RNA干扰不同类型TLR基因对罗氏沼虾免疫相关基因表达的影响

本研究探讨了罗氏沼虾三种Toll样受体基因（Toll-like receptors,TLRs）的生理功能,为罗氏沼虾的免疫研究提供基础。实验通过对罗氏沼虾注射0.4μg/g、0.8μg/g和1.2μg/g（siRNA/体质量）三种剂量小干扰RNA（Short-interfering RNAs,siRNA）将MrTLR1、MrTLR2和MrTLR3三种TLR基因分别沉默。并采用荧光定量PCR技术对这三种Toll样受体基因在注射siRNA后0h、6h、12h、24h和48h鳃组织中的相对表达量进行分析,结果显示1.2μg/g组为最适干扰剂量。选取注射1.2μg/g siRNA后0h、24h以及48h鳃样品,结果显示在沉默MrTLR1后,罗氏沼虾体内髓样分化因子88基因（MyD88）、甲壳素基因（Crustin）和抗脂多糖因子基因（ALF）的相对表达量均出现显著下降,相反MrTLR2的相对表达量出现了上升;将MrTLR2沉默之后,MyD88以及Crustin的相对表达量明显下降;而在沉默MrTLR3后,免疫缺陷同系物基因（IMD）以及ALF的表达量显著上升,此外三种TLR基因的沉默对酚氧化酶原基因（proPO）的表达没有影响。研究结果表明MrTLR1和MrTLR2可调控MyD88以及抗菌肽的表达;而MrTLR3不仅参与Toll信号通路,也可能影响IMD信号通路。     

拟黑多刺蚁mAchR基因发育表达的荧光实时定量RT-PCR检测

【目的】研究毒蕈碱型乙酰胆碱受体(Muscarinic cholinergic receptor,mAchR)在拟黑多刺蚁个体发育中的表达情况,探讨其是否参与拟黑多刺蚁的个体发育行为。【方法】采用SYBRGreenⅠ实时定量RT-PCR方法,检测拟黑多刺蚁卵、幼虫、蛹和成虫个体发育阶段mAchR基因mRNA的相对表达量。【结果】mAchR基因在拟黑多刺蚁整个发育过程及各个品级成虫中均有表达。在卵期mAchR mRNA的表达量较幼虫期和蛹期高,而成虫期的表达量最高,可达卵期的3倍以上。3个成虫品级之间,工蚁的表达量最高,雄蚁和雌蚁的表达量在统计学上差异不显著。【结论】mAchR基因参与了拟黑多刺蚁的发育行为,而其主要功能可能是在调节成虫更为复杂的行为中起作用。     

小麦WZY2基因RNA干扰表达载体的构建及遗传转化

【目的】利用基因枪将WZY2基因RNA干扰表达载体pAHC-WZY2-Ri导入"郑引1号"小麦,获得WZY2基因表达缺失型小麦,为深入分析WZY2基因功能奠定基础。【方法】以植物表达载体pAHC25为基础,构建含有反向重复序列的RNA干扰表达载体pAHC-WZY2-Ri,利用基因枪将其转入"郑引1号"小麦幼胚愈伤组织中,经过筛选、PCR检测得到阳性植株。【结果】从转化的1 500个愈伤组织中获得27株再生植株。利用PCR对再生植株进行检测,获得阳性植株3株,转化率为0.2%。【结论】构建了WZY2基因的RNA干扰表达载体,成功地将WZY2基因RNA干扰表达载体导入"郑引1号"小麦,获得阳性植株。     

西农萨能羊BTN基因RNA干扰序列的筛选及重组腺病毒载体的构建与鉴定

【目的】构建西农萨能羊BTN基因RNA干扰的重组腺病毒载体,为研究BTN基因的功能和作用机制奠定基础。【方法】设计并合成3对针对BTN不同位点的shRNA编码序列,克隆到pENTR/CMV-GFP/U6-shRNA载体中,并与已构建好的表达BTN的pDsRed1-C1-BTN载体共转染HEK293细胞,筛选有效的干扰序列。通过与腺病毒骨架质粒重组,制备表达干扰BTN基因的shRNA的腺病毒,经PacⅠ线性化后,在HEK293细胞中包装并扩增病毒,用TCID50法进行病毒滴度测定,获得高滴度的病毒上清液。【结果】成功构建了西农萨能羊BTN基因的RNAi腺病毒表达载体,腺病毒经包装和扩增后,病毒滴度可达到5×109PFU/mL。【结论】获得了有功能的pAd/PL-DEST/CMV-GFP/U6-shRNA病毒重组子。     

金纹细蛾Hsp90基因片段的克隆及其表达模式分析

【目的】对金纹细蛾Hsp90基因进行生物信息学和表达模式分析,为深入研究金纹细蛾PrHsp90与生长发育和抗逆行为的关系奠定基础。【方法】利用分子克隆技术获得金纹细蛾Hsp90基因片段,并对其进行生物信息学分析。同时利用RT-qPCR技术检测Hsp90在金纹细蛾不同组织、不同生长发育阶段和高温胁迫后的表达情况。【结果】获得了金纹细蛾Hsp90基因的一条长度为942bp的片段序列,命名为PrHsp90,登录号为KP671600。序列分析显示,其对应的氨基酸序列与其他昆虫的相似性很高,与棉铃虫(ADP37710.1)、斜纹夜蛾(ADK55516.1)、烟夜蛾(ADM26742.1)等鳞翅目昆虫的同源性在98%以上,表明Hsp90基因家族具有高度保守性。实时荧光定量结果表明,PrHsp90在金纹细蛾翅中的相对表达量显著高于头、胸、腹和足;金纹细蛾各个生长发育阶段都有PrHsp90表达,但其在成虫体内的相对表达量显著高于蛹期和幼虫期。高温胁迫下PrHsp90的表达水平随着温度的升高而升高,且经过35,38,41和44℃处理后的金纹细蛾,其体内PrHsp90相对表达量均显著提高,约为对照处理表达量的3~15倍。【结论】金纹细蛾PrHsp90的表达具有组织特异性,且在其生长发育的各个阶段和温度胁迫中均可能起重要作用。     

甜菜夜蛾卵黄原蛋白受体基因的RNA干扰

【目的】 卵黄原蛋白受体（vitellogenin receptor,VgR）是介导昆虫卵黄原蛋白胞吞作用的主要受体,通过RNA干扰（RNAi）方法研究甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）VgR的功能,为深入了解甜菜夜蛾生殖生理的分子机制及开发有效防治新方法提供依据。【方法】 以甜菜夜蛾雌成虫腹部的cDNA为模板,通过PCR克隆得到甜菜夜蛾VgR基因片段,其包含配体结合域功能区。绿色荧光蛋白基因（GFP）片段通过特异性引物从笔者实验室保存的GFP质粒上扩增。将VgR和GFP 目的片段连入pMD-19T载体后进行测序,利用DNAMAN软件分析基因序列的准确性。以测序验证正确的质粒作为DNA模板,利用带T7启动子的引物进行PCR扩增。用T7 RiboMAX ^TM Express RNAi System合成试剂盒合成VgR-dsRNA和GFP-dsRNA。应用10 μL微量进样器在化蛹第2、6天的甜菜夜蛾雌蛹腹部注射3 μL双链RNA（2 μg·μL ^-1）。利用RT-qPCR技术检测甜菜夜蛾刚羽化、羽化24 h、羽化48 h雌成虫的VgR表达量变化,同时统计对照组（空白对照、注射GFP-dsRNA）和处理组（注射VgR-dsRNA）甜菜夜蛾的羽化率及单雌产卵量。【结果】扩增得到VgR和GFP基因片段,大小分别为327和417 bp。RT-qPCR 检测结果表明,与对照组相比,注射dsRNA后甜菜夜蛾的VgR表达水平显著下降。对于刚羽化、羽化24 h、羽化48 h的雌成虫,注射VgR-dsRNA处理组的VgR表达量相比注射GFP-dsRNA的对照组分别下降了79.35%、84.22%、67.68%。通过解剖观察刚羽化、羽化24 h、羽化48 h的甜菜夜蛾卵巢,发现注射VgR-dsRNA处理组与注射GFP-dsRNA对照组相比, 卵巢发育进度显著推迟。对于羽化24 h的甜菜夜蛾,与注射GFP-dsRNA组相比,注射VgR-dsRNA处理组卵巢管长度下降了23.92％;注射GFP-dsRNA组的卵巢成熟卵粒较多,平均直径为（0.46±0.05）mm,而注射VgR-dsRNA处理组成熟卵粒数量较少且相对较小,平均直径为（0.23±0.02）mm。注射GFP-dsRNA组和VgR-dsRNA组的羽化率无显著差异。注射VgR-dsRNA处理组的单雌平均产卵量只有170粒,而对照组（空白对照和注射GFP-dsRNA）单雌平均产卵量可达到451粒和420粒,处理组与对照组的产卵量存在显著差异。【结论】 通过体外注射dsRNA的方法研究VgR的功能,能够显著降低VgR表达。VgR在甜菜夜蛾的生殖中起着不可替代的作用,直接影响甜菜夜蛾卵巢的发育与产卵量,可以作为控制甜菜夜蛾的潜在靶标。     

南极独角雪冰鱼HSP90β基因cDNA序列克隆及其原核表达

为研究南极鱼类HSP90β蛋白与低温适应的相关性,本研究克隆获得了南极独角雪冰鱼(Chionodraco hamatus,CH)热休克蛋白HSP90β基因的完整开放阅读框,并以尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus,ON）HSP90β蛋白为对照,进行低温胁迫下的原核表达研究。结果表明：克隆获得的独角雪冰鱼HSP90β基因编码区全长为2184 bp,推定编码728个氨基酸。多重序列比对显示,独角雪冰鱼HSP90β与其他鱼类HSP90β的氨基酸序列同源性在87%以上;蛋白结构域分析发现,独角雪冰鱼HSP90β具有HSP90家族的保守信号区,其重要功能位点的氨基酸残基非常保守。构建pET28-CH-HSP90β和pET28-ON-HSP90β重组表达载体,观察4℃低温胁迫8 h和12 h后,HSP90β蛋白对大肠杆菌生存能力的影响。结果显示：C. hamatus-HSP90β组的大肠杆菌存活率显著高于O.niloticus-HSP90β组和空载体pET28a对照组,这表明南极冰鱼HSP90β在低温条件下具有更加显著的细胞保护功能。由此推测HSP90β蛋白参与了南极冰鱼低温适应的生理过程。     

拟黑多刺蚁5-HT2A受体基因cDNA的克隆及表达

【目的】克隆拟黑多刺蚁(Polyrhachis vicina Roger)5-HT2A受体基因的cDNA序列,并对其核苷酸序列和系统进化进行分析,检测其在拟黑多刺蚁不同发育阶段幼虫和不同品级成虫mRNA的表达情况,为探究5-HT2A受体基因对拟黑多刺蚁生长发育的调控规律提供证据。【方法】从拟黑多刺蚁中提取总RNA,RT-PCR扩增并克隆Pv5-HT2A受体基因;用ProtParam预测蛋白质序列,Blast比较蛋白质序列同源性,用Clustal X进行核酸和氨基酸序列比对,MEGA 6.0比邻法生成系统进化树。利用荧光实时定量PCR检测Pv5-HT2A受体基因在拟黑多刺蚁不同发育阶段幼虫及不同品级成虫mRNA的表达水平。【结果】克隆得到Pv5-HT2A受体基因的cDNA序列,全长2 965bp,开放阅读框长1 926bp,编码641个氨基酸。疏水性分析显示,Pv5-HT2A受体氨基酸具有7个跨膜疏水区,属于典型的G蛋白偶联受体类型。系统发育分析表明,拟黑多刺蚁与红收获蚁的亲缘关系最近,相似度达69%。荧光实时定量PCR结果显示,拟黑多刺蚁5-HT2A mRNA在不同发育阶段和不同品级成虫中均有表达,其中卵、3龄幼虫及蛹期的表达量较高;成虫中,雄蚁表达量最高,雌蚁的表达量最低。【结论】拟黑多刺蚁与其他昆虫的5-HT2A受体基因存在相关性,推测5-HT2A受体基因对拟黑多刺蚁的生长发育具有一定调节作用。     

RNA干扰不同类型TLR基因对罗氏沼虾免疫相关基因表达的影响

通过分别注射0.4、0.8和 1.2 μg/g(siRNA/体质量)小干扰 RNA(short-interfering RNAs,siRNA)来比较不同剂量siRNA对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)MrTLR1、MrTLR2和MrTLR3等3种TLR基因表达的抑制效果.荧光定量PCR检测...     

ZDS基因干扰表达对烟草类胡萝卜素生物合成的影响

烟草类胡萝卜素对烟叶品质和可用性有重要作用,ζ-胡萝卜素脱氢酶(ZDS)是调控类胡萝卜素合成积累的关键酶之一。为研究ZDS基因干扰表达对烟草类胡萝卜素生物合成的影响,从贵州省烟草科学研究院福泉试验基地取样品,采用不同株系相同部位的方式取样,与贵烟1号(GY1)对照,筛选出能够构建RNA干扰(RNAi)载体并成功转化的转基因植株,建立ZDS基因的SYBR Green I实时荧光定量RT-PCR的检测方法,检测新鲜烟叶中ZDS基因表达水平并分析其遗传表型的变化。结果表明,ZDS和其他类胡萝卜素合成关键酶基因的表达均下调,其遗传后代出现异于正常植株的白化与矮化的表型。证明了ZDS基因对产生这种异同发挥了作用,也充分佐证了RNAi技术在基因功能分析中有着重要的作用,但这些样品表现出白化和矮化的表型是否是由于烟草类胡萝卜素的合成受到抑制尚不确定,还需要进一步验证。     

三化螟蜕皮激素受体和超气门蛋白基因的克隆和序列分析

利用RACE技术,根据已有的三化螟转录组数据,设计特异引物对三化螟的蜕皮激素受体(EcR)和超气门蛋白(USP)基因进行克隆,获得了三化螟EcR和USP基因的全长序列。EcR基因全长2857bp,氨基酸序列包括545个氨基酸。USP基因全长共2082bp,氨基酸序列包括408个氨基酸。序列比对后发现,三化螟EcR和USP基因的氨基酸序列与已报道的鳞翅目昆虫EcR和USP基因的氨基酸序列具有很高的同源性,其中与二化螟的相似性分别达到94%和97%。序列分析表明,三化螟EcR和USP序列具有昆虫EcR和USP基因的特征结构:DNA结合域和2个锌指结构。     

基于Smad 7基因为靶序列的RNA干涉作用研究

为了探讨小干涉RNA(siRNA)对靶基因Smad7mRNA表达的阻断作用,采用体外转录方法制备Smad7基因的小干涉RNAs(siRNAs),用脂质体介导瞬时转染BERP35T 2肺癌细胞系,并采用Northernblot杂交检测靶基因mRNA的表达丰度。结果表明,根据Smad7编码区序列在体外成功地制备了针对2个不同靶序列的siRNAs;Northernblot杂交显示,在转染siRNA的BERP35T 2细胞中,不管是内源性的还是外源性的,Smad7mRNA的表达丰度均明显下降。说明Smad7基因编码区中542563bp及701722bp2个区域均是siRNA作用的有效靶序列,本研究设计并制备的siRNAs能有效抑制Smad7基因的表达。     

RNA干涉水稻端粒酶再生植株的初步研究

依据水稻端粒酶基因的相关生物学信息,构建了含有水稻端粒酶序列RNA干扰结构的植物表达载体pC am 23A-1-2,并利用农杆菌介导法将目的基因导入到粳稻品种日本晴中,获得了78个独立转化子,共165棵转基因植株。通过PCR和Southern杂交分析,证明RNA干扰结构已整合进水稻基因组中;应用染色体末端限制性片段分析法,显示在转基因水稻中端粒DNA序列长度有逐代缩短的趋势,初步证明这些转基因水稻中端粒酶亚基已失活,但是T0和T1代转基因水稻植株的主要农艺性状没有发生明显变化。     

热应激对SH-SY5Y细胞中PrP及HSP90 mRNA转录水平的影响

人神经细胞SH-SY 5Y常规法培养至长满细胞瓶(120 cm2)后均分为A~I 9个小细胞瓶(30 cm2),37℃培养15 h后,B~D组在42℃条件下分别进行0.5、1和2 h的持续热应激处理,而E~I组于42℃热应激处理0.5 h后,37℃分别恢复1、3、8、12、24 h。持续热应激阶段,朊蛋白(P rP)和热休克蛋白(HSP)90 mRNA水平显著提高(P<0.01),应激2 h时,P rP和HSP 90 mRNA水平分别约为对照组(A组)的2.5和5倍;在应激后恢复初期(1~3 h),P rP和HSP 90mRNA水平也显著升高(P<0.01),其中恢复到3 h时,P rP和HSP 90 mRNA水平分别为对照组的9和7倍;当恢复到12~24 h时,HSP 90和P rP mRNA的转录水平与对照组差异不显著。结果表明热应激可以提高HSP 90和P rP mRNA的转录水平。应激时P rP mRNA转录水平的提高暗示着P rP在细胞应激中起着一定的生物作用。     

利用CODEHOP克隆意蜂Hsp90基因及生物信息分析

Hsp90(heat shock protein 90)是热休克蛋白家族中重要成员,在蜜蜂多种生理调控、应激及免疫反应中起到重要作用。本研究利用CODEHOP(consensus-degenerate hybrid oligonucleotide primers)法通过特定氨基酸序列设计简并引物首次克隆纯系意大利蜜蜂(Apis mellifera Ligustica Spin)Hsp90基因序列,对其进行生物信息学分析并构建系统进化树。结果表明蜜蜂Hsp90基因在进化中比较保守,经过比对意蜂与西方蜜蜂DNA序列同源性为99%;与大蜜蜂、小蜜蜂和熊蜂同源性分别为97%、97%和90%,该DNA片段编码一个由320个氨基酸组成的肽段,种属间氨基酸差异率为30%,氨基酸替代率在0.01到3.28之间。利用该方法设计简并引物,简并度低,特异性强,为蜜蜂未知功能基因克隆提供了便捷有效途径,开展Hsp90基因功能研究在遗传变异及种质资源保护中具有重要的意义。     

含MDV gB CTL表位与鸡HSP108融和蛋白基因的构建及原核表达

【目的】为新型马立克氏病(MD)疫苗的开发奠定基础。【方法】以SPF鸡肝脏中提取RNA为模板,利用RT-PCR反应扩增鸡HSP108基因;利用PCR方法扩增MDV gB CTL表位基因,并将MDV gB CTL表位基因与鸡HSP108融合在一起,构建融合蛋白基因rgBHSP108,将该融合蛋白基因克隆入原核表达载体pET-28a中,构建重组表达载体pET-gBHSP108,将该重组载体转化E.coliBL21(DE3),并用IPTG诱导融合蛋白rgBHSP108的表达,对rgBHSP108进行SDS-PAGE电泳、可溶性分析、蛋白纯化及Western-blot分析。【结果】扩增到鸡2.4kb的HSP108基因和330bp的MDV gB CTL表位基因;克隆的鸡HSP108基因序列与GenBank上发表的鸡输卵管HSP108(NM204289)和来源于肝脏HSP108(AF387865)核苷酸的同源性分别为99.7%和99.0%。rgBHSP108融合蛋白基因构建成功;融合蛋白rgBHSP108以包涵体的形式获得高效表达并纯化。Western-blot分析表明,针对MDV gB CTL表位的多抗可以与融合蛋白发生特异性反应。【结论】成功构建了鸡HSP108融合蛋白基因,利用原核表达系统成功表达rgBHSP108。