豆天蛾核型多角体病毒gp41同源基因的克隆和序列分析

 【目的】对豆天蛾核型多角体病毒（CbNPV）的gp41同源基因进行克隆和序列分析，为进一步研究该病毒基因组的结构打下基础。【方法】从豆天蛾幼虫尸体中分离纯化了豆天蛾核型多角体病毒，提取其基因组DNA，用shotgun法构建了DNA片段的文库，并进行了全基因组测序。对CbNPV的gp41同源基因进行序列分析。【结果】CbNPV的gp41同源基因长度为933 bp，编码310个氨基酸。氨基酸序列同源性分析结果表明，CbNPV GP41与I类NPV及II类NPV GP41的同源性分别为53%～61%和56%～73%。【结论】初步推测，CbNPV与II类NPV的亲缘关系可能更近。     

豆天蛾核型多角体病毒F蛋白基因的克隆和序列分析

从豆天蛾幼虫虫体中分离纯化出一种新型的豆天蛾核型多角体病毒(CbNPV),提取基因组DNA,进行基因组测序。结果发现一个与杆状病毒F蛋白基因同源性很高的读码框序列,该长度为2 109 bp,编码702个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明:CbNPV F蛋白与II类NPV和I类NPV F蛋白的同源性分别为32.9%~61.8%和8.0%~16.1%,并且将它与多种I类NPV杆状病毒同功能蛋白GP64进行分析,同源性在9.1%~11.4%,表明CbNPV F蛋白与I类NPV的F及GP64蛋白的同源性很低,因此认为CbNPV属于II类NPV。     

豆天蛾核型多角体病毒泛素基因的序列分析

为了对CbNPV ubiquitin基因序列进行分析,并对目前已知全基因组序列的杆状病毒的泛素氨基酸序列进行比较。从豆天蛾幼虫尸体中分离纯化豆天蛾核型多角体病毒(CbNPV),提取基因组DNA,进行基因组测序。序列分析发现一个长度为252 bp的读码框序列与泛素基因同源性很高,该基因编码83个氨基酸。氨基酸序列同源性分析结果表明,CbNPV泛素的氨基酸序列与20种杆状病毒泛素的氨基酸序列的同源性在66.3%~82.1%,并且维持泛素功能所必需的氨基酸序列,在大部分杆状病毒中也都保守存在。     

陆地棉盐胁迫应答基因GhWRKY41的克隆与分析

为研究转录因子GhWRKY41在陆地棉盐胁迫应答过程中的作用,基于差减文库分析结果,利用RT-PCR和RACE技术,克隆了GhWRKY41基因(GenBank登录号为HM002635)。该基因cDNA长度为1 630bp,含有ORF(Open reading frame)为1 068bp,编码355个氨基酸的多肽,包含2个内含子。通过瞬时表达分析亚细胞定位,结果表明,转录因子GhWRKY41定位于细胞核,符合转录因子特性。转基因株系发芽试验结果表明,过量表达GhWRKY41基因,可显著提高转基因棉花在干旱、盐和低温胁迫下的发芽率;利用Real-time PCR技术,证明在盐和干旱胁迫条件下,转基因株系中GhWRKY41基因的表达量显著上升。GhWRKY41基因在根、茎和叶片中表达存在差异,根系中胁迫6h上调达到最高,茎中则胁迫48h达到最高,而叶片中仅6和24h上调表达。进一步比较转基因棉花与野生型棉花的纤维品质性状,结果表明GhWRKY41的过表达可以提高转基因棉花的衣分。因此,GhWRKY41参与了棉花响应盐和干旱胁迫应答过程,且过表达可提高转基因棉花耐盐性和耐旱性。     

棉铃虫多核衣壳型多角体病毒fp25K基因的克隆及分析

[目的]克隆棉铃虫多核衣壳型多角体病毒(HearMNPV) fp25 K基因,为深入研究杆状病毒的进化机制提供依据。[方法]通过半补齐法建立HearMNPV的质粒基因组文库,对插入片段进行鉴定和序列分析获取HearMNPV fp25 K基因。[结果]HearMNPV fp25 K基因的读码框由588个核苷酸组成,编码195个氨基酸;该基因上游具有晚期调控保守序列ATAAG,是一个晚期表达基因;HearMNPV fp25 K存在5个α-螺旋,8个β-折叠;HearMNPV与蓓带夜蛾核型多角体一致性最高,达97.0%,与舞毒蛾多核衣壳型多角体的FP’同源性最低,仅为19.3%。HearMNPV与GroupⅠNPVs、GroupⅡNPVs及GVs的fp25K同源基因间氨基酸平均相似性分别为55.6%、69.4%和29.3%,推测其与Ⅱ类NPVs的亲缘关系较近。[结论]该研究为杆状病毒分子进化、生物防治奠定了基础。     

我国不同品种黑羽鸡MC1R基因多态性研究

为了研究我国地方黑羽鸡品种MC1R基因的多态性,采用PCR的方法扩增了我国7个黑羽鸡品种(狼山鸡、寿光鸡、东乡绿壳蛋鸡、盐津乌骨鸡、余干乌骨鸡、鸿光黑鸡和新杨黑鸡)的MC1R基因,并对不同品种鸡MC1R基因序列的多态性进行生物信息学分析。结果显示：7个品种MC1R基因编码区全长均为945 bp,共编码315个氨基酸。7个品种210条序列,总计发现10个多态位点,位于编码区的有9个,其中有7个导致编码氨基酸发生变化,共界定了14种单倍型,定义为Hap1—Hap14,其中东乡绿蛋鸡和寿光鸡有2种单倍型,其他品种单倍型数都在2个以上。系统发育树分化为两个分支,分支I仅包含新杨黑鸡,分支II包含其他6个黑羽鸡品种。我国黑羽鸡MC1R基因表现出丰富的多态性,中国本土黑羽鸡品种和国外血缘黑羽品种存在MC1R基因多态位点上存在差别。该研究结果为我国黑羽地方鸡遗传资源的种质保护、品种选育和鉴定工作提供了参考。     

黄野螟蜕皮激素受体基因HvEcR的鉴定及表达分析

从转录组文库筛选出具有完整ORF框的黄野螟EcR基因序列,命名为HvEcR(登录号:MH588318)。序列全长1 734 bp,包含1 638 bp长的ORF框,共编码545个氨基酸,具有EcR家族典型的保守结构域。同源比对结果表明,HvEcR氨基酸序列与三化螟(Scirpophaga incertulas)和二化螟(Chilo suppressalis)的同源性最高,分别高达96%和92%。RT-qPCR结果表明,HvEcR在成虫和5龄幼虫时表达最高,分别为对照的12倍和5.68倍。HvEcR在黄野螟幼虫不同组织间存在表达差异,在脂肪体中表达最高,为对照的4.54倍,其次在头与马氏管中也有较高表达,分别为对照的2.85倍和2.49倍。在20E胁迫下,HvEcR表达量均高于对照,表明HvEcR作为蜕皮激素的核受体基因,其表达可能受20E诱导。     

海岛棉GbHCT基因的表达分析

通过海岛棉基因组数据库和GSDS 2.0在线生物信息学软件,分析GbHCT基因的结构,利用实时荧光定量PCR技术,检测GbHCT基因在海岛棉不同组织和棉纤维不同发育时间的表达量。结果表明,该基因DNA序列长度为1 953bp,开放阅读框长度为1 311bp,编码436个氨基酸,在海岛棉基因组中对应scaffold3453序列,含有1个内含子和2个外显子。GbHCT基因在不同组织和纤维发育不同时期中均有表达,在各个组织中,苞叶和花中表达量最高,在棉纤维不同发育时期开花后5d和25d表达量最强。该基因可能参与棉纤维发育伸长期和次生壁增厚期。为深入研究该基因的功能,构建植物表达载体pEGAD-GbHCT并转入根癌农杆菌,为下一步研究奠定试验基础。     

Cloning of TaCYP707A 1 Gene that Encodes ABA 8′-Hydroxylase in Common Wheat（Triticum aestivum L.）

The plant hormone abscisic acid （ABA） regulates many important physiological and developmental processes in plants. The objective of this study was to clone the ABA 8′-hydroxylase gene in common wheat. In the present study, we used the eDNA sequence of barley HvCYP707A1 gene （GenBank accession no. AB239299） as a probe for BLAST search against the common wheat （Triticum aestivum L.） EST database in GenBank. All wheat ESTs sharing high similarity with the reference gene were subjected to contig assembly. Primers were designed based on the constructed contigs to clone the wheat CYP707A1 gene, designated as TaCYP707A1. The genomic DNA sequence of TaCYPTO7A1 gene comprised five exons and four introns, with a size of 2225 bp. The corresponding cDNA sequence of TaCYP707A1 was 1737 bp, containing an open reading frame （ORF） of 1431 bp, a 42-bp 5′-untranslated region （UTR） and a 264-bp 3′UTR, with 94.9% of identical sequences to HvCYP707A1 gene （AB239299）. The neighbor joining tree indicated that the deduced amino acid sequences of TaCYP707A1 gene was highly similar to those of barley and rice. The TaCYP707A1 gene was located on chromosome 6BL using a set of Chinese Spring nullisomic-tetrasomic lines and ditelosomic line 6BS. These results will be of high importance in understanding of molecular mechanism of ABA catabolism.     

毛竹PePsbS1基因的分子特征及其原核表达

PsbS蛋白在植物非光化学淬灭(NPQ)中发挥着重要作用。采用同源比对方法从毛竹(Phyllostachys edulis)全长cDNA文库中得到1个PsbS同源基因序列(FP091683),命名为PePsbS1。该基因全长1 069 bp,具有多种光应答元件和参与光应答的顺式作用元件。PePsbS1的开放阅读框为807 bp,编码一个268 aa的蛋白。蛋白结构分析表明,该蛋白由转导肽(53 aa)和成熟蛋白(215 aa)组成,成熟蛋白包含1个叶绿素a/b结合蛋白功能域、4个跨膜区;疏水性分析表明该蛋白组成氨基酸以疏水性氨基酸为主,占42.5%;Blastp分析发现该蛋白与玉米的一致性最高,达80.3%。构建含有PePsbS1编码成熟蛋白序列的原核表达载体pET23a-PePsbS1-mature,转化大肠杆菌,经IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE电泳分析。结果表明,分离纯化获得目的蛋白的分子量约为28 kD,与预测PePsbS1编码成熟蛋白的大小相符。这将有助于对竹子PsbS蛋白结构与功能的深入研究。     

凡纳滨对虾繁育相关基因Allatostatin-AR的克隆与表达分析

咽侧体抑制素主要抑制昆虫咽侧体保幼激素的分泌,是昆虫体内重要的神经肽,在甲壳动物体内可能参与繁殖发育的调节。本研究利用RACE PCR技术对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)A型咽侧体抑制素受体(Allatostatin-A receptor,AST-AR)基因进行克隆,获得全长为2 650 bp的cDNA,包括1 425 bp的开放阅读框,1 170 bp 5''非编码区,55 bp 3''非编码区,编码474个氨基酸,形成具有7个跨膜区的不稳定亲水性蛋白。同源性和系统发育分析结果表明凡纳滨对虾AST-AR基因与斑节对虾(Penaeus monodon)、美洲龙虾(Homarus americanus)同源性最高,亲缘关系最近。氨基酸多重序列比对结果显示AST-AR氨基酸TM7后C末端精氨酸在不同物种之间高度保守。实时荧光定量PCR结果显示,AST-AR基因在雌、雄凡纳滨对虾多个组织(眼柄、脑、胃、肝胰腺、鳃、性腺、肠、肌肉)中均有表达,除脑组织外AST-AR基因在雌性凡纳滨对虾中相对表达量高于雄性。在幼体发育中,AST-AR基因的相对表达量随发育阶段上升,同时该基因在不同群体仔虾生长对比实验中表达量差异显著。据此推测AST-AR基因参与凡纳滨对虾的繁殖、幼体发育、幼虾生长到成虾,基因表达基本贯穿凡纳滨对虾的一生。     

疣粒野生稻半胱氨酸蛋白酶基因ME085的cDNA全长克隆及序列分析

为了发掘疣粒野生稻抗性基因,从受白叶枯菌诱导的疣粒野生稻叶片抑制差减文库(SSH文库)中选择抗病相关的EST序列,运用cDNA末端快速扩增法(RACE)获得一个基因全长,命名为ME085。通过生物信息学分析表明该基因全长1 171bp,具有一个750bp的开放阅读框,编码249个氨基酸,其理论等电点为5.76,相对分子质量为27 580.1,存在一个明显的半胱氨酸蛋白酶结构域。推测该基因是一个半胱氨酸蛋白酶基因。     

链球菌GapC基因重组痘苗病毒的构建及筛选与鉴定

为了研制链球菌性奶牛乳房炎的有效疫苗,首先用PCR方法扩增出停乳链球菌的GapC基因。其次将GapC基因连接到pSC11穿梭质粒上,构建pSC11-GapC重组穿梭质粒。然后在脂质体的介导下将pSC11-GapC转染已感染痘苗病毒的BHK-21细胞,使之与痘苗病毒基因在BHK-21细胞内进行同源重组,得到GapC重组痘苗病毒,用rVV-GapC表示。最后用蓝斑法连续筛选5次rVV-GapC重组毒,再用PCR和Western blot分别检测rVV-GapC的重组和表达情况。结果显示,PCR电泳检测到目的条带,测序结果与GenBank公布的标准序列同源性99%,Western blot试验证明GapC蛋白在重组毒中进行了表达。rVV-GapC构建成功。重组痘苗病毒的构建为链球菌性奶牛乳房炎疫苗的研究奠定基础。     

致羔羊脑炎粪肠球菌XJ05 Pfs基因的克隆、功能序列分析及原核表达

采用PCR技术从致羔羊脑炎粪肠球菌XJ05基因组中扩增得到甲硫腺苷/S-腺苷高半胱氨酸核苷酶(Pfs)基因的全序列,对其功能序列进行分析,同时与其他细菌相应序列及编码的氨基酸进行同源性分析,构建该基因的原核表达载体,对表达蛋白进行反应原性分析。结果显示:XJ05的Pfs基因全长696bp,与XJ01、XJ08、XJ11,与屎肠球菌TX 2466之间的同源性在99.1%以上,其中,XJ05与V583为100%,且关键的功能序列相同,与肺炎链球菌同源性在55.8%以上、霍乱弧菌同源性在55.0%以上;pfs基因编码231个氨基酸,XJ05、XJ01、XJ08、XJ11与肺炎链球菌、霍乱弧菌、粪肠球菌V583、屎肠球菌TX 2466的同源性在86.43%以上;构建的重组质粒经诱导后表达蛋白分子量为28ku,Western blot检测显示特异性条带。结果表明,表达的融合蛋白具有良好的反应原性。     

东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A蛋白的分子特性及系统进化分析

为明确KRAB-A的分子特性并进行东方蜜蜂微孢子虫与其他物种KRAB-A蛋白的系统进化分析，以期丰富KRAB-A的基本信息，使用NCBI数据库中的ORF工具预测KRAB-A蛋白的氨基酸序列。利用ExPASy网站上的相关软件预测和分析KRAB-A蛋白的亲水性、信号肽、磷酸化位点、二级结构及三级结构。通过Mega11.0软件采用邻接法构建基于KRAB-A蛋白的系统进化树。结果显示，KRAB-A基因可编码1 018个氨基酸；KRAB-A蛋白的分子式为C₅₃₁₄H₈₅₂₆N₁₅₂₂O₁₅₅₆S₄₃，分子量约为120.00 kDa，等电点为9.33，脂溶系数为79.20，亲水性为-0.75；KRAB-A含有41个丝氨酸、21个酪氨酸和16个苏氨酸磷酸化位点，1个H2C2模体，但不含有信号肽；KRAB-A含44.40%的α-螺旋，5.40%的β-转角，16.50%的延伸及33.69%的无规卷曲；蜜蜂微孢子虫的1个KRAB-A蛋白（NAPIS_ORF00138）与明球囊霉的2个KRAB-A蛋白（RCL2_000589200和RCL2_003114000）中存在与东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A蛋白中相同的H2C2模体；东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A（AAJ76_2380003054）与其姐妹种蜜蜂微孢子虫KRAB-A（NAPIS_ORF01514）聚为一支。研究结果明确了东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A基因的分子特性，揭示KRAB-A可能是一种亲水性蛋白和胞内蛋白，东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A（AAJ76_2380003054）与蜜蜂微孢子虫KRAB-A（NAPIS_ORF01514）间具有很高的保守性，为进一步的功能研究提供依据。     

基于线粒体DNA分析青鱼养殖群体的遗传多样性

为了解安徽省养殖青鱼群体的遗传多样性变化,基于线粒体Cytb基因与D-loop区采用直接测序的方法,分析了安徽省滁州、怀远和无为3个青鱼养殖群体的遗传多样性和群体分化,并评估突变、环境选择和基因流等因素对遗传多样性的影响。结果显示:3个群体具有丰富的遗传多样性(Hd 0.5,Pi 0.05);群体间出现了高度分化(Fst 0.15),但是仍有遗传背景交叉;Cytb基因与D-loop区分别检出9个和41个变异位点;群体间基因交流明显(Nm 1);受到纯化选择作用(Ka/Ks=0～0.099)。     

偏肿革裥菌漆酶基因克隆及启动子序列分析

以优化后的漆酶培养基为基础,通过RT-PCR和RACE技术相结合,从偏肿革裥菌 Lenzites gibbosa 菌株中获得编码漆酶基因的cDNA及Genomic DNA的全长序列,Genomic DNA大小为2 165 bp.通过比较该漆酶基因的cDNA和Genomic DNA的全长序列,发现该基因包含11个外显子和10个内含子.cDNA序列的全长为1 873 bp,其中包含一个完整的ORF,长度为1 563 bp,编码520个氨基酸.序列在氨基酸水平上与彩绒革盖菌 Trametes versicolor 的相似性评价最高,相似性达83%.通过SEFA-PCR的方法,扩增得到漆酶基因起始密码子上游长986 bp的启动子序列.分析表明,该启动子区域上除分布有TATA-box、CAAT-box以及AP2等基本的转录起始元件外,还存在有多个潜在的顺式作用元件序列位点,包括7个MRE元件、2个STRE元件、1个HSEs元件、7个氮因子结合位点等.这些结果表明,不同的外源诱导物可以调节偏肿革裥菌漆酶基因的表达.     

Antifeedant Activity and Active Ingredients Against Plutella xylostella from Momordica charantia Leaves

With the bioguided fractionation of the ethanol extracts from the leaves of Momordica charantia, we obtained two most active compounds against the feeding of the diamondback moth, Plutella xylostella larvae. The antifeedant activity of momordicine Ⅰ and momordicine Ⅱ against the second and the third instar larvae of Plutella xylostella were tested using leaf discs of cabbage in the laboratory. The results showed that momordicin Ⅰ and momordicin Ⅱ had significant antifeedant activity on the larvae of P. xylostella, and momordicin Ⅱ was more active than momordicin Ⅰ. The concentrations for 50% antifeedant effects （AFC50） of momordicin Ⅱ against the second and the third instar larvae of P. xylostella were 76.69 and 116.24μg mL^-1, whereas that of momordicin I was 144.08 and 168.42μg mL^-1, respectively. In addition, momordicin Ⅰ and momordicin Ⅱ had significant inhibitive effect on the rate of weight gain and survival of P. xylostella larvae.     

RNA病毒诱导的烟草WRKY转录因子基因的应急表达

植物和病毒在基因水平上的互作是植物感病和抗病的分子基础。以模式植物烟草及其3种RNA病毒（马铃薯Y型病毒,Potato virus Y,PVY;烟草花叶病毒,Tobacco mosaic virus,TMV;黄瓜花叶病,Cucumber mosaic virus,CMV）为试材,旨在研究受病毒共同诱导、并可能在植物抗病反应中具有重要功能的转录因子基因。试验首先获得10个受病毒诱导的烟草同源基因。在比较了3种病毒侵染、低温和盐害协迫以及逆境信号物质(茉莉酸甲酯与水杨酸)处理对上述基因表达的影响后发现, 3种RNA病毒所诱导的植物基因有所不同。但属于WRKY基因家族的06G基因受3种病毒的共同、高效诱导,其表达水平与叶片发育程度呈负相关。研究结果表明, 该基因在植物病毒病发生及植物抗病分子育种中可能有重要意义。     

陕西关中某羊场羊口疮病毒的分离鉴定与基因序列分析

羊口疮疫病的暴发可严重影响畜牧的经济效益,为探明陕西地区该病的发病原因。本研究从陕西关中地区某羊场出现特征症状病羊嘴部痂皮中分离病原,经过感染MDBK细胞系,获得1株病毒,经形态学、理化学、PCR检测及病理组织学等方法鉴定,该病毒分离株为羊传染性脓疱病毒(Orf virus,ORFV),命名为ORFV-SXGZ。依据GenBank中发表的ORFV特异性B2L、F1L及VIR基因的核酸序列,设计并合成3对引物,应用PCR方法成功对ORFV-SXGZ毒株的B2L、F1L及VIR基因进行克隆,并将其基因序列及推导的氨基酸序列与其他不同来源ORFV分离株进行比较分析。序列分析结果表明,ORFV-SXGZ毒株的B2L、F1L和VIR基因与其他已发表ORFV毒株之间的核苷酸同源性分别为96.7%~99.6%、95.8%~97.9%和95.0%~99.3%,氨基酸同源性分别为95.3%~99.7%、95.8%~98.2%和95.5%~98.4%。系统进化树分析结果显示,ORFV-SXGZ毒株与国内新疆和甘肃等西北部地区分离株的亲缘关系更近,证实陕西关中地区养殖场中存在羊口疮病毒感染。