长白山区中华蜜蜂mtDNA非编码区至COⅠ基因PCR及序列分析

为了揭示长白山区中华蜜蜂种型的分子特点,选取其线粒体DNA（mtDNA）非编码区至COⅡ基因段的序列为研究对象,设计并合成了一种理想的用于扩增中华蜜蜂mtDNA非编码区至COⅡ基因段的引物对E2’/H2’,结果可以获得418bp有效的核酸序列;该序列上A＋T含量占84.45%,而G＋C的含量只有15.55%,序列里长白山区中华蜜蜂与意大利蜜蜂在核苷酸水平上的种间序列相似性为81.71%,并且序列具有丰富的限制性核酸内切酶的酶切位点,其中,52位上的MseⅠ的酶切位点属于长白山区中华蜜蜂的特异酶切位点,53位处出现一个SNP位点,属于由碱基C转换为碱基T的转换型突变,这也进一步证明了蜜蜂mtDNA非编码区是进化速度较快的区域。长白山区中华蜜蜂mtDNA非编码区至COII基因段序列结果已经获得美国国家生物信息（NCBI）网站GenBank的登录号,登录号为FJ494922。     

长白山区中华蜜蜂mtDNA非编码区至COII基因PCR及序列分析

为了揭示长白山区中华蜜蜂种型的分子特点,选取其线粒体DNA(mtDNA)非编码区至COII基因段的序列为研究对象,设计并合成了一种理想的用于扩增中华蜜蜂mtDNA非编码区至COII基因段的引物对E2’/H2’,结果可以获得418bp有效的核酸序列;该序列上A+T含量占84.45%,而G+C的含量只有15.55%,序列里长白山区中华蜜蜂与意大利蜜蜂在核苷酸水平上的种间序列相似性为81.71%,并且序列具有丰富的限制性核酸内切酶的酶切位点,其中,52位上的MseI的酶切位点属于长白山区中华蜜蜂的特异酶切位点,53位处出现一个SNP位点,属于由碱基C转换为碱基T的转换型突变,这也进一步证明了蜜蜂mtDNA非编码区是进化速度较快的区域。长白山区中华蜜蜂mtDNA非编码区至COII基因段序列结果已经获得美国国家生物信息(NCBI)网站GenBank的登录号,登录号为FJ494922。     

云南省烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因克隆及序列分析

以从云南省主要烟区烟草上分离到的烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus, TMV）和黄瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus, CMV）的RNA为模板,采用RT-PCR技术,对TMV云南分离物（TMV-YN）的外壳蛋白（Coat protein,CP）基因及3’端非编码区和CMV云南分离物（CMV-YNa）的CP基因进行了cDNA克隆和序列测定。结果表明,TMV-YN的cDNA全长684个碱基（EMBL登录号为AJ239099）,通过GenBank进行同源性比较发现：其5'端的480个碱基为CP基因,编码159个氨基酸;3'端的204个氨基酸为非编码区;此CP基因与TMV-U1株系和TMV韩国普通株系核苷酸同源性均为100%。CMV-YNa的CP基因全长657个碱基（EMBL登录号为AJ239098）,编码218个氨基酸;此CP基因与CMV亚组 I 的CMV-RB株系、CMV-117F株系和CMV-Y株系的核苷酸同源性分别为96%、93%和92%。     

东北黑蜂（Apis mellifera ssp.）亲缘关系的分析

 【目的】从分子水平揭示东北黑蜂与欧洲黑蜂、意大利蜜蜂、卡尼鄂拉蜂、喀尔巴阡蜂、安拉托利亚蜂、高加索蜂以及非洲类型的西方蜜蜂的亲缘关系,为东北黑蜂分类地位的正确认识及其合理保护提供参考。【方法】对来自东北黑蜂国家级自然保护区内9个乡镇的东北黑蜂与上述西方蜜蜂的线粒体DNA（mtDNA）tRNAleu～COⅡ序列进行PCR扩增;同时取部分PCR产物进行DraⅠ酶切分析;并根据酶切类型对相应的PCR产物经纯化、克隆和测序后进行序列分析,并构建Neighbor-Joining(NJ)聚类图。【结果】东北黑蜂mtDNA tRNAleu～COⅡ序列长度为526 bp,P序列缺失,Q序列有5个位点出现碱基转换（4T?C、1A?G）,1个碱基颠换（1A?T）;只有一种DraⅠ酶切类型,其酶切片段长度分别为422、64、47和41 bp,同DNAMAN软件分析的酶切位点一致;其序列特征和酶切类型同西方蜜蜂线粒体C、O分支相似,而与A分支的非洲蜜蜂、M分支的欧洲黑蜂存在较大差异;根据NJ聚类图,东北黑蜂属于线粒体O分支。MtDNA tRNAleu～COⅡ的序列特征和DraⅠ酶切分析表明,东北黑蜂属于线粒体O分支,与同一分支的高加索蜂、安拉托利亚蜂亲缘关系最近,与C分支的意大利蜜蜂、卡尼鄂拉蜂、喀尔巴阡蜂亲缘关系次之,而与M分支的欧洲黑蜂和A分支的非洲蜜蜂亲缘关系较远。【结论】根据NJ聚类图,东北黑蜂处于安拉托利亚蜂和高加索蜂之间,东北黑蜂是否是这两个地理亚种的混合种群,或能否算一个新的地理亚种,还有待进一步的研究。     

9个地方绵羊品种mtDNA D-loop高变区序列分析

对中国9个绵羊品种的103个个体mtDNA D-loop高变区(763 bp)进行了研究,结果表明:获得的序列长度范围为522～683 bp,可归为21种分子类型,各分子类型在绵羊品种间分布趋于一致,不存在特异性,而在品种内却存在异质性;绵羊mtDNA D-loop区序列长度变异主要是由于75 bp基元重复序列重复次数的不同(2、3或4个)和少数碱基的插入或缺失造成的;103个个体mtDNA D-loop区序列中A T碱基组成比例(64.7%)明显高于G C碱基组成比例(35.3%),说明了绵羊mtDNA D-loop区是A、T碱基富集区,且为高突变区,碱基突变类型包括转换、颠换、插入和缺失,且碱基转换频率远高于碱基颠换频率.     

中华蜜蜂蜂毒蛋白酶基因cDNA片段的克隆及序列分析

为从中华蜜蜂蜂毒中扩增蛋白酶(Protease)基因,根据意大利蜜蜂蜂毒蛋白酶基因(GenBank登录号NM_001011584)的保守区设计引物,从中华蜜蜂(Apis cerana cerana)工蜂毒腺中快速抽提总RNA,将从毒腺中扩增出的产物克隆到pGEM-T easy 载体上,导入大肠杆菌JM109,阳性克隆经双酶切鉴定后测序,将测序得到的中华蜜蜂蛋白酶基因与已知的意大利蜜蜂核苷酸序列比较,同源性为95.22%.氨基酸序列分别与意大利蜜蜂、玉米螟、胡蜂、冈比亚按蚊、棉铃象甲虫、埃及斑蚊、热带爪蟾、棕尾别麻蝇、广盐螯虾、亚马逊蝮蛇进行同源性比较,同源性分别为91.71%、46.70%、41.94%、41.21%、39.56%、38.38%、37.35%、36.17%、34.24%、28.49%.本试验首次成功从中华蜜蜂工蜂毒腺中扩增到长度为545 bp、编码蛋白酶的基因片段, 所得序列已提交GenBank,登录号为:EF547156,这为以后克隆该基因全长序列以及利用基因工程技术进行蜂毒产业化开发奠定一定的基础.     

枇杷Amyrin Synthase(AS)基因的5'RACE与3'RACE扩增及序列分析

以‘解放钟’枇杷(Eriobotrya japonica L.)叶片为材料,在前期获得保守区的基础上,采用RT-PCR结合RACE技术,扩增得到枇杷三萜合成途径中关键酶香树脂醇合成酶基因的5'和3'序列,并进行序列分析。结果表明,AS基因5'非编码区长96 bp;3'非编码区长321bp,在GenBank中更新的登录号为JX173279.2,结合已发表保守区序列,通过拼接,得到AS基因全长2 700 bp,含有一个2 283 bp的开放阅读框,编码760个氨基酸。生物信息学分析表明,该蛋白是定位于细胞核的蛋白,具有29个磷酸化位点,属于ISOPREN_C2_like超家族,含有Camelliol C synthase、squalene/oxidosqualene cyclases、Squalene cyclase多结构域,与苹果AS基因98%同源。     

民猪CIRP基因的克隆与冷诱导研究

采用生物信息学结合RT-PCR的方法,克隆民猪的冷诱导RNA结合蛋白(Cold inducible RNA-binding protein,CIRP)基因,获得3个变异体序列。猪CIRP变异体1基因cDNA长1 278 bp(GenBank登录号:HQ908794),编码172个氨基酸;变异体2基因cDNA长1 653 bp(GenBank登录号:HQ908795),编码182个氨基酸;变异体3基因cDNA长1 765 bp(Genbank登录号:HQ908796),编码144个氨基酸。CIRP变异体2与变异体1相比,在其编码区的第501碱基处,出现了一段375 bp的插入片段,该插入片段的第46～48个碱基为TAG,使翻译提前终止;变异体3与变异体2相比,在其编码区的第428碱基处,出现一段115 bp插入片段,该插入片段的第5～7个碱基为TGA,使翻译提前终止。3种转录变异体的核苷酸序列同源性为86.45%,氨基酸序列同源性为87%。冷诱导后,CIRP基因在肌肉中的表达水平出现显著升高(P<0.05)。     

中国境内不同地理型东方蜜蜂线粒体DNA tRNAleu～COⅡ基因多态性研究

 【目的】从线粒体水平上探讨中国境内不同地理型东方蜜蜂的系统发育关系，为东方蜜蜂亚种分化的研究及我国境内东方蜜蜂资源的保护与合理开发利用提供基础资料。【方法】采用公开的E2、H2引物对11个不同地理型东方蜜蜂线粒体DNA tRNAleu～COⅡ基因进行了PCR扩增、测序，并利用相关软件和网站进行了序列比较分析。【结果】该序列长度为471bp；序列中共有9个位点发生变异；序列相似性均在99%以上；限制性酶切分析表明：云南保山东方蜜蜂缺少一个SwaⅠ酶切位点；部分编码蛋白序列比对表明，海南海口和吉林安图东方蜜蜂各有一个氨基酸发生变异。与GeneBank上公开登录的国内外有关东方蜜蜂相关序列的比较表明，单纯利用非编码区序列对比，不能把日本蜜蜂同中国大陆的东方蜜蜂区别开来；COⅡ基因部分序列对比显示，东方蜜蜂的线粒体类型包括：日本-韩国型、中国大陆型、中国台湾型、马来西亚沙巴州-印度黑色蜜蜂型、中国海南型、印度黄色蜜蜂型、泰国南部型和印度黑色蜜蜂型。【结论】中国境内不同地理型东方蜜蜂存在着较明显的遗传分化，其中海南东方蜜蜂由于长期的海岛隔离形成了一个独特的类群，支持了通过形态学认定的海南东方蜜蜂为东方蜜蜂的一个新亚种的观点。本研究部分测序结果已在美国国家生物信息中心（NCBI）网站GeneBank上登录，登录号为：DQ385854，DQ388602～DQ388609。     

中华蜜蜂气味受体AcerOr1基因启动子克隆及序列分析

为获取中华蜜蜂气味受体AcerOr1基因启动子并分析调控元件,以前期获得的中华蜜蜂AcerOr1基因的cDNA序列为模板,设计特异性引物并采用染色体步移的方法,从中华蜜蜂基因组中克隆到AcerOr1基因部分序列及其5'侧翼区,并分析其调控元件组成。生物信息学分析结果表明,克隆产物长1 831 bp,3′侧翼序列与Gen Bank中AcerOr1基因序列的5'端序列同源性为92%;在1 100～1 139 bp处存在基础启动子,其序列为:5′-ATTATATAAATATTGCTCGTGGCAAAATGATTCATAAGT-3′,转录起始位点可能位于翻译起始密码子ATG上游621 bp处的碱基T,其可能性为0.98。除含有基本启动子元件(TATA-Box、CAAT-Box等)外,还存在与胚胎发育或组织发育相关的元件CF2-Ⅱ、NIT2、CdxA和与环境应激相关的元件HSF,表明AcerOr1基因在中华蜜蜂体内的转录和表达可能受到胚胎、组织及外界环境的调控。     

中华蜜蜂α-葡萄糖苷酶基因片段的克隆与序列分析

以意大利蜜蜂α-葡萄糖苷酶基因(GenBank登录号NM_001040259)的保守区设计引物,从中华蜜蜂(Apis cerana cerana)工蜂中提取总RNA,逆转录成cDNA,进行RT-PCR,将扩增产物克隆到pGEM-T easy载体上,导入大肠杆菌JMl09,阳性克隆经双酶切鉴定后测序,将测序得到的中华蜜蜂α-葡萄糖苷酶(alpha-glucosi-dase)基因与已知的意大利蜜蜂核苷酸序列比较,同源性为91.31%.氨基酸序列与意大利蜜蜂、黑腹果蝇、埃及斑蚊、冈比亚按蚊、印度蜜蜂、小蜜蜂、非洲爪蟾、日本蜜蜂、赤拟谷盗、尖音库蚊的同源性分别为90.83%、48.1l%,47.28%、45.74%、42.25%、41.21%、38.10%、37.93%、35.56%、33.88%.首次从中华蜜蜂工蜂中成功扩增到长度为745 bp、编码α-葡萄糖苷酶(alpha-glucosidase)的基因片段(已提交GenBank,登录号为EF638842).     

亚东鲑线粒体COⅠ与COⅡ基因遗传多样性分析

[目的]分析亚东鲑线粒体COⅠ与COⅡ基因遗传多样性。[方法]分别从西藏亚东河与亚东鲑养殖站采集野生与养殖亚东鲑各15尾样品,对其线粒体DNA COⅠ、COⅡ基因全序列进行PCR扩增、测序比对。[结果]序列长度分别为631、634 bp。序列分析结果显示:30条亚东鲑线粒体DNA COⅠ、COⅡ序列分别检测到1种、3种单倍型,均无碱基插入、缺失,COⅡ序列有2个位点出现碱基替换;COⅠ、COⅡ序列T、C、A和G碱基平均含量分别为29.5%、28.97%,30.6%、28.47%,22.5%、27.03%和17.4%、15.53%,其中A+T的含量(52.0%、56.0%)均显著高于G+C含量(48.0%、44.0%),均表现出明显的碱基偏倚;COⅠ、COⅡ单倍型多态性(h)与核苷酸多态性(π)值分别为0、0.80与0、0.000 1;根据Kimura双参数模型构建基于线粒体COⅠ、COⅡ序列的系统进化树,两亚东鲑鱼遗传距离分别为0、0.002 4。[结论]西藏亚东鲑的遗传多样性水平较低,且养殖和野生群体无遗传分化。     

钢鹅mtDNA全序列的克隆和生物信息学分析

【目的】探究钢鹅的遗传多样性和系统进化的关系。【方法】参照NCBI上近缘物种线粒体基因组序列设计18对引物,运用DNA克隆和测序技术获得钢鹅mtDNA基因组序列,对其进行生物信息学分析。【结果】钢鹅mtDNA基因组序列总长16 739bp,其中含有22个tRNA基因、2个rRNA基因、13个蛋白质编码基因和1个非编码控制区域(D-loop区),基因组成及排列顺序与其他鸟类类似,A、T、C和G碱基含量分别为30.18%,22.54%,32.18%和15.10%。tRNAScan-SE Search Server在线软件分析表明,tRNA均是4个恒定臂的三叶草二级结构。对钢鹅mtDNA D-loop区序列的分析发现,其中含有LSP/HSP、ETAS1-2、Goose hairpin、E-box、F-box、D-box、C-box、CSB1-box及CSB-like保守框。用MEGA 6.0采用最大似然法基于D-loop区和线粒体全序列构建进化树,遗传进化分析表明,钢鹅与鸿雁、灰雁的亲缘关系最近。【结论】获得了钢鹅mtDNA全序列,进一步明确了其生物学信息。     

闽桂地区尖凹大叶蝉线粒体基因COⅡ的多态性及遗传分化

为了研究闽桂地区尖凹大叶蝉不同地理种群的遗传分化程度,对闽桂地区尖凹大叶蝉5个不同地理种群的线粒体COⅡ基因部分片段进行了扩增、测序及序列分析。结果表明,获得的COⅡ基因590bp的序列中,碱基A,T,C,G平均含量分别为38.8%、33.8%、16.4%和11.1%,A+T含量明显高于G+C含量,表现出强烈的A、T偏向性,密码子第3位点的A+T含量高达87.6%。碱基替换主要发生在密码子第3位,转换大于颠换,且转换多发生在T-C间。尖凹大叶蝉群体内COⅡ基因具有丰富的遗传多态性,且各地理种群间已产生不同程度的遗传分化。中性检测显示尖凹大叶蝉进化遵循中性模型,且在过去呈现种群扩张趋势。尖凹大叶蝉不同地理种群之间的遗传距离在0.002~0.042。种群系统发育树显示出尖凹大叶蝉各地理种群的遗传距离符合所处的地理区划,与地理距离间不具有明显的相关性,推断遗传分化的产生主要取决于所处的生态环境。     

姜曲海猪mtDNA D-loop序列遗传多样性研究

为研究姜曲海猪保种群线粒体DNA遗传多样性及种质特性,选取姜曲海猪保种群中58个体进行mtDNA D-loop高变区序列扩增测序,获得的长度为427 bp有效序列基因片段,然后对有效序列遗传多样性进行了分析.结果表明:(1)姜曲海猪的mtDNA D-loop高变区扩增测序的有效序列基因片段中,碱基A+T含量为63.2％...     

百宜黑鸡与长顺绿壳蛋鸡线粒体DNA控制区全序列分析

采用PCR和直接测序的方法测定百宜黑鸡和长顺绿壳蛋鸡线粒体DNA控制区全序列,并分析mtDNA D-loop序列3个区的变异。结果表明,百宜黑鸡和长顺绿壳蛋鸡mtDNA控制区全序列长度分别为1 231 bp、1 230 bp,2种贵州地方鸡之间,mtDNA D-loop序列Ⅰ区序列变异率为4.43%,变异速率最快,其他两区的变异率分别为:Ⅱ区0.64%,Ⅲ区1.56%。百宜黑鸡mtDNA控制区的碱基含量分别为A 27.10%、T 33.63%、G 13.12%、C 26.16%,长顺绿壳蛋鸡的碱基含量分别是A 27.13%、T 33.58%、G 13.20%、C 26.09%。百宜黑鸡和长顺绿壳蛋鸡的遗传距离是0.036 2,根据分子钟计算,二者大约在181万a前分歧进化。     

中华蜜蜂蜂毒明肽基因克隆及生物信息学分析

【目的】掌握中华蜜蜂蜂毒明肽基因的生物信息,为进一步深入研究其生理功能及通过生物工程技术生产蜂毒明肽产品奠定基础。【方法】采用PCR技术克隆中华蜜蜂蜂毒明肽基因,并对所获得的基因组序列进行详细的生物信息学分析。【结果】从蜜蜂头部和胸部组织中成功扩增获得511 bp的蜂毒明肽基因序列,该序列GC碱基含量仅为24%,包含一个141 bp的开放阅读框,编码46个氨基酸残基;该序列与肥大细胞脱颗粒肽的同源性高达58%,存在较明显的信号肽序列和跨膜区结构。【结论】蜂毒明肽是一种小分子抗菌肽,存在较明显的信号肽序列和跨膜区结构,具有生物抗菌肽的典型特性,但需进一步加工切除信号肽序列后才能发挥作用。     

中华蜜蜂蜂毒明肽基因克隆及生物信息学分析

【目的】掌握中华蜜蜂蜂毒明肽基因的生物信息,为进一步深入研究其生理功能及通过生物工程技术生产蜂毒明肽产品奠定基础。【方法】采用PCR技术克隆中华蜜蜂蜂毒明肽基因,并对所获得的基因组序列进行详细的生物信息学分析。【结果】从蜜蜂头部和胸部组织中成功扩增获得511bp的蜂毒明肽基因序列,该序列GC碱基含量仅为24%,包含一个141bp的开放阅读框,编码46个氨基酸残基;该序列与肥大细胞脱颗粒肽的同源性高达58%,存在较明显的信号肽序列和跨膜区结构。【结论】蜂毒明肽是一种小分子抗菌肽,存在较明显的信号肽序列和跨膜区结构,具有生物抗菌肽的典型特性,但需进一步加工切除信号肽序列后才能发挥作用。     

中华蜜蜂气味结合蛋白ASP2 cDNA的克隆及原核表达

 【目的】克隆、分析和原核表达编码中华蜜蜂气味结合蛋白ASP2的cDNA。【方法】以13个不同日龄中华蜜蜂工蜂触角为材料,通过RT-PCR技术以获得编码中华蜜蜂Apis cerana cerana气味结合蛋白ASP2基因成熟蛋白开放阅读框序列,并在pET-30a（+）/BL21（DE3）系统中进行原核表达。【结果】克隆了命名为Acer-ASP2（GenBank登录号：DQ449667）的中华蜜蜂气味结合蛋白ASP2基因,该序列全长429 bp,编码142个氨基酸残基,预测分子量和等电点分别为15.7 kD和4.36。预测蛋白具有昆虫气味结合蛋白典型的6个保守的半胱氨酸残基的特征,进一步分析表明Acer-ASP2极有可能属于GOBP家族。构建的原核表达载体pET/Acer-ASP2,在大肠杆菌BL21（DE3）中成功地表达出一个分子量约为21kD的融合蛋白,融合蛋白大部分以包涵体的形式存在于菌体沉淀中（约59.7%）,经洗涤和尿素梯度溶解对包涵体进行了纯化,经凝胶光密度扫描分析,约占最终产物的81.2％左右。【结论】克隆、分析和表达了一个新的编码中华蜜蜂气味结合蛋白ASP2 cDNA序列,为进一步研究其分子结构和功能奠定了基础。     

山东省地方绵羊品种的mtDNA D-loop序列多态性及系统进化研究

为了进一步了解山东省绵羊起源、群体遗传结构、群体遗传关系,利用线粒体DNA(mtDNA)分析了小尾寒羊、大尾寒羊、洼地绵羊3个地方绵羊品种(群体)的遗传多样性和起源进化。通过PCR和测序技术测定了3个绵羊群体82个个体的线粒体D-loop 1182 bp全序列,采用DnaSP 5.0进行多态性分析,并利用MEGA 5.05的邻接法(NJ)构建系统发育树。结果显示,3个绵羊群体mtDNA D-loop碱基组成:A、T、G、C平均含量分别为32.88%、29.33%1、8.28%、19.50%,A+T含量明显高于G+C含量;碱基突变以转换为主,说明绵羊线粒体碱基替换存在转换偏倚现象。mtDNA D-loop区的核苷酸多样度分别为0.03240、0.02455和0.03172;单倍型多样度分别为0.9710、.728和0.932,表明小尾寒羊和洼地绵羊mtDNA D-loop区具有较高的多态性,遗传资源相当丰富,大尾寒羊相对较低,需要加强资源保护。构建的NJ系统发育树表明3,个绵羊品种内、品种间存在基因交流,品种间存在共同的起源。