基于线粒体DNA全序列11个蛋白编码基因拼接序列的鳞翅目昆虫系统发育研究

目前已测定线粒体DNA全序列的鳞翅目昆虫有12种。由于高变异性和强核苷酸组成偏好性,去除了两个蛋白基因和两个物种,最终以10个鳞翅目物种的11个蛋白编码基因拼接序列对鳞翅目分子系统发育关系进行了研究。与前人的结果一致,基于11个蛋白编码基因拼接序列数据所构的最大似然树支持鳞翅目,鳞翅目内各总科和各科均为单系群。与MINET[1]基于形态学数据的结果相同,各总科的系统发育关系为{卷蛾总科+[螟蛾总科+(尺蛾总科+蚕蛾总科)]}。蚕蛾总科内各科系统发育关系类似于REGIER等[2]的结论。     

闽鸠蝙蛾（鳞翅目：蝙蝠蛾科）线粒体基因组全序列测定和分析

本研究旨在从线粒体基因组水平探讨闽鸠蝙蛾（Endoclita minanus Yang）在蝙蝠蛾科（Hepialidae）内的分类地位。通过Illumina MiSeq平台测序技术测定闽鸠蝙蛾线粒体基因组全序列，分析其结构特点和碱基组成；使用最大似然法构建蝙蝠蛾科9种昆虫线粒体基因组的系统发育树，分析其在蝙蝠蛾科内的系统发育关系。结果显示：闽鸠蝙蛾线粒体基因组全长15 248 bp，包含13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因、2个核糖体RNA基因和一段典型的鳞翅目昆虫线粒体基因组基因排列的A+T富含区，且A+T含量为81.18%。闽鸠蝙蛾的线粒体基因组排列顺序为trnI-trnQ-trnM，与其他蝙蝠蛾科昆虫顺序相同，而与鳞翅目其他昆虫的线粒体基因组排列顺序（trnM-trnI-trnQ）不同。基于线粒体基因组分析，得到蝙蝠蛾科9种昆虫的系统发育关系为无钩蝠蛾属（Ahamus）+{棒蝠蛾属（Napialus）+[蝙蝠蛾属（Endoclita）+钩蝠蛾属（Thitarodes）]}。闽鸠蝙蛾线粒体基因组存在基因重排现象，系统发育分析支持闽鸠蝙蛾和桉蝙蛾聚为一支。本研究为掌握蝙蝠蛾科昆...     

茶六斑褐锦斑蛾Sorita pulchella线粒体基因组特征与系统发育分析

【目的】了解茶六斑褐锦斑蛾(Sorita pulchella)线粒体基因组特征，探究其分类地位，并分析蛾类高级分类阶元的系统发育关系。【方法】野外采集西藏自治区林芝市易贡茶场发生的茶六斑褐锦斑蛾。采用高通量测序的方法获得线粒体基因组序列并分析其基因组结构特征；用最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树，探讨鳞翅目斑蛾科昆虫系统发育关系。【结果】茶六斑褐锦斑蛾(GenBank登录号：MZ157403)线粒体基因组序列的总长度为15 216 bp,编码37个基因，即13个蛋白质编码的基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因(rrnL和rrnS)和1个A+T富含区。其基因组成与其它已知的鳞翅目昆虫一致。蛋白质编码基因的A+T的含量为77.7%,长度为10 830 bp。tRNA中的A+T的含量则为80.9%。22个tRNA的二级结构仅trnS1缺少二氢尿嘧啶环，其它tRNA的二级结构都为典型的三叶草型。20个种进行了系统发育分析，包括两个外群。贝叶斯系统发育树显示斑蛾科内的系统发生关系为：(Zeuzera multistrigata+Endoxyla cinereus)+(((Apoda lim...     

猎蝽科昆虫线粒体基因组的比较研究

线粒体基因组是系统发育常用的分子标记,本研究旨在对猎蝽科昆虫的线粒体基因组进行比较研究,着重分析基因重排、碱基组成、密码子使用偏好性等特征,并构建基于13个蛋白编码基因的系统发育关系。在GenBank数据库下载猎蝽科11亚科30属代表物种的线粒体基因组序列,通过Geneious 8.0.4抽提各编码基因的序列。利用MEGA 7.0统计碱基组成、氨基酸和核苷酸序列信息位点、起始密码子、终止密码子、相对密码子使用频率（RSCU）等序列基本信息。另外,利用DnaSP 6.0计算蛋白编码基因的非同义替换率（K_a）和同义替换率（K_s）,并通过K_a/K_s值比较基因的核苷酸进化速率。通过jModelTest选择进化模型,在MrBayes 3.2.2软件中构建基于贝叶斯法（BI）的系统发育树。结果表明：猎蝽科线粒体基因组均呈共线性结构,没有发现大面积的基因重排现象,只有部分序列中rrnS和trnT基因编码方向与原始序列编码方向相反,trnR和cytb基因出现多拷贝的现象。猎蝽科线粒体最常使用ATN起始密码子和TAA...     

牦牛DAZL基因编码区的克隆和序列特征与进化分析

根据黄牛DAZL基因序列设计引物,通过PCR扩增和克隆测序获得牦牛睾丸组织DAZL基因编码区序列,利用生物信息学软件分析牦牛DAZL基因编码区序列结构以及与其他物种的系统发育关系.结果表明:牦牛DAZL基因cDNA序列长度为1782 bp,编码区全长885 bp,编码295个氨基酸,与黄牛的氨基酸序列同源性为98.31%;牦牛DAZL蛋白含有DAZ基因家族所具有的典型的RNA结合域和DAZ重复基序.系统发育分析显示:牦牛与黄牛首先聚为一类,然后与哺乳纲的其他物种相聚,而与鱼纲、爬行纲动物的亲缘关系最远.     

白边大叶蝉线粒体基因组测序与分析

采用引物步移法测得白边大叶蝉Kolla paulula(Walker)线粒体基因组90%左右的序列,并分析了该叶蝉的线粒体基因组特征。基于23个物种(半翅目)的蛋白编码基因序列,以最大似然法和贝叶斯法构建了头喙亚目系统发育树。已测得序列长度为13 579 bp(AT:73.33%),其中包含了13个蛋白编码基因、21个t RNA基因和1个r RNA基因。除了ND5基因使用GTT作为起始密码子外,其他所有蛋白编码基因均使用ATN作为起始密码子;除了CO II使用不完整的T作为终止密码子,其他所有蛋白编码基因均使用TAA或TAG作为终止密码子。21个t RNA基因中,除了t RNASer(AGN)缺失1个稳定的茎环结构外,其他所有t RNA基因均能形成典型的三叶草二级结构。系统发育分析结果表明,进化树明显可以被分为沫蝉总科+(角蝉总科+蜡蝉总科);白边大叶蝉属于角蝉总科的叶蝉科,白边大叶蝉线粒体基因组特征与其他叶蝉科昆虫相同。     

粘虫核糖体蛋白S11基因cDNA的克隆和序列分析

【目的】克隆和鉴定粘虫核糖体蛋白S11(Ribosomal Protein S11,RPS11)基因,为昆虫核糖体蛋白功能的研究提供基础资料。【方法】运用RT-PCR和RACE技术,以粘虫cDNA为模板,对RPS11基因进行克隆,获得其全长cDNA序列,并利用生物信息学方法,对RPS11基因全长cDNA序列及推测得到的RPS11蛋白氨基酸序列进行分析,构建其系统进化树。【结果】获得的粘虫核糖体蛋白S11基因(RPS11)cDNA序列长度为521 bp,其中包括26 bp的5′非编码区、36 bp的3′非编码区和459 bp的开放阅读框,编码一个由152个氨基酸组成的蛋白,其具有核糖蛋白S17蛋白家族典型特征。推测得到的粘虫RPS11蛋白的理论分子质量为17.737 9 ku,等电点为10.63,富含6种类型的特定功能位点,与同属夜蛾科的烟芽夜蛾(Heliothis virescens)的RPS11蛋白相似性高达97%。用Neigh-bor-joining(NJ)法构建基于RPS11氨基酸序列的系统发育树,结果显示,粘虫RPS11与烟芽夜蛾(H.virescens)、草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)和家蚕(Bombyx mori)等3种鳞翅目昆虫的亲缘关系较近。【结论】成功获得了粘虫RPS11基因全长序列(GenBank登录号为GQ222274),由其编码的核糖体蛋白RPS11属于核糖蛋白S17蛋白家族。     

牦牛TLR4基因的克隆测序及序列分析

旨在了解牦牛天然免疫受体TLR4基因特点。根据GenBank已公布的牛TLR4基因序列,分3段设计引物,测序、拼接克隆序列,并对所得序列进行生物信息学分析和预测。基因序列分析表明,克隆得到牦牛TLR4基因编码区全长2 807bp,开放阅读框2 526bp,编码氨基酸841个,N端含有27个氨基酸组成的信号肽,分子质量96.009 8ku,理论等电点为6.35。蛋白预测结果表明,TLR4编码蛋白整体表现为亲水性。同源性分析表明,10条序列当中牦牛与野牦牛、普通牛、绵羊等物种具有较高的同源性,在系统发育树中距离最近。说明TLR4基因序列具有较高的保守性。     

槟榔江水牛LALBA基因克隆及序列特征分析

【目的】α-乳清蛋白由LALBA基因编码,在乳糖合成中起着重要作用。近年在普通奶牛中发现该基因与泌乳性状关系密切,但在水牛中研究较少。为了揭示水牛LALBA基因的序列特征。【方法】本研究采用RT-PCR测序法对槟榔江水牛LALBA基因的编码区序列进行了克隆和生物信息学分析。【结果】槟榔江水牛LALBA基因的编码区全长429 bp,编码蛋白含142个氨基酸。其α-LA含有1个C型溶菌酶/乳蛋白家族结构域(AA20~138)和1个信号肽序列(AA19~20),无跨膜结构,是胞外分泌的亲水蛋白;其N末端疏水,C末端亲水;有4类功能活性位点。基于LALBA基因编码区序列的系统发育分析表明,槟榔江水牛与牛亚科物种聚在一起,揭示它们LALBA基因功能的相似性。在LALBA基因编码区共检测到5个SNP位点:c.63AG、c.107AG、c.147AG、c.249CT、c.291TC。这些变异位点全部处于Hardy-Weinberg不平衡状态,只有SNP107为异义替换,导致编码氨基酸由天冬氨酸变为甘氨酸。功能分析显示SNP107对槟榔江水牛α-LA功能没有影响。【结论】水牛LALBA基因的序列与其他牛科物种长度相同,其编码产物的结构、功能与其他牛科物种相似。本研究可为进一步研究LALBA基因在水牛泌乳过程中的作用机制奠定基础。     

家蚕谷氨酸转运蛋白基因克隆及序列分析

谷氨酸转运蛋白(EAAT)主要存在于神经、神经原及神经胶质细胞浆膜上,对胞外谷氨酸浓度进行调节,在维持细胞正常的生理状态、避免神经元过度兴奋方面起着重要的作用.利用鳞翅目粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)和双翅目拟暗果蝇(Drosophila pseudoobscura)的谷氨酸转运蛋白序列为问询序列,在家蚕基因组数据库中进行同源检索,找到2个EAAT基因的同源基因(BmEAAT),并进行了克隆测序.两个BmEAAT基因均含8个外显子,编码蛋白均为膜蛋白,各有8个跨膜结构域.多物种的同源基因序列的系统发生分析结果表明:家蚕的两个EAAT拷贝至少在鳞翅目与双翅目分化前就已存在.基因芯片数据显示BmEAAT的两个拷贝在家蚕5龄3天的组织表达模式有明显差异,表明这两个基因的功能可能已经分化.     

竹炭负载壳聚糖对 Zn2+吸附动力学及其机制分析

以竹炭粉和壳聚糖为原料,制备竹炭/壳聚糖复合吸附剂,进行扫描电镜（吸收光谱SEM）、红外吸收（FTIR）、X-射线衍射（XRD）等图谱表征,并进行Zn2+吸附试验。结果表明:①壳聚糖较好地负载在竹炭上,凸凹不平明显,蜂窝增强;复合吸附剂对Zn2+的吸附率在80 min后达到93%。②竹炭/壳聚糖复合吸附剂对Zn2+吸附过程的动力学表明,吸附过程符合多孔结构的吸附特征,方程拟合结果更符合二级动力学模型。③Zn2+吸附前后的红外吸收图谱表明,与竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附配位主要发生在NH2中的氮原子、OH和C＝O中氧原子上。图9参11     

麻鸭和樱桃谷鸭的CD3ε、CD4、CD8α基因ORF克隆及序列分析

 【目的】分析比较中国部分品种鸭的CD3ε、CD4和CD8α基因ORF序列,为研究CD3ε链、CD4和CD8α链的结构和功能及其抗体的应用提供依据。【方法】利用RT-PCR,对麻鸭、樱桃谷鸭的CD3ε、CD4和CD8α基因ORF序列克隆测定,应用ClustalX（1.83）和DNAstar生物学软件分别与GenBank上公布的北京鸭CD3ε（AF378704）、CD4（AF378701）和CD8α（AF378373）基因ORF序列进行序列分析。【结果】麻鸭、樱桃谷鸭、北京鸭CD3ε和CD4基因ORF序列及所编码的氨基酸同源性为99%;北京鸭和麻鸭CD8α基因ORF序列同源性为99%,与樱桃谷鸭的同源性为95%。麻鸭和北京鸭CD8α基因ORF序基因编码的氨基酸完全一致,与樱桃谷鸭的CD8α存在16处位点差异,其中胞外区有15个氨基酸的差异,使亲水性、抗原性以及此区域位于蛋白质表面的可能性都有明显差异。从遗传发生树得出樱桃谷鸭、北京鸭、麻鸭CD3ε和CD4的ORF序列相互之间的遗传关系近;樱桃谷鸭、麻鸭和北京鸭CD8α基因ORF序列之间的遗传关系较远。【结论】樱桃谷鸭、北京鸭、麻鸭CD3ε和CD4的ORF序列遗传变异性低,樱桃谷鸭与麻鸭和北京鸭CD8α基因ORF之间具有较高遗传变异性。     

毛白杨巯基蛋白酶抑制剂基因cDNA的克隆及序列分析

为了发掘我国乡土树种毛白杨巯基蛋白酶抑制剂(CPI)基因资源,该研究在对已知植物巯基蛋白酶抑制剂氨基酸序列保守性和杨树表达序列标签(EST)序列分析的基础上,设计了1对简并引物和1对杨树特异性CPI引物,应用RT-PCR技术在毛白杨形成层中扩增出了一个696 bp的cDNA片段,将此片段连接到pGEM-T Easy载体上并测序.结果表明,该片段含有一个417 bp的开放阅读框,编码138个氨基酸残基.进一步对氨基酸序列分析表明,该氨基酸具有典型植物巯基蛋白酶抑制剂的保守区段,即靠近氨基端具有甘氨酸（G）残基和［LVI］-［AGT］-［RKE］-［FY］-［AS］-［VI］-［EDQV］-［HYFQ］序列,羧基端具有与酶活性有关的QXVXG结构和PW残基,说明毛白杨形成层中存在CPI基因并能够有效表达.氨基酸序列同源性分析表明,该基因与其他林木CPI的同源性在47%～68%之间.      

椽竹各器官生物量模型

 对耐寒丛生竹种椽竹Bambusa textilis var. tasca 种群的生物量结构进行了研究,并对其各器官生物量与胸径和平均壁厚的相关模型进行了拟合。结果表明：椽竹各器官生物量的分配中,竹秆所占比例最大,为总生物量的74.62%,远超过毛竹Phyllostachys pubescens等竹种的相应值。椽竹的胸径和平均壁厚与各器官生物量之间均呈极显著相关性,其中竹枝生物量干质量（B_t）,竹叶生物量干质量（B_f）,竹秆生物量干质量（B_s）,地上部分生物量干质量（B_a）,全竹生物量干质量（W_bt）与胸径（D）和平均壁厚（A）间相关关系的拟合模型分别B_t ＝－2 672.765 + 1 299.919D + 59.298D² －36.222D³,B_f ＝－2 756.615 + 1 290.910D + 95.822D² －34.991D³,B_s ＝－4 016.535 + 2 161.650D + 21.755D² －45.453D³,B_a ＝－7 445.916 + 3 952.480D + 45.439D² －96.666D³,W_bt ＝－7 360.122 + 3 933.155D + 41.158D² －93.171D³,B_t ＝－1 914.129 + 739.465A + 30.261A² －61.285A³,B_f ＝－3 342.800 + 1 228.745A －1.165A² －104.356A³,B_s ＝－6 103.838 + 1 790.994A + 44.430A² －13.674A³,B_a ＝－9 770.036 + 2 464.708A + 19.688A² － 23.782A³,W_bt ＝－9 914.842 + 2 912.175A + 25.624A² －23.513A³。根据以上公式估算出椽竹林单株平均秆生物量为1.52 kg·株^－1,单株平均全竹生物量2.31 kg·株^－1,单位面积秆生物量3.28 kg·m^－2;单位面积全竹生物量4.96 kg·m^－2。表8参29     

二化螟线粒体cox1基因的克隆、序列测定和分子系统学分析

[目的]克隆并分析二化螟线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因（cox1）。[方法]利用PCR方法扩增了二化螟线粒体cox1基因,并测定了其全序列。通过检索GenBank数据库获得了其他21种鳞翅目昆虫的cox1序列,并进行了同源性比较和分子系统学分析。[结果]cox1基因编码框包含1531个核苷酸,编码510个氨基酸的蛋白;起始密码子为CGA,终止密码子仅由一个T组成。利用ML方法构建了基于cox1基因编码氨基酸序列的鳞翅目昆虫的分子系统树,发现分子系统树与从形态学角度的系统分类在大方面上是基本一致的,但也略有差异。[结论]为进一步研究cox1基因的表达和应用奠定了基础。     

Molecular Taxonomy of Conogethes punctiferalis and Conogethes pinicolalis (Lepidoptera: Crambidae) Based on Mitochondrial DNA Sequences

Conogethes punctiferalis (Guenée) (Lepidoptera: Crambidae) was originally considered as one species with fruit-feeding type (FFT) and pinaceae-feeding type (PFT), but it has subsequently been divided into two different species of Conogethes punctiferalis and Conogethes pinicolalis. The relationship between the two species was investigated by phylogenetic reconstruction using maximum-likelihood (ML) parameter estimations. The phylogenetic tree and network were constructed based upon sequence data from concatenation of three genes of mitochondrial cytochrome c oxidase subunits I, II and cytochrome b which were derived from 118 samples of C. punctiferalis and 24 samples of C. pinicolalis. The phylogenetic tree and network showed that conspecific sequences were clustering together despite intraspecific variability. Here we report the results of a combined analysis of mitochondrial DNA sequences from three genes and morphological data representing powerful evidence that C. pinicolalis and C. punctiferalis are significantly different.     

二化螟线粒体cox1基因的克隆、序列测定和分子系统学分析

[目的]克隆并分析二化螟线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因（cox1）。[方法]利用PCR方法扩增了二化螟线粒体cox1基因,并测定了其全序列。通过检索GenBank数据库获得了其他21种鳞翅目昆虫的cox1序列,并进行了同源性比较和分子系统学分析。[结果]cox1基因编码框包含1531个核苷酸,编码510个氨基酸的蛋白;起始密码子为CGA,终止密码子仅由一个T组成。利用ML方法构建了基于cox1基因编码氨基酸序列的鳞翅目昆虫的分子系统树,发现分子系统树与从形态学角度的系统分类在大方面上是基本一致的,但也略有差异。[结论]为进一步研究cox1基因的表达和应用奠定了基础     

毛果杨全基因组ANK基因的鉴定及表达分析

锚蛋白重复序列(ankyrin repeats)是普遍存在于生物体中的介导蛋白与蛋白相互作用的一种结构域。具有这种结构域的蛋白参与转录的启动、细胞周期的调控、细胞骨架系统的形成及离子的运输和信号转导。利用生物信息学方法,以杨树最新基因及蛋白序列为基础,通过对毛果杨全基因组中ANK基因的鉴定,获得较为完整的ANK家族信息。同时,对该家族成员的分类、进化、定位、结构和表达进行全面分析,为下一步研究ANK基因的功能提供重要的生物信息依据。     

3-羰基-桦木酰-甘氨酸的合成与活性分析

为了增强桦木酮酸的生物活性,以桦木酮酸为原料,草酞氯为酰化剂,合成桦木酮酸酰氯,再与甘氨酸甲酯盐酸盐合成3-羰基-桦木酰-甘氨酸甲酯,水解得到3-羰基-桦木酰-甘氨酸.采用红外、核磁和质谱对产物进行化学结构分析,并用四唑盐比色试验(MTT)法对人源肺腺癌细胞(A549)、人源鼻癌细胞(CNE)、人源舌鳞癌细胞(Tca8...