黄金树B类MADS-box基因表达特征分析

采用同源克隆技术, 从黄金树(Catalpa speciosa)花芽中克隆得到B类MADS-box基因CaspAP3和CaspPI的cDNA序列。序列分析表明, CaspAP3基因cDNA序列的完整开放阅读框(ORF)为696 bp, 编码231个氨基酸残基; CaspPI基因cDNA序列的ORF为639 bp, 编码212个氨基酸残基。蛋白质序列相似性比对和分子系统发生分析表明, CaspAP3属于AP3/DEF进化支, 其C末端包含保守的euAP3基序和PI-derived基序, 而CaspPI聚类于PI/GLO进化支, 其C末端包含保守的PI基序。半定量RT-PCR分析结果表明, CaspAP3和CaspPI基因均仅在花瓣和雄蕊中表达。实时荧光定量PCR分析表明, CaspAP3和CaspPI基因在花瓣和雄蕊原基分化期至成熟期均有表达, 这2个基因在雄蕊中表达高峰出现的时间均早于花瓣; 且花瓣中的CaspAP3和CaspPI基因表达高峰均出现在快速伸长阶段; 这与花瓣和雄蕊的形态发育阶段相吻合。     

棉铃虫HaTO-like基因的克隆、序列分析和表达特征

【目的】克隆和分析了棉铃虫Helicoverpa armigera HaTO-like基因的编码框序列,检测了该基因的时空表达谱以及在棉铃虫感染核型多角体病毒HaSNPV后的转录变化,为深入研究该基因的功能提供理论依据。【方法】本研究利用RT-PCR的方法首次克隆获得HaTO-like基因的全长cDNA序列,通过几种生物信息学软件对该基因的核苷酸序列和氨基酸序列进行了分析,并利用荧光定量PCR技术检测了该基因在棉铃虫不同发育阶段、幼虫组织和成虫组织的表达情况,以及HaSNPV感染对HaTO-like基因表达的影响。【结果】棉铃虫HaTO-like基因cDNA全长为994 bp,开放阅读框为756 bp,编码251个氨基酸,其蛋白序列的N端含有23个氨基酸的信号肽。进一步的序列分析表明棉铃虫HaTO-like与其他昆虫同源蛋白的氨基酸序列一致性不是太高,大概在39%~61%之间,其中与家蚕和脐橙螟在系统进化上关系最近。荧光定量PCR结果表明该基因在棉铃虫的5龄0 h和成虫第1天的的表达量相对较高,在幼虫的头部和表皮内的表达量较其他幼虫组织较高,在成虫的头部和足的表达量也相对较高。而病毒感染则显著地诱导了该基因在棉铃虫幼虫头部和表皮内的表达。【讨论】本研究克隆了棉铃虫HaTO-like基因的全长cDNA序列,分析了该基因的序列特征和表达谱,为进一步阐释该基因的功能奠定理论基础。     

烟夜蛾精氨酸激酶基因的克隆及mRNA表达分析

为了深入了解精氨酸激酶基因的作用和寻求害虫防治新的分子靶标, 本研究采用RT-PCR和RACE技术, 从烟夜蛾Helicoverpa assulta脂肪体中克隆了精氨酸激酶cDNA序列, 命名为HassAK（GenBank登录号: HQ336337）, 并采用荧光定量PCR测定了HassAK基因在不同发育阶段（4龄幼虫第1天到化蛹第1天）、 不同组织（头部、 中肠、 脂肪体、 体壁和腹足）和不同温度条件下的表达情况。测序和序列分析结果表明, HassAK基因阅读框架全长1 068 bp, 编码355个氨基酸残基, 预测蛋白质分子量和等电点分别为40.0 kD和5.76。氨基酸序列分析表明, 该序列具有精氨酸激酶典型的酶活性部位、 酶活性中心位点和能形成离子偶结构的保守区。序列比对结果表明, HassAK与其他昆虫AK的氨基酸序列具有70%以上的一致性。荧光定量分析结果显示, HassAK基因在幼虫头部、 中肠、 脂肪体、 体壁和腹足均可表达, 其中以腹足和中肠内的表达水平较高。时序表达分析表明, 预蛹期HassAK基因的表达量达到高峰。此外, 高温和低温均诱导HassAK基因的表达, 说明该基因可能参与昆虫抵御外界不良环境。     

青花菜雄性不育相关基因BoDHAR的克隆与表达分析

以一个与甘蓝显性核不育相关的差异表达片段的序列为信息探针,通过在NCBI与TAIR网站数据库中进行同源EST序列搜索,经人工拼接、RT-PCR、PCR 克隆与序列分析,获得了青花菜脱氢抗坏血酸还原酶DHAR dehydroascorbate reductase 基因的 cDNA 与 DNA 全长序列,命名为BoDHAR。并利用双链接头介导 PCR 的染色体步行技术（genome walking）克隆了其上游 644bp 的5′端序列。所获的BoDHAR基因全长 1486bp,存在两个内含子,DNA 编码区序列633bp,编码210个氨基酸;序列分析表明：BoDHAR与同源基因AT1G195701cDNA 序列有 82.3% 的一致性,推导的氨基酸序列有 79.6% 的一致性;编码的水溶性蛋白存在多个磷酸化位点;5′端上游区存在明显的转录调控序列。半定量RT-PCR结果表明：BoDHAR 在可育系花蕾中的表达量明显高于不育系花蕾,在花药中的表达明显高于其它部位。     

人类β-1,4-半乳糖苷转移酶Ⅲ基因的分离与克隆

以人、牛、鼠、鸡、蜗牛的β-1,4-半乳糖苷转移酶催化区的编码核苷酸序列为探针,在NCBI GenBank EST数据库中进行同源搜寻,获得若干有高度同源的EST.在拼接序列的两端设计引物,以从人胎盘cDNA文库中PCR扩增获得的片段为探针,在人胎盘cDNA分子库中步移获得一个长1,907bp的cDNA片段,包含一个长1,179bp的开放阅读框(ORF,open reading frame),编码393个氨基酸残基。该基因与已知的人类β1,4-GalTI的氨基酸同源性为43.8%,在蛋白质催化区的同源性更高达60.9%。表达谱分析发现该基因在人体16种组织中均有不同程度的表达,转录本大小约为2.4kb.通过该cDNA人/啮齿类杂种细胞株DNA Southern杂交将该基因定位在1号染色体。     

麦长管蚜羧酸酯酶基因cDNA片段克隆及吡虫啉胁迫对其表达的影响

羧酸酯酶在昆虫对杀虫剂的解毒代谢过程中发挥重要作用,本研究旨在分析吡虫啉胁迫对麦长管蚜羧酸酯酶基因表达的影响。采用同源克隆方法克隆麦长管蚜羧酸酯酶基因cDNA片段,实时荧光定量PCR技术检测羧酸酯酶基因在不同吡虫啉剂量下的表达量变化。扩增所得麦长管蚜羧酸酯酶基因cDNA片段大小为392 bp,命名为SaEST 3(GenBank登录号KY 441614),该片段编码130个氨基酸残基,分子量14 kD,等电点4.93。序列同源性比对及生物信息学分析表明SaEST3推导的氨基酸序列与豌豆长管蚜、麦双尾蚜、夹竹桃蚜、桃蚜的羧酸酯酶氨基酸序列相似性较高,分别为94%、85%、80%和80%。实时荧光定量PCR结果显示,不同吡虫啉处理剂量下,SaEST3 m RNA的相对表达量均上调。克隆得到的基因片段为麦长管蚜羧酸酯酶基因片段,吡虫啉对麦长管蚜羧酸酯酶基因SaEST3表达有一定的影响。     

异育银鲫过氧化物还原酶基因的克隆及其表达分析

采用反转录PCR和cDNA末端快速扩增技术从异育银鲫Carassius auratus gibelio肝脏中克隆了过氧化物还原酶(Prx)基因的cDNA全长序列。结果显示,异育银鲫过氧化物还原酶(CaPrx)基因cDNA全长1035 bp,开放阅读框长594 bp,编码197个氨基酸。在氨基酸序列的N端和C端各有一个保守的Cys残基,属于2-半胱氨酸类Prxs家族。多序列比对和系统进化树分析表明,异育银鲫与鲫Carassius auratus、青鱼Mylopharyngodon piceus、斑马鱼Danio rerio、犀角金线鲃Sinocyclocheilus rhinocerous和朝鲜鳑鲏Rhodeus uyekii等鱼类的Prx基因具有很高的同源性。实时荧光定量PCR结果显示,CaPrx基因在异育银鲫体内广泛表达,在血细胞和肝脏中表达量最高,在鳃和头肾的表达量较少。在感染鲤疱疹病毒Ⅱ型的个体中,肝脏和脾脏的CaPrx基因表达量显著下降,表明其抗氧化作用因病毒的感染而受到了一定的破坏。     

漳州水仙ZDS 基因cDNA克隆及其表达分析

采用RACE技术从漳州水仙‘金盏银台’Narcissus tazetta var. chinensis花器官总RNA中克隆ZDS的cDNA序列,用相关软件进行序列分析,并利用实时荧光定量技术检测ZDS基因在各水仙品种不同花器官的表达。序列分析表明,ZDS基因cDNA全长2189 bp,其中包含69 bp 5'非编码区,395 bp 3'非编码区,1725 bp编码区（编码574个氨基酸,分子量约63.6 kDa）,命名为Ntzds （GenBank登录号: EU573238）,其编码的氨基酸序列（ACB87206.1）与喇叭水仙（CAA12062.1）、葡萄（XP_002277348.21）和温州蜜柑（ABC33728.1）ZDS基因编码产物的相似性分别为97%、85%和83%。实时荧光定量PCR分析表明,Ntzds基因在漳州水仙‘金盏银台’、‘Minnow’、‘Fortissimo’中均有表达,且同一品种中副冠的表达量高于花瓣;随着花色的加深,其转录水平也逐渐趋高。     

黄曲条跳甲酯酶基因片段的克隆及序列分析

黄曲条跳甲Phyllotreta striolata(Fabricius)是十字花科蔬菜的主要害虫之一,其抗药性问题日益严重,克隆黄曲条跳甲的酯酶基因可为其抗性治理提供必要的科学依据。本文利用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR)的方法得到一条281 bp的核酸片段,再利用3'-RACE技术获得该基因片段的3'端(1 468 bp),编码442个氨基酸。核苷酸序列同源性分析表明,与赤拟谷盗est1基因和杂拟谷盗est1基因的同源性最高,为71%(211/297),与果蝇alpha-esterase5的同源性为70%(156/222),氨基酸序列与杂拟谷盗、赤拟谷盗、果蝇的酯酶基因的同源性分别为43%(188/434)、43%(188/434)、33%(144/432)。从BLAST结果可初步推测该片段应为编码黄曲条跳甲酯酶基因的部分核苷酸序列,该序列在GenBank中的登录号为EU166919。     

黄秋葵查尔酮合成酶基因AeCHS的克隆与表达分析

采用同源序列克隆和RT-PCR技术,首次克隆得到黄秋葵查尔酮合成酶基因(CHS)cDNA全长序列。序列分析表明,该序列全长1175 bp,包括一个1170 bp的完整ORF,编码389个氨基酸,命名为AeCHS。生物信息学分析表明,本研究所获得的AeCHS氨基酸序列与同科植物黄蜀葵和陆地棉的同源性较高,分别达99.23%和97.44%,AeCHS推断的氨基酸序列含有CHS蛋白的标签序列GFGPG以及4个保守活性位点Cys164、Phe215、His303、Asn336。实时荧光定量PCR分析黄秋葵果实、花、叶片不同发育时期AeCHS基因的表达量,结果表明AeCHS基因在上述植物材料中表现出不同的表达模式:花>果实>叶片,具体到不同植物组织,AeCHS基因在生长6 d的果实、盛开的花朵以及植株顶端第4片叶子中的表达量较高。     

Amino acid residues of both the extracellular and transmembrane domains influence binding of the antiparasitic agent milbemycin to Haemonchus contortus AVR-14B glutamate-gated chloride channels

Glutamate-gated chloride (GluCl) channels are pentameric receptors for the inhibitory neurotransmitter glutamate in invertebrates and are a major target for macrolide anthelmintics. Three amino acids in GluCl channels are reported to render macrolide resistance in nematodes and insects. To examine whether these three amino acids are involved in binding of the antiparasitic agent milbemycin (MLM) to the GluCl channels of the nematode parasite Haemonchus contortus, the equivalent amino acids (L256, P316, and G329) of the Hco-AVR-14B subunit were substituted with various amino acids. cDNAs encoding the wild type and mutants of this subunit were transfected into COS-1 cells for transient expression and analysis of GluCl channels. The abilities of these mutant channels to bind [(3)H]MLM A(4) were remarkably decreased when compared with the wild-type channel. In patch clamp analysis, L256F and P316S mutant channels were 37- and 100-fold less sensitive to MLM A(4) when compared with the wild-type channel, respectively. These findings indicate that amino acid changes in the β10 strand, the M2-M3 linker, and the M3 region influence MLM A(4) binding to the channel. Homology modeling and ligand docking studies suggest the presence of two potential binding sites for MLM A(4).     

Gene expression pattern of myosin Va during spermatogenesis of Chinese mitten crab, Eriocheir sinensis

Myosin Va is an F-actin dependent molecular motor with multiple functions that are essential for acrosome formation in mouse spermiogenesis. The spermatozoon of the crab has a complicated acrosome surrounded by a cup-shaped nucleus. In the present study, the myosin Va cDNA was cloned from the testis of the Chinese mitten crab Eriocheir sinensis using degenerate PCR and rapid amplification of cDNA ends (RACE). The myosin Va cDNA consists of a 125bp 5'-untranslated region (5' UTR), a 5331bp open reading frame (ORF) and a 590bp 3' UTR. The putative myosin Va protein contains the head domain, neck domain and tail domain. Multiple alignment and phylogenetic tree showed that E. sinensis myosin Va is more closely related to the vertebrate myosin Va than to the invertebrate myosin V. E. sinensis myosin Va was expressed in various tissues. In situ hybridization demonstrated that myosin Va mRNA is located in the entire process of spermatogenesis. Quantitative real-time PCR indicated that the expression level at the mitotic and meiotic phases is higher than the spermiogenesis phase. Taken together, our work suggests that myosin Va may function in E. sinensis spermatogenesis.     

藏羚羊低氧诱导因子1α基因的克隆与组织表达

为探讨低氧诱导因子1α (hypoxia inducible factor l alpha,HIF-1α)在藏羚羊(Pantholops hodgsonii)高原低氧适应机制中的作用,采用RT-PCR和RACE技术克隆藏羚羊HIF-1α基因的cDNA序列,同时采用real-time PCR和Western blot方法...     

A 36‐bp deletion in the alpha subunit of glutamate‐gated chloride channel contributes to abamectin resistance in Plutella xylostella

Diamondback moth (DBM), Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae), is one of the most destructive pests in Brassicaceae crops, such as Chinese cabbage (Brassica rapa L.). It is rapidly developing resistance to abamectin, the dominant insecticide utilized in controlling P. xylostella in China and other southeastern Asian countries. The target of abamectin, the alpha subunit of glutamate‐gated chloride channel (GluClα), is thought to be involved in the development of abamectin resistance in nematodes and insects. This study investigated variants of GluClα in both abamectin‐susceptible and resistant strains of P. xylostella. A comparison of the PxGluClα sequences revealed three variants, including a 63‐bp substitution, a 36‐bp deletion, and a 65‐bp insertion. The frequency of the 36‐bp deletion was much higher in the abamectin‐resistant strain compared to the susceptible strain, whereas the 63‐bp substitution and 65‐bp insertion showed no significant difference between the resistant and susceptible strains. The in vitro expression of PxGluClα (with or without the 36‐bp deletion) in Xenopus laevis (Daudin) oocytes indicated that PxGluClα with the 36‐bp deletion was less sensitive to both glutamate and abamectin compared to the wild‐type PxGluClα. These findings suggest that the variant 36‐bp deletion in PxGluClα may confer abamectin resistance in P. xylostella after continuous abamectin selection, providing new insights into the management of this pest and contributing to the development of new reagents for pest control.