豌豆蚜特异性扩张分支气味受体基因的克隆及表达分析

豌豆蚜Acyrthosiphon pisum气味受体家族存在明显扩张现象,推测在豌豆蚜寄主适应过程中起着重要作用。本研究旨在克隆豌豆蚜特异性扩张分支上的气味受体基因,明确这些气味受体基因在不同组织中的表达水平。通过PCR技术克隆特异性扩张分支上气味受体基因的全长序列,采用实时荧光定量RT-qPCR技术测定这些基因在触角及足中的表达水平。克隆获得豌豆蚜特异性扩张分支中4个气味受体基因全长序列(GenBank登录号：OL739156-OL739159),分别编码374～376个氨基酸,序列相似性较高,为68.09%～83.11%,均具有7个跨膜结构域。荧光定量RT-qPCR结果显示ApisOR6、ApisOR8、ApisOR13和ApisOR14基因在豌豆蚜成虫触角及足中均有表达,其中ApisOR8、ApisOR13和ApisOR14基因在触角中偏好表达,ApisOR13基因在触角中的表达量最高。本研究为解析豌豆蚜特异性扩张气味受体的功能提供了分子基础。     

华北大黑鳃金龟气味受体OrCo基因的克隆及序列分析

嗅觉受体OrCo(olfactory receptor coreceptor)在不同昆虫体内高度保守,克隆华北大黑鳃金龟[Holotrichiaoblita(Falderman)]OrCo基因可以为进一步探索受体在气味识别过程中所起的作用和功能提供基础。本研究利用RT-PCR和RACE方法,克隆获得华北大黑鳃金龟OrCo受体基因cDNA全长序列。将该基因命名为Hobl/Or-Co。序列分析结果显示,Hobl/OrCo全长共1 598bp,开放阅读框全长1 434bp,编码477个氨基酸,序列中有7个跨膜区和高度保守的C端区域。Hobl/OrCo基因的氨基酸序列与近缘种铅灰齿爪鳃金龟嗅觉受体的同源性高达95.39%,与已经报道的其他昆虫的嗅觉受体同源性在76%以上,特别是在C端几乎完全一致。     

农药中间体N-(2-甲基-6- 乙基)苯基-氯乙酰胺的气相色谱分析

本文叙述了采用气相色谱法即用5%OV-101/Chromosorb W AW DMCS（154～180μm）的玻璃填充柱,以邻苯二甲酸二丁酯为内标物,用氢火焰离子化检测器对N-（2-甲基-6-乙基）苯基-氯乙酰胺进行定量分析.结果表明,该分析方法的标准偏差为0.273 6,变异系数为0.287 4%,平均回收率为99.56%,线性相关系数为0.999 7.     

靶向蜕皮激素受体的新型4,5,6,7-四氢-2H-吲唑酰肼类衍生物的设计、合成及杀虫活性

为了发现结构新颖的昆虫生长调节剂,以蜕皮激素受体(EcR)为靶标,以课题组发现的高活性化合物C(N-(4-(叔丁基)苯基)-2-苯基-2,4,5,6,7,8-六氢环庚基[C]吡唑-3-甲酰胺)为先导化合物,利用活性亚结构拼接的方法,设计合成了25个未见文献报道的新型4,5,6,7-四氢-2H-吲唑酰肼类衍生物,其结构经...     

N-(芳基磺酰氨基乙基)-1,6-己内酰胺的合成及杀菌活性

以环己酮为原料,合成了9个结构新颖的N-(芳基磺酰氨基乙基)-1,6-己内酰胺( 3 ),其结构均经IR、1H NMR、13C NMR和元素分析确证。初步的生物活性测定结果表明,部分化合物对供试的6种病原真菌具有一定的杀菌活性,其中 3a、3b、3d和3g 对番茄叶霉病菌的抑制活性与对照药剂百菌清相当,抑制率大于90％。     

中红侧沟茧蜂嗅觉受体MmedOr2基因的克隆及组织表达谱

嗅觉在天敌昆虫寻找寄主、躲避敌害、交配、转移等行为中发挥关键作用。嗅觉受体是昆虫嗅觉系统中一类重要的功能蛋白。本文选取从中红侧沟茧蜂触角cDNA文库鉴定一个嗅觉受体基因MmedOr2序列片段,采用RACE技术克隆获得中红侧沟茧蜂嗅觉受体基因MmedOr2的全长序列。通过实时荧光定量PCR解析了该基因在中红侧沟茧蜂不同发育阶段、不同组织部位以及交配前后的转录表达谱。结果表明, MmedOr2在触角中特异性表达,且在雌蜂触角中表达量显著高于雄蜂触角。雌、雄蜂羽化后分别在第3 d和第4 d MmedOr2表达量达到最高,该基因转录表达量达到最高后逐渐下降。另外,交配后雌蜂MmedOr2表达量显著下降。根据以上研究结果,我们推测 MmedOr2可能是性信息素受体,在中红侧沟茧蜂寻找配偶等行为中发挥功能。     

表达aiiA基因多黏芽胞杆菌工程菌构建与功能分析

AiiA蛋白能够专一性地水解革兰氏阴性菌分泌的信号分子,从而抑制其致病基因的表达,减弱致病性。根据NCBI上公布的蜡状芽胞杆菌ATCC14579的aiiA序列设计引物,从苏云金芽胞杆菌Bacillusthuringiensis NBIN-861中扩增得到aiiA基因（GenBank登录号：MG704113）,全长基因约750 bp。将aiiA基因插入大肠杆菌表达载体pET-28a和芽胞杆菌表达载体pBMB1A中,构建重组表达载体pETaiiA和pBMaiiA,pETaiiA转化大肠杆菌BL21（DE3）,pBMaiiA转化多黏类芽胞杆菌NR1,获得重组工程菌BLaiiA和BPaiiA。SDS-PAGE和蛋白质谱鉴定表明AiiA蛋白均成功表达,利用指示菌紫色杆菌CV026检测发现目的蛋白具有水解N-酰基高丝氨酸内酯活性。其中纯化的AiiA蛋白（1.13 mg/mL）和重组菌BPaiiA浓缩的发酵上清液中的AiiA蛋白活性较高（透明圈直径分别为16和18 mm）,马铃薯致病性试验和抑菌试验结果表明该蛋白对胡萝卜欧文氏菌具有一定的抗病活性,但不具有抑菌活性。多黏芽胞杆菌NR1和重组菌BPaiiA发酵产生的抑菌物质含量均为1.2%～1.3%,具有良好的抑菌效果。本研究为构建更有效的生物防治菌株奠定了理论基础。     

菜粉蝶Pain离子通道基因的克隆和功能研究

通过克隆十字花科蔬菜重要害虫菜青虫Pieris rapae瞬时感受器电位通道中的Painless（Pain）基因,实现它的体外功能性表达,为进一步研究其在鳞翅目昆虫中的生理功能提供重要依据。根据菜青虫的转录组数据,采用RT-PCR克隆菜青虫Pain基因得到完整开放阅读框;利用哺乳动物表达系统在体外表达菜青虫Pain离子通道。鉴定出菜青虫Pain基因是GenBank登录号为NW_019093434.1的序列。其完成开放阅读框由2850个核苷酸组成,编码949个氨基酸。预测蛋白分子量为108.3 kDa,理论等电点pI为5.37。预测该基因所编码蛋白序列有2个结构域,分别是包含8个锚蛋白重复序列的锚蛋白结构域和6个跨膜区的跨膜结构域。氨基酸序列比对结果显示菜青虫Pain和家蚕、帝王蝶、小菜蛾以及烟草天蛾Pain的序列相似度都高达70%以上,但与黑腹果蝇Pain的序列相似度仅有31%。进化分析结果显示菜青虫Pain离子通道和小菜蛾以及帝王蝶的Pain离子通道的亲缘关系最近。体外钙流检测结果表明,菜青虫Pain离子通道可被43℃缓冲液激活,这说明菜青虫Pain离子通道可以感受高温。     

花生HyPGIP基因克隆及抗叶腐病表达分析

本文采用基因克隆和生物信息学方法研究了花生Hy PGIP基因及编码蛋白的基本性质和生物学功能,并通过测定接种叶腐病菌后花生植株内PG酶的活性变化和PGIP蛋白的生成量变化,以及Hy PGIP基因瞬时表达分析,探讨了PGIP蛋白与寄主抗病性关系。结果表明,受叶腐病菌侵染的花生植株中,抗病品种的PG酶活性都明显低于感病品种,而生成的PGIP蛋白量都比感病品种显著多,暗示PGIP蛋白与花生叶腐病抗性有关。经基因克隆和测序获得HyPGIP基因全长序列为1 029 bp,编码342个氨基酸,无内含子,终止密码子为TGA,与已报道的五个花生PGIP序列的同源性都很高;结构预测发现该序列存在8个LRR结构域,存在信号肽,疏水性较强,定位于细胞壁上;RT-PCR显示,经接种叶腐病菌处理后,花生植株中的PGIP基因表达量明显增加。     

黏虫保幼激素环氧水解酶基因MsJHEH2的克隆与生物学功能

保幼激素环氧水解酶（juvenile hormone epoxide hydrolase,JHEH）是调控保幼激素（juvenile hormone,JH）滴度的重要降解酶。本文在黏虫体内克隆得到一条具有EHN环氧水解酶超家族结构域的保幼激素环氧水解酶MsJHEH2基因cDNA序列（GenBank登录号：MT802192）,长度1533 bp,开放阅读框（ORF）为1389 bp,编码462个氨基酸,推测分子量和等电点分别为52.42 kDa和7.07。表达模式分析发现,MsJHEH2在黏虫各个龄期与组织中均有表达,其中在蛹期和中肠中表达量最高。RNA干扰处理4龄幼虫6 h后的基因沉默效率最高,为64.86%,此时黏虫体内JH滴度上升为对照的1.58倍。该基因沉默后对黏虫无明显致死作用,但导致其蛹历期延长、羽化率降低。本研究表明MsJHEH2可以通过调节JH含量进而影响黏虫生长发育进程。     

Cloning,characterisation and expression profiling of the cDNA encoding the ryanodine receptor in diamondback moth,Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae)

BACKGROUND: The rynodine receptors (RyRs) are the main targets of diamide insecticides such as chlorantraniliprole. To provide the basis for a good understanding of the molecular mechanisms of diamide insecticide resistance, an RyR gene from Plutella xylostella was cloned and characterised in the present paper. RESULTS: A full‐length cDNA sequence of RyR was cloned from P. xylostella through RT‐PCR and rapid amplification of cDNA ends (RACE). The gene (named PxRyR1) is 15 753 bp long, with an open reading frame of 15 354 bp, encoding a predicted RyR of 5117 amino acids. An alternative splicing of the PxRyR1 was also cloned and named PxRyR2. The PxRyR1 shares 77–93% identity with other insect RyRs. Quantitative real‐time PCR analysis showed that the PxRyR was expressed at a high level in second‐instar larvae and adults, at a low level in prepupae and pupae and abundantly in the body wall muscle and head (respectively 6.00 and 3.12 times the expression in the gut). Western blot analysis with anti‐RyR antibodies showed that the RyR was mainly present in the body wall muscle and head, but barely present in the haemocyte and gut. CONCLUSIONS: There are at least two alternative splices of PxRyR expressed in all developmental stages and tissues in P. xylostella at various levels. The results provided the basis for further understanding of the mechanisms of resistance to diamide insecticides in P. xylostella. Copyright © 2012 Society of Chemical Industry     

禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)纤维素结合 蛋白基因(Ha-cbp-1)的克隆和序列分析

 禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)是中国小麦上的重要病原线虫。纤维素结合蛋白基因是一种重要的植物线虫寄生和致病相关基因。用同源克隆的方法从禾谷孢囊线虫寄生前二龄幼虫中克隆出一种纤维素结合蛋白新基因Ha-cbp-1（GenBank 注册号GQ178086）cDNA序列。Ha-cbp-1基因cDNA包含1个开放阅读框,编码131个氨基酸残基的蛋白质,预测蛋白由1个长度为18氨基酸残基的信号肽和1个纤维素结合区域（CBD）组成。Ha-cbp-1的基因组DNA序列含有2个内含子。预测的禾谷孢囊线虫纤维素结合蛋白（HA-CBP-1）序列与大豆孢囊线虫纤维素结合蛋白（HG-CBP-1）序列有60%的同一性和76%的相似性,与甜菜孢囊线虫纤维素结合蛋白（HS-CBP-1）序列有60%的同一性和75%的相似性。本研究首次从禾谷孢囊线虫中成功克隆出CBP蛋白基因。     

花椒窄吉丁气味结合蛋白AzanOBP5的克隆与表达

为进一步明确花椒窄吉丁Agrilus zanthoxylumi气味结合蛋白AzanOBP5在昆虫嗅觉识别过程中的功能,基于花椒窄吉丁转录组数据(SUB6796283)利用cDNA末端快速扩增技术对花椒窄吉丁气味结合蛋白基因AzanOBP5进行全长克隆并进行生物信息学分析;通过实时荧光定量检测技术测定基因AzanOBP5在成虫不同组织中的表达情况。结果显示,克隆获得基因AzanOBP5全长740bp(GenBank登录号为MT318834),5''端非编码区为172bp,3''端非编码区114bp,开放阅读框453bp,编码150个氨基酸。序列分析表明,AzanOBP5氨基酸序列与苹果小吉丁Agrilus mali AmalOBP5的氨基酸序列一致性最高。成功构建pET-21a-AzanOBP5重组质粒并在大肠杆菌Escherichia coli中表达,经过诱导和纯化条件的优化及Western blot鉴定,得到的融合蛋白His-AzanOBP5大小符合预期。基因AzanOBP5在雌雄成虫的不同组织中均有表达,其中在成虫腹部的表达量最高。表明花椒窄吉丁气味结合蛋白基因AzanOBP5除参与嗅觉识别过程外,还可能具有其他生理功能。     

黑尾叶蝉NcPGRP基因克隆及表达模式分析

为明确黑尾叶蝉肽聚糖识别蛋白(Nephotettix cincticeps peptidoglycan recognition protein,Nc PGRP)的功能,利用RT-PCR克隆长度为552 bp的Nc PGRP开放阅读框,其编码蛋白大小为19.9 k D,无信号肽,含3个锌离子结合/酰胺酶催化位点,1个二氨基庚二酸型(Dap型)肽聚糖识别位点。系统发育分析表明,Nc PGRP与其他昆虫亲缘关系较远。利用显微注射技术对黑尾叶蝉进行病原细菌诱导,定量PCR结果显示Nc PGRP在受大肠杆菌及藤黄微球菌刺激后,其转录水平显著上调。组织分布研究表明,Nc PGRP的m RNA在各组织中均有表达,且头部表达量最高。黑尾叶蝉取食感染水稻普通矮缩病毒RDV的水稻后,Nc PGRP转录水平受抑制。本文研究表明,Nc PGRP是一种诱导型表达的PGRP,黑尾叶蝉感染RDV能显著抑制其转录,进而削弱黑尾叶蝉免疫能力,这可能有利于RDV与黑尾叶蝉共生。     

二化螟dsRNA降解酶基因的克隆与表达分析

为解析二化螟Chilo suppressalis体内参与降解双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)的关键核酸酶的功能,克隆二化螟不同的非专一性核酸酶（non-specific nuclease,NUC）基因,并对这些基因进行生物信息学分析和组织定量表达分析,同时对dsRNA降解酶（dsRNA degrading nuclease,dsRNase）活力的组织分布进行研究。结果显示,共克隆获得5个NUC基因,其中有4个编码dsRNase亚家族基因（CsdsRNase1～CsdsRNase4）和1个编码Endonuclease G亚家族基因（CsEndoG）。5个NUC基因的开放阅读框核苷酸序列长度范围为828～1 338 bp,编码275～445个氨基酸残基,其分子量大小为31.68～49.57 kD,预测等电点为5.48～9.42。CsdsRNase1和CsdsRNase2含有信号肽序列,两者相似度极高,且与家蚕Bombyx mori和斜纹夜蛾Spodoptera litura中具有dsRNA降解酶活力的dsRNase同源聚类;CsdsRNase1和CsdsRN...     

滞育七星瓢虫酰基辅酶AΔ11去饱和酶基因的克隆及表达分析

去饱和酶（Fatty acid desaturase,FAD）是生物体不饱和脂肪酸合成中的关键酶,酰基辅酶AΔ11去饱和酶基因是其中重要的一种。本试验基于七星瓢虫Coccinella septempunctata L.转录组数据,利用RT-PCR和RACE技术从滞育七星瓢虫中克隆得到酰基辅酶AΔ11去饱和酶基因全长,并命名为CsFadΔ11（GenBank登录号：MF458996）,该基因全长1447 bp,开放阅读框（ORF）1095 bp,编码364个氨基酸,预测蛋白质分子量为42.99 kD,等电点（pI）为8.87,无信号肽。氨基酸序列分析结果表明,CsFadΔ11有3个组氨酸富集区和6个跨膜结构域,与膜翅目的内华达古白蚁Zootermopsis nevadensis同源性较高。利用实时荧光定量PCR技术研究其时间表达模式,发现CsFadΔ11基因在七星瓢虫初羽化、滞育诱导10 d、滞育诱导20 d、滞育初期、滞育后期、滞育解除期以及正常发育状态下均有所表达,且在滞育早期表达量最高,其次是在滞育解除个体中。其整体表达趋势与相应时期脂积累变化情况基本相符,推测CsFadΔ11基因参与七星瓢虫脂积累调控,并进一步影响七星瓢虫滞育。