家蚕、野桑蚕线粒体Cyt b基因片段序列分析及分子进化研究

以家蚕中系一化地理品种延吉、印度多化品种迈索尔、欧系一化品种法 4 0 8油和中国镇江地区野桑蚕为材料 ,采用PCR技术扩增了其线粒体 (mitochondrialDNA ,mtDNA)细胞色素b(cytochromeb ,Cytb)基因 ,测定其 5′端5 91bp的核苷酸序列 ,并从GenBank中调取中系家蚕品种C10 8、夏芳 ,日系家蚕品种青熟 ,韩国家蚕品种Backokjam和日本野桑蚕的相应序列 ,进行同源性比较 ,发现日系家蚕品种青熟 ,印度家蚕品种迈索尔 ,欧系家蚕品种法 4 0 8油 ,韩国家蚕品种Backokjam和中系家蚕品种C10 8、延吉序列间的同源性最高 ,相互间均为 10 0 % ;日本野桑蚕与各家蚕品种序列间的同源性约 94 %～ 95 % ;中国野桑蚕与各家蚕品种序列间同源性约 98%～ 99%。分子进化树分析显示日本野桑蚕和各家蚕品种相应序列的分歧时间远远早于中国野桑蚕与各家蚕品种序列的分歧时间 ,这是在分子水平上证实家蚕起源于中国野桑蚕的证据之一。     

黑熊蛔虫线粒体cox1基因序列进化分析研究

本研究主要针对采自长沙生态动物园和长沙市天心区希有动物驯养中心的4个黑熊蛔虫样本进行线粒体DNA中细胞色素Ⅰ(cox1)基因序列通过PCR方法扩增,利用DNA分析软件DNASTar 5.0将测得的序列分别与GenBank中登录的蛔虫序列和本地其他野生动物蛔虫序列,进行比较分析。结果显示:来自长沙生态动物园和长沙市天心区希有动物驯养中心的蛔虫cox1基本一致,长度约为400~414 bp;与采自荷兰株登录号KC543477.1贝氏蛔虫同源性最高达96.3~97.5%;4个黑熊蛔虫样本与KC543477.1贝氏蛔虫在同一分枝上。结果表明:采自长沙生态动物和长沙市天心区希有动物驯养中心黑熊蛔虫与熊贝氏蛔虫同源性最大,为熊贝氏蛔虫;pcox1序列在本研究中表现种间差异大,种内相对保守,说明cox1基因可以作为熊贝氏蛔虫和狮弓蛔虫的分子分类学及种群遗传关系研究的分子遗传标记。     

家蚕线粒体DNA分子系统学研究展望

线粒体DNA具有独特的结构特征和进化特点,是系统进化研究的一种良好的分子标记。本介绍了动物线粒体DNA的结构特征、进化特点及其在分子系统学业上的应用,并提出通过家蚕及其近缘种的线粒体DNA进化分析,将为家蚕的起源、种系演化以及特定遗传结构的形成原因的研究提供重要证据。     

金丝猴毛首线虫线粒体cox1基因序列分析

为阐明金丝猴毛首线虫线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ亚基（cox1）基因部分（pcox1）序列的遗传变异情况,以长沙生态动物园金丝猴体内分离的毛首线虫作为研究对象,根据cox1序列构建其与其他毛首线虫的进化发育关系。使用PCR方法扩增金丝猴毛首线虫线粒体cox1,然后将所测得的序列应用Clustal X 1.81程序进行比对,最后用Mega 5.0程序NJ法绘制种系发育树。结果显示,本实验扩增获得的6条毛首线虫分离株cox1序列长度一致,均为411 bp,种内变异为0。种系发育分析结果表明,这6条毛首线虫分离株位于同一分支。鉴于金丝猴毛首线虫的cox1基因种内保守,而种间差异大（24.0%~34.1%）,因此可以作为种间鉴定检测研究的遗传标记。本研究结果为进一步研究金丝猴毛首线虫的群体遗传结构奠定了基础。     

四川省山羊多头蚴线粒体cox2基因序列测定及种系发育分析

应用线粒体细胞色素氧化酶第Ⅱ亚基(cox2)基因作为分子标记,对四川省12个山羊源多头蚴样品的cox2基因部分序列(pcox2)进行PCR扩增,分析其种内变异并重建系统进化树。序列分析结果显示所获得的pcox2序列长度为531 bp,共检测到8个变异位点,变异率为0~1.3%。基于pcox2序列构建的系统进化树显示多头蚴四川分离株与已知多头带绦虫位于同一分支,且脑源和肌间多头蚴聚在一起,均为多头带绦虫。结果表明,多头蚴cox2基因种内存在一定的遗传差异,但种内相对保守,与带属其他绦虫种间差异较大,故可作为多头带绦虫种间遗传变异研究的分子标记。这一研究结果也为山羊多头蚴病的分子诊断奠定了基础。     

家蚕地方品种线粒体基因组A+T丰富区的序列及分子进化分析

为了研究家蚕线粒体基因组A+T丰富区的结构和家蚕品种的进化,用PCR方法扩增了12个家蚕(Bombyxmori)地方品种线粒体基因组A+T丰富区及其侧翼序列,分离纯化后克隆到pMD18-T载体进行测序。序列分析表明,克隆片段长度约1.1 kb,基因排列顺序与C108线粒体相同,依次为12S rRNA基因3′端、A+T丰富区、tRNAMet、tRNAIle、tRNAGln和ND2基因5′端,在tRNAGln和ND2基因之间有47 bp的非编码区。以日本野桑蚕(Bombyxmandarina)为外群,用Phylip软件包构建了基于12个家蚕品种线粒体基因组A+T丰富区序列的NJ进化树。结果显示,甘肃种单独聚为一群,其进化早于其它11个品种聚成的类群,说明甘肃种是供试家蚕品种中进化最早的品种。这一结果在分子水平上为黄河流域是家蚕品种的发祥地之一提供了证据,也进一步支持了家蚕品种的中国起源说。对A+T丰富区及其侧翼基因的结构分析表明,家蚕线粒体12S rRNA和ND2基因都十分保守,14个品种统计只分别发生1个和2个碱基转换;A+T丰富区中(A+T)比例高达94.9%以上,第27 nt开始有1个T-串结构,长度为16~19 bp不等;同时还根据3个tRNA基因的核苷酸序列推定了其二级结构。     

基于mtDNA ND1基因的家蚕进化分析

对中国青州野桑蚕mtDNA中ND1基因进行了克隆和序列分析。结果显示,野桑蚕ND1基因全长为933bp,编码310个氨基酸残基,A+T含量较高,达78.7%;同源性分析显示,不同来源的家蚕和野蚕ND1基因在核苷酸水平和氨基酸水平具有很高的相似性;以ND1基因的核苷酸序列及氨基酸残基序列进行了家蚕及野桑蚕的分子进化分析,进一步证明家蚕起源于中国野桑蚕。用mtDNA的ND1基因的核苷酸序列Blast家蚕的基因组序列,发现家蚕基因组中存在与ND1基因部分区域同源的序列,表明家蚕基因组中存在起源于线粒体的假基因。     

猪蛔虫线粒体cox3基因部分序列的比较分析

以采自广东4个不同地方的猪蛔虫为研究对象,PCR扩增其线粒体细胞色素c酶第3亚基(cox3)基因的部分序列并进行序列测定,测序之后与网上已发表的相关蛔虫的cox3序列进行比较分析。结果显示所有样品都扩增出了520 bp的cox3的部分序列,序列分析表明,不同地区的猪蛔虫样品cox3序列之间存在的种内差异在0.2%～2.8%,与网上发表犬弓首蛔虫、猫弓首蛔虫、马来西亚弓首蛔虫的相应序列差异明显,分别是16.8%～17.4%、18.0%～19.5%、18.2%～18.7%。研究结果为进一步研究猪蛔虫的分子遗传和种群遗传学奠定了基础。     

家蚕普通气味结合蛋白基因的表达及分子进化研究

昆虫的普通气味结合蛋白(general odorant binding protein,GOBP)是气味结合蛋白(odorant binding protein,OBP)家族中的重要成员,与昆虫感受低特异性气味分子刺激相关,在觅食、求偶等生理行为过程中发挥重要的作用。基于家蚕5龄第3天幼虫的基因芯片和蛹期、成虫期的RT-PCR表达谱分析发现,家蚕的GOBP1蛋白基因(gobp1)主要在幼虫的头部及蛹和成虫的触角中表达,在幼虫的睾丸以及成虫的胸足、体壁、脂肪体等非感受器官中也有表达,而GOBP2蛋白基因(gobp2)的表达谱和gobp1相比明显较窄。该结果表明家蚕gobp1以感受气味分子刺激的功能为主,同时还可能具有其他尚未被发现的生理功能;而家蚕gobp2可能具有对气味感受更高、更专一的功能特点。对家蚕及其他12种鳞翅目昆虫的GOBP蛋白序列比对发现,各物种间的GOBP蛋白序列相似性很高,蛋白二级结构元件也高度相似,具有的昆虫OBP典型结构中的半胱氨酸(C)位点非常保守。基于非同义突变与同义突变比值(Ka/Ks)的分子进化分析显示,13种鳞翅目昆虫的GOBP蛋白基因仅有棉铃虫gobp1在分化中受到正向选择作用,揭示不同昆虫的GOBP蛋白基因可能具有相似的生理功能。     

中国野桑蚕和家蚕的AFLP分析

利用AFLP技术和统计学分析原理 ,对我国具有代表性的 10个不同地区野桑蚕和 33个家蚕品种以及 5个作为外群对照的柞蚕品种进行了分子系统学研究。研究结果表明 ,不同地区野桑蚕之间的遗传距离 (0 0 0 0～0 419)与家蚕品种之间的遗传距离 (0 0 0 0～ 0 40 6 )相似 ,而家蚕与野桑蚕之间的遗传距离为 (0 35 5～ 0 5 32 ) ,明显地小于家蚕与柞蚕 (0 76 1～ 0 86 5 )和野桑蚕与柞蚕 (0 776～ 0 839)之间的遗传距离 ,进一步证明了家蚕起源于中国野桑蚕。聚类分析发现 ,中国一化种与二化种聚类在一起 ,中国二化种与热带种聚类在一起 ,热带种不与一化种聚在一个类群 ,这一结果证明中国二化种在进化上介于一化种和热带多化种之间     

家蚕核型多角体病毒几丁质酶基因

序列分析表明 :家蚕核型多角体病毒苏州株 (BmNPVsu)编码的ChiA基因的ORF为 16 5 6个核苷酸 ,编码 5 5 1个氨基酸。同源性分析表明 :杆状病毒编码的ChiA基因在DNA水平上、氨基酸水平上都具有较好的同源性 ,与灵菌的ChiA在氨基酸水平上的同源性达 47 8%～ 5 8 5 % ,推测杆状病毒编码的ChiA基因由细菌通过基因的水平转移而来。在杆状病毒ChiA的系统树中 ,舞毒蛾核型多角体病毒 (LdNPV)为一单独分枝 ,处于进化树的最根部 ,其余可分 2组 ,其中棉铃虫核型多角体病毒 (HaNPV)ChiA、谷实夜蛾核型多角体病毒 (HzNPV)ChiA为一组 ,其它杆状病毒的ChiA构成了第二组     

家蚕滞育分子机制的研究

简述了有关家蚕滞育机制的分子生物学研究进展。家蚕的胚胎滞育是由环境条件和遗传性支配的。二化性蚕品种在胚胎中期和晚期经受高温和长光照 ,其结果是下一代胚胎滞育。不同的环境信息被神经分泌细胞“解读”和“受纳”。在特定的环境条件信息下 ,神经分泌细胞产生和分泌滞育激素 (DH)。滞育激素进入卵内 ,调节和建立滞育卵专一的内部环境。其特征是 ,滞育卵中发生有关糖原和山梨醇转换的一系列酶促反应 ,从而实现进入滞育、解除滞育等生理过程。     

家蚕丝心蛋白轻链基因的克隆及品种间的比较

从蚕品种浙蕾×春晓的蛹中提取基因组DNA ,用PCR的方法克隆出家蚕丝心蛋白轻链基因 3’端 ,包含第 2到第 7外显子区 5 5kb的DNA片段。经测序并与蚕品种J- 139丝心蛋白轻链基因相同区域的比较表明 ,蚕品种间丝心蛋白轻链DNA序列同源性为 95 6 % ,氨基酸序列同源性为 98 8%。     

家蚕尿苷二磷酸-葡萄糖基转移酶基因(BmUGT004965)的克隆和表达谱分析

糖基化作用在抑制和排除生物体一系列内生和外生有毒化合物的过程中非常重要,尿苷二磷酸-葡萄糖基转移酶(UGTs)参与了这一过程。在分析家蚕基因组中存在的UGT基因时选取其中的一个基因进行生物信息学分析与分子生物学实验,经分子克隆和表达谱分析,将该基因命名为BmUGT004965,其开放读码框(ORF)长1 578 bp,编码525个氨基酸,预测分子质量60.3 kD,等电点9.13。该基因编码蛋白的N端具有一段由19个氨基酸组成的信号肽序列,而且N端和C端各有一段疏水的跨膜区。将该基因cDNA与家蚕基因组序列进行比对表明其具有4个外显子,外显子/内含子边界处均符合GT-AG规则。将家蚕BmUGT004965基因与人类、果蝇、昆虫杆状病毒、植物及已报道的家蚕UGT基因进行氨基酸水平的比对,显示氨基酸序列一致性为20%～30%;多重序列比对结果表明C端序列的保守性高于N端区域,可能与UGT具有2个主要的功能域有关。实时定量RT-PCR检测表明,在5龄第3天家蚕幼虫的9种组织中,BmUGT004965基因只在丝腺和脂肪体中有表达,且丝腺中的表达丰度明显高于脂肪体,这与基因芯片的结果一致,推测这种特异的表达方式可能与其特异的功能有关。     

家蚕Bmtdh基因的克隆与序列分析

克隆了家蚕苏氨酸脱氢酶基因(Bmtdh),其cDNA长1 310 bp(No.ABA43639.1),包括227 bp 5′-UTR和1 026 bp的完整开放读码框(ORF)。Bmtdh在家蚕基因组上以单拷贝形式存在,编码342个氨基酸,其Ile29-Val322区域是一个完整的表面异构酶功能域。表达谱分析与EST数据的分析表明,Bmtdh在丝腺和卵巢中的转录水平高于其它组织,并且Bmtdh在家蚕4龄眠期、5龄早期的转录水平也很高,而在卵期(G2胚胎)和1龄早期没有检测到其转录表达,表明Bmtdh基因可能参与了蚕丝蛋白的合成过程。     

家蚕CIb1基因启动子活性分析

用PCR方法从家蚕基因组DNA扩增了家蚕胰凝乳蛋白酶抑制剂b1基因(CIb1)4个不同长度的启动子片段,构建由其驱动的萤火虫荧光素酶基因报告质粒,在脂质体介导下转染家蚕BmN细胞,体外分析了该基因启动子的活性。结果表明,家蚕CIb1基因启动子在BmN细胞中有微弱的转录活性;野生型BmNPV感染能增强启动子活性;hr3增强的不同长度CIb1基因启动子片段的活性有显著差异,提示转录起始位点上游-74～-1nt包含了启动子的基本元件,而在-687～-465nt、-465～-317nt和-317～-74nt存在着主要的顺式元件。试验结果有助于阐明CIb1的表达调控机理和对家蚕天然性免疫的理解。     

家蚕vasa样基因表达的可变剪接

VASA样蛋白是决定生殖系发育的重要调控蛋白因子之一,具有广泛的保守性,因此vasa的表达被认为是生殖细胞中最可靠的分子标记。为研究家蚕vasa样基因(Bombyx mori vasa-like gene,Bmvlg)的基本结构特征,通过RT-PCR从家蚕雄性性腺组织中获得了4个不同长度的BmvlgcDNA片段。经克隆分析,其中一个完整的BmvlgcD-NA全长1 806 bp,编码全长601个氨基酸的家蚕VASA样蛋白,该蛋白的结构特征与已知同源VASA样蛋白的结构特征基本一致;另3个不同长度的BmvlgcDNA均有各自的起始密码子和终止密码子。推测Bmvlg基因可能存在着多种可变剪接。