水稻干尖线虫SPRYSEC基因的克隆及表达定位分析

根据水稻干尖线虫转录组测序结果,采用c DNA末端快速扩增技术(RACE法)从水稻干尖线虫中克隆到效应因子SPRY同源基因,并将其命名为Ab–SPRYSEC(NCBI登录号为KT188820)。该基因全长为2 089 bp,包含1个1 962 bp的开放阅读框(ORF)。预测蛋白编码653个氨基酸,相对分子质量为72 009,理论等电点为4.82,不稳定指数为41.5,属于不稳定性蛋白。保守区预测分析结果表明,该蛋白含有B302_SPRY和CTLH 2个保守结构域,属于SPRY超家族。多序列比对分析结果表明,该基因编码蛋白与马来丝虫的SPRY(XP_001891979.1)蛋白的相似度为43%。蛋白结构分析结果表明,β–折叠与无规则卷曲是Ab–SPRYSEC蛋白的主要结构元件。表达定位分析结果表明,Ab–SPRYSEC基因的表达位置在水稻干尖线虫食道腺附近。Ab–SPRYSEC基因作为水稻干尖线虫效应因子,在水稻干尖线虫侵染宿主中发挥了重要作用。     

松材线虫sHSP16A基因克隆及蛋白质结构研究

分子伴侣小热激蛋白（sHSPs）是线虫度过高温环境的关键因子。热激条件下,小热激蛋白参与细胞损伤的修复,在线虫生长和发育过程中发挥重要作用。本研究克隆到松材线虫小热激蛋白sHSP16A基因。sHSP16A具α-crystallin保守结构域“F-polar-R-polar-aromatic-x-L-P”序列和“I/L-x-I”序列,初步判断具备分子伴侣功能。Bx-sHSP16A与多个蛋白发生互作,深入研究这些蛋白有助于了解Bx-sHSP16A在应激反应路径中的作用。Bx-sHSP16A二聚体中A亚基的“I/L-x-I”序列可以嵌入B亚基的去水合位点,契合后氢键稳定,说明Bx-sHSP16A可以形成多聚体。在应激反应过程中,Bx-sHSP16A以多聚体形式发挥功能。     

松材线虫乙酰胆碱酯酶1基因沉默及蛋白抑制剂

[目的]为提高苦参碱的杀虫效果,对松材线虫的药剂防治靶标乙酰胆碱酯酶1基因(BxACE1)进行研究.[方法]松材线虫采集自广东省内马尾松,贝曼漏斗法分离,灰葡萄孢菌苔上25℃避光培养扩繁线虫.克隆BxACE1基因全长并进行序列分析,通过基因沉默和蛋白抑制2种技术阻断该基因功能,研究苦参碱的杀虫效果,并应用Q-PCR技术鉴定RNAi效果.[结果]5′和3′序列拼接得到基因全长2 145 bp,命名为BxACE1.同源序列多序列比对表明线虫ACE的进化速度与线虫进化速度一致.蛋白质三维结构分析表明,BxACE1由14个α螺旋包围着13个β折叠,鉴于氢键数量越多结合越稳定,利用docking技术筛选出石杉碱甲是松材线虫乙酰胆碱酯酶1蛋白的较佳抑制剂.RNAi明显增加了苦参碱的杀虫效果,石杉碱甲本身对线虫毒性较小,共同施用RNAi和石杉碱甲对线虫毒性仍然较小,但RNAi处理组线虫与Inhibitor(0.03％苦参碱+1μmol· L-1石杉碱甲处理线虫)处理组线虫在24,48及72h存活率差异不显著,表明石杉碱甲处理线虫和BxA CE1基因RNAi处理效果相近.[结论与其他]通过基因沉默和蛋白抑制2种技术阻断BxACE1功能均可以提高苦参碱的杀虫效果,RNAi技术能够简单易行地证明若阻断BxACE1功能可以提苦参碱的杀虫效果,但dsRNA容易降解等因素限制了该技术在生产实践中的广泛应用.石杉碱甲可以与BxACE1稳定结合,鉴定表明石杉碱甲可以提高苦参碱的杀虫效果,具有生防药剂辅剂的开发潜力,可替代基因沉默技术实现抑制BxACE1的目的.因此,通过乙酰胆碱酯酶抑制剂石杉碱甲可阻断BxACE1的功能,进而达到提高苦参碱等植物源药剂杀虫效果的目的.ACEIs通过抑制线虫体内的乙酰胆碱酯酶的活性,使线虫体内的胆碱水平短时间内大量提高,从而导致其中毒死亡.该类具有代表性的杀虫剂是有机磷类化合物和氨基甲酸酯类化合物,大多为非可逆型ACEIs.石杉碱甲是来源于石杉科植物蛇足石杉的一种半萜生物碱,是一种高效、高选择性、可逆性的ACEIs.本研究将石杉碱甲引入松材线虫研究,是对该植物源药剂的一个新尝试.     

太湖湿地昆虫群落结构及多样性

为了探讨太湖湿地昆虫群落的结构和变化规律,对太湖湿地各生境样点昆虫群落进行了调查研究。调查共获得昆虫标本24968号,隶属于13目88科301属318种;半翅目、鳞翅目、鞘翅目和直翅目等为优势类群。各样点昆虫群落多样性指数和均匀度指数特征值为湿地恢复示范区>渔阳山>三山岛>三洋村>灵湖村,优势集中性指数的特征值比较为: 湿地恢复示范区<渔阳山<三洋村<三山岛<灵湖村。各样点昆虫群落的多样性指数与均匀度指数和丰富度指数表现一致。在时间序列上渔阳山样点昆虫群落的多样性指数波动最小。昆虫群落的极点排序表明渔阳山和湿地恢复示范区样点昆虫群落是最相近的。主分量分析的结果显示太湖湿地昆虫群落主要受捕食性和植食性昆虫群落的影响。湿地恢复示范区样点昆虫群落内天敌昆虫比例偏低,降低了昆虫群落对外界扰动的缓冲能力。综合昆虫群落的各项分析结果发现渔阳山样点昆虫群落稳定性最高,三洋村样点昆虫群落稳定性最低。     

松材线虫Bx-sHSP16A基因克隆及蛋白质结构研究

分子伴侣小热激蛋白(sHSPs)是线虫度过高温环境的关键因子。为开发直接针对松材线虫的防治技术提供理论依据,对松材线虫小热激蛋白Bx-sHSP16A基因进行了研究。采用SL法进行基因全长克隆,STRING 9.0进行蛋白质互作网络分析,NAMD 2.9进行分子动力学模拟。本研究克隆到松材线虫小热激蛋白基因Bx-sHSP16A。Bx-sHSP16A具α-crystallin保守结构域“F-polar-R-polar-aromatic-x-L-P”序列和“I/L-x-I”序列,初步判断具备分子伴侣功能。Bx-sHSP16A与多个蛋白发生互作,深入研究这些蛋白有助于了解Bx-sHSP16A在应激反应路径中的作用。Bx-sHSP16A二聚体中A亚基的“I/L-x-I”序列可以嵌入B亚基的去水合位点,契合后氢键稳定,说明Bx-sHSP16A可以形成多聚体。在应激反应过程中,去水合位点与多聚体聚合相关,Bx-sHSP16A以多聚体形式发挥分子伴侣功能。     

太湖湿地半翅目昆虫多样性

在对太湖湿地半翅目昆虫多样性的研究中发现:太湖湿地主要半翅目昆虫有16科56属60种,其中以蝽科和缘蝽科为优势类群.在各调查点中太湖国家湿地恢复示范区的多样性指数最高,三洋村最低.各调查点的多样性指数和均匀度指数呈现正相关性,半翅目昆虫群落比较稳定.群落相似性分析表明,太湖湿地中灵湖村和示范区、渔阳山和三山岛半翅目昆虫群落相似性较高.     

水稻干尖线虫SPRYSEC基因的克隆及表达定位分析

效应蛋白是线虫食道腺分泌物的重要组分,广泛存在于植物寄生线虫中,在线虫整个生长发育及侵染寄生中起到重要作用。根据水稻干尖线虫转录组测序结果,并通过RACE法从水稻干尖线虫中克隆到一SPRY基因,命名为Ab-SPRYSEC。该序列全长为2089 bp,包含一个1962 bp的开放阅读框(ORF)。预测编码653个氨基酸,蛋白相对分子量为72.009 kDA,理论等电点为4.82,不稳定指数41.5,属于不稳定性蛋白;保守区预测分析表明,该蛋白含有B302_SPRY和CTLH两个保守结构域,属于SPRY超家族;多序列比对分析表明,该基因编码蛋白与马来丝虫的SPRY(XP_001891979.1)蛋白相似度最高为43 %;蛋白结构分析表明,β-折叠与无规则卷曲是Ab-SPRYSEC蛋白主要结构元件;表达定位分析显示,Ab-SPRYSEC基因的表达位置在水稻干尖线虫食道腺附近。Ab-SPRYSEC基因作为水稻干尖线虫一效应因子,可能在水稻干尖线虫侵染宿主中发挥了重要作用。     

舞毒蛾LdGSTe1基因的克隆及表达

从舞毒蛾(Lymantria dispar)3龄幼虫转录组文库中鉴定获得舞毒蛾谷胱甘肽S–转移酶基因全长c DNA,命名为Ld GSTe1。该基因全长651 bp,编码216个氨基酸。序列分析显示,Ld GSTe1蛋白氨基酸序列含有GST_C_Delta_Epsilon与GST_N_Delta_Epsilon 2个保守结构域,属于类硫氧还蛋白和谷胱甘肽S–转移酶2个超家族。系统进化树分析表明,舞毒蛾Ld GST蛋白属于GST Epsilon家族。蛋白结构显示,Ld GSTe1蛋白包含一个N端和一个C端结构,α–螺旋与β–折叠为主要结构元件。实时荧光定量PCR结果表明,在4.0、10.0 mg/L鱼藤酮药剂处理下,舞毒蛾3龄幼虫Ld GSTe1基因表达先下降后上升,推测该基因参与舞毒蛾解毒应答。     

松材线虫磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1基因的克隆及表达

应用BLAST比对技术,在松材线虫基因组数据中鉴定得到模式线虫pdk–1的同源基因Bxpdk–1。结合RT–PCR技术进行Bxpdk–1基因完整蛋白编码区(CDS)扩增,得到CDS区全长2298bp。Bx PDK–1蛋白含有"STKc_PDK1""PH_PDK1"2个保守结构域,属于磷酸肌醇激酶超家族。序列比对及进化树分析显示,松材线虫Bx PDK–1蛋白与捻转血矛线虫PDK–1蛋白(CDJ88126.1)同源性为50%,进化树聚在同一小分支上,亲缘关系较近。原位杂交试验表明,Bxpdk–1基因主要在线虫的头部神经元及咽部神经处表达。q PCR结果分析显示,Bxpdk–1基因表达响应鱼藤酮药剂胁迫处理。RNAi试验显示,Bxpdk–1在dsRNA处理12 h时,基因表达量显著下降,基因被沉默。