和转录时相分析结果一致。6.利用免疫荧光细胞化学实验对SpltMNPVⅡORF63基因进行亚细胞定位,结果表明感染Spli221细胞24h后,在细胞质和细胞核中都能检测到ORF63基因的表达产物;到感染48h,ORF63基因产物主要分布在被感染宿主的细胞质膜上。
【作者】刘惠芬;
【导师】牟志美;
【作者基本信息】山东农业大学,森林培育,2012,博士
【关键词】斜纹夜蛾;核型多角体病毒;同源重复区(hr);DNA复制原点;增强子;ORF63;启动子活性;表达分析;

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