基因表达研究新方法SAGE和GLGI及其在家蚕功能基因组研究中的应用前景

基因表达序列分析技术 (serialanalysisofgeneexpression ,SAGE)是用于基因表达水平差异性分析和大规模发现新基因的重要分子生物学技术 ,该技术能反映生物个体在不同的发育时期或生理状态下的基因表达全貌 ,在家蚕功能基因组研究中运用该技术有助于找到一些新基因 ,甚至发现一些涉及发育变态、性别调控和蚕丝产量、质量性状的相关基因。结合标签的基因序列延伸 (generationoflongercDNAfragmentsfromSAGEtagsforgeneidentifica tion ,GLGI)是将从SAGE中得到的 10bp的标签tag经过PCR转化成数百碱基对的 3′EST序列 ,大大增加了tag的特异性。GLGI还有助于充分利用那些没有和GenBank数据库匹配的tag ,因而具有重要的应用价值。     

日本柄瘤蚜茧蜂的寄生对黑豆蚜生化代谢的影响

日本柄瘤蚜茧蜂Lysiphlebus japonicus Ashmead的寄生影响了寄主黑豆蚜Aphis craccivora Koch体内的生化代谢。寄生使黑豆蚜的游离氨基酸总浓度升高，寄生1天后，正常组的游离氨基酸总浓度为17．721nmol／L，被寄生组为23．153nmol／L；寄生4天后，正常组和被寄生组分别为58．703和69．659nmol／L。苏氨酸、谷氨酸和酪氨酸是黑豆蚜血淋巴中主要的氨基酸，被寄生后的黑豆蚜血淋巴中苏氨酸含量升高，谷氨酸和酪氨酸含量下降。与正常蚜虫相比，被寄生后3天，黑豆蚜血淋巴的蛋白质浓度下降，体蛋白质浓度升高；寄生还使寄主血淋巴的蛋白质组成发生了变化，在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱中出现了两个新的蛋白质，其分子量分别约为54和41kD。在被寄生后4天，黑豆蚜的血淋巴海藻糖浓度明显降低。蚜虫的体总糖原和体总脂含量在被寄生后2天显著升高，但在被寄生后3、4天明显低于未寄生蚜虫。     

家蚕G蛋白诅亚基（BmGγ1）的克隆及其谷胱甘肽硫转移酶融合蛋白的表达与纯化

异三元G蛋白是真核细胞感知外界信号后将信号传递到胞内的重要分子，参与生物体广泛的信号转导。为了研究家蚕体内G蛋白的生理功能及其作用机制，运用生物信息学方法预测了家蚕G蛋白γ1亚基（Gγ1）的序列，设计引物验证预测序列后，克隆了家蚕Gγ1的序列，再通过酶切克隆至表达载体pET-41b（＋）后，导入E．coli BL21宿主菌中，经异丙基β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）诱导表达重组谷胱甘肽硫转移酶（glutathione s-transferase，GST）融合蛋白，并亲和层析纯化表达产物。家蚕Gγ1重组GST融合蛋白经SDS-PAGE电泳和Western blot分析，在分子质量约36 kD处出现特异性蛋白条带，重组蛋白经GST亲和层析柱纯化后，得到了高纯度的融合蛋白，说明已经成功克隆到家蚕Gγ1基因，并在E．coli BL21中高效表达。     

烟实夜蛾细胞色素P 450 cDNA片段的克隆与序列分析

昆虫细胞色素P 450与昆虫抗药性关系密切,本研究以烟实夜蛾5龄幼虫中肠的总RNA为模板,设计并合成简并引物,利用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)扩增出了烟实夜蛾细胞色素P 450基因的cDNA片段,将其克隆到pMD 18-T载体进行序列测定,测序得到的491 bp的片断编码163个氨基酸残基,且该片断在阅读框内.与已公布的谷实夜蛾、棉铃虫和烟芽夜蛾细胞色素P 450氨基酸序列进行比较,其一致性分别为98.7%,98.7%和92.1%.     

烟夜蛾幼虫中肠类钙粘蛋白基因cDNA片段的克隆与序列分析

类钙粘蛋白位于昆虫中肠刷状缘膜囊泡上,该蛋白作为Bt毒素的受体可以与其结合导致昆虫死亡,因此,昆虫对Bt毒素的抗性与类钙粘蛋白有密切关系。本研究以烟夜蛾五龄幼虫中肠的总RNA为模板,根据已经克隆的其他昆虫的类钙粘蛋白基因序列设计引物,利用RT-PCR技术扩增出了烟夜蛾类钙粘蛋白基因的cDNA片段,将其连接到pMD18-T载体,转化大肠杆菌后筛选阳性克隆并进行序列测定,测序得到的1 335 bp的片断编码444个氨基酸残基。序列分析表明,该氨基酸序列与棉铃虫和烟芽夜蛾类钙粘蛋白的一致性分别为95%和86%。研究结果对进一步研究昆虫对Bt毒素产生抗性的机制以及发展分子技术快速检测并监测田间昆虫抗性基因的产生奠定了基础。     

家蚕RAPD、AFLP和SSR标记的研究及比较分析

 【目的】探讨RAPD、AFLP和SSR标记系统在家蚕遗传学研究中各自适用领域，为其在种质资源研究中选择适合的分子标记系统提供参考。【方法】利用RAPD、AFLP和SSR 3种分子标记方法研究了15个家蚕品种的遗传多样性指数，同时对3种标记系统进行了比较分析。【结果】SSR标记位点的期望异质性（He）最大（0.40），AFLP标记位点的He最小（0.25），但AFLP有最高标记指数（MI，15.60）和最高的多态性检测效率（Ai，74.75）。【结论】SSR比AFLP和RAPD的信息含量高，使得它最适合用于种质资源的遗传多样性分析；AFLP的检测效率高即能够在1次PCR扩增反应中检测到最多的DNA带型，非常适合于种质鉴定与保护和构建连锁遗传图谱。     

棉铃虫羧酸酯酶基因HaCarE序列分析及其RNAi效应

为明确棉铃虫Helicoverpa armigera羧酸酯酶（carboxylesterase,CarE）编码基因的功能及其RNA干扰（RNA interfering,RNAi）效应,通过棉铃虫转录组数据筛选获得CarE基因,并克隆得到其全长cDNA序列,对其进行生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR（quantitative real-timePCR,qPCR）技术检测该基因在棉铃虫不同发育时期和不同组织中的表达水平,同时通过RNAi技术检测其对棉铃虫的致死效果。结果表明,从棉铃虫中克隆获得的HaCarE基因全长cDNA序列为1 677 bp,编码558个氨基酸,编码蛋白质由15个α螺旋和14个β折叠结构组成。qPCR检测结果显示该基因在棉铃虫不同发育时期均有表达,其中在1龄幼虫期的相对表达量最高,随着龄期的增长,相对表达量逐渐降低,在6龄幼虫期和蛹期的相对表达量最低;在5龄幼虫不同组织中,该基因在中肠中的相对表达量最高。注射dsHaCarE能够明显抑制靶标基因的表达,24 h抑制率为75.41%;饲喂dsHaCarE对棉铃虫2龄幼虫有显著致死作用,5 d时死亡率为64.57%,体长与对照组相比减少了23.29%。表明获得的HaCarE基因对棉铃虫生长发育有显著抑制作用,并有较好的致死效果。     

利用SAGE方法分析家蚕基因表达数目的初探

SAGE(serial analysis of gene expression)是基因表达水平差异分析和大规模发现新基因的分子生物学技术。已构建了家蚕卵、幼虫、蛹、成虫等4个不同发育时期的SAGE表达库,经测序分别得到69 100、62 232、63 966和62 666个基因标签序列,其中特异标签数目依次为17 718、13 243、14 044和15 224。这些特异标签数目即为家蚕在这4个不同发育时期的基因转录本数量。根据测序数与获得标签的数量动态监测,发现测序的数目尚未达到饱和,因此基因转录本的数目还可能会有所增加。在上述研究的基础上,利用SAGE数据为基础,采用双倒数作图求最大值的方法,推测出了家蚕在4个不同发育时期的基因表达数目,同时也发现家蚕卵期的基因表达数目远远大于其它3个时期。     

家蚕近等基因系感染浓核病毒(BmDNV-Z)前后中肠组织蛋白的差异表达分析

家蚕浓核病毒(BmDNV)是危害家蚕的主要病毒之一。为鉴定与家蚕抗病毒相关的蛋白质,以对BmDNV完全不感染的家蚕品种兰10(L10)为供体亲本,将其抗性基因导入家蚕敏感品种菁松(JS)中,构建抗性近等基因系NIL(BC6F2)。对JS及其近等基因系NIL分别用家蚕浓核病毒镇江株(BmDNV-Z)添毒,二者分别表现为高度敏感和完全不感染。对JS和NIL在病毒感染前后中肠组织蛋白双向电泳(2D-PAGE)图谱中的差异蛋白点进行串联质谱(MALDI-TOF-TOF)分析,共鉴定了41个差异表达的蛋白点,其中有35个蛋白点可能与病毒的诱导相关,有6个蛋白点可能与家蚕的组成抗性相关。鉴定的差异表达蛋白包括糖酵解酶类、能量代谢酶类、参与基因表达的蛋白质以及参与其它细胞功能的蛋白质等。选取10个差异表达蛋白点进行基因表达定量PCR分析,进一步确证了这些蛋白质在JS及其近等基因系NIL之间以及在病毒诱导前后的差异表达。例如:精氨酸激酶在NIL和JS中均可被诱导表达;V-ATP合成酶及热激蛋白HSP70只在NIL中被特异性诱导表达;烯醇化酶在NIL中的表达水平显著高于JS,且不能被病毒感染所诱导,是一个典型的组成抗性相关蛋白。鉴定出的41个差异表达蛋白点有可能参与了家蚕对BmDNV-Z的抗性。     

植酸酶对蛋鸡磷利用率及蛋品品质的影响

选用７２周龄豫州福蛋鸡,以玉米－大豆饼为基础日粮,降低总有效磷水平,进行添加植酸酶试验。该试验设４个处理１个对照;有效磷水平第１,２处理为０．２９％,第３,４处理为０．２５％;植酸酶添加量第１,３处理为０．０５％,第２,４处理为０．１０％;以全价料（总有效磷水平０．３３％,不添加加植酸酶）作对照。结果表明,加酶各处理在产蛋率和蛋壳厚度等方面与对照无明显差异,但加酶各处理的单只蛋重、蛋黄总磷含量均高