茶树春梢萌发早晚关联基因CsAL1的CAPS分子标记开发

茶树(Camelliasinensis)作为一种叶用型经济植物,春梢萌发时间是关系茶叶经济价值的重要生物学性状。因此,选育茶树早生品种,对提升茶叶品质和经济效益具有重要的现实意义。以铁观音为参考基因组,通过全基因组关联分析,筛选到一个与茶树春梢萌发早晚高度相关的基因CsAL1(Auxilin-like 1,TGY040711)。运用SNP calling获得CsAL1各样本的SNPs,将SNPs与其春梢萌发表型进行关联分析,获得与早生性状显著相关的SNP位点。分析各SNPs的酶切位点,选择合适位点开发茶树早生性状相关CAPS分子标记。利用标记对12份茶树材料基因组DNA进行PCR扩增和酶切检测,随后在72份茶树材料中进一步验证,以期借助CAPS分子标记技术为探究CsAL1中单碱基位点突变与茶树早生性状的联系提供参考,为茶树早生品种的选育提供理论支撑。

国家地震烈度速报江苏子系统震源机制解产出分析

国家地震烈度速报与预警系统江苏子系统震源机制解参数速报集成了TDMT_INV方法,可直接读取震相进行震源机制解反演计算并产出。为验证该方法获得震源机制解的准确性,选取2024年1月17日江苏东台3.0级地震和2023年12月7日江苏赣榆海域3.8级地震这2次3级以上地震,采用TDMT_INV、CAP和FOCMEC方法计算其震源机制解,分析三种方法所得结果差异。东台3.0级地震位于江苏预警站网网内,三种方法都可获得较为稳定的震源机制解结果;赣榆海域3.8级地震位于江苏预警站网网外,TDMT_INV方法仍可获得较为稳定的震源机制解结果。

鉴别猪圆环病毒2型和3型双重TaqMan MGB探针FQ-PCR检测方法研究

建立一种快速、特异鉴别检测猪圆环病毒2型(PCV2)和猪圆环病毒3型(PCV3)的双重TaqMan MGB探针FQ-PCR方法,本研究以PCV2的Rep蛋白和PCV3的Cap蛋白基因作为靶基因,各设计1对特异性引物和1条TaqMan MGB探针,经优化各反应条件和进行敏感性、特异性、重复性和干扰性试验,建立鉴别检测PCV2/PCV3的双重FQ-PCR方法。结果显示:该方法可特异性扩增PCV2、PCV3核酸,与猪伪狂犬病病毒(PRV)等8种病原及阴性对照无交叉反应,特异性较强;对PCV2和PCV3阳性质粒标准品的最低检出限均可达10 copies/μL,敏感性较高;PCV2/PCV3批内/批间重复试验变异系数(CV)值均在3%以下,表明方法稳定性、重复性较好;干扰性试验表明在两种病毒阳性质粒起始模板相差较大时该方法不会影响对其中任一病毒核酸的检出和准确定量。对42份临床疑似PCV感染样品检测结果与PCV2、PCV3基因测序结果符合率100%。本研究建立的双重FQ-PCR方法具有敏感性高达10 copies/μL、特异性强、在同一反应体系中能同时快速鉴别检测PCV2、PCV3等优点,可用于临床PCV2/PCV3感染的快速鉴别检测。

2022年平山4.3级地震震源机制及发震机理

基于震中附近地震台站波形资料,采用CAP方法得到平山4.3级地震的震源机制解和矩心深度,同时利用sPL震相对震源深度进行了精确测定。结果显示:平山4.3级地震震源机制双力偶解节面Ⅰ走向311°、倾角43°、滑动角33°;节面Ⅱ走向196°、倾角68°、滑动角128°;P轴方位角259°、倾角15°,表现为NEE-SWW向的挤压应力状态,与华北地区构造应力场方向基本相同。结合区域应力状态和地质构造活动,推测其发震断层为一条兼有走滑性质的逆断型隐伏断裂。

生物质挤压成型数值模拟及模孔参数优化

为研究生物质挤压成型过程中物料的变化规律,针对生物质材料在压实过程中逐渐变化的特性,以弹塑性理论为基础,通过一种修正的Drucker-Prager Cap材料本构模型,借助有限元分析软件ABAQUS及其二次开发子程序VUSDFLD模拟物料单向压制过程,并验证该模型的准确性。对环模单模孔的制粒过程进行模拟研究,设计正交试验获得模孔参数对成型密度以及比能耗的影响规律,进而对模孔参数进行优化分析。结果表明:修正的Drucker-Prager Cap本构模型能够准确的模拟生物质材料的挤压成型过程;增大锥孔深度以及锥孔锥度均可提高物料的成型密度和比能耗,以成型密度和比能耗为评价指标,最优参数组合为锥孔深度7mm,锥度60°。

猪圆环病毒3型Cap蛋白单克隆抗体的制备及阻断ELISA检测方法的建立

旨在建立检测猪圆环病毒3型(PCV3)抗体的阻断ELISA方法,本研究利用原核表达的PCV3Cap重组蛋白免疫BALB/c小鼠制备获得了一株分泌阻断效果良好抗体的杂交瘤细胞株2E6。以重组Cap蛋白作为包被抗原,以辣根过氧化物酶(HRP)标记的2E6单克隆抗体作为检测抗体,经条件优化后建立了一种检测PCV3抗体的阻断ELISA方法。用建立的阻断ELISA方法检测50份临床阴性血清,计算阻断率(PI)的临界值,以此来确定该方法的判定标准:当PI≤28.30%时,判定结果为阴性;当PI≥35.05%时,判定结果为阳性;当28.30%<PI<35.05%时,判定为可疑,重复一次试验后如果结果仍为可疑,则判定为阳性。特异性试验表明该方法与猪圆环病毒2型(PCV2)、猪伪狂犬病病毒(PRV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)以及猪瘟病毒(CSFV)的阳性血清均无交叉反应;敏感性试验表明其检测效价可达到1:128;重复性试验表明批内与批间的变异系数均小于10%;符合性检验表明该方法与PCV检测金标准免疫过氧化物酶单层试验(IPMA)比对的Kappa值达0.9,具有高度的一致性。综上所述,本研究建立的阻断ELISA方法具有良好的特异性与较高的符合率,可用于后期进行PCV3抗体的检测,为PCV3的流行病学调查与临床诊断提供技术支持。

水稻叶蝉抗性基因回交转育和CAPS标记辅助选择

以综合性状好但对黑尾叶蝉 (NephotettixcincticepsUhler)敏感的品种台中 6 5作为轮回亲本 ,与抗性品种DV85连续回交 ,得到回交高代BC6F2 群体 ,进行抗叶蝉性状的回交转育。将抗黑尾叶蝉基因Grh2两侧的RFLP标记C189和G14 6 5成功地转换为在亲本间具有多态的CAPS标记。在进行表型选择的同时 ,利用CAPS标记对BC6F2 进行了标记辅助选择 ,分析了CAPS标记与Grh2间的遗传距离和标记辅助选择的效果。所选出的个体具有台中 6 5的遗传背景且携带纯合Grh2基因 ,可作为聚合抗叶蝉基因培育新品种的重要中间材料。

猪圆环病毒2型Cap蛋白的原核表达及间接ELISA抗体检测方法的初步建立

Cap蛋白作为猪圆环病毒2型(PCV2)的主要结构蛋白,构成病毒的核衣壳,是PCV2的主要免疫保护性抗原,在PCV2血清学诊断中具有重要意义。本研究根据PCV2的ORF2基因序列设计特异性引物,通过PCR方法扩增得到去核定位信号肽的ORF2基因,并通过同源重组将其克隆至原核表达载体pCold-Ⅰ中,经测序鉴定成功获得重组质粒pCold-Ⅰ-Cap。将重组质粒转化至感受态细胞BL21中进行表达,通过考马斯亮蓝染色以及免疫印迹试验检测Cap蛋白的表达,同时将纯化后的重组蛋白通过优化反应条件建立检测PCV2血清抗体的间接ELISA方法。结果表明:重组去核定位信号肽Cap蛋白可溶性表达且可以与PCV2阳性血清特异性结合,通过探索不同蛋白包被浓度以及不同一抗孵育浓度初步建立了间接ELISA检测方法,进而为PCV2抗体的有效监测奠定基础。

表达CSFV E2线性表位的PCV2病毒样颗粒的制备及免疫原性研究

为制备携带猪瘟病毒(CSFV)E2蛋白的猪圆环病毒2型(PCV2)病毒样颗粒(VLP),并在小鼠体内评价其免疫原性,本研究采用PCR扩增PCV2 Cap基因,利用重叠延伸PCR将PCV2 Cap蛋白的诱饵表位(aa169~aa180)替换成编码两个连续的CSFV E2蛋白线性表位(aa829~aa837)的融合基因(PCV2-Cap^(169~180)-E2^(829~837))经测序鉴定正确后克隆至载体pET-32a(+)中,构建重组质粒p-Cap-E2并采用PCR方法鉴定正确后转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达重组蛋白(PCV2-Cap-E2),采用改良的镍亲和层析法纯化重组蛋白,并利用SDS-PAGE与western blot对重组蛋白的表达形式及反应原性鉴定;利用透射电镜观察纯化的重组蛋白能否形成VLP;利用本研究制备的VLP、PCV2及CSFV商品化疫苗分别免疫小鼠,采用ELISA方法检测免疫后不同时间小鼠体内的抗体水平及细胞因子含量。SDS-PAGE结果显示,在49 ku处出现目的条带,且重组蛋白主要以可溶性形式表达,纯化得到单一的目的蛋白;western blot结果显示,重组蛋白能够与猪源PCV2多克隆抗体(PAb)、猪源CSFV PAb及HRP标记的6×His-Tag小鼠单克隆抗体(MAb)发生特异性反应,在49 ku处出现特异性条带;电镜观察可见重组蛋白形成规则的VLP;抗体的ELISA结果显示,与PBS对照相比,VLP能够诱导小鼠产生较高的PCV2及CSFV抗体水平(P<0.01),与各商品化疫苗均无显著差异。细胞因子的ELISA结果显示,与PBS对照组相比,VLP能够诱导小鼠产生较高水平的细胞因子(P<0.01)。体外病毒中和试验结果显示,VLP免疫的小鼠血清中具有中和PCV2的活性。综上所述,本实验首次在大肠杆菌中可溶性表达并获得了纯化的重组蛋白(PCV2-Cap-E2),且其能够在体外自组装成VLP,并可刺激小鼠产生针对PCV2 Cap蛋白及CSFV E2蛋白的特异性抗体,为研制针对PCV2和CSFV的新型二联VLP疫苗提供了物质基础。

基于CAPS标记的西瓜果实与种子相关性状QTL分析

【目的】基于西瓜全基因组重测序数据,挖掘SNP位点并将其转变为CAPS标记,构建遗传连锁图谱,对西瓜果实与种子相关性状进行QTL分析,为西瓜果实与种子相关性状主效基因精细定位及克隆奠定理论基础。【方法】以普通栽培西瓜品系(Citrullus lanatus ssp.vulgaris)‘W1-1’和黏籽西瓜品系(Citrullus lanatus ssp.mucosospermus)‘PI186490’为亲本杂交获得F_1代,以‘W1-1’为轮回亲本,构建BC_1P_1群体。采摘成熟果实,对每个西瓜果实中心及边缘可溶性固形物、中心及边缘果肉硬度、种子百粒重、种皮底色进行调查及数据分析。对亲本材料进行覆盖度约为20×的全基因组重测序,用BWA、SAMTOOLS及VCFTOOLS等软件比对并检测亲本材料在全基因组范围内的SNP位点。运用SNP2CAPS软件选择7种在西瓜基因组上具有丰富酶切位点的限制性内切酶,对包含SNP位点的序列进行酶切位点分析,转化CAPS标记。选取全基因组范围内均匀分布的450个CAPS分子标记,筛选多态性CAPS标记,对BC_1P_1群体内225株分别进行基因分型,使用QTL Ici Mapping及Windows QTL Cartographer V2.5等软件进行遗传图谱的构建和西瓜果实与种子相关性状的QTL分析。【结果】在两亲本间共获得SNP位点751 532个,根据7种限制性内切酶位点信息共开发了450个CAPS分子标记,筛选出其中具有多态性的200个CAPS标记,在225株BC1P1群体构建一张包含11个连锁群(分别对应11条染色体)的遗传连锁图谱,覆盖长度1 376.95 c M,标记间的平均遗传距离为6.88 c M。QTL分析定位到与果实与种子相关性状QTL位点15个,其中包括中心可溶性固形物含量相关位点3个(CTSS2.1、CTSS2.2、CTSS8.1);边缘可溶性固形物含量相关位点1个(ETSS2.1);中心果实硬度相关位点3个(CFF6.1、CFF6.2、CFF8.1);边缘果实硬度相关位点2个(EFF6.1、EFF6.2);种皮底色相关位点4个(SCC8.1、SCC8.2、SCC8.3、SCC8.4);种子百粒重相关位点2个(SHW6.1、SHW9.1)。15个QTL位点的贡献率范围为5.25%—74.59%,贡献率大于15%的位点有5个(CTSS8.1、SCC8.1、SCC8.2、SCC8.3、SCC8.4)。【结论】共开发出SNP位点751 532个,QTL分析检测到西瓜果实与种子相关性状QTL位点15个,其中主效QTL位点5个,分别为果实中心可溶性固形物及种皮底色相关位点(CTSS8.1、SCC8.1、SCC8.2、SCC8.3、SCC8.4),为进一步精细定位及克隆西瓜果实与种子优良性状基因奠定了基础。

CAPS标记技术及其应用进展

酶切扩增多态性序列(CAPS)标记技术是一种简单、经济、可靠和共显性的技术,适用于生物研究的许多方面。本文综述了该标记技术的原理、过程、特点和在植物、动物和微生物的基因分型、分子标记辅助选择育种、品种鉴定、分子标记的开发、基因鉴定、基因定位、遗传图谱构建、基因分离、体细胞杂合植株的遗传鉴定与分析诸方面应用的新进展,并展望了其应用前景。

利用原位杂交及CAPS标记分析芸薹属A、B和C基因组间的关系

以来源于Brassica rapa基因组(AA)的重复序列(151bp)为探针,分别同二倍体白菜型油菜(AA,2n=20)、甘蓝(CC,2n=18)和异源四倍体芥菜型油菜(AABB,2n=36)的中期染色体杂交,白菜型油菜和甘蓝的所有染色体上都有杂交信号,芥菜型油菜的染色体上显示出20个明显的信号,其余染色体上信号很弱或无,可以区分出A和B基因组。对来源于油菜3个基本种与3个复合种FAE1基因进行CAPS分析表明,3个基本种表现出不同的酶切式样,用MboI和MspI酶切表现出多态性,基因组A和C非常相似,而基因组B与A、C关系较远,同时3个复合种也并不是2个基本种的简单相加,表明异源四倍体在长期进化过程中可能发生了重排和重组。

水貂圆环病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立与应用

为快速检测水貂圆环病毒(MiCV),本试验根据MiCV Cap基因序列设计合成特异性引物,建立了水貂圆环病毒SYBR Green II实时荧光定量PCR检测方法。结果显示,该方法在模板浓度为1.0×10^(6)~1.0×10^(1) copies/μL范围内呈良好线性关系,相关系数为0.9983。本试验建立的检测方法对水貂阿留申病毒、猪圆环病毒2型、水貂肠炎病毒、犬瘟热病毒和猪伪狂犬病毒进行检测均无特异性扩增,批内和批间CV均小于2%,对重组阳性质粒的检测下限为1.0×10^(1) copies/μL,比普通PCR的敏感度高100倍,对阳性样品DNA的检测下限为2.38×10^(-2) pg/μL,比普通PCR的敏感度高1000倍。应用该方法对吉林省部分毛皮动物养殖场的水貂、狐狸、貉和环境样品进行检测,结果其阳性率分别为57.23%、48.42%、39.71%和68.48%。上述结果表明,本研究建立的实时荧光定量PCR检测方法具有良好的灵敏性、特异性和重复性,为MiCV的诊断及流行病学调查提供技术支持。

昆虫杆状病毒表达的猪圆环病毒2d型Cap蛋白-VLP对仔猪的免疫保护效果

猪圆环病毒2d基因型(Porcine circovirus type 2d,PCV2d)为猪场当前流行的PCV2优势基因型,为了研究针对PCV2d基因型的病毒样颗粒(Virus-like particle,VLP)疫苗,提高猪圆环病毒病的防控效果。本研究利用杆状病毒表达系统表达了能够自组装为VLP的PCV2d-Cap蛋白,然后将9头21日龄健康仔猪随机分为VLP组、攻毒对照组和空白对照组(n=3)。VLP组的每头仔猪经颈部肌肉注射400μg Cap蛋白-佐剂复合物(PCV2d-VLP),攻毒组注射等体积的PBS与佐剂混合物,空白组注射等体积的PBS。共接种2次,每次间隔14 d。于第2次免疫后21 d,VLP组和攻毒对照组的仔猪通过鼻腔感染PCV2 HBDX-2018株(106TCID50/头),评价PCV2d-VLP诱导的免疫效果。结果表明PCV2d-VLP能够诱导仔猪产生高水平的特异性IgG抗体和中和抗体,刺激IFN-γ水平升高,引起外周血淋巴细胞增殖能力增强,降低病毒经鼻腔和直肠的排毒率及病毒血症阳性率,减轻腹股沟淋巴结和脾脏的病理损伤,降低组织中的病毒载量。上述研究表明,应用杆状病毒表达的PCV2d-Cap蛋白能自组装为VLP,并能诱导仔猪产生良好的免疫保护效应,具有进一步开发为PCV2d-VLP疫苗的潜力。

基于茶树EST-SNP的CAPS标记开发

为了促进SNP技术在茶树遗传育种中的应用,本文探讨了将茶树SNPs转化成CAPS标记进行检测的可行性。首先,对从茶树ESTs中挖掘的候选SNPs进行重测序验证;然后,对确证的SNPs进行限制性内切酶识别位点分析,筛选出引起酶切识别位点改变的SNPs;使用相应的引物从茶树基因组中扩增这些SNPs所在的片段,然后对扩增产物进行酶切和电泳检测,将SNPs转化为CAPS标记;最后,随机选择了14个CAPS标记,在25个茶树品种中进行多态性分析,以验证标记的可用性。结果,经重测序验证,在8个茶树品种中共检测到162个SNPs;将39个SNPs成功转化为CAPS标记;在14个随机选择的CAPS标记中有13个在25个品种中表现出多态性,多态性信息含量(PIC)介于0.043和0.497之间,平均0.311;另外1个标记在25个品种中均为杂合。结果表明,本文构建的将茶树SNPs转化为CAPS标记的方法,可以方便地用于茶树SNPs的检测;该方法能够促进SNP技术在茶树遗传育种研究中的应用;同时,本文报道的39个CAPS标记可以用于茶树遗传多态性检测和茶树遗传图谱构建等方面的研究。

大豆CAPS标记快速开发方法的建立与优化

采用生物信息学方法,分析大豆SNP位点序列信息,选择合适的内切酶,进行混样PCR和酶切预筛选,建立了大豆CAPS标记的快速开发方法—gspCAPS(Genome Sequence Pool,CAPS)。设计合成了61对引物,在9个大豆品种中对gspCAPS方法进行了评测。结果表明,该方法显著提高CAPS标记开发的效率,传统CAPS方法效率为40.98%(25/61),该方法效率高达86.21%(25/29),并且标记开发的正确性没有降低,维持在100%。本研究所建立的gspCAPS方法效率高、周期短、成本低,对高效开发CAPS标记具有重大的指导意义和广阔的应用前景。

荧光酶联免疫法和免疫印迹法检测过敏原特异性免疫球蛋白E一致性分析

目的 以荧光酶联免疫法的Immuno CAP系统为标准方法,探讨免疫印迹法的Allergy Screen系统的检验效能及在不同系统疾病诊疗中的临床应用价值。方法 收集2017年至2022年就诊于首都医科大学附属北京儿童医院过敏反应科的过敏原致敏患者血清样本4 525份,根据疾病类型分为呼吸系统疾病组、消化系统疾病组、多系统疾病组和其他系统疾病组。采用Allergy Screen系统检测血清中的户尘螨、粉尘螨、烟曲霉、猫毛、狗毛、豚草、艾蒿、葎草、鸡蛋、牛奶、蟹、虾过敏原sIgE。对Allergy Screen系统的检验效能、可靠性、级别一致性和不同疾病系统组的应用进行评价。结果 在检验效能上,Allergy Screen系统猫毛过敏原灵敏度最高为0.75,特异性为0.95。其次为蟹过敏原,灵敏度为0.57,特异性为0.89。Allergy Screen法检测各过敏原的Kappa值在0.122~0.866之间。豚草一致性好,Kappa值为0.866。Allergy Screen系统的Spearman相关分析结果显示,对粉尘螨、艾蒿、猫毛等级相关性均>0.7,关系非常紧密。其中粉尘螨相关性最佳,为0.757。Allergy Screen系统检测不同过敏原中,总体一致率为65.6%~90.3%,阴性符合率一致率为81.5%~97.9%,阳性一致率为9.1%~70.5%。在不同系统疾病组间检验效能比较,特异性在各系统组间差异无统计学意义。结论 Allergy Screen系统具有较高的诊断效能,适用于临床过敏原筛查检测。

番茄抗晚疫病基因ph-3的RAPD及CAPS标记

将番茄抗晚疫病ph-3基因已有的RAPD特异片段进行克隆、测序。根据该测序结果设计SCAR引物对抗病亲本、感病亲本、抗病池、感病池、F1个体进行扩增,均获得一条592bp的特异片段。感病基因型和杂合抗病基因型存在XbaⅠ酶切位点,酶切后分别产生了261bp、193bp和95bp以及592bp、261bp、193bp和95bp的特异性片段,纯合抗病基因型无此酶切位点,酶切结果仍为592bp的产物。这些片段能成功区分抗病材料、感病材料和F1个体,很有可能是与ph-3基因连锁的CAPS标记。

家蚕基因特异性CAPs标记获得及其分子系统学应用

选取家蚕attacin和alphaamylase基因序列,设计特异性引物,在家蚕品系P50、C108和子一代(F1)中扩增。分别采用4种不同的限制性内切酶对扩增产物酶切,最后每个基因都获得了一个CAPs分子标记。依据所得的两个CAPs分子标记对12个品系的家蚕遗传多样性进行了初步研究,构建了其分子系统树。

利用CAPS标记推测花生品种(系)FAD2位点基因型的研究

以5个高油酸含量花生品种(系)和2个普通油酸含量花生品种为试材,利用CAPS标记对这些品种(系)的FAD2位点基因型进行分析。结果表明:5个高油酸含量花生品种(系)的油酸含量均在80%以上,普通油酸含量品种花育22号和花育28号油酸含量分别为51.62%和41.38%。基于CAPS标记在7个品种(系)中的扩增产物及酶切带型分析推测,AhFAD2A位点花育28号为野生型,其他6个品种(系)符合448 G>A突变类型;AhFAD2B位点花育28号和花育22号为野生型,开农H03-3、花育32号、P76和F18符合441-442insA突变类型,而06B16在该位点不符合441-442insA突变类型。