黄鳝性腺差异表达基因的筛选和克隆

运用ACP—DDRT—PCR技术筛选和克隆了黄鳝不同发育时期性腺组织的差异表达基因。结果显示：利用2个随机ACP引物筛选到2个表达差异显著的基因,并对这2条差异表达片段进行克隆、测序分析,获得这2个基因的部分cDNA序列,长度分别为408bp和421hp。同源性分析结果显示其中一个基因与黄鲈卵巢cDNA文库中的一个基因（Gene BankNo．G0657149．1）高度同源;而另一个基因无同源性序列,视为新报道的基因。进一步半定量RT—PCR检测,结果显示：这两个基因在黄鳝卵巢和间期性腺中的表达差异显著,因此推测其在黄鳝性腺发育以及性逆转过程中起着重要作用。     

黄鳝性逆转相关基因的克隆和表达

运用cDNA末端快速扩增(Rapid-Amplification of cDNA Ends,RACE)技术和半定量RT-PCR技术,克隆了黄鳝(Monopterus albus)性腺差异表达基因(F64)的cDNA全长序列,分析了该基因于各期性腺组织的表达情况。结果表明,F64基因cDNA全长1 721 bp,含有142 bp的5’-UTR、268 bp的3’-UTR、1 311 bp的开放阅读框(ORF),共编码436个氨基酸;在线SignalP分析表明,F64亚基肽链不存在信号肽,为非经典分泌蛋白;同源性分析结果显示该基因无同源性序列,视为新报道的基因;F64在卵巢发育早期不表达,从排卵的Ⅴ期卵巢开始表达,随着卵巢的败育和精巢的发育,表达量明显升高。     

黄鳝性逆转差异表达基因F25cDNA的克隆和分析

首先运用组织学手段对黄鳝性腺发育过程进行观察分析,然后运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了差异表达基因(F25) cDNA,并利用半定量RT-PCR分析了该基因于各期性腺组织中的表达.结果表明,通过光镜观察到性腺发育的8个阶段:Ⅲ～Ⅵ期卵巢、间期性腺、早期精巢和晚期精巢.基因F25在卵巢发育早期不表达,即在Ⅱ、Ⅲ期卵巢中不表达,在Ⅳ期卵巢开始表达,同时随着卵巢发育成熟、排卵、退化及精巢发育,表达量明显升高,由此推测基因F25可能在性逆转过程中起到一定的作用.基因F25 cDNA全长为1 139 bp,共编码257个氨基酸,在线SignalP分析表明,基因F25肽链不存在信号肽,为非经典分泌蛋白,同源性分析结果显示该基因无同源性序列,视为新报道的基因.     

白斑狗鱼FOXL2基因克隆及其表达

为白斑狗鱼性别发育机制和功能分析研究提供基础资料，通过克隆FOXL2基因cDNA序列，对其进行相关生物信息学分析，并进行荧光定量PCR检测FOXL2基因在白斑狗鱼不同时期各组织的表达情况。结果表明：以白斑狗鱼卵巢cDNA为模板克隆得1483 bp的FOXL2基因序列，其编码292个氨基酸与鲑形目鱼类的FOXL2氨基酸序列同源性较高； FOXL2基因在白斑狗鱼性腺、鳃和脑中均有不同程度的表达，而在其他组织中基本无表达，卵巢表达量是精巢表达量的12倍，呈现出特别明显的性别二态性。推测FOXL2基因可能与白斑狗鱼卵巢发育和功能维持相关。     

白斑狗鱼FOXL2基因克隆及其表达

为白斑狗鱼(Esox lucius)性别发育机制和功能分析研究提供基础资料,通过克隆FOXL2基因cDNA序列,对其进行相关生物信息学分析,并进行荧光定量PCR检测FOXL2基因在白斑狗鱼不同时期各组织的表达情况。结果表明:以白斑狗鱼卵巢cDNA为模板克隆得1 483bp的FOXL2基因序列,其编码292个氨基酸与鲑形目鱼类的FOXL2氨基酸序列同源性较高;FOXL2基因在白斑狗鱼性腺、鳃和脑中均有不同程度的表达,在其他组织中基本无表达,卵巢表达量是精巢表达量的12倍,呈明显的性别二态性。推测FOXL2基因可能与白斑狗鱼卵巢发育和功能维持相关。     

黄鳝nanos3基因克隆鉴定及其组织表达分析

【目的】明确nanos3基因在黄鳝卵巢发育和维持过程中的重要作用,为黄鳝PGCs可视化分子标记、生殖细胞移植及性腺发育分化机制研究打下基础。【方法】通过RACE克隆黄鳝nanos3基因cDNA序列,运用ProtParam、 SOMPA、 SWISS-MODEL、 SignalP、 TMHMM及NetPhos等在线软件进行nanos3蛋白生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR检测nanos3基因在黄鳝不同组织中的表达情况,并以冰冻切片荧光原位杂交进行性腺组织定位。【结果】黄鳝nanos3基因cDNA序列全长1289 bp,包括147 bp的5'非编码区 （5'-UTR）、 531 bp的开放阅读框 （ORF）及611 bp的3'非编码区（3'-UTR）,共编码176个氨基酸残基。黄鳝nanos3蛋白分子量为19.61 kD,理论等电点（pI）为9.07,为碱性蛋白;在黄鳝nanos3氨基酸序列第108~162位处存在2个锌指基序 “CCHC”结构域,无信号肽和跨膜结构域;蛋白二级结构以无规则卷曲的占比最高 （64.20%）,其次是α-螺旋 （占24.43%）,延伸链、 β-转角的占比分别为6.82%和4.55%。黄鳝与大刺鳅、射水鱼、斑马鱼等鱼类的nanos3氨基酸序列相似性分别为67.5%、 57.2%和50.3%,与中国林蛙、粗皮蛙等两栖类动物的相似性分别为39.3%和30.3%,与人类、小鼠等哺乳类动物的相似性分别为33.3%和30.9%。nanos3基因在黄鳝肌肉中不表达,在精巢、肾脏、脾脏、脑、肝脏、肠道、心脏和血液中的相对表达量较低,在卵巢中的相对表达量最高,极显著高于在其他组织中的相对表达量（P<0.01）,呈明显的组织特异性表达模式;冰冻切片荧光原位杂交分析结果显示,黄鳝nanos3基因仅在生殖细胞中表达,支持细胞中未见表达。【结论】黄鳝nanos3基因进化相对保守,主要在卵巢的生殖细胞中表达,且以细胞质中的表达为主,与核遗传信息的传递相关,是黄鳝性腺发育及分化相关的功能基因。     

团头鲂Dmrt4基因的克隆与表达分析

为研究团头鲂Dmrt4基因的可能作用,采用RACE-PCR技术克隆了团头鲂卵巢Dmrt4基因的cDNA全长序列,采用实时荧光定量PCR技术对其胚胎及出膜后30 d内各期、成鱼不同组织、雌雄性腺各分期的表达进行研究。结果表明,团头鲂Dmrt4基因至少存在2种不同的剪接形式,分别命名为Dmrt4a 和Dmrt4b。其中,Dmrt4a cDNA全长1 265 bp,编码352个氨基酸,含DM和DMA 2个结构域;Dmrt4b cDNA全长1 081 bp,编码281个氨基酸,仅含DMA结构域。氨基酸序列同源性分析显示,团头鲂Dmrt4与牙鲆、奥利亚罗非鱼的同源性最高。实时荧光定量PCR结果表明,Dmrt4基因在团头鲂胚胎期至出膜后30 d内均有表达,且在受精后32 h的表达量最高;成鱼卵巢的表达量显著高于其他组织（P<0.01）;Ⅱ期卵巢的表达量显著高于其他时期,也显著高于精巢各分期（P<0.01）。上述结果表明,Dmrt4基因可能对团头鲂卵母细胞初期的生长起到重要作用,在雌鱼性腺发育过程中亦发挥一定的作用。     

大刺鳅促黄体生成素基因克隆及其组织表达分析

[目的]克隆大刺鳅(Mastacembelus armatus)促黄体生成素(LH)基因及明确其表达规律,为进一步阐明LH基因在大刺鳅性腺发育过程中的生理功能及揭示大刺鳅的生殖调控机理提供参考依据.[方法]采用RACE克隆大刺鳅LH基因cDNA全长序列,从GenBank中选择硬骨鱼类、两栖动物、鸟类和哺乳动物等物种的LH氨基酸序列,通过ClustalX 2.1进行氨基酸序列比对,以MEGA 6.0中的邻接法(NJ)构建系统发育进化树,并应用实时荧光定量PCR检测分析大刺鳅LH基因在不同组织及不同性腺发育期的表达情况.[结果]大刺鳅LH基因cDNA序列全长799 bp,包括224 bp的5'非编码区(5'-UTR)、131 bp的3'非编码区(3'-UTR)和444 bp的开放阅读框(ORF),共编码147个氨基酸残基,第1~22位氨基酸残基组成其信号肽区域.大刺鳅LH氨基酸序列C-末端区域高度保守,但N-末端区域与其他硬骨鱼类、两栖动物、鸟类和哺乳动物存在明显差异.大刺鳅LH氨基酸序列与其他鱼类的LH氨基酸序列同源性较高,其中与黄鳝(Monopterus albus)的亲缘关系最近.大刺鳅LH基因在其脑组织中的相对表达量最高,显著高于在其他组织中的相对表达量(P<0.05);在卵巢、心脏、肝脏和精巢中的相对表达量次之;大刺鳅LH基因在不同发育期卵巢和精巢中的表达变化趋势一致,从II期开始其相对表达量随之增加,至V期时达峰值.[结论]大刺鳅LH氨基酸序列具有高度保守区域,其基因在各组织中广泛表达,尤其在脑组织和性腺中具有较高表达量,提示LH的靶基因可能在脑—垂体—性腺轴上,参与大刺鳅的性腺发育调控,主要促进卵母细胞和精子成熟并刺激排卵或排精.     

暗纹东方鲀sox9基因的克隆和组织表达分析

为初步探究暗纹东方鲀sox9基因在性腺发育和性别分化过程中的作用,通过设计兼并引物、RACE及荧光定量PCR技术,成功克隆出暗纹东方鲀sox9基因的cDNA全长序列,并分析其相应的生物信息学特征及其在雌雄个体的组织表达水平。结果表明:sox9a基因cDNA全长为1 248 bp(NCBI登录号:MH218818),包括684 bp的ORF,编码227个氨基酸,297 bp的5′UTR和267 bp的3′UTR。sox9b基因全长为1 941 bp(NCBI登录号:MH218819),包括1 470 bp的ORF,编码489个氨基酸,306 bp的5′UTR和165 bp的3′UTR。同源性和系统发育分析结果表明暗纹东方鲀sox9基因与红鳍东方鲀同源性最高,亲缘关系最近。氨基酸多重序列比对结果显示两个Sox9氨基酸序列的HMG box结构域在哺乳动物和鱼类中均高度保守。荧光定量PCR分析显示两个sox9基因普遍存在于雌鱼和雄鱼的各个组织中,且均在雌鱼下丘脑中表达量最高,在精巢中有少量表达,卵巢中几乎不表达。总体来说,除少数组织外,两个sox9基因在雌鱼组织中的表达量普遍高于雄鱼。本研究为了解暗纹东方鲀sox9的遗传特性及相关的生理功能,探索性别分化与性腺发育的分子调控机制提供理论依据。     

鲤脑组织cDNA文库的构建及鉴定

用Gubler—Hoffman法构建了耐低温鲤Cyprinuscarpio脑组织全长cDNA文库,经测定库容量为5．7×10^5cfu／mL,文库的重组率接近95％,平均插入片段长度为1500bp,符合文库保存和筛选实验的要求。同时,根据鲤与低温相关的消减eDNA文库中低温下特异表达基因的片段序列,设计了PCR引物,并在此eDNA文库中进行PCR检测和序列测定。使用BLAST软件将测序的10个cDNA序列同GenBank等数据库进行比对,结果显示,8个阳性克隆有相关同源性,2个克隆为功能未知的基因,全长率接近75％。     

薄壳山核桃MADS—box基因保守片段的克隆与序列分析

【目的】克隆薄壳山核桃MADS-box基因的保守片段,进行系统发育分析,为研究薄壳山核桃花发育相关MADS—box家族基因及其发育的分子机理奠定基础。【方法】以薄壳山核桃品种‘马罕’雄花花序为材料,提取总RNA反转录cDNA,采用RT—PCR克隆MADS-box基因的保守片段,并将其推导氨基酸序列与已知拟南芥的MADS．box家族基因进行系统发育分析。【结果】分离获得28条MADS-box基因的cDNA片段,片段长度均为137bp,包含基因起始密码子,核苷酸序列同源性为65．7％-98．5％,其推导氨基酸序列中有11个存在差异。系统发育树分析结果表明,这些基因片段分别归人拟南芥MADS．box基因不同亚家族中,包含ABCDE模型中的各类基因。【结论】薄壳山核桃中存在多种MADS．box家族基因,克隆的片段包含ABCDE模型中的各类花发育基因。     

山麻鸭SHH基因克隆和组织表达

本研究旨在克隆鸭SHH基因了解其组织表达情况,以山麻鸭为试验材料,采集下丘脑、垂体和卵巢组织样品,提取RNA逆转录后进行SHH基因克隆,并采用实时荧光定量PCR方法检测其表达水平.本试验克隆获得山麻鸭SHH基因cDNA序列878 bp,包含了5′UTR 113 bp和编码序列765 bp,编码255个氨基酸.氨基酸序列同源性比对发现,山麻鸭SHH基因与其他禽类的同源性较高,在物种间的保守性高.山麻鸭SHH基因在下丘脑表达量显著高于垂体和各级卵泡组织(P0.01);而在大黄卵泡中表达极显著低于大白卵泡和小黄卵泡(P0.01).本研究克隆获得SHH基因部分序列并检测其组织表达规律,为后续功能研究打下基础.     

毛白杨PtPCP—like基因的克隆及其遗传转化初报

利用滤纸吸附噬菌体 PCR法,从毛白杨花芽cDNA文库中分离克隆了PtPCP-like基因cDNA全长序列,测序表明克隆得到的该序列全长595 bp,包含一个完整的开放阅读框,编码91个氨基酸;经BLAST分析发现,该基因包含与拟南芥花粉外被蛋白基因相似的序列,命名为PtPCP-like。采用RT PCR技术检测PtPCP-like基因在各个组织部位的表达模式,结果显示在毛白杨的根和雄花芽中表达丰度最高,而在雌花芽部位表达丰度最低。并且构建35S∶∶PtPCP-like植物表达载体,采用农杆菌介导法将PtPCP-like基因导入烟草中,获得了一批阳性转化植株。采用qRT-PCR技术检测PtPCP-like基因在各个转基因烟草中的表达模式,结果显示在转基因烟草中各个株系均比野生型表达量高,且不同株系间相对表达量差异显著。      

Clock基因在不同繁殖时期雌性马岗鹅中的组织表达

为研究Clock基因对鹅繁殖周期的影响,选取产蛋高峰期、休产期和就巢期的2.5年龄雌性马岗鹅各6只,采集下丘脑、垂体和卵巢组织样品,克隆鹅的Clock基因,并采用实时荧光定量PCR的方法检测其在不同繁殖周期的表达水平.通过克隆获得马岗鹅Clock基因cDNA序列2 905 bp,基因组序列全长41 039 bp,含22个外显子,21个内含子.比对分析发现该序列包含了Clock基因的全部编码序列,共2 574 bp,编码857个氨基酸.氨基酸序同源性比对发现,鹅Clock基因与其他禽类的同源性均超过96%,在物种间的保守性高.产蛋高峰期时Clock基因表达水平在下丘脑、垂体和卵巢组织中均高于休产期和就巢期,其中在下丘脑(P0.01)和卵巢组织(P0.05)中差异均显著,而休产期和就巢期的表达水平差异无统计学意义(P0.05).研究发现Clock基因在产蛋高峰期的下丘脑和卵巢中高表达,说明该基因可能参与鹅繁殖节律的调控.     

IMPDH基因克隆、生物信息学分析及在牦牛卵巢不同时期中的差异表达

旨在获得牦牛IMPDH基因序列并进行生物信息学分析,同时分析其在卵巢组织中的时序表达谱,为进一步研究卵巢生长发育及排卵机制奠定基础。通过RT-PCR技术克隆牦牛的IMPDH基因,并运用生物信息学方法分析不同物种序列进化关系,利用荧光定量qRT-PCR技术检测IMPDH基因在不同发育时期牦牛卵巢组织中的表达情况。结果显示,克隆得到牦牛1 623bp的IMPDH基因cDNA序列,内含1 545bp开放阅读框序列,编码514个氨基酸残基。与野牦牛的相应序列具有很高的同源性(99.4%),表明IMPDH基因在进化过程中相对保守。实时定量RT-PCR检测结果显示IMPDH基因的表达随年龄的增加而呈现上升趋势。荧光定量qRT-PCR检测结果显示IMPDH基因在卵巢卵泡期表达最强,显著高于红体形成期。结果表明IMPDH参与牦牛卵巢组织的生长发育,并在卵巢活动中有明显的表达规律,表明IMPDH基因在牦牛繁殖周期具有重要作用,为进一步研究牦牛IMPDH基因功能奠定基础。     

大足黑山羊卵泡抑素cDNA的克隆、序列分析及组织表达

 【目的】旨在克隆大足黑山羊卵泡抑素（follistatin）的基因序列,并研究其在不同组织中的表达差异。【方法】采用RT-PCR方法从大足黑山羊卵巢组织总RNA中克隆出follistatin的cDNA序列,用相关软件进行序列分析,并利用real-time PCR技术检测follistatin基因在不同组织中的表达。【结果】序列分析表明,大足黑山羊follistatin的cDNA序列全长为1 217 bp,包括该基因完整的开放阅读框（open reading frame,ORF）1 035 bp,编码344个氨基酸。与牛的核苷酸序列比对同源性高达98%。real-time PCR结果表明,follistatin基因能在心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、卵巢和垂体中检测出来,在肾脏中表达量相对较高,在垂体中表达量较低。肾脏中follistatin mRNA含量显著高于垂体中follistatin mRNA含量（P＜0.05）;心脏中follistatin mRNA含量显著高于垂体中follistatin mRNA含量（P＜0.05）;其余各组织间follistatin mRNA含量差异均不显著（P＞0.05）。【结论】成功克隆出大足黑山羊follistatin基因cDNA序列,该基因在肾脏中的表达高于其它组织。     

银狐Gdf8基因cDNA的克隆与序列分析

根据已报道的犬科狗的Gdf8基因cDNA编码序列设计一对引物,利用RT—PCR技术扩增银狐的Gdf8基因cDNA的编码序列,将PCR产物连接到质粒pMD18-T载体上,然后转化到JM109大肠杆茵中,得到阳性克隆,同时进行序列的测定和分析。测序结果与已报道的Gdf8基因cDNA编码序列的大小相同,为1128bp。该序列与狗的同源性为99．2％,仅有9个核苷酸差异,推断的氨基酸序列仅有3个差异。     

黄鳝抗菌肽hepcidin基因cDNA的克隆及表达分析

根据已知鱼类抗菌肽hepcidin的同源性设计简并引物,利用同源克隆结合RACE法从黄鳝(Monopterus albus)肝脏中扩增得到了黄鳝hepcidin基因全长cDNA序列(GenBank accession number FJ436808).结果表明,黄鳝hepcidin基因cDNA全长712 bp,5′端非翻译区有133 bp,3′端非翻译区有306 bp,包含1个273 bp的开放阅读框,编码1个长90氨基酸的前体肽.同源性分析表明,黄鳝hepcidin推测的氨基酸序列与其他鱼类报道的hepcidin具有较高的同源性,并具有8个半胱氨酸这一典型特征,是hepcidin家族的1个新成员.采用半定量PCR法对该基因在健康成体不同组织的转录本和脂多糖(LPS)对该基因表达的影响进行了分析.结果发现,该基因在肝脏中表达量最高,其次是肾脏,在心脏、皮肤、脑、血液、小肠、脾脏和胃中的表达量较低,而在肌肉中没有检测到该基因的转录本;LPS注射24 h后,各组织的hepcidin基因表达量都有明显升高.     

H5N1亚型禽流感病毒核蛋白基因的克隆及分子进化分析

用RT—PCR法，以1株H5N1。亚型禽流感病毒RNA为模板，扩增了NP全基因cDNA。将NP cDNA克隆于pMD18-T载体，并对其进行测序。测序结果表明：所克隆的NP基因全长1542bp，该核苷酸的片段包含了核蛋白完整阅读框架，其中编码区为1497个核苷酸，编码498个氨基酸。将其序列与6株A型流感病毒NP基因序列进行比较，各毒株之间NP基因核苷酸序列同源性为92．5％～95．9％，编码的氨基酸同源性为97．0％～98．4％。通过分子进化分析揭示了各毒株间的亲源关系。     

海南山蛭蛭素基因的克隆和序列分析

以海南山蛭(Hoemadipsa hainana)基因组DNA为模板，以合成的2段30个寡聚核苷酸的序列为引物，经过PCR扩增，分离海南山蛭中的蛭素基因，获得了1条大小约237bp的DNA片段。将其克隆到pGEM-Teasy载体中，经筛选与检测，并进行序列分析。结果显示，所克隆的海南山蛭蛭素基因的大小为231bp，与Dr．Burkhard报道的印度山蛭蛭素cDNA序列相比，其核苷酸的同源性为99．9％。