棉铃虫Gq蛋白α亚基基因的克隆及组织特异性表达

 【目的】了解棉铃虫体内Gqα的组织特异性表达情况。【方法】利用RACE技术获得了Gqα全长基因，利用半定量RT-PCR研究了该基因的时空表达情况。【结果】从棉铃虫Helicoverpa armigera触角中克隆了一条全长1 101bp的Gqα cDNA序列，命名为GqαHarm；阅读框全长1 062 bp，编码353个氨基酸残基。GqαHarm与已报道的昆虫Gq蛋白α亚基同源性在90％以上，与近缘种甘蓝夜蛾Mamestra brassicae Gqα的同源性高达96.88％，与家蚕Bombyx mori Gqα的同源性高达97.73％。半定量RT-PCR研究表明，GqαHarm在棉铃虫雌雄成虫触角中表达，在头、胸、腹、足和翅中也有表达，并且表达量差异不显著；此外，在喙、下颚须和下唇须中也有表达；在卵、幼虫、蛹和成虫体内也都有表达；在卵中的表达量最高，而在成虫中的表达量最低，在幼虫和蛹的前、中、后期的表达量差异不大。【结论】研究表明GqαHarm是一种在棉铃虫体内普遍存在的蛋白。     

棉铃虫信息素结合蛋白2 cDNA的克隆、表达与组织特异性表达

 【目的】克隆、分析和原核表达编码棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)信息素结合蛋白HarmPBP2的cDNA,并纯化得到HarmPBP2蛋白。【方法】以棉铃虫触角为材料,通过RT-PCR 技术以获得编码中棉铃虫信息素结合蛋白HarmPBP2 基因成熟蛋白开放阅读框序列,使用半定量RT- PCR对表达谱进行研究,并在使用pGEX-4T-1表达载体在BL21（DE3）系统中进行原核表达,使用GSTrap FF预装柱进行纯化并切去标签。【结果】克隆了命名为HarmPBP2（GenBank登录号：EU647241）的棉铃虫信息素结合蛋白基因,该序列全长457 bp,编码149 个氨基酸残基,前端是一段25个氨基酸长的信号肽,推测蛋白具有昆虫信息素结合蛋白典型的6 个保守的半胱氨酸残基的特征。棉铃虫HarmPBP2在雌雄成虫的触角、足和翅中都有表达,另外在雌虫下颚须也有表达。雌雄组织表达量顺序相同,触角中表达量最高,翅中次之,足中最少。雌虫组织中表达量高于雄虫。构建的原核表达载体pGEX/ HarmPBP2,在大肠杆菌BL21（DE3）中成功地表达出一个分子量约为40 kD的融合蛋白,经亲和层析纯化与酶切得到去标签的HarmPBP2蛋白。【结论】克隆、分析和表达了棉铃虫信息素结合蛋白HarmPBP2的cDNA序列,并对其进行纯化,为进一步研究其分子结构和功能奠定了基础,同时对其表达谱进行了研究。     

棉铃虫V-ATP酶E亚基基因克隆及表达分析

为进一步探明V-ATP酶亚基的功能,克隆了棉铃虫V-ATP酶E亚基开放阅读框;并通过荧光定量PCR,测定了V-ATP酶E亚基在棉铃虫不同发育阶段和不同组织中的基因表达量。结果表明,棉铃虫V-ATP酶E亚基开放阅读框长681 bp,编码226个氨基酸;V-ATP酶E亚基是一个保守亚基,与斜纹夜蛾的氨基酸序列一致性高达92%;V-ATP酶E亚基在棉铃虫卵、幼虫、蛹和成虫等发育阶段都有表达,以5龄幼虫表达量为最高,在触角、头、胸、腹、足、翅、外生殖器和中肠等组织中亦均有表达,其中在4龄中肠中表达量最高。说明V-ATP酶E亚基在棉铃虫的生长发育及代谢过程中发挥着重要作用。     

甜菜夜蛾触角气味受体基因OR18的克隆和表达定位

【目的】从甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）成虫触角中克隆气味受体基因,研究受体基因在虫体不同组织和触角不同感受器中的表达分布,从而探讨受体基因的功能。【方法】通过PCR结合RACE技术克隆气味受体基因的全长序列,利用实时定量PCR检测其在不同组织中的表达,采用原位杂交确定其在触角不同感受器中的分布。【结果】通过同源克隆的方法从甜菜夜蛾触角中获得1条740 bp的基因片段,通过RACE技术获得全长序列并命名为SexiOR18（GenBank登录号JN873314）。SexiOR18 cDNA全长1 618 bp,开放阅读框长度为1 194 bp,编码398个氨基酸。序列比对和进化树分析结果显示SexiOR18与其它鳞翅目昆虫尤其是夜蛾科昆虫的OR18具有很高的相似性。实时定量PCR检测结果显示,SexiOR18主要在成虫触角中表达,且在雌虫中的表达量显著高于雄虫,SexiOR18在成虫其它组织和幼虫触角中无明显表达。原位杂交结果显示,SexiOR18主要在毛形感器和锥形感器下表达,而在腔锥形感器和刺形感器下没有表达。【结论】SexiOR18在感受性信息素和普通气味的毛型感器和锥形感器中都有分布,推测其可能参与了性信息素和普通气味分子的识别。     

烟夜蛾谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆与时空表达分析

用RT-PCR方法,从烟夜蛾(Helicoverpa assulta (Guenée))成虫腹部克隆获得了1个谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)基因的完整开放阅读框cDNA序列.该基因的开放阅读框全长636 bp,编码211个氨基酸残基,推测编码蛋白的分子量为24.2 kD,等电点为6.66.将该基因推导的氨基酸序列与其他物种的GSTs进行同源性和系统发育分析,发现该基因编码的蛋白属于昆虫特异性Epsilon家族成员,将该基因命名为HaGSTe2(GenBank登录号:GQ856239).HaGSTe2在雌、雄虫触角、喙、去除触角和喙的头、胸、腹、足和翅中均有表达,而且在卵、幼虫和蛹中也有表达.     

黄野螟硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因的鉴定及表达分析

为阐明硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因的表达模式并研究温度胁迫对其表达的影响,从黄野螟(Heortia vitessoides)成虫转录组文库中筛选获得黄野螟硫氧还蛋白过氧化物酶Tpx基因全长cDNA,命名为HvTpx(GenBank:MF521978)。序列分析显示,该序列开放阅读框长度为588bp,共编码195个氨基酸。HvTpx属于典型2-Cys类Tpx。HvTpx的氨基酸序列与棉铃虫(Helicoverpa armigera)同源性最高,为87%,与其他昆虫的同源性在75%以上。黄野螟与棉铃虫处在系统发育树的同一分支。RT-qPCR分析结果显示:HvTpx在成虫中的表达量高于其他发育阶段;HvTpx在幼虫中肠表达量最高;HvTpx在成虫腹部表达量最高,足部表达量最低;HvTpx在0℃、10℃和35℃的基因表达量显著高于对照(25℃)。结果说明这些温度可以诱导HvTpx表达上调。     

桔小实蝇非典型气味受体 Orco 基因的克隆与表达谱分析

为探讨非典型气味受体基因Orco的功能,采用RT-PCR和RACE方法克隆获得桔小实蝇Bacto-cera dorsalis(Hendel)Orco受体的全长cDNA序列,命名为Bdor/Orco(GenBank登录号为EU621792)。测序结果表明Bdor/Orco开放阅读框全长1 422bp,编码473个氨基酸残基。对其组成成分、疏水/亲水区域、信号肽、蛋白质二级结构,以及分子进化关系等进行了预测与推断,分析结果表明Bdor/Orco与其他昆虫的Orco具有较高的氨基酸序列一致性,特别是C末端。对该基因在桔小实蝇成虫不同组织和发育时期表达量的荧光定量PCR分析,结果表明Bdor/Orco主要是在桔小实蝇成虫触角中表达,头部(去除触角)、雌虫前足和翅中也有较高的表达;桔小实蝇在各个发育时期的表达水平不同,在刚羽化雌成虫中的表达量最高。     

烟青虫气味结合蛋白基因的克隆与序列分析

 根据已经报道的棉铃虫普通气味结合蛋白I（GOBP1）和性信息素结合蛋白（PBP）基因的cDNA序列，设计了2对引物，以烟青虫Helicoverpa assulta触角cDNA为模板，分别进行PCR扩增，获得2条特异性条带，约400 bp。将以上两条片段分别连接到T-easy载体上，获得重组子T-GOBP1-Hass和T-PBP-Hass。序列测定和结构分析表明，Hass-GOBP1开放阅读框全长441bp，编码147个氨基酸残基，预测分子量和等电点分别为17.2 kD和4.71。Hass-PBP开放阅读框全长405 bp，编码135个氨基酸残基，预测分子量和等电点分别为15.1 kD和5.2。Hass-GOBP1和Hass-PBP具有昆虫气味结合蛋白的典型特征，即氨基酸序列中具有6个保守的半胱氨酸残基，呈酸性。这2个基因已在GenBank中登记，序列号分别是AY864774和AY864775。     

东亚飞蝗储存蛋白基因LmiHex-2的克隆与表达分析

昆虫储存蛋白是在昆虫体内普遍存在的一种特异性淋巴蛋白,在昆虫的生长发育过程中发挥着重要作用。为分析东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis储存蛋白基因Lmi Hex-2的结构和时空表达特性,通过RACE技术获得了Lmi Hex-2基因2 171 bp全长c DNA序列,其中开放阅读框2 022 bp,编码673个氨基酸,预测分子量78.79 k Da。序列比对结果显示Lmi Hex-2基因c DNA序列与直翅目蝗总科储存蛋白基因c DNA序列的相似性达到82%~89%。RT-PCR结果显示Lmi Hex-2基因在东亚飞蝗卵和若虫阶段均有表达,5龄6 d时表达量最大;成虫中脂肪体表达量最高。通过贝叶斯法构建的系统发育树显示直翅目储存蛋白为单系群,昆虫血蓝蛋白与昆虫储存蛋白聚为姐妹群,二者均由甲壳纲血蓝蛋白进化而来。     

黏虫HSC70互作蛋白基因HIP的分子特征与时空表达分析

为分析HSC70互作蛋白(HSC70 interacting protein,简称HIP)基因在黏虫生殖中的潜在作用,采用RT-PCR的方法从黏虫中克隆1个HIP同源基因的全长cDNA序列,并采用实时荧光定量PCR分析其在黏虫不同发育阶段(卵、1～6龄、蛹和4日龄雌虫)和4日龄雌虫不同组织[头(无触角)、胸、触角、翅、中肠、脂肪体和卵巢]中的表达特性。结果表明,克隆得到的HIP序列全长为1 215 bp,命名为MsHIP。MsHIP编码405个氨基酸(aa),预测的分子量为44.04 ku。序列分析表明,MsHIP具有定义HIP的3个保守结构域,即N-端二聚体结构域,3个TPR结构域和C-端U-box结构域。系统发育分析显示黏虫HIP与棉铃虫H.armigera HIP亲缘关系最近。时空表达分析表明,MsHIP在所有发育阶段均表达,并在4日龄雌成虫中的表达量水平最高,其表达量是对照的45.28倍;MsHIP 4日龄雌虫各组织中均表达,其中在卵巢中的表达量最高,脂肪体次之,其表达量分别为对照的18.55倍和13.58倍,表明MsHIP在黏虫的生殖中发挥重要作用。     

Q型烟粉虱化学感受蛋白基因BtabCSP1的克隆与分析

【目的】克隆Q型烟粉虱（Bemisia tabaci）化学感受蛋白基因,分析其序列特征和表达特性,为深入研究该类基因功能奠定基础。【方法】根据桃蚜化学感受蛋白OS-D2a（ABM5558）的氨基酸序列,借助生物信息学搜索烟粉虱EST序列拼接了1个烟粉虱化学感受蛋白基因（BtabCSP1）,以烟粉虱mRNA为模板,采用RT-PCR扩增克隆烟粉虱化学感受蛋白cDNA。采用半定量RT-PCR对不同发育阶段的烟粉虱样品中BtabCSP1的表达模式进行研究。【结果】BtabCSP1完整阅读框全长为2 626 bp,包含2个外显子和1个内含子,编码131个氨基酸残基,其中含有1个CX6CX18CX2结构域,为化学感受蛋白的典型特征。BtabCSP1在供试样品中均有表达,并且在2龄、3龄和伪蛹阶段表达量更高。聚类分析结果表明,烟粉虱与果蝇、桃蚜等物种遗传关系较远,化学感受蛋白基因在物种进化过程中较为活跃。【结论】从Q型烟粉虱若虫中克隆了1个化学感受蛋白基因 BtabCSP1,该基因在烟粉虱不同发育阶段中均能表达,推测其对烟粉虱的生长发育具有重要的调控作用。     

棉铃虫鞣化激素基因克隆及分子特性分析

【目的】获得棉铃虫鞣化激素2个亚基(α亚基和β亚基)基因序列,分析其分子特性和表达模式,研究棉铃虫鞣化激素的作用机制奠定基础。【方法】通过生物信息学和分子生物学技术分别得到棉铃虫鞣化激素α和β亚基cDNA序列,将棉铃虫及NCBI中公布的已知其它昆虫鞣化激素α和β亚基氨基酸序列分别整理分析,利用MEGA7(7.0.14)软件的Jones-Taylor-Thornton(JTT)模型构建系统进化树并进行聚类分析,qRT-PCR分别检测两亚基在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式。【结果】分别获得了棉铃虫鞣化激素 α亚基与β亚基核苷酸序列。其中α亚基(GenBank登录号:AHM0247472.1)cDNA片段长694 bp,开放阅读框480 bp,编码159个氨基酸残基,预测该蛋白质分子量为17.7 kDa。该基因在卵期第3 d、1龄幼虫第1 d、3~5龄幼虫第1 d、2和3龄末蜕皮期(3M和4M)、蛹期第0 d、第3 d和第7 d表达量相对较高。β亚基(GenBank登录号:AHM0247473.1)cDNA片段长779 bp,开放阅读框420 bp,编码139个氨基酸残基,预测该蛋白质分子量为15.9 kDa。该基因在卵期至2龄末蜕皮期(3M)、3龄幼虫第2 d、4~5龄幼虫第1 d、蛹期第1 d至羽化前表达量相对较高。鞣化激素α亚基和β亚基基因均在棉铃虫胸神经节中相对表达量最高,咽下神经节次之,脑部和腹部相对表达量较弱。【结论】鞣化激素在鳞翅目昆虫中具有较高的保守性;α亚基和β亚基基因主要在棉铃虫卵期、初孵幼虫期、蛹期和新羽化成虫期发挥作用;鞣化激素在棉铃虫幼虫体内主要由胸部神经节转录合成。     

棉铃虫α-微管蛋白基因的克隆、序列分析及表达模式检测

【目的】克隆及序列分析棉铃虫（Helicoverpa armigera）α-微管蛋白基因的cDNA序列,并检测棉铃虫α、β两种微管蛋白基因的表达情况。【方法】以棉铃虫3龄幼虫为试验材料,采用RT-PCR及RACE技术克隆棉铃虫α-微管蛋白基因（HeTubA）,采用荧光定量PCR（QRT-PCR）技术分析棉铃虫α、β-微管蛋白基因在不同生长发育阶段及成虫器官中的表达模式。【结果】克隆得到棉铃虫α-微管蛋白基因（GenBank登录号为JQ069957）。序列分析表明,HeTubA开放阅读框1 353 bp,编码450个氨基酸组成的多肽,氨基酸序列包含多个α-微管蛋白保守区。与其它一些昆虫的一致性分析表明,HeTubA与八字地老虎（Xestia c-nigrum）、柑橘凤蝶（Papilio xuthus）及家蚕（Bombyx mori）的α-微管蛋白氨基酸序列同源性最高,α-微管蛋白基因在长期进化中非常保守。荧光定量PCR表明,棉铃虫α、β-微管蛋白基因不具有生长发育阶段及成虫器官特异性,且二者均在复眼表达高,腹部表达低;HeTubA在末龄幼虫期和蛹期高水平表达,HeTubB在末龄幼虫期和成虫期高水平表达。【结论】成功克隆了棉铃虫α-微管蛋白基因,对2种微管蛋白基因的表达模式进行了检测,进一步进行了蛋白质3D结构的构建,可用于深入研究2种微管蛋白基因的功能及开发新型杀虫剂。     

棉铃虫蛋白酶体β5基因Habeta5的克隆与序列分析

[目的]运用分子生物学技术克隆棉铃虫蛋白酶体B5亚基新基因,为进一步研究其功能奠定基础。[方法]以棉铃虫中肠总RNA为模扳,利用快速扩增cDNA末端（RACE）技术克隆棉铃虫蛋白酶体B5亚基新基因的cDNA序列并对所获序列进行分析。[结果]成功克隆了棉铃虫蛋白酶体瞄亚基全长947bp的cDNA序列,命名为Habeta5,包含1个843bp的完整开放读码框（ORF）序列,编码蛋白质为280个氨基酸残基,预测分子量为30．87kD,等电点为6．53。Habeta5蛋白在74～261氨基酸残基位置为蛋白酶体B5亚基的保守区域。Clustal W进行多序列比对发现,Habeta5蛋白质与果蝇等昆虫蛋白酶体B5具有62％以上的同源性,蛋白酶体B5的保守区域高度一致。邻近法NJ分子进化分析也显示,Habeta5蛋白质与其他生物蛋白酶体茚进化上同源。[结论]序列分析比对的结果表明所克隆的基因为棉铃虫蛋白酶体B5亚基基因（GenBank登陆号：FJ358434）。     

棉铃虫酰基辅酶A△9去饱和酶基因的分子鉴定

采用RT-PCR及RACE法,克隆得到了棉铃虫酰基辅酶AA9去饱和酶cDNA全序列.根据序列分析发现该基因全长为2931 bp,编码区长度为1062 bp,编码353个氨基酸残基,相对分子质量为40.66 kD.发育表达模式结果表明,酰基辅酶A△9去饱和酶基因在5龄初期转录水平较高;饥饿和保幼激素对其转录有明显的抑制作...     

野桑蚕酚氧化酶原基因PPO1的克隆及其特征(英文)

利用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)克隆野桑蚕(Bombyx mandarina)酚氧化酶原基因PPO1,获得其cDNA序列;该序列长2 086bp,含有一个2 058bp的完整开放阅读框,编码一个由685个氨基酸残基组成的蛋白质;该基因推导的氨基酸序列与其他鳞翅目昆虫PPO1基因相应的氨基酸序列有较高的同源性,该序列具有它们的PPO基因所共有的典型特征。RT-PCR检测分析表明该基因仅在野桑蚕的头部和血液中表达,而Northern杂交检测表明该基因仅在血液中有表达。这些结果为进一步研究该基因的功能提供了分子基础。     

斜纹夜蛾普通气味结合蛋白ⅠcDNA的克隆及在原核细胞中的表达

 【目的】克隆、序列分析和原核表达编码斜纹夜蛾（Spodoptera litura）GOBPⅠ（SlGOBPⅠ）的cDNA。【方法】采用同源克隆结合RACE的方法克隆SlGOBPⅠ基因的cDNA序列,并在 pET-32a/BL21（DE3）系统中进行原核表达。【结果】从斜纹夜蛾触角中克隆了GOBPⅠ的cDNA序列（GenBank登录号为EU086372）,序列分析表明,SlGOBPⅠ开放阅读框序列为495 bp,编码164个氨基酸,分子量为19.3 kD,等电点为5.54。SlGOBPⅠ具有昆虫气味结合蛋白的典型特征,即氨基酸序列中具有 6个半胱氨酸残基,呈酸性。SlGOBPⅠ氨基酸序列与鳞翅目昆虫的气味结合蛋白氨基酸序列具有较高的相似性,表明SlGOBPⅠ属于GOBP家族。将SlGOBPⅠ编码序列,克隆到表达载体pET-32 a上,构建原核表达载体pET-SlGOBPⅠ,在表达宿主菌BL21（DE3）中,经IPTG诱导成功表达了相对分子质量为32.0 kD的可溶性融合蛋白,利用Ni2+-NTA亲和柱一步纯化了SlGOBPⅠ融合蛋白,以此融合蛋白免疫新西兰大白兔制备了SlGOBPⅠ的抗血清,ELISA滴度为1﹕5 000,Western印迹检测结果显示,SlGOBPⅠ抗血清与表达的融合蛋白质呈阳性反应,表明所表达的融合蛋白保持原有的免疫原性。【结论】克隆、分析和表达了编码斜纹夜蛾气味结合蛋白GOBPⅠcDNA 序列,为今后深入研究斜纹夜蛾GOBPⅠ基因的结构和功能奠定了基础。     

Characterization and functional analysis of β-1,3-galactosyltransferase involved in Cry1Ac resistance from Helicoverpa armigera(Hübner)

Carbohydrate chains are the principal antigens by which Bacillus thuringiensis(Bt) identify receptor proteins. The interaction between the antigen and Bt causes a pore in the membrane of midgut epithelial cells of insects. Receptor proteins, such as aminopeptidase N and alkaline phosphatase, are glycoproteins. Cadherin is another cell surface receptor protein which has potential glycosylation sites. Glycosyltransferase is very important for the synthesis and modification of receptor proteins. It can indirectly influence the function of Bt. The 1 950 bp full-length c DNA encoding β-1,3-galactosyltransferase was cloned from the the midgut of Helicoverpa armigera by degenerative PCR combined with RACE techniques(GAL-Harm, Gen Bank accession no.: GQ904195.1) with two potential N-glycosylation sites(157NNTI160 and 272NKTL275). Protein sequence alignments revealed that H. armigera β-1,3-galactosyltransferase shared high identity with β-1,3-galactosyltransferase in other insect species. The expression level of the β-1,3-galactosyltransferase gene in Cry1Ac-resistant H. armigera larvae was 9.2-fold higher than that in susceptible strain. The function of β-1,3-galactosyltransferase was investigated using RNAi technique. The result showed Cry1 Ac enhanced the toxicity against the si RNA-treated larvae compared with non-si RNA-treated ones, which indicated β-1,3-galactosyltransferase played an important role for the insecticidal toxicity of Cry1 Ac in H. armigera.     

棉铃虫CYP4家族基因片段克隆及序列分析

以5龄实验室品系棉铃虫的总RNA为模板,采用一对昆虫细胞色素P450简并引物,利用反转录—多聚酶链式反应(RT-PCR)扩增并筛选出10个新的长度约450bp的cDNA片段,并对这些序列与GeneBank中已知序列进行相似性分析,初步推测这10个P450基因片段属于CYP4家族的CYP4M和CYP4S2个亚家族。