野桑蚕foxo同源基因的克隆和序列分析

FOX蛋白家族(Forkhead box family,FOX)在昆虫眠性、生长及变态发育等过程中起到重要作用。研究克隆了野桑蚕FOX蛋白家族中的foxo同源基因ORF框及其上下游部分UTR序列,比较了与家蚕同源序列的异同。结果表明野桑蚕foxo基因ORF框长度为1 539 bp,编码512个氨基酸残基。野桑蚕与家蚕foxo基因在核酸序列上存在13处单碱基差异,但两者蛋白序列完全一致。序列分析表明,野桑蚕foxo编码蛋白含有保守的fork-head结构域和FOXO蛋白特有的TAD结构域。进化分析表明,野桑蚕foxo与家蚕亲缘关系最为接近,脊椎动物和昆虫各亚目可按照foxo序列聚为亚群,表明foxo保守性的同时也具有各物种独特的特征。研究在深入开展野桑蚕foxo基因功能分析及其在变态发育过程中的功能研究方面具有一定理论指导意义。     

野桑蚕scalloped同源基因的克隆和序列分析

Hippo通路与昆虫的生长、发育和变态等过程密切相关,在动物不同物种之间高度保守。scalloped基因是Hippo通路元件Yki的偶联因子之一,参与调控基因的表达。克隆了野桑蚕(Bombyx mandarina)scalloped基因的完整开放阅读框(ORF)及其上下游的部分非编码序列。序列联配分析表明,与家蚕相比,野桑蚕scalloped基因序列存在多处的核酸片段缺失、插入及位点差异。结构域分析表明,野桑蚕Scalloped蛋白与家蚕、黑腹果蝇、小鼠和人的蛋白结构类似,均含有完整的TEAD蛋白家族典型TEA结构域和PDB结构域,但野桑蚕编码蛋白缺失蛋白C末端序列。系统发生树分析表明,昆虫Scalloped蛋白与脊椎动物TEF3可能存在共同的起源;家蚕Scalloped在进化中出现晚于野桑蚕且经历较多遗传选择过程。     

2份野桑蚕材料线粒体ATPsynthase F0 subunit 6基因的克隆及遗传进化分析

本研究对2份野桑蚕材料(ws-aksq和ws-akhb)线粒体atp6基因进行了克隆和序列分析。克隆结果表明,2株野桑蚕atp6基因ORF框全长678bp,编码225个氨基酸残基。序列联配比对结果表明2株野桑蚕atp6基因之间存在6处碱基的差异。ws-aksq野桑蚕atp6基因与家蚕c108、野桑蚕Qingzhou系、野桑蚕日本系的相似度分别为0.9926、0.9912和0.9690;ws-akhb野桑蚕与上述3者的相似度分别为0.9926、1.0000、0.9676。系统发生分析表明,鳞翅目下7个亚科的昆虫atp6基因分别聚为7枝,2份野桑蚕atp6基因与中国系野桑蚕亲缘关系较为接近,与日本株较远。本研究为深入利用线粒体基因组开展野桑蚕分类及与其它昆虫的遗传进化研究提供了理论基础。     

野桑蚕Hippo通路核心基因的鉴定与序列比较分析

Hippo信号通路在动物生长发育过程中起到关键作用。根据已知的Hippo通路组成基因序列,利用BLAST软件同源鉴定野桑蚕(Bombyx mandarina)转录组中的Hippo通路组成基因序列,利用生物信息学工具(ORFinder、web CD-search tool、Expasy-protparam、EMBL-EBI、MEME)分析蛋白质相对分子质量、等电点、二级结构、保守结构域和保守基序等。利用Clustalx和MEGA 6.0进行同源序列比对并构建系统进化树。在野桑蚕中鉴定了salvador、warts、mats、yorkie和scalloped同源基因,并预测了ORF框和编码蛋白。结果表明,野桑蚕Warts、Sav和Mats与家蚕同源蛋白的一致性均在98%以上,Yki和Scalloped与家蚕一致性分别为89.02%和79.13%。比较两者差异,家蚕Yki、Sd蛋白分别缺失了近WW2结构域和在YAP结合结构域中存在蛋白片段插入,野桑蚕Sd蛋白缺失了核定位信号基序和脯氨酸富集基序之间的铰链区。Yki和Sd可按照物种科属分别聚类,野桑蚕与家蚕聚为一支,表明这些同源蛋白在功能相似的同时,也具有基于物种的功能特异性。本研究为深入研究野桑蚕Hippo通路的作用机制提供理论基础。     

野桑蚕和家蚕para型钠离子通道蛋白基因结构域Ⅱ的克隆与突变

根据家蚕钠离子通道蛋白基因部分序列(GenBank登录号:EF521818)设计特异引物,通过RT-PCR方法,克隆了编码吴江野桑蚕(YWJ)和家蚕品种大造的钠离子通道蛋白结构域Ⅱ 的cDNA 片段,2个片段长均为1 135 bp,编码378个氨基酸,没有发现与击倒抗性(knock down resistance,kdr)相关的点突变,但发现2个点突变I164L和V196A,推测可能这2个突变与野桑蚕对溴氰菊酯的抗性有关.     

野桑蚕核糖体蛋白L21基因的克隆及序列分析

[目的]克隆野桑蚕(Bombyx mandaina)核糖体蛋白L21(RPL21)基因并进行半定量分析,为研究RPL21基因在昆虫体内的生物学功能提供参考.[方法]采用RT-PCR克隆野桑蚕RPL21基因序列,并采用半定量PCR分析该基因在野桑蚕4龄幼虫不同组织中的表达情况.[结果]扩增获得的野桑蚕RPL21基因序列全长为586 bp,其包含一个完整的开放阅读框(ORF),长度为480 bp,编码159个氨基酸;预测蛋白的分子量和等电点分别为18 kDa和11.01.序列比对结果表明,野桑蚕与其他12个物种的RPL21基因的相似性介于55.5%~91.6%,其中与致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)RPL21的相似性最低,与家蚕(Bombyx mori)的相似性最高.半定量分析结果表明,野桑蚕RPL21基因在野桑蚕幼虫的中肠、丝腺、脂肪体、血液、睾丸、表皮、卵巢和脑组织中均有表达,且转录水平无明显差异.[结论]野桑蚕RPL21基因进化较保守,在各组织中分布广泛且表达水平稳定.     

野桑蚕核糖体蛋白L21基因的克隆及序列分析（英文）

【目的】克隆野桑蚕(Bombyx mandaina)核糖体蛋白L21(RPL21)基因并进行半定量分析,为研究RPL21基因在昆虫体内的生物学功能提供参考。【方法】采用RT-PCR克隆野桑蚕RPL21基因序列,并采用半定量PCR分析该基因在野桑蚕4龄幼虫不同组织中的表达情况。【结果】扩增获得的野桑蚕RPL21基因序列全长为586 bp,其包含一个完整的开放阅读框(ORF),长度为480 bp,编码159个氨基酸;预测蛋白的分子量和等电点分别为18 k Da和11.01。序列比对结果表明,野桑蚕与其他12个物种的RPL21基因的相似性介于55.5%~91.6%,其中与致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)RPL21的相似性最低,与家蚕(Bombyx mori)的相似性最高。半定量分析结果表明,野桑蚕RPL21基因在野桑蚕幼虫的中肠、丝腺、脂肪体、血液、睾丸、表皮、卵巢和脑组织中均有表达,且转录水平无明显差异。【结论】野桑蚕RPL21基因进化较保守,在各组织中分布广泛且表达水平稳定。     

野桑蚕中肠组织cDNA文库的构建及丝氨酸蛋白酶基因片段的克隆与序列分析

[目的]构建野桑蚕中肠组织cDNA文库并分离其丝氨酸蛋白酶基因。[方法]利用TaKaRa公司生产的cDNA Library Construction Kit构建了野桑蚕中肠组织的cDNA文库,并采用测序法克隆分析丝氨酸蛋白酶基因cDNA。[结果]经鉴定,文库的滴度达6.2×105pfu/ml,文库插入片段的平均大小为1.2 kb左右。从文库的测序结果中获得了野桑蚕丝氨酸蛋白酶基因片段(登录号:EU672968),序列分析结果显示:该基因片段由854个核苷酸组成,编码284个氨基酸残基。通过对该基因片段编码的氨基酸和其他10种昆虫的丝氨酸蛋白酶基因编码的氨基酸的同源性分析,发现该氨基酸序列与其他丝氨酸蛋白酶具有一定的同源性。[结论]该基因的发现对于研究家蚕和野桑蚕对外来入侵物的抗性具有重要意义。     

桑蟥DNA条形码与系统进化分析

动物的线粒体细胞色素酶C亚基Ⅰ基因(COI)是进行种质资源鉴定的DNA条形码序列。本文利用PCR扩增和DNA测序技术获得桑蟥 (Rondotia menciana Moore) COI 5′端618 bp的基因片段(GenBank登录号：JX195182),与家蚕和野桑蚕该段线粒体基因序列的一致性达99%,但更偏好于使用碱基T。在所分析的蚕类昆虫中,桑蟥与野桑蚕、家蚕的遗传距离最小,与栗蚕的遗传距离最大。构建的NJ和UPGMA分子树中,与蚕蛾科昆虫野桑蚕、家蚕聚合在同一分支。     

野桑蚕各发育时期酚氧化酶原基因的表达谱分析

酚氧化酶在昆虫的免疫防御机制中起着非常重要的作用。利用在GenBank上登录的野桑蚕酚氧化酶原基因的cDNA序列,设计正反向特异引物,通过半定量RT-PCR技术检测了酚氧化酶原基因PPO1及PPO2在野桑蚕不同发育时期(蚁蚕、一龄、二龄、三龄、四龄、五龄1~6 d、预化蛹和蛹)的转录表达活性。结果表明,PPO1基因除了五龄1 d无表达及二龄表达量较低外,其他时期的表达量均较高。PPO2基因在野桑蚕的不同发育时期中均有表达,并且没有明显的差异。说明在野桑蚕的不同发育时期,PPO1基因的表达是特异性的,而PPO2基因的表达是非特异的。     

一份安康野桑蚕线粒体COI序列的克隆和分析

对1份安康野桑蚕线粒体进行了克隆分析,获得了一段长度为1 873 bp的线粒体序列,包含COI基因及其侧翼序列。序列比对表明其与石泉的2份野桑蚕存在48处碱基差异,聚类分析表明其与岚皋县、山东青州共同聚类,与家蚕亲缘关系较近。对6份安康野桑蚕在内的19份不同地域来源的野桑蚕及31份家蚕线粒体COI序列进行了单位点多态性和聚类分析。结果表明:17份中国野桑蚕在67个位点上存在多样性,平均核苷酸差异为25.596,2份日本野桑蚕之间的多态性位点为10个,平均核苷酸差异为10.000;6份安康野桑蚕可分为两大类,其一是石泉县2份野桑蚕与湖南、四川、江苏、湖北等地野桑蚕聚为一大类群,与家蚕亲缘关系较远,其二是包括本次研究在内的4份安康野桑蚕及山东青州野桑蚕与家蚕聚为一大类群,与家蚕亲缘关系较近,显示出安康野桑蚕复杂多样的遗传特性。研究为深入分析安康野桑蚕的遗传多样性,发掘安康野桑蚕种质资源提供理论依据。     

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。     

“桑蚕乳酸脱氢酶基因的克隆与表达分析

为了研究野桑蚕乳酸脱氢酶基因的功能,选择野桑蚕5龄3日幼虫的组织及不同发育时期的个体,利用 PCR 技术对野桑蚕乳酸脱氢酶基因进行克隆,得到野桑蚕乳酸脱氢酶基因开放阅读框长度为996 bp,没有内含子,只有1个外显子。该基因编码的蛋白含有331个氨基酸残基,等电点为6·76,分子量为36·35 kD。氨基酸序列分析表明,该蛋白高度保守,亚细胞定位预测分析表明该蛋白主要定位于细胞质中。转录表达分析表明,该基因在野桑蚕5龄3日幼虫的组织（马氏管、中肠、表皮、脂肪体、丝腺、血液、精巢和卵巢）及不同发育时期的个体（卵、幼虫、蛹和蛾）中均有表达,且表达量趋于一致。表明乳酸脱氢酶基因在野桑蚕的生命活动中可能具有重要的生理功能。     

家蚕副肌球蛋白/小副肌球蛋白基因的克隆及进化分析

[目的]克隆家蚕副肌球蛋白／小副肌球蛋白基因,分析该基因与运动性状的关系。[方法]利用PCR扩增和RACE技术获得了家蚕（Bombyx mori）副肌球蛋白的全长cDNA和小副肌球蛋白的部分cDNA;经检索家蚕wgs（基因组散弹序列）数据,获得了家蚕副肌球蛋白／小副肌球蛋白的基因组序列,并确定其基因组结构。[结果]家蚕PM/mPM基因由17个外显子和16个内含子组成,通过基因内部选择性启动子的使用,该基因组序列同时编码副肌球蛋白和小副肌球蛋白,小副肌球蛋白和副肌球蛋白共用最后6个外显子。家蚕副肌球蛋白与其他无脊椎动物副肌球蛋白的聚类分析表明,家蚕和野桑蚕有最近的亲缘关系,在昆虫纲中与黑腹果蝇关系最远。[结论]家蚕和野桑蚕副肌球蛋白的氨基酸序列间不存在可引起飞行缺陷的点突变,推测家蚕和野桑蚕飞行能力差异存在其他调控机制。     

烟草BTB/POZ蛋白家族的鉴定及其在抗马铃薯Y病毒中的作用

马铃薯Y病毒（potato virus Y, PVY）侵染烟草（Nicotiana tabacum）会引起烟草脉带病,造成烟叶品质下降。broad complex, tramtrack, and bric-à-brac/pox virus and zinc finger(BTB/POZ)是动植物体内广泛存在的蛋白质家族,在植物生长和发育的各个环节都起着非常重要的作用。本研究鉴定到90个烟草BTB/POZ家族蛋白,对应71个基因。在这些蛋白质的序列中,识别到9种保守基序（motif）,并根据其出现顺序将BTB/POZ家族成员划分至6个亚家族。结构域分析表明,BTB/POZ同一亚家族成员的结构域具有一致性。对BTB/POZ蛋白的三维构象进行预测发现,所有亚家族成员结构都以α螺旋为主,同一亚家族成员的三维构象相似。烟草品种K326和突变体M867（抗PVY）的BTB/POZ家族基因表达模式分析显示,叶片接种PVY后,NtBTB2M、NtBTB2K、NtBTB2L、NtBTB6E基因的表达丰度显著增加,这可能与烟草M867对PVY的抗性较强有关。顺式作用元件分析显示,NtBTB2K、NtBTB...     

陕西秦巴山区野桑蚕线粒体COⅠ序列的遗传多样性与系统进化分析

【目的】分析野桑蚕(Bombyx mandarina)的遗传多样性,为发掘和利用其基因资源提供参考。【方法】克隆8份秦巴野桑蚕线粒体COⅠ序列,联合GenBank中39份家蚕、17份野桑蚕COⅠ序列,用DnaSP 5.0软件统计核苷酸多样性和单倍型多样性,采用MEGA X软件构建系统发育树,Network 5.0软件构建单倍型中介网络。基于64份COⅠ序列进行聚类分析,分析遗传多样性和单倍型中介网络,探讨家蚕起源。【结果】克隆了8份秦巴野桑蚕线粒体COⅠ及其侧翼序列,序列长1 531 bp,序列间存在18处核苷酸变异,定义了4个单倍型,8份秦巴野桑蚕与沈阳、青州等北方野桑蚕亲缘关系最近。系统发育树将64份线粒体COⅠ序列聚为4个类群,其中中国野桑蚕聚为2个类群,一是来自陕西、辽宁、山东等的北方野桑蚕,与家蚕遗传距离为0.007 21;二是来自江苏、湖北、重庆等的南方野桑蚕,与家蚕遗传距离为0.019 59;日本野桑蚕群体与家蚕遗传距离为0.031 96。64份COⅠ序列共存在84处单碱基变异位点,定义了31种单倍型。单倍型中介网络图显示,31种家蚕、野桑蚕单倍型总体上可分为3个支系,其中单倍型H_22可能为家蚕祖先单倍型。【结论】秦巴山区野桑蚕与北方省份的野桑蚕亲缘关系最近,秦巴山区可能是家蚕驯化的起源地之一。     

拟南芥和水稻cystatin基因家族的生物信息学分析

利用已经分离的植物半胱氨酸蛋白酶抑制剂(cystatin)基因的cystatin结构域为检索序列在基因组水平上对拟南芥和水稻中的cystatin基因家族的成员进行分析;同时利用这些基因编码的蛋白质序列构建系统发生树,并对这些蛋白序列的保守序列进行分析;最后在GenBank的EST数据库中查找这些基因的ESTs表达序列。结果表明:1结合结构域的鉴定、多序列联配以及MEME分析最终确定了7个拟南芥和11个水稻的cystatin基因。2系统发生分析表明,cystatin基因的基本特征很可能是在拟南芥和水稻的分离之前就已经形成。3 cystatin结构域在蛋白质间高度保守。4拟南芥和水稻的cystatin基因主要在花、叶、根、种子和愈伤组织中表达,这有助于植物避免昆虫的侵害。     

小鼠胚胎干细胞核心转录因子nanog靶基因Zbtb9的生物信息学分析

通过特异性引物用RT-PCR方法扩增Zbtb9基因。利用生物信息学对小鼠的Zbtb9基因启动子进行生物信息学分析,预测Zbtb9基因启动子位置和启动子区内含有的转录因子结合位点,以及nanog在Zbtb9基因转录调控中的作用及Zbtb9蛋白的基本性质。Zbtb9基因启动子区可能定位于转录起始点上游790 bp至1024 bp之间。启动子区内含有15个转录调控因子结合位点,nanog的作用靶序列位于Zbtb9基因启动子区与转录起始位点之间,提示nanog在Zbtb9基因转录调控中起作用,小鼠Zbtb9蛋白二级结构可能以螺旋为主,富含疏水性氨基酸;对Zbtb9基因疏水区的氨基酸进行跨膜区分析,提示可能是跨膜蛋白。经SMART分析,Zbtb9蛋白含有BTB/POZ结构域。     

野桑蚕不同组织细胞色素P450 CYP305B1V1基因的诱导表达特征研究

[目的]研究不同诱导物对野桑蚕各组织中细胞色素P450CYP30581V1基因表达的影响。[方法]参照GenBank中公布的野桑蚕CYP305B1V1基因的mRNA序列,设计1对引物,采用半定量RT-PCR方法分析经NaF、芸香苷、氯氰菊酯和蜕皮激素处理的野桑蚕各组织中CYP305B1V1基因的表达情况,并对该基因的氨基酸序列进行同源性比较和进化分析。[结果]氯氰菊酯、芸香苷和NaF影响野桑蚕6TP305B1V1基因在组织中的表达,蜕皮激素无明显影响。氨基酸的同源性分析表明该基因氨基酸序列与家蚕CYP305B1的氨基酸序列同源性最高（100％）;与赤拟谷盗推测的CYP305A1、蜜蜂推测的CYP305A1、果蝇CYP305A1、冈比亚按蚊CYP305A2及库蚊CYP2L1有较高的同源性。[结论]野桑蚕CYP30581V1基因可能主要参与外源性化舍物的代谢,对揭示细胞色素P450的功能和不同药物的代谢机理具有重要意义。