中、意蜂Atg12基因克隆表达及生物信息学分析

试验旨在探究自噬相关基因Atg12(autophagy-related 12 gene)在中华蜜蜂(中蜂)、意大利蜜蜂(意蜂)中的表达差异,为探讨中蜂抗螨分子机理提供参考。参照GenBank中东方蜜蜂Atg12基因序列(登录号:XM_017048509.1)设计引物,扩增中、意蜂头部组织Atg12基因,并对其进行克隆、测序、原核表达及其氨基酸序列和蛋白结构分析,同时采用实时荧光定量PCR技术分析该基因在中、意蜂头部组织中的表达差异。结果显示,本试验成功扩增出大小为450 bp的目的片段,并表达出大小约42 ku重组蛋白;遗传进化树分析表明,在Atg12基因进化过程中,中蜂(Apis cerana cerana)、意蜂(Apis mellifera)、大蜜蜂(Apis dorsata)和小蜜蜂(Apis florea)亲缘关系较近;重组蛋白生物信息学分析显示,该蛋白的二级结构中共含有6个多肽结合位点、6个β-折叠和4个α-螺旋,分子质量约为16.13 ku,等电点为6.73;实时荧光定量PCR结果显示,Atg12基因在中蜂头部组织中表达极显著高于意蜂(P0.01)。本试验结果为后续深入研究Atg12基因在中蜂抗螨上的作用机制提供了参考。     

中、意蜂Atg12基因克隆表达及生物信息学分析

试验旨在探究自噬相关基因Atg12(autophagy-related 12 gene)在中华蜜蜂(中蜂)、意大利蜜蜂(意蜂)中的表达差异,为探讨中蜂抗螨分子机理提供参考。参照GenBank中东方蜜蜂Atg12基因序列(登录号:XM_017048509.1)设计引物,扩增中、意蜂头部组织Atg12基因,并对其进行克隆、测序、原核表达及其氨基酸序列和蛋白结构分析,同时采用实时荧光定量PCR技术分析该基因在中、意蜂头部组织中的表达差异。结果显示,本试验成功扩增出大小为450 bp的目的片段,并表达出大小约42 ku重组蛋白;遗传进化树分析表明,在Atg12基因进化过程中,中蜂(Apis cerana cerana)、意蜂(Apis mellifera)、大蜜蜂(Apis dorsata)和小蜜蜂(Apis florea)亲缘关系较近;重组蛋白生物信息学分析显示,该蛋白的二级结构中共含有6个多肽结合位点、6个β-折叠和4个α-螺旋,分子质量约为16.13 ku,等电点为6.73;实时荧光定量PCR结果显示,Atg12基因在中蜂头部组织中表达极显著高于意蜂(P<0.01)。本试验结果为后续深入研究Atg12基因在中蜂抗螨上的作用机制提供了参考。     

绵羊肺炎支原体EF-Tu蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

【目的】克隆绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae,Mo)EF-Tu基因,原核表达获得EF-Tu蛋白,制备抗EF-Tu蛋白的兔源多克隆抗体,为研究肺炎支原体EF-Tu蛋白的结构和功能奠定基础。【方法】采用重叠延伸PCR方法将pET-28a-EF-Tu质粒中EF-Tu基因中间的TGA密码子突变为TGG,并对测序结果与其他支原体参考株进行相似性比对和遗传进化分析,利用在线软件对其推测的蛋白序列进行生物信息学分析。将突变后的重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞进行原核表达,经SDS-PAGE和Western blotting鉴定,利用镍柱亲和层析法纯化,以纯化的EF-Tu融合蛋白免疫家兔制备多克隆抗体,采用间接ELISA和Western blotting检测多克隆抗体效价及免疫反应性。【结果】试验成功突变了EF-Tu基因中TGA位点,并构建了融合表达His标签pET-28a-EF-Tu′原核表达载体。生物信息学分析表明,克隆的EF-Tu基因与绵羊肺炎支原体MoGH3-3菌株相似性最高,亲缘关系最近;编码387个氨基酸,无N-糖基化位点和跨膜区域,存在10...     

新疆黑蜂基因组选择信号分析

【目的】分析新疆黑蜂(Xinjiang Black bee)与4个引进西方蜜蜂品种间的遗传进化关系,并通过检测基因组选择信号,发掘新疆黑蜂重要种质特性相关的候选基因。【方法】对新疆黑蜂、意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)、高加索蜂(Apis mellifera caucasica)、卡尼鄂拉蜂(Apis mellifera carnica)、欧洲黑蜂(Apis mellifera mellifera)共5个蜂种50个蜂王个体和1个长白山中华蜜蜂蜂王(Apis cerana cerana)样本进行全基因组重测序数据分析,鉴定新疆黑蜂的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)标记,以长白山中华蜜蜂为外群利用邻接法构建系统进化树以阐明新疆黑蜂的进化关系,利用SNP信息进行新疆黑蜂的主成分分析、群体遗传结构分析及连锁不平衡分析;采用群体遗传分化指数(Fst)和核苷酸多样性比值(θπ)方法检测新疆黑蜂与其他西方蜜蜂群体间的选择信号,并对提取到的受选择区域候选基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】在新疆黑蜂中共鉴...     

柔嫩艾美耳球虫MIF基因克隆及生物信息学分析

【目的】克隆柔嫩艾美耳球虫巨噬细胞迁移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor, MIF)基因CDS区,探究其生物信息学特征,为后续抗原表位筛选提供理论依据。【方法】采集晋中地区疑似柔嫩艾美耳球虫感染的阳性样本进行PCR鉴定,根据GenBank中公布的柔嫩艾美耳球虫MIF基因序列,利用RT-PCR技术扩增MIF基因CDS区,构建pET28a-EtMIF重组质粒,经PCR和双酶切鉴定后测序并进行序列分析;利用生物信息学软件对其编码蛋白的理化性质、结构和功能等进行预测。【结果】成功克隆了柔嫩艾美耳球虫MIF基因CDS区序列,全长348 bp,共编码115个氨基酸,相对分子质量为1.203×10⁴。系统进化树结果表明,柔嫩艾美耳球虫MIF基因氨基酸序列与毒害艾美耳球虫的亲缘关系最近,相似性为98.3%。MIF蛋白为非跨膜、可溶性、非分泌型蛋白,亚细胞定位主要在细胞质中,共有10个磷酸化位点;含有1个保守结构域,二级结构由无规则卷曲(35.65%)、延伸链(30.43%)、α-螺旋(27.83%)和β-转角(6.09%)组成,...     

大白猪CDO1基因克隆、生物信息学分析及组织表达定位

【目的】克隆大白猪半胱氨酸双加氧酶1(cysteine dioxygenase type 1,CDO1)基因并进行生物信息学分析,检测CDO1基因在大白猪不同组织中的表达情况,并定位CDO1在乳腺中的位置,为进一步探究CDO1基因在乳腺发育过程中的调控作用提供依据。【方法】通过PCR扩增大白猪CDO1基因CDS全长序列,将CDO1基因序列与pMD18-T载体连接后转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,挑取单个阳性菌扩增培养,菌液通过PCR鉴定后测序,对测序结果进行不同物种间序列相似性比对及系统进化树构建;利用在线预测软件对CDO1蛋白进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测CDO1基因在大白猪不同组织中的表达水平;利用免疫组化方法检测CDO1蛋白在母猪乳腺中的定位。【结果】大白猪CDO1基因CDS区序列全长603 bp,编码200个氨基酸,家猪与大白猪CDO1基因核苷酸序列相似性最高。系统进化树结果显示,大白猪与家猪先聚为一类,且与猕猴亲缘关系较近。CDO1蛋白的分子质量为23.018 ku,等电点为5.98,不稳定系数为33.58(<40),为稳定亲水性蛋白,定位在胞浆内,存在...     

白来航鸡STING基因克隆、生物信息学及组织表达特性分析

【目的】克隆白来航鸡干扰素基因刺激因子基因(stimulator of interferon genes, STING)CDS区序列并进行生物信息学和组织表达分析,为阐明STING基因在抗病毒免疫应答中的作用奠定基础。【方法】采用PCR扩增并克隆白来航鸡STING基因CDS区,测序后对其编码氨基酸序列进行相似性比对及系统进化树构建,利用生物信息学预测STING蛋白的理化特性及结构功能,并利用实时荧光定量PCR技术检测STING基因在鸡心脏、肝脏等14个组织中的表达情况。【结果】白来航鸡STING基因CDS区序列全长1 140 bp,编码379个氨基酸。相似性比对和系统进化树分析结果表明,白来航鸡STING基因与原鸡的相似性最高(99.7%),亲缘关系最近,与冠小嘴乌鸦亲缘关系最远。STING蛋白为酸性、亲水性蛋白,分子质量为42.625 ku,等电点(pI)为6.67,不稳定系数为69.26,脂肪系数为105.01。该蛋白大部分在线粒体和内质网上合成,含有跨膜结构,不含信号肽。STING蛋白二级结构包括α-螺旋(54.62%)、延伸链(10.29%)、β-转角(3.43%)及无规则卷曲...     

德州驴HO-1基因生物信息学分析及多克隆抗体制备

【目的】克隆德州驴血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)基因,对其进行原核表达及多克隆抗体制备,同时检测HO-1基因在德州驴不同组织中的表达情况,为后期研究HO-1基因功能提供支撑材料。【方法】参考GenBank中公布的马HO-1基因序列(登录号：XM＿023631135.1)设计特异性引物,从驴原代肺泡巨噬细胞(donkey primary alveolar macrophages, DPAMs)中提取RNA,反转录为cDNA后进行PCR扩增HO-1基因编码区(coding sequences, CDS),对测序所获序列与其他物种进行相似性比对并构建系统进化树;应用多种在线软件对HO-1基因编码蛋白进行生物信息学分析。将HO-1基因序列克隆至pCold-SUMO载体进行原核表达,经镍柱亲和层析纯化后,以重组的HO-1蛋白免疫新西兰大白兔,制备多克隆抗体,利用ELISA和Western blotting检测多克隆抗体特异性及与抗原结合的最大稀释度。利用免疫组化试验检测德州驴4种组织中HO-1蛋白的表达水平。【结果】德州驴HO-1基因CDS区全长873 bp,编码...     

蜡样芽孢杆菌W-3木聚糖酶xynA基因原核表达及其酶学性质研究

【目的】克隆蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)W-3菌株的木聚糖酶基因xynA并进行生物信息学分析,探究其异源表达及酶学特性。【方法】采用同源扩增法克隆xynA基因,构建原核表达载体pCola-xynA,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞进行异源表达,通过镍柱亲和层析分离纯化并通过SDS-PAGE鉴定重组蛋白,利用在线软件对xynA蛋白进行生物信息学分析。以榉木木聚糖为底物探究xynA在不同温度、不同pH条件下的酶学性质。【结果】xynA基因全长642 bp,含1个完整的开放阅读框,编码213个氨基酸。序列比对结果显示,xynA和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)亚种FZB42木聚糖酶(AJD80562.1)相似性为96%,和类芽孢杆菌(Paenibacillus macerans)NBRC15307木聚糖酶(AAZ17386.1)及高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis)同家族木聚糖酶(WP-007407578.1)相似性为94%。xynA蛋白N-端含1个信号肽,理论等电点为9.42,分子质量为23.3 ku,蛋白结...     

中华蜜蜂铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆、序列分析及表达特征

本试验旨在克隆中华蜜蜂铜锌超氧化物歧化酶(SOD1)基因,探究中华蜜蜂SOD1基因的表达特性.利用巢式PCR技术扩增、克隆及分析中华蜜蜂SOD1基因,采用实时定量PCR检测不同发育时期(3和6日龄幼虫、l和4日龄蛹以及1和7日龄成蜂)、不同部位(成蜂的头、胸和腹)SOD1基因的表达量,探究中华蜜蜂SOD1基因的表达特性.结果显示:克隆获得中华蜜蜂SOD1基因的cDNA全长序列,其cDNA全长631bp(GenBank登录号JN700517),编码152个氨基酸,预测蛋白质分子质量为15.65 ku,等电点为6.21,经氨基酸序列比对,与意大利蜜蜂有99％的相似性,与其他典型的昆虫(如果蝇、冈比亚按蚊、斜纹夜蛾,家蚕、熊蜂)也有67％ ～85％的相似性;中华蜜蜂SOD1基因在不同发育时期和部位中均有表达特异性,在6日龄幼虫表达量达到峰值,而在4日龄蛹中最低;头部与腹部表达量显著高于胸部(P＜0.05).本研究成功克隆获得中华蜜蜂SOD1基因,其cDNA全长631 bp,编码152个氨基酸.该基因在中华蜜蜂整个发育时期均有表达,而且不同发育时期以及不同部位的表达量不同.     

意大利蜜蜂对中华蜜蜂自然分蜂语言的解读

蜜蜂是多雄性社会昆虫.在分蜂过程中它们主要通过信息素和蜂舞进行交流.不同种的蜜蜂在长期的进化过程中已经形成了属于自己的一套语言系统.以同群饲养的意大利蜜蜂和中华蜜蜂为试验材料,观察在自然分蜂中意大利蜜蜂是否能解读并参与中华蜜蜂的自然分蜂.结果表明,意大利蜜蜂会参与中华蜜蜂的分蜂.说明意大利蜜蜂具有解读中华蜜蜂自然分蜂语言的能力.     

中蜂与意蜂合群饲养及其工蜂监督

本实验以中华蜜蜂和意大利蜜蜂为实验材料,通过特殊的方法对中华蜜蜂与意大利蜜蜂进行合群饲养,并对中意合群蜂中工蜂监督等行为特性进行了初步研究。结果表明:中华蜜蜂和意大利蜜蜂可以同群饲养,并且可以培育出中意合群蜂和意中合群蜂两种特殊的蜂群;中意合群蜂中工蜂在24h内会清除将近一半的外源意蜂受精卵,但保留了将近90%的中意合群蜂受精卵,差异显著;中意合群蜂中工蜂对外源中蜂受精卵辨认效果差异不显著,对外源意蜂雌性幼虫的辨认效果差异也不显著。     

中华蜜蜂和意大利蜜蜂受精卵呼吸代谢的研究

本试验用华勃式微量呼吸检压仪连续测定了中华蜜蜂和意大利蜜蜂受精卵不同发育时间的耗氧量。结果显示:中、意蜂卵平均耗氧量的曲线趋势大致相同,都是随着卵的生长发育而增加,但中蜂平均蜂耗氧量明显高于意蜂;在26h和44h两个时间点,中、意蜂平均耗氧量出现突然下跌形成两个谷点。26h时的谷点可能是试验蜂卵"分化中心"作用结束的时间点,也就是在这时完成了胚胎的早期发育;而44h时谷点可能是胚芽已基本形成并准备进入成长的时间点。从而证明了中、意蜂卵期的呼吸代谢是受内在生理发育因素的调控。     

意大利蜜蜂和中华蜜蜂在温室内传粉行为的比较

对中蜂和意蜂为日光温室草莓授粉时的行为和活动方式进行了比较研究.结果表明:中蜂和意蜂都能较好地适应温室内环境,代替人工或激素为温室草莓完成有效的传粉任务.中蜂和意蜂为温室草莓授粉的传粉行为相似但具体活动方式不同,中蜂的日活动时间和采集高峰时间比意蜂的长,访花持续时间比意蜂的长,而访花间隔时间却比意蜂的短,表明中蜂在为温室草莓授粉时的有效工作时间更长,授粉效率更高.据此得出中蜂为日光温室草莓授粉的活动特性优越于意蜂,从而产生更高的授粉效益.     

中蜂多层小蜂箱与意蜂标准箱生产性能比较

中华蜜蜂是我国饲养的重要蜂种之一。相较于西方蜜蜂较为统一的朗氏标准蜂箱,中蜂的蜂箱种类繁多。研发了1种中蜂多层小蜂箱,并对其生产性能进行了测定与比较。结果表明,中蜂多层小蜂箱蜂蜜夏季采集量略高于意蜂标准箱组,但差异不显著。多层小蜂箱蜂蜜波美度和含糖量高于意蜂标准箱组,含水量低于意蜂标准箱组,但差异也不显著。多层小蜂箱中蜂群势显著高于意蜂标准箱饲养组,表明多层小蜂箱比传统蜂箱更利于蜜蜂生产与繁殖。     

红嘴鸥TLR7基因克隆与生物信息学分析

【目的】克隆野生鸟类红嘴鸥Toll样受体7(TLR7)基因,并对其编码蛋白进行生物信息学分析,为后期TLR7蛋白的抗病毒活性研究做准备。【方法】采用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE)扩增红嘴鸥TLR7基因全序列,通过生物信息学软件分析TLR7基因序列、稀有密码子、相似性及其编码蛋白的理化性质、跨膜区域、信号肽、N-糖基化位点、磷酸化位点和亚细胞定位,分别利用SOPMA和SWISS-MODEL软件预测TLR7蛋白的二级结构和三级结构。【结果】试验成功克隆红嘴鸥TLR7基因(GenBank登录号:MZ668652),全长1 720 bp,开放阅读框(ORF)大小为1 182 bp,存在39个稀有密码子,其中含8个连续稀有密码子,编码393个氨基酸;红嘴鸥TLR7基因与GenBank中原鸡、红腹角雉、鹌鹑、绿头鸭、黑天鹅、山雀、白鹭、帝企鹅、红喉潜鸟和巴布亚企鹅的TLR7基因相似性分别为85.7%、84.9%、85.4%、87.0%、87.8%、86.8%、91.0%、93.1%、93.1%和93.1%。系统进化树结果显示...     

中蜂蜂蜜和意蜂蜂蜜实时荧光PCR法鉴别及其应用

中国蜂蜜主要分为中蜂蜂蜜和意蜂蜂蜜两种,分别由中蜂和意蜂酿造而成.中蜂蜂蜜营养价值高,保健功能好,但是由于产量低,价格是意蜂蜂蜜的3～5倍.一些不法企业和养蜂人趁机将意蜂蜂蜜假冒中蜂蜂蜜销售,或将意蜂蜂蜜掺入到中蜂蜂蜜中以次充好.因此,如何鉴别中蜂蜂蜜和意蜂蜂蜜是当前蜂产品行业面临的一大难题.本研究以MRJP2(Maj...     

广灵驴FTO基因克隆、序列分析及组织差异表达

【目的】对广灵驴脂肪和肥胖相关基因(fat mass and obesity-associated gene, FTO)进行克隆及序列分析,同时检测其在广灵驴各组织中的表达差异,以探究广灵驴FTO基因结构对其生理代谢功能的影响。【方法】运用RT-PCR技术扩增并克隆广灵驴FTO基因CDS序列,进行基因及蛋白质功能分析,同时运用实时荧光定量PCR方法检测FTO基因在广灵驴7种组织(心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、背最长肌及皮下脂肪)中的差异表达。【结果】广灵驴FTO基因CDS区序列长1 518 bp,编码505个氨基酸,序列提交至NCBI,登录号:MZ169553。广灵驴FTO基因与马、猪、牛、人、羊驼、绵羊和山羊的相似性为99.3%、90.3%、89.5%、90.8%、90.7%、89.2%和89.2%;系统进化树分析发现,广灵驴与马的亲缘关系最近。FTO蛋白分子质量为58.35 ku,理论等电点为5.07,脂肪系数为80.36,不稳定系数为48.82,平均疏水指数为-0.550,为不稳定的酸性亲水蛋白。FTO蛋白无信号肽和跨膜区,主要定位于细胞质中,具有34个磷酸化位点与5个糖基化位点...