桔小实蝇takeout基因的克隆和序列分析及时空表达

采用RT-PCR及RACE技术克隆了桔小实蝇(Bactrocera dorsalis(Hendel))takeout基因的cDNA全长序列,命名为BdorTO。测序结果表明:BdorTO开放阅读框全长747 bp,编码248个氨基酸,相对分子质量约为28.15×103,等电点为5.29。Signal P软件分析表明,该蛋白N端具21个氨基酸的信号肽,为分泌型蛋白。氨基酸序列比对表明,BdorTO蛋白与其他昆虫TO蛋白的序列一致性较低,其中与刺舌蝇(Glossina morsitans)的序列一致性最高,一致性值为48.6%。荧光定量PCR分析表明,BdorTO在触角中的表达量最高,推测BdorTO可能参与了桔小实蝇嗅觉感受过程;在雄虫生殖节中的表达量明显高于雌虫生殖节,提示BdorTO可能与桔小实蝇雄虫的生殖生理过程密切相关。     

桔小实蝇丝氨酸蛋白酶基因（BdorSer）的克隆与表达分析

【目的】克隆桔小实蝇丝氨酸蛋白酶基因（Bactrocera dorsalis serine protease,BdorSer）,研究BdorSer在不同组织和不同发育时期的表达情况,探索其可能参与的生理过程。【方法】采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆BdorSer,对其编码蛋白氨基酸序列信息和进化关系进行分析;采用实时荧光定量PCR（real-time PCR）方法,研究BdorSer mRNA在桔小实蝇不同组织及不同发育时期的相对表达量。【结果】克隆获得了BdorSer,该基因ORF全长1 239 bp。氨基酸序列一致性分析表明,BdorSer与拟暗果蝇（Drosophila pseudoobscura）丝氨酸蛋白酶（登录号XP_001352960）氨基酸序列的一致性最高,为65.8%。实时荧光定量PCR分析表明,BdorSer mRNA在桔小实蝇雌雄虫的不同组织中都有表达,且在触角中的表达量最高,分别是雌虫胸部的43.6和26.8倍。BdorSer mRNA在生殖节中表现出较大的性别差异表达特征,雄虫生殖节中的mRNA表达量是雌虫的18.25倍。BdorSer mRNA几乎在昆虫发育的各个时期都有表达,其中在卵及1,2,3龄幼虫中的表达量分别是10 d 蛹的 0.68,1.63,4.31和15.8倍。BdorSer mRNA随蛹的发育其表达量逐渐减低,1,4,7 d蛹中的表达量分别是10 d蛹的325,125和41倍。【结论】克隆获得了BdorSer,其表达的BdorSer蛋白可能在雄虫的生殖生理中发挥了作用,同时也可能参与了桔小实蝇的变态发育过程,尤其是1 d蛹的发育过程。     

荔枝蝽Tessaratoma papillosa卵黄原蛋白及受体的序列及时空表达分析

【目的】为荔枝蝽Tessaratoma papillosa的产卵繁殖行为提供分子层面的理论基础,并为荔枝蝽防治的靶点筛选提供有益思路。【方法】采用转录组测序的方法,对荔枝蝽不同发育时期及组织进行转录组测序。通过筛选荔枝蝽的转录组数据和分子克隆的方法获得荔枝蝽卵黄原蛋白及其受体基因,并利用实时荧光定量PCR(qRTPCR)分析其在不同发育阶段和组织部位的时空表达情况。【结果】获得荔枝蝽3个卵黄原蛋白基因(T.papi_Vg1,T.papi_Vg2,T.papi_Vg3)和1个卵黄原受体蛋白基因(T.papi_VgRs)。对4个基因进行分析,发现其均具有典型的保守结构域,是典型的昆虫Vg和VgRs基因。从进化关系看,荔枝蝽的Vg和VgRs基因的分子进化与物种之间的进化关系较为匹配。qRT-PCR结果显示Vg1基因在雌虫各个组织中表达量都比较高,雄成虫中仅在淋巴液中表达量较高,而Vg2和Vg3基因仅在雌虫脂肪体中较高表达。VgRs的表达与Vg的表达部位基本一致,在雌虫卵巢中表达量最高,其次是雌虫、雄虫淋巴液和若虫的脂肪体当中,在若虫触角、雄虫触角和雄虫精巢中也有少量表达。【结论】获得了荔枝蝽3个卵黄原蛋白基因和1个卵黄原蛋白受体基因,对其结构和进化关系进行探讨,并对其时空表达情况进行分析,为后续对荔枝蝽新防治靶标的筛选奠定基础。     

黏虫溶菌酶基因Mswly的克隆与真核表达

为了研究溶菌酶在害虫抵抗虫生真菌中的作用及分子机制,以黏虫为试验材料,利用RT-PCR和RACE技术获得黏虫溶菌酶基因Mswly的全长序列,同时采用体外真核表达系统对Mswly基因进行蛋白质表达。克隆、测序后分析表明,Mswly基因的cDNA全长为652 bp(GenBank登录号为MG692501),开放阅读框序列长度为426 bp,编码141个氨基酸。其编码蛋白质分子质量为16.26 ku,理论等电点为6.57;含有信号肽,剪切位点在第20个和21个氨基酸之间;含有溶菌酶活性所需要的谷氨酸和天冬氨酸活性位点。系统进化树分析表明,Mswly与其他物种的C型溶菌酶聚集在一起,说明Mswly为C型溶菌酶。Western blotting结果显示,Mswly重组蛋白大小约17 ku,与预期分子质量大小一致,说明Mswly基因在昆虫Sf9细胞系能够高效表达。综上,从黏虫脂肪体中克隆得到了1个C型溶菌酶基因Mswly的完整cDNA序列,并将其在草地贪夜蛾细胞系Sf9中进行了高效表达。     

绿盲蝽G蛋白偶联受体激酶2基因（AlGRK2）的表达分析及在绿盲蝽生长发育中的功能

【目的】克隆绿盲蝽（Apolygus lucorum）G蛋白偶联受体激酶2基因（AlGRK2）cDNA序列,明确其时空表达谱,阐明外源蜕皮激素（20E）对AlGRK2表达的影响,分析AlGRK2在绿盲蝽生长发育中的作用,为进一步研究其在蜕皮激素信号转导通路中的功能打下基础。【方法】RACE法克隆获得AlGRK2全长,实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析不同日龄绿盲蝽及雌成虫不同组织中AlGRK2的表达谱,分析外源20E诱导及RNAi处理后,AlGRK2 mRNA表达的应答反应及对绿盲蝽生长发育主要参数（发育历期、若虫体重及成虫羽化率）的影响。【结果】AlGRK2 cDNA序列全长2 715 bp,开放阅读框2 106 bp,编码701个氨基酸,ExPASy预测其蛋白分子量为80.2 kD,理论等电点为6.56;蛋白结构分析显示AlGRK2包含4个结构域,即G蛋白信号调节区（RGS,54—175 aa）、丝氨酸/苏氨酸激酶结构域（S-TKc,191—454 aa）、丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶的伸展部分（S-TK-X,455—534 aa）和PH结构域（PH,558—655 aa）,其中PH结构域是GRK2蛋白的典型结构域;系统发育分析结果表明,绿盲蝽GRK2与茶翅蝽GRK2亲缘关系最近;AlGRK2在绿盲蝽1—16日龄虫体内均有表达,mRNA表达量呈现出波动式下降的模式,在绿盲蝽初始龄期的表达量较高,而在末龄期的表达量显著下降;AlGRK2在绿盲蝽雌成虫卵巢和脂肪体中高表达,在胸与足中的表达量较低;外源20E处理后,AlGRK2在绿盲蝽1日龄和3日龄表达量显著下调,AlGRK2在雌成虫各组织中均表达上调,在卵巢及脂肪体中上调幅度最大,相反的是,20E信号通路中PLC抑制剂U73122处理的AlGRK2表达量下调;绿盲蝽若虫发育历期、末龄若虫体重和成虫羽化率均显著下降,相反的是,U73122处理组若虫期的发育历期显著延长;此外,与注射dsGFP处理组相比,注射dsAlGRK2处理后绿盲蝽的AlGRK2表达水平显著下降,若虫死亡率及发育历期显著增加,而成虫羽化率和5龄若虫体重均显著下降。【结论】AlGRK2在绿盲蝽体内的表达谱显示出发育阶段特异性和组织特异性;外源20E抑制剂及RNAi处理后,均可抑制AlGRK2的表达,同时还可对绿盲蝽生长发育产生不利影响,表现为延缓绿盲蝽的发育进度、降低5龄若虫体重及成虫羽化率。     

黄曲条跳甲RCN基因的克隆与表达

【目的】克隆黄曲条跳甲钙离子结合蛋白（reticulocalbin, RCN）,并分析其序列特征和表达谱。【方法】结合转录组测序及荧光定量PCR技术,鉴定和分析黄曲条跳甲钙离子结合蛋白基因的序列特征、功能及表达谱。【结果】获得的黄曲条跳甲RCN基因的cDNA序列全长为1 197 bp,开放阅读框为984 bp,共编码327个氨基酸残基。其蛋白分子含有5个亮氨酸拉链结构域（EF-hand）,与钙离子结合的模体可能为DX（N/D）X（D/N）XXXXXXE。cDNA序列的系统发育分析表明,黄曲条跳甲的RCN与赤拟谷盗的亲缘关系最近。荧光定量PCR分析表明,RCN在黄曲条跳甲雌雄成虫的不同部位都有表达,具有一定的广谱性,其中在头部和中肠的表达量相对较高;触角中雌虫的相对表达量是雄虫的1.9倍,而在生殖系统中,雄虫的相对表达量是雌虫的2.1倍。【结论】成功鉴定了黄曲条跳甲的一种钙离子结合蛋白基因,初步分析了该基因与钙离子结合的模体序列及在虫体不同部位转录水平的表达情况。     

烟夜蛾气味受体OR18基因克隆及组织特异性表达

应用RT-PCR和实时荧光定量PCR技术,从烟夜蛾雄虫触角中克隆气味受体目的基因,分析鉴定了其在烟夜蛾不同组织的特异性表达情况.序列分析结果表明,目的基因为新的烟夜蛾气味受体基因,命名为HassOR18(GenBank登录号:HM750915).该基因阅读框架全长1 197 bp,编码398个氨基酸,推测编码蛋白质的相对分子质量为46.6 kD,等电点为5.82.氨基酸序列比对表明,烟夜蛾气味受体HassOR18与其他夜蛾科昆虫OR18的氨基酸序列一致性均达80％以上.实时荧光定量PCR结果显示,HassOR18仅在雌雄虫触角中和雌虫喙内表达,而且在雄虫触角内的表达量远高于在雌虫触角和喙内的表达量,推测该基因可能参与性信息素的识别.     

豌豆蚜温度受体基因Painless的克隆及时间和组织表达

【目的】从豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）触角中克隆候选的温度受体基因--Painless,分析该基因所编码的蛋白结构特点,研究该基因在昆虫不同发育时期和不同组织中的表达谱,探讨该基因的功能。【方法】通过生物信息学的方法,使用果蝇（Drosophila melanogaster）Painless从豌豆蚜基因组数据库AphidBase中预测ApisPainless的假定全长序列,之后根据预测得到的假定全长序列,使用Primer premier 5.0 设计全长引物,使用RT-PCR方法从豌豆蚜触角cDNA中克隆ApisPainless的全长序列,并应用DNAMAN软件对预测序列与克隆序列进行比对,确定克隆序列与预测序列一致后,使用在线工具SMART（simple modular architecture research tool）对克隆得到的ApisPainless蛋白结构进行预测,分析其序列N端的锚蛋白重复序列及跨膜域,通过使用在线比对软件Clustal Omega对ApisPainless与DmelPainless的3个可变剪切型（isoform A、B、C）进行多序列比对,分析ApisPainless的可变剪切类型,通过构建昆虫TRP（transient receptor potential）离子通道超家族的进化树,分析ApisPainless的进化地位,并通过绘图直观地比较TRPA亚家族4个成员TRPA1、Painless、Pyrexia和Water witch的序列长短及N端锚蛋白重复序列的差异,使用实时定量荧光PCR技术,研究ApisPainless在1-4龄若虫以及成虫这5个不同发育时期的相对表达量,以及其在豌豆蚜成虫的触角、头、足和胸腹这4个不同组织中的相对表达量。【结果】预测并克隆得到ApisPainless全长序列,该基因的全长序列为2 832 bp,编码943个氨基酸,蛋白结构分析表明ApisPainless具有8个锚蛋白重复序列以及6次跨膜结构,通过序列比较发现ApisPainless与DmelPainless isform A的相似性最高,达到42.3%。进化树分析结果表明昆虫TRP超家族分为TRPA、TRPC、TRPM、TRPN、TRPV、TRPP和TRPML 7个亚家族,而ApisPainless聚类于TRPA亚家族Painless一支,在TRPA亚家族TRPA1、Painless、Pyrexia和Water witch这4个成员中,TRPA1的序列最长,约为1 200个氨基酸,其后依次是Water witch、Pyrexia和Painless,氨基酸数目约有920-1 000个。从N端的锚蛋白重复序列上看,Water witch和Pyrexia约有9个重复序列,Painless约为8个,而TRPA1则高达15-16个,发育时期表达谱分析结果显示ApisPainless在豌豆蚜的各个发育阶段均有表达,其中以1龄若虫期表达量最高。组织表达谱分析结果显示,ApisPainless在豌豆蚜的触角、头、足和胸腹各组织中均有表达,其中以在触角中的表达量最高,足中的表达量居其次。【结论】克隆得到的ApisPainless是TRPA亚家族Painlss基因,其在触角及足中表达量高,推测其功能可能类似于果蝇的Painless,参与高温伤害识别、机械刺激识别及味觉探测等过程。     

橘小实蝇α1微管蛋白基因的克隆和表达分析

利用RT-PCR和RACE方法克隆获得橘小实蝇α1微管蛋白基因的cDNA全长序列,命名为α1-Bdortub。测序结果表明,α1-Bdortub开放阅读框全长1 353 bp,编码450个氨基酸残基。氨基酸序列比对表明,α1-Bdortub与黑腹果蝇α1-tubulin的氨基酸序列相似性最高,为99.8%。不同部位和不同时期的实时荧光定量PCR分析表明,α1-Bdortub在不同部位都有表达,雌虫翅中的表达是其生殖节中的12倍。从幼虫期到蛹期α1-Bdortub mRNA表达量逐渐提高;第1、2、3天幼虫中的含量分别为第10天蛹的0.71、1.16、4.01倍;在第1、4、7天蛹中的含量分别为第10天蛹的4.22、13.2、18.5倍。结果提示,α1-Bdortub可能与橘小实蝇的发育有关。     

双委夜蛾3个信息素结合蛋白基因的分子鉴定及组织表达分析

[目的]本文旨在鉴定重要农业害虫双委夜蛾(Athetis dissimilis Hampson)的信息素结合蛋白(pheromone binding protein,PBP)基因,并分析其序列和组织表达特征,为进一步研究双委夜蛾的嗅觉感受机制奠定基础。[方法]基于双委夜蛾触角转录组数据获得3个PBP基因(Adis PBP1、Adis PBP2、Adis PBP3)的全长序列,通过RT-PCR对3个基因进行克隆和验证,利用RT-qPCR对3个基因在雌、雄成虫的组织表达谱进行分析。[结果]从双委夜蛾触角中克隆3个PBP基因的c DNA序列,3个基因Adis PBP1、Adis PBP2及Adis PBP3分别编码166、169和164个氨基酸,并具有6个保守的半胱氨酸、N端1个信号肽序列等该类基因的典型特征。聚类分析表明:这3个基因分别被聚到3个不同的PBP分支中,且均与同属害虫二点委夜蛾(Athetis lepigone)的相应PBP最近。表达谱分析显示:3个基因均仅在雌、雄虫触角中高表达; Adis PBP1在雄性触角的表达量显著高于雌性触角,而Adis PBP2和Adis PBP3在两性触角中的表达量相似; 3个基因雄、雌蛾触角的表达量差异(雄∶雌)分别为1.84、1.14和0.95,暗示其在性信息素及其他气味感受中的不同作用。[结论]克隆了双委夜蛾3个PBP基因的c DNA全长序列,明确了3个基因的组织表达谱及雌、雄表达差异,对3个PBP基因的可能功能进行了讨论。     

褐飞虱丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin2的克隆及其功能分析

【目的】 克隆鉴定褐飞虱（Nilaparvata lugens）丝氨酸蛋白酶抑制剂基因Nlserpin2,探明其表达模式和生物学功能。【方法】 基于褐飞虱转录组数据,利用PCR技术克隆Nlserpin2全长cDNA序列;利用生物信息学手段分析其核酸和蛋白序列特征;通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测其在褐飞虱不同发育时期（卵、1—5龄若虫和雌雄成虫）和初羽化雌成虫不同组织（脂肪体、肠道和卵巢）中的表达,以及病原真菌金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）侵染褐飞虱5龄若虫不同时间后的诱导表达模式;利用RNAi技术探明Nlserpin2基因沉默对褐飞虱5龄若虫存活率及抵御金龟子绿僵菌侵染能力的影响。【结果】 Nlserpin2 cDNA序列（GenBank登录号：KC355239）全长1 209 bp,编码402个氨基酸,含有serpin蛋白超家族所具有的典型serpin结构域和RCL区,且N端包含一段由27个氨基酸残基组成的信号肽。系统进化树分析表明,Nlserpin2与半翅目其他昆虫的serpin聚为一支,其中与白背飞虱（Sogatella furcifera）serpin亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,Nlserpin2表达具有明显的时空特异性,其在褐飞虱成虫中的表达量显著高于其他龄期,且在雄成虫中表达量最高;卵和低龄若虫（1—3龄）中Nlserpin2的表达量显著低于高龄若虫（4—5龄）,其中3龄若虫期最低;Nlserpin2在褐飞虱雌成虫肠道、脂肪体和卵巢中均有表达,且肠道中表达量显著高于脂肪体和卵巢。金龟子绿僵菌诱导2 d和3 d后Nlserpin2的表达量显著上调,但随着诱导时间的增加,Nlserpin2表达量呈回稳趋势。RNAi分析结果显示,显微注射dsNlserpin2可显著抑制Nlserpin2的表达水平。干扰Nlserpin2后褐飞虱5龄若虫的存活率以及对金龟子绿僵菌侵染的抵御能力均显著降低。与对照组相比,Nlserpin2干扰的褐飞虱在金龟子绿僵菌侵染5 d和8 d后的校正存活率分别下降了28.4%和31.0%,且均达到显著水平。【结论】 Nlserpin2在褐飞虱防御病原真菌侵染过程中发挥重要作用,可作为应用RNAi技术防控褐飞虱的潜在靶标和褐飞虱高毒力病原真菌遗传改良的资源基因。     

斜纹夜蛾普通气味结合蛋白基因SlitGOBP2的时空表达分析

[目的]分析斜纹夜蛾普通气味结合蛋白(GOBP)基因(SlitGOBP2)的时空表达模式,为深入研究Slit-GOBP2蛋白在斜纹夜蛾生长发育过程中的生理功能提供参考.[方法]以斜纹夜蛾为试验材料,分别收集并提取斜纹夜蛾卵、1~6龄幼虫、蛹共8个不同发育时期和雌、雄成虫触角、喙、胸、前足、中足、后足、腹部、翅膀共16个不同组织的RNA;以斜纹夜蛾Actin为内参基因,采用半定量RT-PCR分别对SlitGOBP2基因在雌、雄虫不同组织及不同发育阶段的基因表达模式进行比较分析.[结果]SlitGOBP2基因在斜纹夜蛾雌、雄虫的触角、喙、胸、前足、中足、后足、腹部和翅膀各组织中均有表达,其中在雌、雄虫触角中的表达水平均最高,在雌虫的喙、前足、后足和翅膀次之且明显高于雄虫的相应部位;雌、雄虫胸部和腹部的表达水平基本相同;而雌虫在中足的表达水平略低于雄虫.SlitGOBP2基因在斜纹夜蛾1~4龄幼虫和蛹后期均有表达,且在1龄幼虫和蛹后期中表达量相对较高,而在卵期、5和6龄幼虫中不表达.[结论]SlitGOBP2蛋白除具有取食、寻找寄主和产卵场所等基本功能外,雌虫可能还具有感受其他特殊信息素的功能.     

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。     

华山松大小蠹谷胱甘肽S-转移酶基因DaGSTe1的克隆与表达

【目的】克隆华山松大小蠹谷胱甘肽S-转移酶基因的全长序列,并对其序列特征及不同发育时期的表达规律进行研究,以揭示谷胱甘肽S-转移酶在华山松大小蠹克服寄主抗性及物质转运过程中的分子调控机制。【方法】采用RT-PCR和RACE克隆华山松大小蠹谷胱甘肽S-转酶基因全长cDNA序列,用实时荧光定量PCR检测该基因在华山松大小蠹幼虫、蛹和雌雄成虫中的表达情况。【结果】获得cDNA全长为973bp的华山松大小蠹谷胱甘肽S-转移酶基因,并命名为DaGSTe1(GenBank登录号:KJ637332),其编码一个由218个氨基酸组成的多肽,分子质量约为23.567ku,理论等电点为7.90。华山松大小蠹DaGSTe1与山松大小蠹DpGSTe1氨基酸序列的相似度最高,达94%。根据对系统发育树的分析推测,DaGSTe1属于Epsilon类谷胱甘肽S-转移酶。DaGSTe1蛋白三维结构包括一个N端结构域和一个C端结构域,其中N端结构域包括典型的4个β片层和3个α螺旋(β1α1β2α2β3β4α3),C端结构域包括5个α螺旋(α4α5α6α7α8)。DaGSTe1基因在华山松大小蠹不同发育期均有表达,其中在雄性成虫中的表达量最大,为幼虫和蛹的8倍,雌性成虫的4倍。【结论】克隆得到了华山松大小蠹谷胱甘肽S-转移酶家族基因DaGSTe1,推测该基因具有降解寄主毒素的作用,而且参与华山松大小蠹雄性特异性激素的转运过程。     

橘小实蝇羧酸酯酶基因BdCAREB1的克隆及其表达模式解析

【目的】在克隆获得橘小实蝇（Bactrocera dorsalis）1条羧酸酯酶基因全长序列的基础上,解析该基因在橘小实蝇不同发育阶段和组织以及经高效氯氰菊酯饲喂后的表达模式。同时结合之前完成的有关橘小实蝇羧酸酯酶生化特性以及增效剂处理研究结果,综合分析橘小实蝇羧酸酯酶对高效氯氰菊酯作用的应激反应,为明确羧酸酯酶对菊酯类杀虫剂的解毒代谢机制奠定基础。【方法】通过同源序列比对的方法,从橘小实蝇转录组数据中筛选出1条羧酸酯酶基因序列片段,利用cDNA末端快速扩增技术（RACE）扩增得到该基因的全长cDNA序列;应用生物信息学分析软件对该基因的开放阅读框、编码的氨基酸序列、分子量等信息进行预测,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,阐明其分子生物学特征。此外,分别提取橘小实蝇不同发育阶段以及3龄幼虫的中肠、脂肪体、马氏管和气管等组织的RNA,在内参基因稳定性评估筛选的基础上,运用qPCR的方法解析该基因在不同发育阶段和组织间以及药剂处理后的表达模式。【结果】从橘小实蝇转录组数据库中筛选出1条长度为1 028 bp的羧酸酯酶基因片段,通过对5′端和3′端进行RACE扩增分别得到长度为1 073和625 bp的目的片段,经序列拼接和验证后,确定该基因全长为1 872 bp,完整开放阅读框1 710 bp,编码569个氨基酸,推测其蛋白质分子量为63.3 kD,理论等电点6.38。该基因经序列比对命名为BdCAREB1,GenBank登录号为KF539980。基于最大似然法构建的系统发育树显示,该基因编码的蛋白质与双翅目昆虫的羧酸酯酶具有高度的同源性。分析其在不同发育阶段的表达模式发现,BdCAREB1在3龄幼虫期的表达量最高,其次为成虫期,而在卵期的表达量最低。在橘小实蝇3龄幼虫不同组织间的定量分析结果表明,BdCAREB1在脂肪体中表达水平最高,其次在中肠和马氏管的表达水平较低且接近,而在气管的表达量最低。经饲喂0.33 μg?g-1（药剂/饲料）的高效氯氰菊酯后检测BdCAREB1在整虫及组织间的表达情况发现,该基因在幼虫以及脂肪体中的表达量显著上调。【结论】橘小实蝇BdCAREB1的表达具有发育阶段和组织特异性,在幼虫期和脂肪体的表达量最高,并对高效氯氰菊酯处理表现出明显的应激反应,具有可诱导性。结合此前完成的橘小实蝇羧酸酯酶活性测定及增效剂研究结果,分析该基因很可能参与橘小实蝇对高效氯氰菊酯的解毒代谢。     

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。     

绵羊SYCE1基因的克隆及其在雄性生殖轴系中的表达

【目的】克隆分析绵羊联会复合中心组分蛋白1（synaptonemal complex central element protein 1,SYCE1）基因,检测其在雄性生殖轴系中的表达,探索SYCE1对雄性动物生殖发育的调控机制。【方法】以雄性绵羊（小尾寒羊）为研究对象,通过RT-PCR技术克隆SYCE1基因序列,并对该序列及其编码的蛋白进行生物信息学分析;利用qRT-PCR、Western blotting技术分析SYCE1在绵羊下丘脑-垂体-睾丸生殖轴及不同发育阶段（40日龄、3月龄和12月龄）睾丸中的表达情况;采用免疫组织化学染色方法检测SYCE1蛋白在不同发育阶段睾丸组织中的分布情况。【结果】核苷酸序列分析表明,SYCE1基因CDS全长972 bp,编码274个氨基酸。进化树结果表明,绵羊SYCE1氨基酸序列与山羊、欧洲普通牛、野牛、白尾鹿等的氨基酸同源性高;不同物种之间同源性分析发现,SYCE1基因在进化中高度保守;qRT-PCR、Western blotting检测结果表明,SYCE1 mRNA及其蛋白在绵羊的下丘脑、垂体、睾丸及附睾组织中均有表达,其中睾丸组织表达量极显著高于其他组织（P<0.01）,对于不同发育阶段的睾丸组织SYCE1表达水平随着绵羊年龄的增加逐渐升高;免疫组织化学染色结果显示,SYCE1蛋白在40日龄定位于睾丸间质细胞和少量精原细胞,在3月龄定位于睾丸初级精母细胞、精原细胞和间质细胞,在12月龄定位于睾丸初级精母细胞、次级精母细胞、精原细胞、间质细胞和支持细胞。【结论】SYCE1在雄性绵羊生殖轴和不同发育阶段睾丸中均有表达,随着绵羊年龄的增加SYCE1在睾丸组织中的表达水平逐渐上调,说明其与绵羊睾丸器官发育成熟度相关,推断其参与雄性绵羊生殖轴调控。     

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。     

中华蜜蜂嗅觉受体基因AcerOR141的克隆与表达分析

[目的]克隆鉴定中华蜜蜂Apis cerana cerana嗅觉受体基因AcerOR141,并对其全长序列和表达谱进行分析,为该基因的功能研究奠定基础。[方法]利用PCR扩增和基因克隆技术获得中华蜜蜂嗅觉受体基因AcerOR141的cDNA全长序列;利用多种生物信息学软件对该基因编码的氨基酸序列进行结构预测、序列比对和进化树分析;利用qRT-PCR技术检测该基因在1、5、10、15、20、25和30日龄工蜂各组织中的表达情况。[结果]AcerOR141 cDNA全长为1 659 bp,ORF序列长度为1 299 bp,编码432个氨基酸,有7个跨膜结构且N端位于胞内,无信号肽,第184～421位氨基酸之间存在一个昆虫嗅觉受体7tm-6 superfamily的保守结构域。序列比对和进化树分析表明,AcerOR141与西方蜜蜂AmelOR141的亲缘关系最近,氨基酸序列一致性高达91%。荧光定量PCR结果显示,AcerOR141 mRNA在工蜂触角和头部的表达较高,且极显著高于其他组织(P0.01);在胸、腹、足和翅膀中仅有微量的表达。[结论]克隆获得AcerOR141的全长cDNA序列,其编码产物具有昆虫嗅觉受体的典型结构特征;明确了该基因在中华蜜蜂成蜂触角和头部中有较高的表达,推测其表达产物为普通嗅觉受体蛋白,可能参与挥发性气味分子的识别过程。     

扶桑绵粉蚧环指蛋白基因的克隆及其序列特征与表达谱分析

【目的】克隆我国重要入侵生物扶桑绵粉蚧(Phenacoccus solenopsis Tinsley)环指蛋白基因(PsRing3)序列,分析其序列特征与表达谱,为进一步揭示扶桑绵粉蚧环指蛋白基因的生理功能提供参考。【方法】用RACE方法克隆扶桑绵粉蚧环指蛋白基因,用生物信息学方法对其编码蛋白进行结构和系统进化分析,用实时荧光PCR方法研究其在各个虫态(卵期及1龄、2龄、3龄若虫和成熟雌虫)中的表达差异。【结果】克隆的扶桑绵粉蚧环指蛋白基因的开放阅读框包含678bp的片段,编码225个氨基酸。多序列比对表明该蛋白非常保守。系统进化树分析表明,扶桑绵粉蚧与半翅目的豆无网长管蚜(Acyrthosiphon pisum)聚为一支,然后与人体虱(Pediculus humanus corporis)相聚。环指蛋白基因在扶桑绵粉蚧各个虫态均有表达,但以卵期最高,1龄、2龄若虫和成熟雌虫表达量相当。【结论】成功克隆了扶桑绵粉蚧环指蛋白基因,其在不同虫态中的差异表达为进一步揭示该基因在虫体中的生理功能奠定了基础。