中国野桑蚕DH-PBAN基因克隆研究初报

根据家蚕(Bombyx mori)滞育激素-性信息素合成激活肽(DH-PBAN)基因的DNA序列设计引物,以中国野桑蚕(Bombyx mandarina China)基因组DNA为模板进行PCR扩增.试验首先确立了比较稳定的从基因组扩增目的片段的扩增体系及程序,并用该扩增体系及程序克隆到中国野桑蚕DH,PBAN及DH-PBAN基因的第5内含子序列.试验还发现该基因第3内含子在家蚕和野桑蚕之间表现出多态性.     

柞蚕产业“三位一体”知识架构创新型研究生培养模式研究

针对柞蚕产业对研究生创新实践能力的要求和目前培养环节中存在的过于注重研究而疏于实践能力培养的问题,结合柞蚕产业现状,探究培养具有国际视野创新意识、中国国情创新能力、东北乡村振兴服务能力“三位一体”知识架构的创新型柞蚕学科研究生培养模式,以满足柞蚕产业发展对高素质人才的需求。该模式在团队研究生培养过程中的实施,使团队研究生的综合分析解决问题、论文撰写、语言表达能力和实践能力等方面都有很大提升。     

昆虫共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)的wsp基因密码子使用模式分析

沃尔巴克氏体(Wolbachia)主要感染昆虫等节肢动物,是一类革兰阴性共生细菌。为探讨昆虫纲共生菌Wolbachia的系统发育,研究Wolbachia基因组中进化速度较快的外膜蛋白基因wsp的密码子使用模式及影响因素,统计分析该基因的GC含量(GCall、GC1、GC2、GC3、GC3s)、有效密码子数(ENc)、相对同义密码子使用度(RSCU)等指标。结果显示:昆虫纲共生菌Wolbachia的wsp基因密码子偏好性均不强,昆虫纲不同目间共生菌Wolbachia的wsp基因碱基组成及ENc值差异较小;多数基因数据点沿标准曲线或在其附近分布,突变对碱基组成的影响较弱;18种由多个密码子编码的氨基酸中有11种氨基酸的偏好性密码子在昆虫纲7个目及对照蛛形纲1个目间均相同,有2种氨基酸的偏好性密码子在7个目间相同,这些密码子均以A/U结尾;供分析的140个wsp基因中仅编码6个半胱氨酸(Cys);对应分析中第1、第2向量轴贡献率均不高,分别为13.53%和12.49%,均与碱基组成(GC1、GC2、GC3)显著相关。综合各项分析认为,Wolbachia的wsp基因密码子偏好性不具有宿主分类特异性,密码子使用模式主要受碱基组成影响,而碱基组成主要受选择影响。     

利用DNA条形编码探讨云南野柞蚕的分类学地位

2001年在云南曲靖发现的野生柞蚕(云南野柞蚕,A.pernyiwild)拥有一些与放养型柞蚕(A.pernyi)不同的特性。测定了云南野柞蚕线粒体细胞色素酶C亚基I基因5′端的部分片段(658 bp,GenBank:EU532613),并利用该DNA条形编码探讨其分类学地位。基于Kimura-2-Parameter计算的4个放养型柞蚕品种之间的平均遗传距离仅0.003,而云南野柞蚕与放养型柞蚕之间的遗传距离为0.016,小于已确定分类学地位的放养型柞蚕与印度野蚕(A.rolyii)之间的遗传距离(0.028),但与家蚕(B.mori)同其祖先中国野桑蚕(B.mandarinaChina)之间的遗传距离相近(0.015)。NJ树中云南野柞蚕与放养型柞蚕也最先聚在一起,从分子水平证实其仍属于柞蚕种。初步认为,云南野柞蚕可以考虑成为柞蚕种的一个亚种——野柞蚕亚种。     

昆虫病原线虫共生菌对小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌的抑菌活性

为探索小麦根腐病和小麦赤霉病可持续控制的有效生防途径,以小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌作为供试真菌,评价了昆虫病原线虫共生菌及其毒素的抑菌活性,并对高毒力菌株抗逆性进行了初探。结果表明,供试的28个昆虫病原线虫共生菌发酵液和毒素均有一定的抑菌活性,其中,高毒力共生菌菌株SY5发酵液和毒素对小麦根腐病菌的抑菌率分别为56.05%和67.41%,对小麦赤霉病菌的抑菌率分别为82.41%和83.32%;菌株SY5发酵液经50℃处理60 min及18 W紫外灯照射120 min后对小麦根腐病菌的抑菌率无明显变化,但对小麦赤霉病菌的抑菌率有所下降;常温保存150 d,抑菌活性略有下降。说明共生菌菌株SY5对小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌抑菌活性显著,且具有一定的抗逆性,极具应用潜力。     

柞蚕核型多角体病毒p11基因克隆及序列分析

为丰富柞蚕核型多角体病毒分子生物学基础,通过PCR扩增克隆了ApNPV p11基因并进行了序列的生物信息学分析.ApNPV p11基因编码102个氨基酸,预测分子量11.2 kDa;氨基酸序列N端1～33位是信号肽序列,中部50～72位是跨膜区.PSI-BLAST搜索表明有20种核型多角体病毒编码蛋白与ApNPV P11蛋白有显著性匹配;比对分析发现P11蛋白氨基酸序列中部相对保守,两端变异较大.进化分析表明ApNPV属于NPV类群Ⅰ且与EppoNPV、AgMNPV、CfDefNPV亲缘关系较近.     

橡实象虫及其近缘种基于线粒体DNA COⅡ基因的分子系统学研究

橡实象虫(Curculio arakawai)是危害柞树果实(橡实)和嫩芽的主要害虫。基于探索害虫的系统发育和遗传进化机制的目的,以线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)编码的细胞色素氧化酶Ⅱ(cytochrome oxidaseⅡ,COⅡ)基因作为分子标记,对橡实象虫及10个近缘种昆虫进行分子系统学研究。序列分析表明:橡实象虫及10个近缘种的mtDNA COⅡ基因序列全长687bp(不同橡实象虫样本获得的目的基因在GenBank的登录号包括GU945544、GU945545、GU945546),共编码228个氨基酸;mtDNA COⅡ基因表现出明显的A+T含量偏向性,密码子不同位点碱基的使用也存在明显的A+T含量偏向性,mtD-NA COⅡ基因的碱基颠换数总体上高于转换数,颠换主要发生在A←→T间,转换主要发生在T←→C间。遗传变异分析表明,橡实象虫及10个近缘种的核苷酸多态性位点百分率为39.7%,氨基酸突变率为30.3%。分别采用UPGMA法、NJ法和MP法构建橡实象虫及10个近缘种间的COⅡ基因系统进化树,各物种间的拓扑关系虽然稍有差异,但系统进化关系却完全一致,即物种间分别以所在的属聚在一起,形成Curculio、Ceutorhynchus和Peritelus3个属群,其中Curculio属和Ceutorhynchus属的系统进化关系较近,二者聚在一起形成一大支,而Peritelus属单独形成一支。     

柞蚕核型多角体病毒和家蚕核型多角体病毒的同义密码子使用模式分析

基因组中的基因和基因密码子组成不同使柞蚕核型多角体病毒(ApNPV)与家蚕核型多角体病毒(BmNPV)间不能交叉感染。通过计算有效密码子数(ENc)、相对同义密码子使用度(RSCU)、GC含量、GC3s含量、密码子适应指数(CAI),比较分析ApNPV和BmNPV同义密码子使用模式差异。ApNPV和BmNPV的密码子偏好性均较弱,但二者的ENc值和GC含量差异显著;除碱基组成外,还存在其它因素影响密码子使用模式,但各影响因素的贡献率均较低,在基于密码子使用频率的对应分析中BmNPV的第1、第2向量轴贡献率均低于ApNPV;ApNPV的基因表达水平与GC含量、GC3s含量以及ENc值极显著相关(r分别为0.418、0.735、-0.628,P=0.000),而BmNPV的基因表达水平只与GC3s含量呈弱相关(r=0.214,P=0.010)。分析结果显示,ApNPV和BmNPV的密码子偏好性虽均较弱,但同义密码使用模式及其影响因素存在差异。     

橡实象虫等25种昆虫线粒体COⅠ基因的遗传多样性及系统进化分析

橡实象虫(Curculio arakawai)是象甲科中危害柞树种子和嫩芽的重要害虫。为探讨利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确识别橡实象虫的可行性,克隆了3个橡实象虫线粒体COⅠ基因5'端长度约556 bp的片段(GenBank登录号:JN258957,JN258958,JN258959),并与鞘翅目、鳞翅目、双翅目共24种昆虫的同源片段进行碱基组成多样性和系统进化分析。序列分析结果显示:橡实象虫与其它24种昆虫的COⅠ基因序列呈现丰富的遗传多样性,碱基位点的变异率为48.2%,序列平均差异为19.7%;COⅠ基因序列的AT含量(69.9%)明显高于GC含量(30.1%),存在显著的AT使用倾向性;碱基替换模式颠换大于转换,碱基替换数与物种两两遗传距离呈明显的线性关系;COⅠ基因序列的碱基变异速率较快的位点主要集中在序列中间区域的210～390 bp。基于COⅠ基因序列构建的NJ、ME和MP系统进化树均显示橡实象虫与鞘翅目象甲科(Curculionidae)昆虫的进化关系最近,聚在一起形成一个分支,鳞翅目等其它昆虫聚在一起形成另外一个分支;橡实象虫与鞘翅目象甲科Kyklioacalles属昆虫间遗传距离最小,与鳞翅目丝角蝶科Macrosoma sp.属昆虫间的遗传距离最大。根据COⅠ基因序列的多样性,能将橡实象虫明显地与其它昆虫区分开。