家蚕线粒体基因组1.8kb片段的克隆及序列分析

克隆并测定了家蚕 (Bombyxmori)线粒体基因组 1781bp的EcoRⅠ和HindⅢ双酶切片段序列 ,根据序列同源性比较 ,推测该DNA片段包括 :ND1基因、16SrRNA基因 3′端、tRNALeu(UAG)基因和一个尚待确定的tRNA基因。家蚕与果蝇ND1基因序列同源性约为 81 85 % ,16SrRNA基因 3′端序列同源性约为 74 5 %。在家蚕、果蝇、蜜蜂、蝗虫、卤虫和人 6个物种中 ,线粒体ND1编码的疏水性氨基酸比例较稳定 ,显示了ND1基因的保守性。对上述 6个物种ND1基因序列和 16SrRNA基因 3′端序列进行系统进化分析 ,构建了系统进化树。     

基于mtDNA ND1基因的家蚕进化分析

对中国青州野桑蚕mtDNA中ND1基因进行了克隆和序列分析。结果显示,野桑蚕ND1基因全长为933bp,编码310个氨基酸残基,A+T含量较高,达78.7%;同源性分析显示,不同来源的家蚕和野蚕ND1基因在核苷酸水平和氨基酸水平具有很高的相似性;以ND1基因的核苷酸序列及氨基酸残基序列进行了家蚕及野桑蚕的分子进化分析,进一步证明家蚕起源于中国野桑蚕。用mtDNA的ND1基因的核苷酸序列Blast家蚕的基因组序列,发现家蚕基因组中存在与ND1基因部分区域同源的序列,表明家蚕基因组中存在起源于线粒体的假基因。     

家养山鸡线粒体基因组全序列测定及其结构分析

采用PCR方法测定家养山鸡线粒体基因组全序列并进行数据分析。结果显示,家养山鸡线粒体基因组序列全长16 694 bp,共有13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个D-Loop区。基因组的组成、顺序、编码链的选择、tRNA的结构都与绝大多数鸟类相同或相近。家养山鸡线粒体基因组碱基组成分别为A 30.62%、T 25.27%、C 30.87%、G 13.24%,总(A+T)含量为55.89%。除COⅠ基因的起始密码子是GTG,其余12个蛋白质编码基因的起始密码子都是ATG。tRNA基因核苷酸长度为65~78 nt,12 S rRNA和16 S rRNA基因分别为966 nt和1 621 nt。     

家蚕泛素结合酶新基因的克隆与基因组结构及5′调控区分析

在家蚕丝腺cDNA文库测序过程中,发现一个编码家蚕泛素结合酶的EST序列,利用3′RACE方法克隆了一个新的家蚕泛素结合酶基因cDNA全长序列,命名为BmUCE2 I(GenBank登录号为DQ219874)。家蚕BmUCE2 I基因全长cDNA由465 bp的开放阅读框序列(ORF)、97 bp的5′端非翻译区序列(5-′UTR)和237 bp的3′端非编码区序列(3-′UTR)组成,其编码的154个氨基酸与其他真核生物间具有较高的同源性。利用BmUCE2 I的EST片断作探针,通过筛选家蚕噬菌体基因组文库,获得了家蚕BmUCE2 I基因组序列和5′调控序列。BmUCE2 I基因由4个外显子和3个内含子组成,在5′端上游调控区域没有类似TATA盒元件,但在-219~-268 bp的区域存在一个50bp的启动子序列,此外还存在CF2-Ⅱ、FTZ、DFD、BRCZ2、DL、STAT、PRD-HD等多个转录因子结合位点。家蚕泛素结合酶新基因的克隆、基因结构及5′调控区的分析为进一步研究泛素蛋白水解酶复合通路相关基因的调控规律提供了重要依据。     

中国野桑蚕mtDNA中A+T丰富区片段的克隆及序列分析

对中国野桑蚕mtDNAA +T丰富区片段进行了克隆和序列分析。在所测定的 72 0bp左右的片段中 ,A +T含量为 92 0 8% ,与不同家蚕品种的mtDNA相近 ,中国野桑蚕与家蚕之间的核苷酸序列呈高度同源性 (98%以上 ) ;但与日本野桑蚕相比 ,中国野桑蚕mtDNA的A +T丰富区片段 ,缺少 2个 12 6bp的重复单位 ,A +T含量低 0 9% ,核苷酸序列同源性也较低 (72 % )。该片段与中系家蚕mtDNA比较 ,有 15个变异位点。对mtDNAA +T丰富区的中国野桑蚕和日本野桑蚕及中系、日系和韩国的 4个家蚕品种进行聚类分析表明 ,日本野桑蚕有可能由中国野桑蚕分化而来。     

家蚕真核翻译起始因子3f基因结构与表达研究

在对家蚕5龄丝腺cDNA文库测序的过程中,发现一个编码家蚕翻译起始因子基因(eIF3f)的EST序列。利用电子克隆、3′RACE(3′rapid amplification of cDNA ends)方法克隆了家蚕eIF3f基因cDNA序列全长,命名为eIF3f(GenBank登录号为DQ868530)。家蚕eIF3f基因cDNA全长为1 009 bp,由870 bp的开放阅读框序列(openreading frame,ORF)、55 bp的5′端非翻译区序列(5′-UTR)和65 bp的3′端非编码区序列(3′-UTR)组成,编码289个氨基酸。氨基酸序列比较分析显示,家蚕eIF3f与其他物种的eIF3f都具有翻译起始功能所必需的JAB_MPN结构域。家蚕eIF3f基因组结构分析:该基因由5个外显子和4个内含子组成;5′调控序列存在E74A、DFD、DRI等多个潜在的转录因子结合位点,但没有TATA盒启动子序列。家蚕eIF3f基因的表达在不同组织和不同发育时期存在差异,eIF3f是一种负调控翻译起始因子。研究结果有助于进一步研究真核翻译起始因子的相关基因调控规律。     

野桑蚕线粒体ND5基因及其两端侧翼tRNA基因的克隆与序列分析

应用PCR技术,对中国山东青州野桑蚕mtDNA的ND5基因及其两端侧翼区域进行了克隆和序列分析。结果表明,在所测定的2．2kb左右的片段中,含有ND5基因的完整序列及Phe-tRNA(UUC)、Ser-tRNA(AGC)、Glu- tRNA(GAA)、His-tRNA(CAC)等4个tRNA基因,该片段的基因组结构与家蚕及其它地域来源野桑蚕的基因组结构基本一致,显示蚕类线粒体基因排列的保守性。ND5结构基因在不同家蚕及野桑蚕之间的比对分析表明,它们在核苷酸水平、氨基酸水平的同源性很高,相似性达96%以上。4个tRNA基因的碱基错配率较高,TψC环缺乏相对保守的T-ψ-C-Pu-A序列,各臂的碱基配对数、各环碱基数目变化较大。以ND5基因的核苷酸序列及氨基酸残基序列进行了家蚕及野桑蚕的分子进化分析,进一步证明家蚕起源于中国野桑蚕。     

具有还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶功能的家蚕l(3)neo18基因的克隆与表达特征

果蝇l(3)neo18基因可以通过P转座子诱发致死突变,编码的蛋白质具有还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶(ND)的功能。利用生物信息学、cDNA末端快速扩增(RACE)和反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)等方法,克隆了家蚕l(3)neo18同源基因,分析了基因结构与表达谱。Bm-l(3)neo18基因(EU826676)的cDNA全长为868 bp,由573 bp的完整开放读码框(ORF)序列、25 bp的5′端非翻译区序列(5′-UTR)和251 bp的3′端非编码区序列(3′-UTR)组成,编码蛋白质为190个氨基酸残基,分子质量22.7 kD,pI 9.60。Bm-l(3)neo18基因由3个外显子和2个内含子组成,定位于家蚕第3染色体,位于nscaf2930的1 203.8-1 205.6 knt。Bm-l(3)neo18蛋白质在1-185氨基酸残基位置为ND的SGDH亚基保守区,在61-83氨基酸残基位置具有一个保守的跨膜区域。采用Clustal W进行多序列比对发现,Bm-l(3)neo18与埃及伊蚊等昆虫ND具有50%以上的蛋白质同源性,ND的保守区域高度一致,NJ法分子进化分析也显示Bm-l(3)neo18与昆虫ND进化上同源。该基因除在家蚕卵期的表达量较低外,在幼虫、蛹和蛾期均有较高表达,且存在组织差异性。     

一个新的家蚕BmLITAF基因的电子克隆及序列分析

在对家蚕蛹cDNA文库的测序中发现了脂多糖诱导肿瘤坏死因子α的转录激活因子(lipopolysaccharide-induced tumor necrosis factor-α factor,LITAF)的EST序列(GenBank登录号AADK01016184)。经过比对发现BmLI-TAF全长为981 bp,由97 bp的5′端非翻译区序列(5′UTR)、390 bp的开放读码框(ORF)和494 bp的3′端非翻译区序列(3′UTR)组成。用电子克隆方法对BmLITAF进行基因结构分析发现,此基因由3个外显子和2个内含子组成,编码129个氨基酸。对BmLITAF蛋白进行疏水性、跨膜结构和信号肽分析的结果显示,BmLITAF具有跨膜结构域。根据BmLITAF的电子克隆序列由家蚕基因组PCR扩增获得BmLITAF基因,将其克隆到pGEM-T-easy载体中,测序验证与电子克隆结果一致。     

宁乡猪线粒体DNA全基因组研究

本研究通过聚合酶链式反应法测定了宁乡猪全线粒体基因组序列(GenBank收录号:KF472178),结果表明,线粒体DNA的总长度为16690bp,其组成为34.70%A、25.81%T、26.18%C、13.30%G,均为富A+T(60.52%)。它包含了典型的线粒体DNA结构,包括2个核糖体RNA基因、13个蛋白质编码基因、22个转移RNA基因和1个非编码控制区域(D-loop区域)。这些基因的排列方式与长白猪相同。其中除了ND2、ND3、ND4L和ND5的起始密码子是ATA,ND6是ATT,其他蛋白质的起始密码子均为ATG。宁乡猪线粒体全基因组序列为进一步研究其种质特性遗传机制奠定了基础。     

野桑蚕12S rRNA基因的克隆及序列分析

通过PCR技术,对中国山东青州野桑蚕mtDNA的12SrRNA基因进行了克隆和序列分析。结果表明,青州野桑蚕12SrRNA基因为788nt,在DNA水平上,与家蚕12SrRNA基因的同源性达到99%,与中国陕西安康、日本筑波来源的野桑蚕12SrRNA基因的同源性分别为97%、98%;分子进化分析显示,家蚕可能是起源于中国野桑蚕。     

家蚕人工饲料育用新品种选育研究

家蚕品种对人工饲料的适应性是制约人工饲料实用化的重要因素之一,在开发出低成本人工饲料后,经过定向选择育成了适应人工饲料育的蚕品种“西6 x 734”,其原种小蚕人工饲料大蚕桑叶育的饲育成绩与全龄桑叶育相当,且发育整齐,一代杂交种饲育成绩和缫丝成绩均达到桑叶育水平。     

家蚕谷胱甘肽硫-转移酶的组织分布及发育期变化规律

为明确家蚕谷胱甘肽硫-转移酶(GSTs)的生物学信息,对家蚕不同发育阶段GSTs的变化规律、5龄幼虫主要组织及不同品种间的GSTs活性差异进行了研究。家蚕GSTs在中肠、脂肪体、血淋巴、表皮、头部等组织中都有分布,脂肪体中GSTs活性最高,其次是中肠,头部最低。各发育阶段中,在由一种虫态变为另一种虫态的初始期GSTs活性较高,以后逐渐降低。在幼虫主要组织中GSTs活性5龄第3天最高,以后逐渐下降,至吐丝前达到较低的水平。抗性较强的夏秋蚕品种的GSTs活性高于春用蚕品种,杂交种的GSTs活性高于原种。研究结果提示家蚕GSTs活性与其组织器官的生理功能、品种抵抗性等相关联。     

蓖麻蚕线粒体基因组中nd1及其侧翼tRNA基因的克隆与结构分析

按KoichiroTamura等 (1988)的方法制备出蓖麻蚕线粒体DNA ,用EcoRⅠ和XbaⅠ双酶解后 ,以pSK(+)(Ampr)为载体进行克隆 ,获得 1个 3 3kb的克隆片段。测序结果表明 ,所测序列包括部分 16SrRNA、完整的tRNA Leu ,nd1和tRNA Ser基因。其中 16SrRNA(3’端部分 )、nd1基因与家蚕具有很高的同源性。同时以nd1基因为依据构建了 17种动物的分子进化树 ,显示出蓖麻蚕与家蚕、野蚕有最近的演化关系。根据tRNA Leu和tRNA Ser基因的一级结构 ,推定了可能的二级结构 ,并与家蚕进行了比较。     

家蚕现行品种对氟化物、核型多角体病毒病抵抗性的研究

对若干家蚕现行新品种进行抗氟性能和抗核型多角体病毒（ＶＰＶ）病鉴定，结果是：不同品种对氟化物和ＶＰＶ病抵抗力有差异，抗氟能力较强的有丰一、８７２、５４Ａ、丰一×５４Ａ、华峰×雪松、８７１×８７２：抗ＮＰＶ病较强的是３１８、４１６、秋３、３１７×３１８、４１５×４１６、８７１×８７２；抗氟性和抗ＮＰＶ病能力没有完全一致性，但３１７×３１８、８７１×８７２综合抗性较强。杂交种的抗氟和抗ＮＰＶ病明显强于纯系。     

利用SSR标记鉴定家蚕不同系统的品种初探

选择能够区分中国系统和日本系统的分子标记对品种鉴定和杂交率检测具有重要意义。采用了17对微卫星标记(SSR)引物,对7个中系品种、7个日系品种和3个欧系品种及1个中系×日系杂交种进行了多态性分析。筛选出15对具有多态性的SSR引物,其中11对SSR引物在中系品种和日系品种间具有多态性,同时获得2个理想的SSR位点,其组合完全可以对供试的中系品种和日系品种进行鉴定。引物FL1148在中系的7个品种间的条带基本一致,在日系的7个品种间,除保存品种6048外,均具有一致的带型,保存品种6048具有和7个中系品种一致的带型,引物FL1113在6048和7个中系品种间的带型均不相同。引物FL1148和FL1125的PIC值分别为0.654、0.785,说明SSR标记引物FL1125能对家蚕品种进行有效鉴定。