生物信息学在计算机辅助农药分子设计中的应用

随着生命科学、数学、物理学和计算机科学的相互交叉,生物信息学越来越显示出其重要性,尤其是在新药的研究和开发中。综述了生物信息学在药物靶点识别和药物分子设计中的应用,并探讨了生物信息学在农药分子设计中的重要作用。生物信息学的应用无疑将进一步推动农药的开发进程。     

桔小实蝇14-3-3基因的克隆和表达谱分析

【目的】克隆桔小实蝇14-3-3蛋白的基因(Bactrocera dorsalis14-3-3,Bdor14-3-3),研究Bdor14-3-3mRNA在不同组织和不同发育时期的表达情况,探索其是否参与了桔小实蝇的发育过程。【方法】采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆Bdor14-3-3;采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)方法,研究Bdor14-3-3 mRNA在桔小实蝇不同组织及不同发育时期的相对表达量。【结果】克隆获得了Bdor14-3-3基因,其编码区长度为747 bp,编码248个氨基酸残基。氨基酸序列一致性分析表明,在昆虫纲中,桔小实蝇与刺舌蝇14-3-3蛋白的序列一致性最高,为98.8%,与豌豆蚜的序列一致性最低,为85.4%。实时荧光定量PCR分析表明,Bdor14-3-3 mRNA在桔小实蝇不同组织和发育时期都有表达;在雌虫头(去除触角)和翅中的相对表达量均较高,分别是触角的1.39和1.44倍;在雄虫胸和后足中的相对表达量均较高,分别是前足的1.28和1.23倍。在蛹的早期发育过程中Bdor14-3-3 mRNA表达量逐渐升高,到7 d蛹期相对表达量达到最高峰,是10 d蛹的4.91倍。【结论】克隆获得了Bdor14-3-3基因,其表达的14-3-3蛋白可能参与了桔小实蝇的变态发育过程,尤其在蛹的发育过程中Bdor14-3-3可能发挥着重要作用。     

两个扶桑绵粉蚧细胞色素P450基因的克隆与分析

为了深入研究入侵生物扶桑绵粉蚧(Phenacoccus solenopsis Tinsley)对农药等外源物的作用机制,采用RACE的方法克隆了2个扶桑绵粉蚧细胞色素P450基因的开放阅读框序列.其中一个基因的开放阅读框包含1 536 bp的片段,编码512个氨基酸,其相对分子质量为59 843.5,理论等电点为8.79,推测属于稳定存在的蛋白,且没有跨膜区域;其具有WXXXR(WKNLR)、EXXR(ETLR)序列及FXXGXXXCXG/A(FGEGPRICIG)血红色素结合位点等细胞色素P450特有的氨基酸序列,其中ETLR属于CYP6家族所特有,且其blast比对均与昆虫体内CYP6A家族的相似性较高,将其命名为PsCYP6a1.另一个基因的开放阅读框包含1 575 bp的片段,编码525个氨基酸,相对分子质量为61 246.62,理论等电点为8.87,推测属于稳定存在的蛋白,且没有跨膜区域;与前者相似,也包含了相应的细胞色素P450基因的保守位点,将其命名为PsCYP6a2.2个扶桑绵粉蚧细胞色素P450基因的核苷酸序列的相似性为55.56%,氨基酸序列的相似性为39.41%,相似的残基占了44.12%.     

RNA干扰在植物寄生线虫上的运用

综述RNA干扰作为一种有效的研究植物寄生线虫功能基因组的反向遗传学技术及其相关特征,以为通过植物介导的RNA干涉成功运用于研究及植物抗线虫育种提供新策略。     

黄曲条跳甲钾离子通道基因实时荧光定量PCR质粒标准品的构建

构建黄曲条跳甲钾离子通道基因(twk)荧光实时定量PCR标准品。利用twk基因为目的基因设计引物,通过PCR、电泳、胶回收,然后与pMD18-T Vector连接并转化到感受态大肠杆菌中;氨苄青霉素筛选出白色菌落,进行菌落PCR及测序鉴定其特异性,根据OD值确定浓度,制备梯度浓度参考标准品,制作标准曲线。成功构建了twk基因实时荧光定量PCR质粒标准品,为黄曲条跳甲体内twk的精确定量,以及其他靶标基因表达的定量分析提供了重要参考。     

黄曲条跳甲E型前列腺素受体cDNA的鉴定及表达谱研究

前列腺素(Prostaglandin,PG)的受体(E-Prostaglandin Receptors,EP)与细胞信号传导密切相关,对于昆虫免疫、生殖等具有重要意义。为促进重要蔬菜害虫黄曲条跳甲前列腺素受体的功能研究,结合转录组测序和荧光定量PCR等方法,分析了黄曲条跳甲PGE2受体EP(PsEP)的cDNA序列及基因表达情况。结果表明,PsEP的cDNA的开放阅读框为1 323 bp,编码323个氨基酸,含有典型的G-蛋白耦联受体家族1结构域,但其亚型分类还有待进一步验证。PsEP分子在成虫的多种组织器官中都有表达,但生殖系统和中肠相对较高。此外,雌雄之间对比发现,雄虫PsEP表达量均比雌虫对应组织器官的表达量要高。     

黄曲条跳甲双孔道钾离子通道基因序列特征及不同组织的表达量分析

昆虫细胞膜钾离子通道与多种生命活动密切相关。结合转录组测序及荧光定量PCR技术,鉴定和分析黄曲条跳甲(Phyllotreta striolata(Fabricius))钾离子通道基因的序列特征及不同组织器官的mRNA表达谱。结果表明:所获得的钾离子通道蛋白基因(twk)cDNA的开放阅读框为1 137 bp,共编码378个氨基酸残基。蛋白结构分析表明:其含有4个钾离子通道蛋白的跨膜区(M1～M4)和2个孔道结构域(1P～2P),分别位于M1与M2、M3与M4之间,即双孔道钾离子通道。序列保守性分析表明:1P的核心序列为甘氨酸-酪氨酸-甘氨酸(GYG)模体,2P的核心序列为甘氨酸-亮氨酸-甘氨酸(GLG)模体。荧光定量PCR分析表明,twk在黄曲条跳甲雌雄成虫的不同部位中都有表达,但是在精巢或卵巢、中肠和头部的表达量相对较高;雌、雄成虫各组织器官之间的相对表达量没有显著差异。