棉铃虫鞣化激素基因克隆及分子特性分析

【目的】获得棉铃虫鞣化激素2个亚基(α亚基和β亚基)基因序列,分析其分子特性和表达模式,研究棉铃虫鞣化激素的作用机制奠定基础。【方法】通过生物信息学和分子生物学技术分别得到棉铃虫鞣化激素α和β亚基cDNA序列,将棉铃虫及NCBI中公布的已知其它昆虫鞣化激素α和β亚基氨基酸序列分别整理分析,利用MEGA7(7.0.14)软件的Jones-Taylor-Thornton(JTT)模型构建系统进化树并进行聚类分析,qRT-PCR分别检测两亚基在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式。【结果】分别获得了棉铃虫鞣化激素 α亚基与β亚基核苷酸序列。其中α亚基(GenBank登录号:AHM0247472.1)cDNA片段长694 bp,开放阅读框480 bp,编码159个氨基酸残基,预测该蛋白质分子量为17.7 kDa。该基因在卵期第3 d、1龄幼虫第1 d、3~5龄幼虫第1 d、2和3龄末蜕皮期(3M和4M)、蛹期第0 d、第3 d和第7 d表达量相对较高。β亚基(GenBank登录号:AHM0247473.1)cDNA片段长779 bp,开放阅读框420 bp,编码139个氨基酸残基,预测该蛋白质分子量为15.9 kDa。该基因在卵期至2龄末蜕皮期(3M)、3龄幼虫第2 d、4~5龄幼虫第1 d、蛹期第1 d至羽化前表达量相对较高。鞣化激素α亚基和β亚基基因均在棉铃虫胸神经节中相对表达量最高,咽下神经节次之,脑部和腹部相对表达量较弱。【结论】鞣化激素在鳞翅目昆虫中具有较高的保守性;α亚基和β亚基基因主要在棉铃虫卵期、初孵幼虫期、蛹期和新羽化成虫期发挥作用;鞣化激素在棉铃虫幼虫体内主要由胸部神经节转录合成。     

茶树谷氨酸脱羧酶基因(GAD)的原核表达及酶活快速检测

L-谷氨酸经脱羧酶反应可生成γ-氨基丁酸(GABA),此过程受谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)催化。从茶树转录组库中筛选GAD基因,通过NCBI比对获得其cDNA序列(GenBank登录号为KT728367.1)。序列分析表明,GAD基因的ORF全长为1 482 bp,共编码493个氨基酸,该蛋白为细胞质蛋白,分子量为55.49 kDa,理论等电点为5.44。从舒茶早茶树根部中克隆该基因,并构建pMAL-c5X-GAD表达载体,经IPTG诱导,SDS-PAGE检测,得到分子量约为55 kDa的目的蛋白。体外酶活反应后用薄层色谱法(TLC)分析,经BAW(Butanol:Acetic acid:H_2O,4:1:2)和75%苯酚水溶液(Phenol:H_2O,3:1)2种展开剂分离酶促产物,均可检测到GABA的生成。通过实时荧光定量PCR对GAD基因在不同茶树组织的表达水平进行检测,发现GAD在根中表达量最高,而在芽中表达量最低,在其他组织中表达各不相同,其表达具有组织特异性。     

草鱼MHC I区基因的表达特征

为全面了解草鱼MHC I区基因及其表达特征,利用已知斑马鱼MHC I区基因序列,通过本地Blast得到草鱼MHC I区的部分基因序列。采用RT-PCR技术,检测MHC I区BRD2、KNSL2、RXRB、TAPBP、FABGL、MHC Ia、PSMB9以及TAP2等8个基因在健康草鱼各组织的表达水平。结果表明,除FABGL在肾脏表达量最高外,其他基因都在血液中的表达量最高。通过实时荧光定量PCR检测草鱼在嗜水气单孢菌感染后4、12、24、48及96h,MHC I区免疫相关基因在脾脏和肾脏中的表达情况。结果发现,BRD2表达量分别在12h和24h在肾脏和脾脏中达到最高;MHC Ia表达量在脾脏和肾脏中都先上升后下降,并都在24h达最大值;PSMB9表达量在脾脏先上升后下降,在12h达最大值,在肾脏中则先下降后上升,在24h达最大值;TAP2在脾脏和肾脏中整体呈先下降后上升的趋势,在24h都达最大值,并最后都回调至正常范围。BRD2、MHC Ia、PSMB9、TAP2的表达量在攻毒后都有显著性变化,表明这4个基因在草鱼免疫方面具有重要的作用。     

控制辣椒辣味基因Pun1的克隆及表达

[目的]对控制辣椒辣味基因punl的克隆及表达进行研究. [方法]以益都红(Capsicum annuum L)为材料,获得Capun1基因cDNA序列,全长l 457 bp,编码440个氨基酸:研究了其瞬时表达、原核表达和实时荧光定量表达.[结果]系统进化分析显示,CAPUN1与同属C chinense辣椒PUN1遗传距离最近,为0.019 3.构建植物表达载体pCAM-Punl-GFP转化烟草瞬时表达,发现融合基因Punl::GFP编码的蛋F白定位在细胞膜上.构建原核表达载体,通过SDS-PAGE和Western Blot检测,得到了一个分子量为63 ku的诱导蛋白.实时荧光定量表达发现Punl基因在花后30 d表达量最高,而后开始下降,花后40和45 d基本不表达.[结论]该研究为研究辣椒辣味基因Pun1的调控分子机制提供了信息和参考.     

小麦TaARF20基因克隆及表达分析

【目的】克隆TaARF20基因,并分析其表达特性,为解析小麦生长素响应因子（ARF）基因家族成员的调控机制提供理论依据。【方法】以普通小麦为材料,利用同源克隆技术获得TaARF20基因的cDNA全长序列,利用生物信息学软件分析其序列特征,并通过亚细胞定位试验明确TaARF20蛋白的作用部位。将TaARF20基因与表达载体PcoldTF连接,转化大肠杆菌中进行原核表达。采用实时荧光定量PCR检测TaARF20基因在普通小麦不同组织及普通小麦和多子房小麦不同发育时期幼穗中的表达模式。【结果】TaARF20基因包含1个内含子和2个外显子,编码区（CDS）长度为1116 bp,编码371个氨基酸残基,蛋白分子量约40.38 kD,理论等电点（pI）为4.96,脂溶性系数为19.80,疏水性系数为0.985,不稳定系数为50.51,属于不稳定蛋白,定位在细胞核中,含有ARF家族蛋白的保守结构域和B3 DNA结合域,主要由α-螺旋（18.06%）、无规则卷曲（59.57%）和延伸连（22.10%）组成。启动子区含有激素响应、光响应和低温响应等多个顺式作用元件。TaARF20蛋白与二粒小麦ARF20的氨基酸序列相似性最高,亲缘关系也最近。TaARF20融合蛋白在原核系统中成功表达。TaARF20基因在小麦的根、叶、幼穗和籽粒中均有表达,但在幼穗中的相对表达量最高。对于长度为3和4 cm的幼穗来说,普通小麦TaARF20基因的相对表达量低于多子房小麦,但对于长度为5、6、8和9 cm的幼穗,普通小麦TaARF20基因的相对表达量高于多子房小麦。【结论】TaARF20基因在小麦穗生长发育中发挥重要调控作用,推测其是调控穗型、穗大小或穗粒数的关键基因。     

棉铃虫鞣化激素β亚基参与脂肪组织免疫的相关功能基因表达模式

【目的】研究棉铃虫鞣化激素β亚基参与脂肪组织免疫的相关功能基因表达模式。【方法】利用多肽激素体外处理与活体RNAi验证,将保存的鞣化激素β亚基同聚体重组蛋白,体外处理棉铃虫幼虫脂肪体组织,分别处理0、0.5、1和3 h,及体内注射鞣化激素β亚基dsRNA,72 h后取样,通过qRT-PCR检测棉铃虫幼虫脂肪体相关免疫基因表达模式。【结果】鞣化激素β亚基同源二聚体蛋白体外处理棉铃虫幼虫脂肪体后,免疫相关基因cecropin1、cecropin2、cecropin3、attacin、cecropin D、gloverin、defensin、moricin和lebocin在 0.5 h转录水平迅速上升,随后在1 h恢复至初始水平,在3 h与初始转录水平亦无显著变化,具有相同的变化趋势;棉铃虫体内注射鞣化激素Burs- β亚基dsRNA,72 h后,moricin转录水平无显著差异, cecropin1、cecropin2、cecropin3、attacin、cecropin D、gloverin、defensin、moricin和lebocin等8个免疫相关基因转录水平的表达均下调。【结论】鞣化激素β亚基同聚体蛋白质能够参与棉铃虫的免疫相关基因转录。     

欧洲鳗鲡免疫球蛋白轻链基因的克隆及表达分析

通过RT-PCR技术克隆欧洲鳗鲡(Anguilla anguilla)Ig轻链基因cDNA全长序列,命名为AaIgL,其全长为1 016bp,开放阅读框为714bp,编码238个氨基酸。将该基因片段与pET-his载体连接构建原核表达载体,在大肠杆菌BL21中诱导表达,其表达产物经SDS-PAGE和Western blotting分析,结果表明新增的27ku蛋白条带与预期值相符,且与兔抗欧洲鳗鲡IgM血清发生特异性显色反应,证实了AaIgL基因能够在大肠杆菌中以包涵体形式高效表达;实时荧光定量PCR检测结果发现:AaIgL在欧洲鳗鲡各组织中均有表达,其中脾脏的表达量最高,肾脏和心脏中也有较高的表达水平,而肝脏、肌肉、鳃以及肠中的表达量较低;欧洲鳗鲡经山羊IgG肌肉注射后脾脏和肾脏的AaIgL表达水平明显上升,其峰值分别为第7天和第14天,AaIgL在脾脏的表达量显著高于肾脏,但是第21天后均恢复至正常水平。以上结果表明,AaIgL在欧洲鳗鲡机体免疫防御中发挥重要作用,脾脏是AaIgL基因的主要表达器官。     

罗氏沼虾TLRs基因表达差异分析

[目的]探究罗氏沼虾Toll样受体(TLRs)基因(MrToll1、MrToll2和MrToll3)在不同组织中及感染溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)后不同时间鳃组织的表达量差异变化,为揭示罗氏沼虾TLRs在应对病害等免疫方面的表现和作用机理提供参考依据.[方法]利用实时荧光定量RT-PCR分别检测MrToll1、MrToll2和MrToll3基因在罗氏沼虾肌肉、鳃、肝胰腺、心脏、胃、肠、血淋巴、神经节、眼柄等不同组织中的相对表达量,并以同样方法检测罗氏沼虾感染溶藻弧菌后TLRs基因的相对表达量变化情况.[结果]罗氏沼虾MrToll1、MrToll2和MrToll3基因在各组织中广泛表达,但存在组织表达差异性.MrToll1和MrToll2基因在鳃组织中的相对表达量最高,分别是在肝胰腺中相对表达量的19.26和20.03倍;MrToll3基因在神经节中的相对表达量最高,是在肝胰腺中的10.13倍.感染溶藻弧菌悬液后,罗氏沼虾死亡率随时间的推移不断升高,至注射感染72 h时死亡率达峰值(64%),随后不再出现死亡.感染溶藻弧菌后罗氏沼虾MrToll1基因表达量呈先升高后下降的变化趋势,注射感染后24 h的表达量达峰值;Mrtoll2基因表达量呈下降—升高—下降—升高的波动变化趋势,注射感染后24 h的表达量达峰值;MrToll3基因表达量急剧下降,且维持在较低水平.[结论]罗氏沼虾MrToll1基因是鳃组织抵御细菌感染的主要应答基因,MrToll2基因可能参与鳃组织的其他免疫活动,MrToll3基因的调控机制尚未清晰.     

虾夷马粪海胆NLR家族基因片段的克隆及表达特征分析

采用同源克隆和半定量RT-PCR方法,对虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius NLR家族基因片段进行了克隆和组织表达特征分析。将紫球海胆S. purpuratus的9组NLR家族聚类的编码区序列进行比对后,根据保守区域设计引物扩增虾夷马粪海胆中相应的基因,通过测序获得了9组不同NLR聚类基因片段,每组各10个测序结果,通过基因序列及氨基酸序列比对分析,发现存在长度及序列结果上的差异,这说明每组NLR家族聚类都存在多个家族成员。同时选取虾夷马粪海胆的不同组织提取RNA,反转录后使用同样的引物进行半定量RT-PCR分析,结果表明, NLR基因在虾夷马粪海胆的管足、肠、围口膜、体腔细胞、性腺中存在高效表达,且在围口膜及性腺中表达量最高,表明NLR基因在虾夷马粪海胆中普遍表达,并存在表达差异。研究表明, NLR基因在海胆免疫过程中起着重要作用。     

条锈菌诱导的小麦TaOZR的克隆及特征分析

【目的】克隆受条锈菌诱导的小麦OZR,研究其在小麦抗条锈病防御反应及非生物胁迫过程中的作用。【方法】通过电子克隆及RT-PCR方法,从条锈菌侵染的小麦水源11中分离出1个编码OZR的cDNA序列。利用生物信息学对cDNA序列及其编码的蛋白序列进行分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在小麦与条锈菌互作、外源激素处理以及非生物胁迫下的诱导表达情况。【结果】获得小麦OZR,命名为TaOZR。其ORF长240 bp,编码79个氨基酸;蛋白序列理论分子量8.67 kD,等电点9.34;具有信号肽和跨膜区,可能为分泌蛋白;与水稻OZR相似性达76%;TaOZR受条锈菌诱导后在亲和互作中差异不显著,在非亲和互作中诱导表达;外源植物激素水杨酸、乙烯、脱落酸、茉莉酸均诱导TaOZR的积累并上调表达;低温、干旱、高盐非生物胁迫下TaOZR表达差异不显著。【结论】首次克隆到一个条锈菌诱导的小麦TaOZR,TaOZR可能通过水杨酸、乙烯、脱落酸和茉莉酸信号途径协同参与小麦对条锈菌的早期防御。     

一株猪源发酵乳杆菌的体外特性研究

采用全自动曲线分析仪测定了猪源发酵乳杆菌X6的不同接种量、不同初始pH的生长曲线;采用琼脂平板扩散法检测该菌的抑菌能力,探讨该菌在不同高温下的存活时间;在体外模拟了该菌对人工胃液和人工肠液的耐受性.结果表明:在接种量1%、初始pH 5.3的条件下,该菌的生长情况最佳;该菌能够抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的生长;该菌在50、55、60℃处理2min时,存活率分别为99.19%、91.94%、80.65%;该菌在人工肠液和pH 3.0的人工胃液中存在4h后活性几乎不受影响,活菌数在109 CFU/mL以上,说明该菌具备作为益生性饲料添加剂的基本条件.     

桃蚜鞣化激素基因克隆与表达分析

Bursicon是调节昆虫表皮硬化及展翅的激素类蛋白,它在昆虫表皮硬化和翅伸展过程中起着关键作用。本研究克隆获得桃蚜Bursicon基因(burs-α和burs-β)全长,分别命名为Mpburs-α(GenBank登录号:MF083566)和Mpburs-β(GenBank登录号:MF083567)。Mpburs-α开放阅读框长483bp,编码160个氨基酸。其相对分子量为17.59kDa,分子式为C_(759)H_(1204)N_(210)O_(232)S_(19);理论等电点为7.96,Mpburs-β开放阅读框长417bp,编码138个氨基酸。其相对分子量为15.45kDa,分子式为C672H1072N180O212S12;理论等电点为4.84。分子系统进化树分析表明,桃蚜与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum和麦双尾蚜Diuraphis noxia具有较近的亲缘关系。RT-qPCR结果表明:Mpburs-α和Mpburs-β在桃蚜各龄期均有表达,以1龄若蚜期表达量最高;成蚜有翅个体中表达量显著高于无翅个体。推测Bursicon在桃蚜翅的形成中发挥着重要作用。研究结果可为续研究Bursicon在桃蚜蜕皮后表皮的骨化、翅的形成方面相关的功能机制奠定基础。     

紫花苜蓿MsSQE1的克隆及对皂甙合成的功能分析

【目的】鲨烯环氧酶(squalene epoxidases,SQE)是苜蓿皂甙合成途径中的一种限速酶,与苜蓿皂甙的合成密切相关。通过对苜蓿鲨烯环氧酶(MsSQE1)基因的克隆及在苜蓿中过表达,探究鲨烯环氧酶对皂甙合成的作用机制。【方法】以模式植物蒺藜苜蓿鲨烯环氧酶基因序列设计引物,同源克隆苜蓿MsSQE1。对MsSQE1进行生物信息学分析;通过基因枪轰击技术,使MsSQE1在洋葱表皮瞬时表达,进行亚细胞定位。利用qRT-PCR方法分析该基因在根、茎、叶中的表达水平,以及在紫外辐射、ABA和GA3条件下的表达模式。在茉莉酸甲酯(MeJA)的诱导下,分析MsSQE1的转录水平,及对苜蓿皂甙含量的影响。利用根癌农杆菌转化体系,获得过表达MsSQE1的阳性转基因植株,并测定转基因植株的皂甙含量。【结果】克隆了MsSQE1的cDNA序列,开放阅读框1 578 bp,编码525个氨基酸,等电点为8.59。同源性比对分析,其氨基酸序列与蒺藜苜蓿中SQE1氨基酸序列同源性为98.6%,与拟南芥的同源性为80%。亚细胞定位显示,MsSQE1可能定位于细胞膜。组织特异性表达分析显示,MsSQE1在叶中的表...     

硒和酵母对中华米虾孵化率的影响

[目的]研究硒和酵母对中华米虾孵化率等的影响。[方法]饲料中添加硒和酵母,比较虾的生长指标、孵化率及其幼体的成活率。[结果]当硒含量为0.45μg/g时,饲喂有机硒的中华米虾的生长指标、孵化率等,均高于不添加硒元素和添加同含量无机硒饲喂的中华米虾;同时在饲料中添加适量酵母也可提高以上指标。[结论]将富硒酵母作为饵料生物,按一定比例添加到中华米虾饲料中,可提高虾生长指标、孵化率等。     

小麦DREB基因的表达特征分析

[目的]对新春6号小麦的抗旱DREB基因进行表达特征分析。[方法]在干旱逆境胁迫下,考察不同胁迫处理时间下新春6号小麦中DREB基因的表达情况,分析该基因对小麦抗逆性的影响。[结果]小麦的抗旱DREB基因受干旱胁迫诱导,与对照相比,在小麦干旱胁迫12h后表达量上升。[结论]小麦的抗旱DREB基因可能参与小麦对干旱胁迫的应答,为研究小麦的抗旱分子机理提供了依据。     

植物紫黄素脱环氧化酶结构特征的生物信息学分析

利用国际互联网上的生物学数据库(GenBank,Swiss-Prot和Prosite)所提供的信息资源和工具(PHDsec 和SignalP)及软件技术(DNAstar),从生物信息学角度对植物紫黄素脱环氧化酶(VDE)进行序列的比较分析和结构预测,得出了其转运肽特征、相关保守位点和特殊结构域以及序列的二级结构特征,并对其进行了相应功能的探讨.     

玉米单交种杂种优势与双亲主要性状搭配规律分析

在分析自交系种质血缘的基础上，根据其主要形态性状可以预见性地组配强优势单交组合。分析结果表明，玉米强优势单交种双亲性状搭配的主要组合方式是：株型上为上冲筒型×平展筒型和上冲筒型×上冲筒型；果穗类型上为长筒型×短粗筒型；出子率和千粒重上为大高型×大高型和偏高型×偏高型；雄穗发育上为中下型×适中型或发达型。雌穗吐丝上为快吐丝型和吐丝正常型间相互搭配。     

填饲对朗德鹅产肝性能、肝脏组织学和脂生成基因表达水平的影响

 【目的】筛选影响朗德鹅肥肝性状的候选基因,为朗德鹅肥肝性状的早期选择提供依据。【方法】气相色谱测定朗德鹅肝脏脂肪酸组分,H.E染色观察肝细胞形态,CT测定活体朗德鹅肝脏脂肪沉积状况,荧光实时定量PCR检测填饲对脂生成相关基因mRNA表达的影响。【结果】填饲朗德鹅的肝重、肝重指数显著增加（P＜0.01）,血清谷丙转氨酶、胆碱脂酶、甘油三酯和H-胆固醇显著提高（P＜0.05）;肝脾比值呈负数,肝脏细胞胀大,细胞质内充满大小不等的脂泡;肝脏中饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量降低,而单不饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量提高;肝脏中C/EBPα、ACCα基因mRNA表达量显著升高（P＜0.05）,肝脏组织中ACCα基因mRNA的表达量与血清TG含量呈极显著正相关（P＜0.01）。【结论】朗德鹅经过填饲后,肝重、肝重指数显著增加,肝脏细胞胀大,肝脏脂肪酸组分发生改变;填饲可改变肝脏中脂生成基因C/EBPα、ACCα的mRNA表达量。