大灰象甲非典型气味受体基因SvelOrco的克隆及组织表达谱分析

旨在克隆大灰象甲Sympiezomias velatus的Orco基因,明确其分子特征及其组织表达谱。通过分析成虫触角转录组数据并利用RT-PCR克隆出大灰象甲Orco基因,对大灰象甲Orco蛋白进行结构分析和系统发育分析,并采用qPCR测定Orco基因在大灰象甲成虫不同组织中的表达量。克隆获得大灰象甲Orco基因并命名为SvelOrco(GenBank登录号：OM417062),其开放阅读框长1 449 bp,编码482个氨基酸。预测SvelOrco蛋白的分子质量为53.49 ku,等电点为5.66,主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,有7个跨膜结构域。系统发育分析表明大灰象甲与云杉八齿小蠹Ips typographus亲缘关系最近。qPCR结果显示：SvelOrco主要在大灰象甲成虫触角上表达,雄虫触角表达量最高,是雌虫触角表达量的1.22倍,SvelOrco在翅部也有少量表达,在头、胸、腹和足的表达量极低。     

柑橘大实蝇非典型气味受体基因的克隆、序列分析及组织表达模式

旨在探究柑橘大实蝇(Bactrocera minax)非典型气味受体(odorant receptor co-receptor,Orco)基因的分子特征和组织表达模式,通过对前期获得的柑橘大实蝇成虫转录组数据分析,利用RT-PCR技术克隆柑橘大实蝇Orco基因,并对该基因进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术检...     

特异性表达基因克隆的策略

将特性表达基因克隆技术按产生的时代与所利用的技术，划分成三个阶段，并对每个阶段有代表性的技术、原理和优缺点进行了介绍，旨在为研究者选择实验方法提供理论依据。     

中红侧沟茧蜂非典型气味受体的克隆及组织特异性表达

 【目的】研究中红侧沟茧蜂Microplitis mediator非典型气味受体的表达谱。【方法】使用RT-PCR法克隆得到中红侧沟茧蜂非典型气味受体基因序列。使用实时荧光定量PCR法研究其表达谱。【结果】克隆得到中红侧沟茧蜂非典型气味受体全长基因。该基因在触角中特异性表达。在雌虫触角中羽化当天达到最大表达量,雄虫触角中在羽化前d阶段达到最大表达量。【结论】该非典型气味受体在中红侧沟茧蜂触角中特异存在。     

克氏原螯虾LC3基因克隆及组织特异性表达

为了研究克氏原螯虾LC3基因的序列及其生物信息学,分离并提取肝胰腺组织,并克隆了其LC3基因ORF全长序列.结果表明,克氏原螯虾LC3基因ORF序列片段为369 bp,编码122个氨基酸.结构分析显示,LC3基因存在2个结构域,证明了LC3基因在细胞自噬中存在多种功能.序列比对及系统进化树分析表明,克氏原螯虾与节肢动物进化关系最接近,其LC3基因序列具有节肢动物的典型特征,在进化过程中保守性较高.荧光定量PCR显示,克氏原螯虾LC3基因在肝胰腺中表达水平最高,与肠道相比有显著差异(P<0.05),与心脏和肌肉无显著差异(P>0.05);心脏和肌肉中LC3基因的表达量次之,但与肠道相比差异显著(P<0.05);肠道中LC3表达量最低.该研究结果可为深入研究LC3基因表达与动物营养调控提供基础依据和参考.     

沙柳PNY基因克隆、生物信息学及组织特异性表达

为了促进沙柳(Salix psammophila)分子定向育种,研究了其分枝及材性发育相关遗传机制。克隆获得了沙柳PNY基因。研究发现:沙柳PNY基因编码区全长1 446 bp,编码481个氨基酸残基。PNY蛋白由55.09%无规卷曲、29.73%α-螺旋及15.18%延伸链构成。保守结构域分析表明,该蛋白分子存在PNY蛋白典型的SKY、BELL、Homeodomain结构域。系统进化分析表明,沙柳与杞柳(Salix purpurea)、毛果杨(Populus trichocarpa)的PNY基因亲缘关系最近。qRT-PCR组织特异性表达分析发现,PNY基因在沙柳腋芽部位表达量最高,茎、叶、顶芽、根中表达量依次降低。     

甜菜夜蛾触角气味受体基因OR18的克隆和表达定位

【目的】从甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）成虫触角中克隆气味受体基因,研究受体基因在虫体不同组织和触角不同感受器中的表达分布,从而探讨受体基因的功能。【方法】通过PCR结合RACE技术克隆气味受体基因的全长序列,利用实时定量PCR检测其在不同组织中的表达,采用原位杂交确定其在触角不同感受器中的分布。【结果】通过同源克隆的方法从甜菜夜蛾触角中获得1条740 bp的基因片段,通过RACE技术获得全长序列并命名为SexiOR18（GenBank登录号JN873314）。SexiOR18 cDNA全长1 618 bp,开放阅读框长度为1 194 bp,编码398个氨基酸。序列比对和进化树分析结果显示SexiOR18与其它鳞翅目昆虫尤其是夜蛾科昆虫的OR18具有很高的相似性。实时定量PCR检测结果显示,SexiOR18主要在成虫触角中表达,且在雌虫中的表达量显著高于雄虫,SexiOR18在成虫其它组织和幼虫触角中无明显表达。原位杂交结果显示,SexiOR18主要在毛形感器和锥形感器下表达,而在腔锥形感器和刺形感器下没有表达。【结论】SexiOR18在感受性信息素和普通气味的毛型感器和锥形感器中都有分布,推测其可能参与了性信息素和普通气味分子的识别。     

烟夜蛾谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆与时空表达分析

用RT-PCR方法,从烟夜蛾(Helicoverpa assulta (Guenée))成虫腹部克隆获得了1个谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)基因的完整开放阅读框cDNA序列.该基因的开放阅读框全长636 bp,编码211个氨基酸残基,推测编码蛋白的分子量为24.2 kD,等电点为6.66.将该基因推导的氨基酸序列与其他物种的GSTs进行同源性和系统发育分析,发现该基因编码的蛋白属于昆虫特异性Epsilon家族成员,将该基因命名为HaGSTe2(GenBank登录号:GQ856239).HaGSTe2在雌、雄虫触角、喙、去除触角和喙的头、胸、腹、足和翅中均有表达,而且在卵、幼虫和蛹中也有表达.     

气味受体基因Orco在中华蜜蜂雄蜂触角中的表达及定位分析

【目的】昆虫气味受体（odorant receptors, Ors）在其发挥嗅觉识别过程中采用的是配体门控离子通道信号传导机制,这一离子通道是由一个特定的共受体与一个普通气味受体结合为异源二聚体而形成的。其中,气味共受体（odorant receptor coreceptor, Orco）是一个十分独特的家族,在不同种类昆虫中高度保守,并在调控昆虫的嗅觉行为方面发挥关键作用。论文在对中华蜜蜂（Apis cerana cerana,简称中蜂）工蜂Orco研究基础之上,进一步探讨雄蜂Orco的表达特性。【方法】采集中蜂1日龄雄蜂的触角、头（去除触角）、胸、腹、足5部分组织,以及不同发育阶段的幼虫、蛹及成蜂触角。提取各样本的总RNA,利用real-time quantitative PCR（qPCR）技术鉴定Orco在雄蜂不同组织及不同发育时期的表达谱;采集1日龄雄蜂触角制备冰冻切片,合成地高辛标记的寡核苷酸探针,利用原位杂交技术对Orco在雄蜂触角中的表达进行细胞定位分析。【结果】qPCR分析结果表明,Orco转录本在不同组织中的表达量表现为触角>头>足>腹>胸,其中触角表达量约为头部的100倍;Orco在雄蜂不同发育阶段均有表达,其中幼虫期和蛹期表达量较低,羽化后开始逐渐升高,性成熟后维持在一个较高的水平。此外,结合前期工蜂荧光定量试验数据,分析得到Orco在雄蜂触角中的表达量极显著高于工蜂触角表达量（P＜0.01）。原位杂交结果显示,Orco阳性杂交信号大量表达于雄蜂触角的板型感器和毛型感器的神经元细胞中。【结论】气味受体基因Orco在中蜂雄蜂的触角中大量表达,且在性成熟后表达量达到高峰。结合前期研究结果,推测Orco在中蜂中是偏雄性表达的。     

小菜蛾三个普通气味受体基因的克隆及表达谱

【目的】克隆小菜蛾（Plutella xylostella）触角中3个气味受体基因,明确这3个气味受体在不同组织中的表达分布,进而推测这3个基因的功能,为进一步深入研究奠定基础。【方法】通过新一代高通量测序技术对小菜蛾成虫触角进行转录组测序,获得小菜蛾的转录组数据信息,通过对高质量序列的拼接组装、基因鉴定和功能注释,并通过Blastx基于数据库进行相似性比对分析,预测小菜蛾的气味受体候选基因;设计引物通过克隆得到3条普通气味受体基因的全长序列,并利用半定量RT-PCR研究其在雌、雄成虫9个不同组织中的表达。【结果】根据预测的基因序列,设计特异引物,克隆得到3条普通气味受体基因的全长序列,分别命名为PxylOR16、PxylOR17和PxylOR18（GenBank登录号分别为KF717601-KF717603）。PxylOR16开放阅读框全长为1 218 bp,编码406个氨基酸;PxylOR17开放阅读框全长为1 200 bp,编码400个氨基酸;PxylOR18开放阅读框全长为 1 191 bp,编码397个氨基酸。选择已报道的鳞翅目昆虫家蚕（Bombyx mori）、烟芽夜蛾（Heliothis virescens）和棉铃虫（Helicoverpa armigera）的气味受体,以及已报道的小菜蛾的6条性信息素受体与1条非典型气味受体与本实验克隆得到的3个气味受体进行序列比对和进化树分析,结果显示这3个气味受体基因与非典型气味受体和性信息素受体同源性低,而与其他的普通气味受体聚类在一起,且PxylOR16、PxylOR17和PxylOR18彼此同源性较低。半定量的结果显示,3个普通气味受体基因均在触角中表达量最大,在其他嗅觉感器,如喙、下唇须和头部中也有一定量的表达,雌、雄间无显著差异。另外,PxylOR17在雌蛾生殖器中,PxylOR18在雌蛾腹中也有一定表达。但3种气味受体基因在雌、雄蛾的胸、足和翅等组织中均不表达。【结论】鉴定和克隆了3个小菜蛾气味受体基因,明确这些气味受体基因在小菜蛾不同组织中的表达水平,通过进化树分析、序列比对和组织表达谱分析确定PxylOR16、PxylOR17和PxylOR18为3条普通气味受体,且在功能上高度分化。根据半定量RT-PCR的结果,推测这3个基因可能参与了普通气味分子的识别过程,此外PxylOR17和PxylOR18还可能参与了信息素的产生和释放过程。     

矮牵牛PhABCG26基因克隆及花药特异性表达分析

以矮牵牛为试验材料,结合前期矮牵牛花药转录组数据库信息,通过PCR克隆从矮牵牛花药中获得ABCG26基因cDNA全长,该基因开放阅读框2 091 bp,编码696个氨基酸。通过生物信息学分析发现,PhABCG26蛋白是一类典型的ABCG半分子转运蛋白,具有跨膜结构,无信号肽,预测定位于细胞质膜上。系统进化分析表明,PhABCG26与其同科烟草、辣椒、番茄以及马铃薯ABCG家族亲缘关系较近。荧光定量qRT-RCR发现PhABCG26基因为矮牵牛花药组织特异性表达基因,花药发育前期表达量较高。研究结果为进一步探究该基因功能及培育矮牵牛雄性不育系植株奠定基础。     

中华蜜蜂GnRH相关受体的基因克隆及表达研究

[目的]克隆中华蜜蜂(Apis cerana cerana)促性腺激素释放激素(gonadotrophin releasing hormone,GnRH)相关受体基因,对其进行表达研究。[方法]利用RT-PCR技术克隆了中华蜜蜂的GnRH相关受体基因的cDNA序列,并对其进行生物信息学分析和表达产物的原位杂交组织化学研究。[结果]序列分析显示,GnRH相关受体的cDNA序列全长1 177 bp,开放阅读框长1 050 bp,编码349个氨基酸残基。推导的氨基酸序列具有7个跨膜区;预测的分子量和等电点分别为40.6 kD和9.54。聚类分析显示该蛋白质与其他已知昆虫的GnRHRⅡ具有较近的亲缘关系。原位杂交显示GnRH相关受体基因在中华蜜蜂的脑、精巢、脂肪体以及肠道等组织均有表达。[结论]该研究结果表明GnRH相关受体为昆虫提供了生殖和新陈代谢之间的分子纽带,其在协调昆虫的生殖活动和环境状况的关系中执行了一定的功能。     

瓜实蝇普通气味结合蛋白基因的克隆及原核表达

利用RT-PCR和RACE方法克隆获得瓜实蝇Bactrocera cucurbitae (Coquillett)普通气味结合蛋白(general odorant binding protein,GOBP)基因的cDNA全长序列,命名为BcucOBP.测序结果表明,BcucOBP开放阅读框全长447 bp,编码149个氨...     

山麻鸭SHH基因克隆和组织表达

本研究旨在克隆鸭SHH基因了解其组织表达情况,以山麻鸭为试验材料,采集下丘脑、垂体和卵巢组织样品,提取RNA逆转录后进行SHH基因克隆,并采用实时荧光定量PCR方法检测其表达水平.本试验克隆获得山麻鸭SHH基因cDNA序列878 bp,包含了5′UTR 113 bp和编码序列765 bp,编码255个氨基酸.氨基酸序列同源性比对发现,山麻鸭SHH基因与其他禽类的同源性较高,在物种间的保守性高.山麻鸭SHH基因在下丘脑表达量显著高于垂体和各级卵泡组织(P0.01);而在大黄卵泡中表达极显著低于大白卵泡和小黄卵泡(P0.01).本研究克隆获得SHH基因部分序列并检测其组织表达规律,为后续功能研究打下基础.     

桔小实蝇非典型气味受体 Orco 基因的克隆与表达谱分析

为探讨非典型气味受体基因Orco的功能,采用RT-PCR和RACE方法克隆获得桔小实蝇Bacto-cera dorsalis(Hendel)Orco受体的全长cDNA序列,命名为Bdor/Orco(GenBank登录号为EU621792)。测序结果表明Bdor/Orco开放阅读框全长1 422bp,编码473个氨基酸残基。对其组成成分、疏水/亲水区域、信号肽、蛋白质二级结构,以及分子进化关系等进行了预测与推断,分析结果表明Bdor/Orco与其他昆虫的Orco具有较高的氨基酸序列一致性,特别是C末端。对该基因在桔小实蝇成虫不同组织和发育时期表达量的荧光定量PCR分析,结果表明Bdor/Orco主要是在桔小实蝇成虫触角中表达,头部(去除触角)、雌虫前足和翅中也有较高的表达;桔小实蝇在各个发育时期的表达水平不同,在刚羽化雌成虫中的表达量最高。     

中华蜜蜂GnRH相关受体的基因克隆及表达研究(英文)

[目的]克隆中华蜜蜂(Apis cerana cerana)促性腺激素释放激素(gonadotrophin releasing hormone,GnRH)相关受体基因,对其进行表达研究。[方法]利用RT-PCR技术克隆了中华蜜蜂的GnRH相关受体基因的cDNA序列,并对其进行生物信息学分析和表达产物的原位杂交组织化学研究。[结果]序列分析显示,GnRH相关受体的cDNA序列全长1177bp,开放阅读框长1050bp,编码349个氨基酸残基。推导的氨基酸序列具有7个跨膜区;预测的分子量和等电点分别为40.6kD和9.54。聚类分析显示该蛋白质与其他已知昆虫的GnRHRⅡ具有较近的亲缘关系。原位杂交显示GnRH相关受体基因在中华蜜蜂的脑、精巢、脂肪体以及肠道等组织均有表达。[结论]该研究结果表明GnRH相关受体为昆虫提供了生殖和新陈代谢之间的分子纽带,其在协调昆虫的生殖活动和环境状况的关系中执行了一定的功能。     

木薯蔗糖磷酸合成酶基因克隆及组织表达分析

通过同源克隆从木薯品种辐选01(RS01)中获得SPS基因保守序列,利用RACE扩增技术获得全长cDNA序列并使用相关软件进行生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR分析木薯SPS基因在不同时期、不同组织中的相对表达量。结果表明:克隆获得的木薯SPS基因cDNA序列全长3 857bp,开放阅读框(ORF)长3 228bp,编码1 076个氨基酸,命名为MeSPS(GenBank登录号KX822780);同源性分析表明,MeSPS基因与麻风树、蓖麻和荔枝的SPS基因序列同源性较高,分别为89%、89%和87%;其氨基酸序列与其他植物SPS氨基酸同源性在77%~92%;经qRT-PCR分析结果表明,MeSPS在苗期的相对表达量较高;在同一生长时期,MeSPS在叶片中相对表达量高于茎段和块根。     

虹鳟HMGCR基因克隆及组织差异表达分析

[目的]阐述虹鳟β-羟-β-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)基因的mRNA序列,并比较其在虹鳟不同组织器官中的表达差异。[方法]通过PCR技术扩增虹鳟HMGCR基因的mRNA序列,采用荧光定量PCR技术,比较HMGCR基因在虹鳟肝脏、肠道、胃、心脏、鳃、脾脏、肾脏、肌肉8种组织器官中的表达差异。[结果]虹鳟HMGCR基因的mRNA序列与大西洋鲑的同源性达97%,其蛋白序列与脊椎动物的同源性都在70%以上,表明该基因在物种进化过程中比较保守;该基因在虹鳟肝脏、肠道、胃、心脏、鳃、脾脏、肾脏、肌肉8种组织器官中均有表达;其中,该基因在肝脏和心脏中的表达量较高,而在胃中的表达量最低。[结论]该研究克隆出虹鳟胆固醇合成关键限速酶HMGCR的部分mRNA序列,分析了该基因在不同组织中的表达情况,为该酶的深入研究奠定基础。     

桃小食心虫鱼尼丁受体基因克隆及表达模式分析

【目的】二酰胺类杀虫剂的作用靶标鱼尼丁受体（ryanodine receptor, RyR）是目前所知的最大的离子通道蛋白,该受体可控制细胞内Ca²⁺的释放,对细胞内Ca²⁺的稳定起着关键作用。克隆获得桃小食心虫鱼尼丁受体基因（CsRyR）全长序列,进一步解析该基因在桃小食心虫(Carposina sasakii)各发育阶段的表达模式。【方法】通过同源序列比对的方法,利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）获得该基因的全长cDNA序列;应用生物信息学软件对该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列、功能结构域等信息进行预测分析,并基于最大似然法构建该基因与其他昆虫相关基因序列的系统发育树,明确其系统进化关系。分别提取桃小食心虫各发育阶段RNA,以GAPDH为内参基因,应用RT-qPCR技术,解析CsRyR在桃小食心虫各发育阶段（卵、幼虫、蛹和成虫）的表达模式。【结果】桃小食心虫CsRyR的cDNA全序列长度为15 766 bp,开放阅读框15 405 bp,编码5 134个氨基酸。氨基酸序列比对结果显示,CsRyR与脊椎动物RyRs的一致度分别为45%-47%;与秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）RyR的一致度也为46%。在昆虫RyRs中,与鳞翅目一致度为91%-94%,与同翅目、双翅目昆虫一致度均为79%。系统发育树显示该基因编码的蛋白质与鳞翅目夜蛾科和螟蛾科害虫RyRs亲缘关系最近。结构域分析结果显示,CsRyR具有RyR的典型结构域,如位于C-末端的6个跨膜结构域（AA 4 467-5 029）、释放Ca²⁺的通道形成基序GVRAGGGIGD、Ca²⁺结合位点EF-hand和3个ATP结合位点GXGXXG等。二酰胺类杀虫剂可能的作用位点AA 183-290（BmRyR）,AA 4 610-4 655（DmRyR）和4 946G（PxRyR）在CsRyR中无特殊性。此外,CsRyR中存在AA 2 490- 2 496 TQAPRPG和5 131-5 134 SQAK两个基序,在其他物种中均没有发现。RT-qPCR分析结果表明,CsRyR在蛹期表达量最高,分别是1日龄卵、6日龄卵、初孵幼虫、老熟幼虫和成虫的25.19、7.73、6.48、4.74和3.58倍。【结论】克隆了CsRyR基因全长cDNA序列,证明其表达具有发育阶段特异性。     

山羊 IL-15基因克隆、组织表达谱分析与表达

白细胞介素15(Interleukin-15,IL-15)是一个多功能细胞因子,在免疫系统和非免疫系统中都有重要作用,包括刺激T细胞增殖和激活自然杀伤细胞,可引起肌肉萎缩性刺激和肌肉收缩反应.但是,在山羊中该基因的研究尚未见报道.该研究采用RT-PCR方法克隆了山羊肌肉IL-15基因,使用荧光定量的方法构建该基因组织表达谱.序列分析表明山羊IL-15包含486bp全长编码序列,该序列编码162个氨基酸,可形成4-α-螺旋的空间结构,其核苷酸和氨基酸序列与绵羊(97.55%,94.48%)和牛(95.91%,92.02%)的同源性最高,与鸡的同源性最低(48.59%,27.89%).荧光定量检测表明该基因在肌肉和脾中相对表达量最高,在大脑中相对表达量最低.进一步通过PCR方法获得缺失长信号肽的成熟肽蛋白基因序列,重组到原核表达载体pET32a(+)中进行原核表达,获得29kDa的融合蛋白,并通过Western blot方法进行了鉴定.这些结果说明IL-15序列在哺乳动物间是保守的,在山羊中的功能与其他动物相似.成功构建的山羊IL-15表达系统为进一步研究山羊该基因的功能及应用奠定了基础.