甜菜NBS-LRR家族基因的鉴定与分析

为明确甜菜中由抗性基因R编码的包含富亮氨酸重复序列（leucine-rich repeat,LRR）和核苷酸结合位点（nucleotide-binding site,NBS）的家族成员及其功能,基于甜菜基因组全长序列,利用HMMER、TBtools、Pfam、NCBI等软件和在线程序对甜菜NBS-LRR家族成员进行筛选和鉴定,采用生物信息学方法对鉴定到的成员进行亚家族分类、染色体定位、结构域分析、进化树构建、顺式元件分析和同源序列筛选。结果显示,从甜菜基因组中最终筛选鉴定到267条NBS-LRR家族基因序列,占甜菜基因组的0.614%,通过对267条基因序列进行结构域预测并进行分类,分属于N型、NL型、CNL型、TNL型和RNL型5个亚家族,分别包含110、25、128、3和1条序列。甜菜NBS-LRR家族基因大多位于2号、3号、4号和7号染色体上,根据基因簇划分原则发现有73.25%的基因以基因簇形式存在。经Clustal Omega和MEME在线程序对CNL型亚家族中具有完整卷曲螺旋（coiled-coil,CC）、NBS和LRR结构域的24条基因序列进行结构域保守性分析,共发现7个保守性较高的基序,基于CNL型亚家族128条基因序列构建的进化树显示CNL型亚家族的系统进化受CC、NBS和LRR结构域的影响较大。甜菜NBS-LRR家族基因含有大量植物激素相关顺式元件和多种胁迫响应元件,部分序列含有植物生理响应元件。甜菜NBS-LRR家族基因与菠菜和藜麦的抗病蛋白同源性较高。     

浙江省丽水林区膜翅目昆虫记述

膜翅目昆虫是与人类的生产、生活具有密切关系的一个昆虫类群。在浙江省丽水广袤的林区蕴藏着丰富的膜翅目昆虫资源。本文根据作者采集的标本，并参考有关文献，报道附水林区的膜翅目昆虫652种，其中91种的模式标本产自当地。每种都列出中名、学名，有寄主或猎物的也予以列出。     

大麦黄矮病毒侵染小麦miRNA鉴定和特征分析

大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf viruses, BYDVs)引起的小麦黄矮病严重威胁我国麦类生产,造成严重经济损失。植物中的miRNA调控植物生长发育、信号转导及对外界压力的反应,通过调控植物抗性基因的表达影响植物与病原物的互作。本研究对感染BYDV-GAV后3 d、7 d及健康对照的‘小偃6号’小麦样品进行miRNA测序,合并去冗余后分别得到99、96、95个已知的miRNA序列和806、809、1 024个新miRNA序列。对这些miRNA进行差异表达分析,BYDV-GAV侵染后3 d和7 d的小麦样品,与对照相比上调表达的miRNA数量分别为3个和7个,下调表达的为14个和12个。将差异表达的miRNA利用psRNATarget进行靶基因预测,共得到1 254个靶标基因。靶基因的KEGG和GO富集分析,进一步明确了其功能及作用通路。对14个病毒病症状相关的靶基因进行定量分析,结果表明随病毒侵染时间的延长,这些靶基因出现差异性表达,显示miRNA参与了寄主与病毒的互作。研究结果有助于揭示BYDV-GAV与寄主小麦的互作机理。     

大麦黄矮病毒侵染小麦miRNA鉴定和特征分析

 大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf viruses,BYDVs)引起的小麦黄矮病严重威胁我国麦类生产,造成严重经济损失。植物中的miRNA调控植物生长发育、信号转导及对外界压力的反应,通过调控植物抗性基因的表达影响植物与病原物的互作。本研究对感染BYDV-GAV 后3 d、7 d及健康对照的‘小偃6号'小麦样品进行miRNA测序,合并去冗余后分别得到99、96、95个已知的miRNA序列和806、809、1 024个新miRNA序列。对这些miRNA进行差异表达分析,BYDV-GAV侵染后3 d和7 d的小麦样品,与对照相比上调表达的miRNA数量分别为3个和7个,下调表达的为14个和12个。将差异表达的miRNA利用psRNATarget进行靶基因预测,共得到1 254个靶标基因。靶基因的KEGG和GO富集分析,进一步明确了其功能及作用通路。对14个病毒病症状相关的靶基因进行定量分析,结果表明随病毒侵染时间的延长,这些靶基因出现差异性表达,显示miRNA参与了寄主与病毒的互作。研究结果有助于揭示BYDV-GAV与寄主小麦的互作机理。     

miRNA在植物病毒基因组中的靶基因预测及分析

microRNA(miRNA)是一类长约22nt的内源性的非编码小RNA,在植物的生长发育和胁迫响应中起重要调控作用。本文通过生物信息学的方法,在miRBase中下载了12种植物的miRNA序列;在DPVweb和VIDE病毒数据库中查找侵染这些植物的病毒,并在NCBI数据库中搜索其基因组序列,共获得173种病毒的基因组序列。用psRNATarget在线软件预测植物miRNA在植物病毒中的靶基因,发现植物miRNA可能参与调控包括聚合蛋白、衣壳蛋白、逆转录酶、复制相关基因、通读蛋白、依赖RNA的RNA聚合酶等多种植物病毒基因的表达。     

鳞翅目昆虫迁飞相关基因的鉴定及进化分析

为明确迁飞性昆虫迁飞行为的分子调控机制,选取12种鳞翅目昆虫为研究对象,将其分为迁飞组和非迁飞昆虫组,采用PAML软件分析单拷贝直系同源基因在2个分组中的进化速率,从基因组水平对涉及生物钟调节、神经调节和内分泌调节3类迁飞相关基因进行注释和比较。结果表明,部分基因在迁飞昆虫和非迁飞昆虫中的进化速率存在显著差异,且这些基因富集在肌肉结构发育、复眼及光感细胞发育、能量代谢、腺体发育、醇酮类及脂蛋白合成代谢、磷酸化调节等生物过程中;与神经调节相关的基因在迁飞昆虫中有不同程度的显著扩增或收缩,而涉及生物钟调节的基因中仅ebony在迁飞组昆虫中的拷贝数显著多于非迁飞组的拷贝数,与内分泌调节相关的法尼醇脱氢酶编码基因在迁飞组和非迁飞组中呈现显著差异。表明迁飞和非迁飞2组昆虫在基因组水平上存在部分基因拷贝数增加或减少的规律,可能是迁飞昆虫或非迁飞昆虫的共同特征。     

玉米BTB家族基因的鉴定与表达规律分析

本研究利用生物信息学方法对玉米BTB家族基因进行系统发育、保守结构域、组织特异性以及在玉米抵抗生物和非生物胁迫过程中的表达规律进行分析.发现玉米70个BTB家族蛋白除AC206223.3外均含有保守的BTB结构域,可分为11个亚家族.玉米BTB家族基因具有明显的组织表达特性,在高温、低温、紫外、高盐和干旱胁迫下以及拟轮...     

烟草拮抗链霉菌FT05W基因组测序与几丁质酶家族基因鉴定

链霉菌FT05W是一株对烟草黑胫病等土传真菌病害具有良好拮抗作用的生防放线菌。本研究利用Miseq PE300高通量测序平台对链霉菌FT05W基因组进行序列测定,共获得6914188个reads,通过SPAdes软件对序列进行拼接共得1836个contigs,其基因组全长为7699129 bp,GC比为71%,其中编码基因序列长度为6037181 bp,预测出7434个蛋白编码基因（GenBank登录号：NZ_QGMR00000000）,预测编码7323个蛋白。获得的基因注释信息为今后深入开展其在烟草上的生物防治机理研究奠定了重要的基础,有助于推动烟草生防链霉菌功能基因的挖掘与利用,为烟草生防链霉菌FT05W的进一步开发与应用提供理论依据。利用MEGA 6.06构建链霉菌FT05W的几丁质酶家族基因系统发育树,共鉴定出7个几丁质酶家族基因,其中6个为18家族几丁质酶基因,1个为19家族基因。     

寄生蜂细胞色素P450基因家族进化分析

寄生蜂是重要的天敌昆虫,被广泛应用于生物防治,但在实际生产应用中面临诸多问题,如环境适应性和耐药性问题。细胞色素P450是真核生物中广泛存在的超基因家族酶系,参与农药、植物次生代谢物及环境有害物质等的代谢,同时也参与昆虫体内多种内源性化合物的合成与代谢。本文通过对植食性榕小蜂和9种寄生蜂基因组数据的生物信息学分析,共获得615个P450基因,分析表明不同寄生蜂P450基因家族的差异主要发生在CYP3和CYP4簇,而CYP2和Mito簇相对保守;相较于外寄生蜂,内寄生蜂的P450超基因家族有明显的收缩现象;此外,发现了2个在寄生蜂中1：1：1高度保守的P450基因,CYP18和CYP314,以及茧蜂特有的CYP304基因和内寄生蜂特有的CYP28基因。本研究从基因组水平系统地分析了寄生蜂P450超基因家族的进化,为寄生蜂的遗传改良和规模化饲养等提供理论基础。     

桔小实蝇Rab家族基因鉴定和表达模式研究

桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)是国内重要的果蔬害虫,能取食多种水果和蔬菜,给果蔬业造成严重的经济损失。Rab蛋白是一类小分子GTP结合蛋白,在囊泡运输和信号传递中发挥了重要作用。本研究从桔小实蝇转录组文库中鉴定了7个Rab基因家族作为研究对象,利用实时荧光定量PCR等分子生物学技术研究了其表达模式。研究结果不仅有助于提高我们对桔小实蝇发育分子机制的理解,而且为防治桔小实蝇提供了新思路和新途径。     

寄生蜂毒液蛋白的研究进展

寄生蜂毒液蛋白具有抑制寄主血细胞免疫、调控寄主生长发育、抑制寄主生殖系统发育、调节寄主内分泌等功能,但一直以来对其组成成分知之甚少.近年来,不仅研究了寄生蜂毒液蛋白的生化特性,而且通过分离纯化、酶活测定、基因克隆等方法明确了寄生蜂毒液的部分蛋白组分.根据这些毒液蛋白性质和功能,可将其分为麻痹毒素、抗菌活性物质、酶类、酶的抑制剂等,它们在害虫生防、药理学和生理学研究中有着广阔的应用前景.该文作者就国内外对寄生蜂毒液蛋白组成成分的研究进展进行了综述,并对其应用前景进行了简要探讨.     

寄生蜂转录组学研究进展

寄生蜂与其寄主昆虫之间存在着复杂的制约关系,在农林害虫生物防治中极为重要,是极具开发前景的一类昆虫.转录组可以反映特定状态下基因的表达模式.转录组测序给寄生蜂等非模式生物的研究带来了机遇.本文在检索寄生蜂转录组序列文献报道的基础上,针对寄生蜂转录组的测序现状和初步应用进行了分析和总结,涉及寄生蜂化学感受基因的鉴定,寄生...     

寄生经历和寄主龄期对斑痣悬茧蜂寄生草地贪夜蛾幼虫效能的影响

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)属鳞翅目灰翅夜蛾属,是新近入侵我国的重大危险性害虫。斑痣悬茧蜂已被证明对同属于灰翅夜蛾属的甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的幼虫均具有较强的寄生能力。为探究短期驯化是否能有效改善斑痣悬茧蜂对草地贪夜蛾幼虫的寄生能力,本研究比较了有、无寄生经历的斑痣悬茧蜂雌蜂分别对2龄和3龄草地贪夜蛾幼虫在寄生行为和效能上的差异。结果表明,有寄生经历的雌蜂相对于无寄生经历的雌蜂能够较快刺扎寄主幼虫,并表现出更高的刺扎频率和寄生率,但雌蜂的各项行为指标在2龄和3龄幼虫间无显著差异。本研究将为改善本土天敌对入侵性草地贪夜蛾的防控能力提供借鉴。     

管侧沟茧蜂寄生对粘虫在玉米植株上分布位置选择性的影响

为明确管侧沟茧蜂Microplitis tuberculifer寄生对粘虫Mythimna separata在玉米植株上分布位置的影响及相关机理,采用生物学观察法在温室和实验室内监测了被寄生与未被寄生的粘虫幼虫在玉米活体植株和离体叶片上的分布及管侧沟茧蜂结茧位置的变化。结果表明,被管侧沟茧蜂寄生的粘虫幼虫在玉米叶片背面的平均分布比例为36.29%,显著高于未被寄生粘虫的14.60%;寄生后第8天开始,被寄生粘虫在黄色叶片上的分布比例显著高于未被寄生粘虫;非滞育和滞育条件下,管侧沟茧蜂在玉米植株黄色叶片上的平均结茧数目分别为19.3个和15.3个,显著高于绿叶上的6.5个和4.7个及土面上的0.8个和0.7个,选择性试验发现湿度在结茧位置的选择中发挥着重要作用。研究表明,管侧沟茧蜂可以通过调控寄主粘虫在玉米植株上的分布位置协助其找到合适的结茧位置。     

植物SUS基因家族的系统进化及其在玉米中的干旱诱导表达分析

利用生物信息学方法从50个物种内鉴定出283个蔗糖合酶(SUS)家族成员,对鉴定出的SUS家族成员进行系统发育分析、共线性分析、蛋白理化性质和亚细胞定位分析,以及干旱胁迫下玉米SUS基因在不同组织的表达模式分析,综合全面地分析了SUS基因家族的进化规律。系统发育树分析表明：SUS家族可划分为SUSⅠ、SUSⅡ、SUSⅢ三个亚家族,SUSⅢ内部双子叶植物进化枝明显分为两个拓扑结构相似的进化枝;亚细胞定位结果显示SUS蛋白主要在细胞质和细胞核中发挥作用,且SUSⅢ成员的理化性质与SUSⅠ、Ⅱ之间差异明显;共线性结果表明：SUSⅠ、Ⅱ中的共线性基因分别聚成一个独立的亚群,SUSⅢ的共线性基因聚成两个亚群;RNA-seq数据表明：玉米SUS基因Zm00001d045042、Zm00001d029087、Zm00001d029091、Zm00001d014876在干旱胁迫下呈现差异表达,该表达模式分别与各亚家族的基因结构模式较为一致。综合上述研究,推测出植物SUS基因的进化轨迹,即在蕨类植物到种子植物进化过程中分化出SUSⅢ,在被子植物分化以前出现SUSⅠ和SUSⅡ,且SUSⅢ在双子叶植物中具有...     

稻田寄生蜂和鳞翅目昆虫的多样性及变化动态

稻田中的寄生蜂是水稻害虫重要的自然天敌,在生物防治中起重要作用,但是寄生蜂作用的发挥受到许多因素的影响。本文使用马氏诱集器调查了水稻各生育期稻田中寄生蜂和鳞翅目昆虫的种类及数量,分析了水稻生育期对寄生蜂及其主要寄主鳞翅目昆虫数量的影响。结果发现,在水稻各生育期捕获的寄生蜂数量均显著多于鳞翅目昆虫数量。其中姬蜂科、茧蜂科、赤眼蜂科、缨小蜂科及缘腹细蜂科等属于寄生蜂的优势类群,分别占物种总数的11.80%、11.71%、9.18%、15.51%和11.83%。鳞翅目中,螟蛾科、夜蛾科、卷蛾科和蛱蝶科等为优势类群,分别占物种总数的22.32%、20.87%、26.28%和12.75%。随着水稻生育期的变化,寄生蜂数量先上升后下降,在水稻乳熟期达到最大值,显著高于其他7个生育期的结果。寄生蜂科的Shannon多样性指数,辛普森指数无明显的变化,均匀度指数到乳熟期时有所降低(0.790),随后逐渐上升直到收获。鳞翅目昆虫也呈现先上升后下降趋势,水稻扬花期数量最多,与其他生育期间存在显著差异;鳞翅目科的Shannon多样性指数和辛普森指数在分蘖期到抽穗期虽有波动,但各生育期间差异不显著。在水稻抽穗期到蜡熟期,稻田中鳞翅目科的均匀度指数波动较大,多个生育期间存在显著差异。结果表明,水稻生育期对寄生蜂与鳞翅目昆虫发生数量存在一定的影响,在特定生育期间对昆虫丰富度和多样性存在显著的影响。     

短管赤眼蜂Argonaute蛋白基因家族鉴定及表达分析

动物和植物Argonaute蛋白在RNA诱导的基因沉默中发挥重要作用。本研究采用生物信息学方法在全基因组水平鉴定短管赤眼蜂Argonaute蛋白基因家族,鉴定并命名6个TpAGO蛋白。蛋白结构及系统进化分析将TpAGO家族蛋白分为PIWI和Ago两个亚家族。TpAGO蛋白二级结构的数量比例差异不大,分布却存在一定差异,其中α-螺旋分布差异尤为显著。TpAGO蛋白基因结构表现明显的多样性,基因外显子数量差异明显,从1到20个数量不等;Ka/Ks分析表明TpAGO2和TpAGO5,TpAGO3和TpAGO4两对基因间进化动力为正选择作用,其他组合间表现为纯化选择。EST表达分析发现TpAGO基因在昆虫的卵期、幼虫期、蛹期和成虫期均有不同程度的表达,而且靶向EST在同一物种中具有单一性别(雌性或雄性)表达特性,表明短管赤眼蜂TpAGO蛋白基因可参与赤眼蜂性别及发育调控。该研究不仅有助于揭示赤眼蜂产雌孤雌生殖的表观遗传机理,也有助于推动赤眼蜂等天敌的生防应用。