西花蓟马酵母双杂交文库及TSWV膜蛋白诱饵载体的构建

【目的】为筛选西花蓟马Frankliniella occidentalis与番茄斑萎病毒的互作蛋白。【方法】利用MakeYour Own"MatePlate?"Library System构建西花蓟马酵母双杂交初级cDNA文库以及Y187酵母次级文库,利用Matchmaker Gold Yeast Two-Hybrid System构建TSWV膜蛋白GN及GC诱饵载体。【结果】建立的西花蓟马初级cDNA文库库容为5.6×106 cfu,其插入片段平均长度大于1 000 bp,重组率约为100%。建立的Y187酵母次级文库转化效率为5×106cfu/μg,文库滴度为2.97×108。构建的pGNKT7-GN及pGBKT7-GC诱饵载体能够在Y2HGold酵母菌株中正确表达,无自激活活性且无毒性。【结论】成功构建了西花蓟马酵母双杂交文库以及番茄斑萎病毒膜蛋白诱饵载体,可用于后续筛库实验。     

灰飞虱高带毒（RSV）群体酵母双杂交cDNA文库的构建

为了研究灰飞虱Laodelphax striatellus Fallén与水稻条纹病毒（rice stripe virus, RSV）互作机制, 本研究构建了灰飞虱高带毒群体酵母双杂交cDNA文库。以实验室筛选的灰飞虱高带毒群体为材料, 分离纯化mRNA, 反转录合成双链cDNA, 并连接三框型接头, 层析柱分级纯化。采用同源重组反应制备三框型cDNA入门文库, 再通过同源重组将入门文库转移到Gateway兼容载体pGADT7-DEST上, 构建获得酵母双杂交cDNA文库。检测结果表明： 文库库容量为3.68×10⁷ cfu, 扩增文库滴度为2.62×10¹⁰ cfu/mL; 文库重组率大于95%, cDNA插入片段平均长度>1 kb, 达到了标准cDNA文库的要求。灰飞虱高带毒群体酵母双杂交cDNA文库的构建为开展昆虫介体与水稻条纹病毒互作机制的研究奠定了基础。     

中华蜜蜂工蜂cDNA文库的构建及ESTs测序分析

【目的】为了解中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂的抗逆性,构建了中华蜜蜂工蜂的cDNA文库,并对文库质量进行分析。【方法】本研究利用SMART技术构建了中华蜜蜂工蜂的全长cDNA文库。【结果】文库库容为3.6×106 cfu/m L,文库重组率为97%,插入片段长度多数分布在1 000 bp左右。挑取cDNA克隆进行EST测序,共进行了306个成功反应,软件拼接共得到234个单基因簇(Unigene),其中包括207个单拷贝(Singletons)序列及27个重叠群(Contigs)。使用Blastx将这些序列同Gen Bank等数据库进行查询、比对和注释,结果显示141条序列有相关同源性,其他序列没有明显的同源性,这也为我们发现新功能基因提供了可靠依据。【结论】此文库的构建在中华蜜蜂功能基因的分离、克隆、筛选以及基因功能研究等方面具有重要作用。     

金柑花蕾酵母双杂交cDNA文库构建及评价

为了探索金柑花发育的分子机制并研究与金柑花发育相关重要基因编码的蛋白质之间的相互作用,本研究以融安金柑不同生长时期的花蕾为材料,采用SMART技术构建了cDNA文库,对该文库进行了鉴定评价。经检测,所构建的cDNA文库滴度为2.83×10^8cfu/mL,文库库容为1.42×10^10cfu,重组率为97.91%,插入的双链cDNA片段长度主要分布在250~2 000 bp之间。结果表明,该文库达到了建库标准,理论上涵盖了全部与融安金柑花蕾发育相关的基因,为后续利用酵母双杂交技术筛选互作蛋白提供了物质基础。     

两个水稻品种（系）酵母双杂交cDNA文库的构建和比较分析

"武育粳3号"和"KT95-418"为两个遗传背景基本一致而对水稻条纹叶枯病表现为明显抗性差异的粳稻(Oryza sativa L.ssp. japonica)品种(系).利用SMART技术合成双链cDNA后,通过SfiⅠ酶切位点将cDNA片段定向插入到改造的载体NpGADT7中,构建了两品种(系)水稻的酵母双杂交cDNA文库.检测结果表明:所构建的两个文库库容量均大于1.0×106 cfu;初始文库滴度分别为1.0×1010 cfu/mL和5.0×1010 cfu/mL,扩增文库滴度均为1.0×1011 cfu/mL;两文库重组率均大于95 %;"武育粳3号"文库cDNA插入片段长度集中分布在700 bp～800 bp之间,"KT95-418"集中分布在750 bp～1 000 bp之间;小规模测序结果表明两文库中全长基因的比例均超过60 %.两品种(系)水稻酵母双杂交cDNA文库的构建为筛选分离抗病相关的变异基因及开展寄主与水稻条纹病毒(Rice stripe virus, RSV)互作的研究奠定了基础.     

SPF鸡肝脏细胞cDNA文库的构建及鉴定

旨在构建SPF鸡肝脏组织细胞的cDNA文库并且对文库质量进行鉴定。用TRIzol方法从SPF鸡肝脏组织细胞中提取总RNA,用紫外分光光度仪测定其含量后,应用SMART技术经过LD-PCR合成双链cDNA。利用CHROMA SPIN-400纯化柱纯化得到双链cDNA,并与线性pGADT7-Rec共转化进酵母Y187感受态,以同源重组的方式在酵母细胞内构建鸡肝脏酵母双杂交cDNA表达文库。结果显示,成功构建含有1.70×10~7个重组子的SPF鸡肝脏细胞cDNA文库,插入片段多数在0.4~2.0 kb之间,重组率达100%,重组子中平均插入的片段长度为1.0 kb,文库滴度为1.30×10~7 cfu/mL。结果表明,该文库达到了高质量文库所应具备的条件,为进一步筛选此文库与ARV相互作用的宿主蛋白以及研究其功能提供了数据依据。     

用于酵母双杂交的HL-60细胞ds cDNA文库的构建

目的构建用于酵母双杂交的HL-60细胞ds cDNA文库。方法采用CLONTECH公司提供的SMART技术,提取对数生长期HL-60细胞的总RNA,逆转录生成第一链cDNA,LDPCR合成dscDNA,与pGADT7-Rec共转化酵母菌AH109。结果成功构建了用于酵母双杂交的HL-60细胞ds cDNA文库,AD转化效率为8×10^4cfu／3μg p GADT7-Rec。结论HL-60细胞ds cDNA文库可以充当酵母双杂交系统中的cDNA文库,用于进一步筛选与M—CSF相互作用的非受体靶分子。     

草鱼细胞系CIK酵母双杂交cDNA文库的构建及初步应用

旨在探索草鱼呼肠孤病毒与宿主细胞蛋白质间的相互作用,运用SMART技术构建了草鱼肾组织细胞系CIK(Ctenopharyngodon idellus kidney)的酵母双杂交cDNA文库。提取CIK细胞总RNA后,分离纯化mRNA,然后以mRNA为模板,反转录合成cDNA第一链,再在DNA聚合酶作用下,通过长距离PCR,扩增双链cDNA。利用SMART技术,通过同源重组的方法,在酵母株Y187中构建了草鱼CIK细胞全长cDNA文库。经检测,未扩增文库的转化率为1.6×105,文库容量为2.4×106,插入的双链cDNA片段的长度为250-2 000 bp,文库滴度为7×107 CFU/mL,重组率为98%,此文库具有良好的cDNA片段多态性和完整性。利用构建的CIK酵母双杂交文库,以草鱼呼肠孤病毒的VP7和VP5蛋白作为诱饵进行筛选试验,得到VP7相互作用蛋白的阳性菌落,未得到VP5相互作用蛋白的阳性菌落。草鱼CIK细胞酵母双杂交cDNA文库的构建为研究草鱼呼肠孤病毒与宿主细胞间的互作机制提供了重要研究工具。     

囊状幼虫病病毒侵染对中华蜜蜂营养和免疫反应的影响

【目的】囊状幼虫病病毒(sacbrood virus, SBV)是严重危害中华蜜蜂Apis cerana cerana蜂群健康和种群数量的病原微生物,但其对蜜蜂的致死机制不明。本研究旨在探究SBV对不同发育阶段中华蜜蜂营养代谢和免疫的影响。【方法】分别给中华蜜蜂2日龄幼虫和新羽化成虫饲喂SBV,逐日统计死亡蜜蜂数量,检测病毒对蜜蜂存活的影响;利用qPCR检测中华蜜蜂4日龄幼虫、预蛹以及10和20日龄成虫体内SBV RNA、营养代谢基因(ilp1, ilp2, hex110, hex70b, hex70c和vg)、先天性病毒免疫基因(rel, toll, apidaecin, abaecin, defensin, hymenoptaecin, jra, key和state92e)、细胞凋亡基因(atg7和LOC100577876)和抗RNA病毒基因(dis3和dicer)的表达水平。【结果】 SBV感染显著降低了中华蜜蜂幼虫的存活率,但对成虫的生存影响不明显。SBV RNA在中华蜜蜂4日龄幼虫和预蛹体内的表达量显著高于其在10和20日龄成虫体内的表达量。SBV显著降低了中华蜜蜂幼虫营养代谢基因ilp1, ilp2, hex110, hex70b和hex70c以及成虫营养代谢基因vg和hex110的表达量,但显著提高了4日龄幼虫rel, toll, apidaecin, abaecin, defensin, hymenoptaecin和jra以及成虫key和 state92e等先天性病毒免疫基因的表达量,还引起预蛹体内的细胞凋亡基因atg7和LOC100577876的表达量显著增加。【结论】SBV在中华蜜蜂幼虫和预蛹体内的感染水平远高于在成虫体内的,其对幼虫的危害也大于对成虫。SBV显著影响了中华蜜蜂正常的营养代谢,染毒中华蜜蜂能够提高自身的免疫水平来应对;预蛹期中华蜜蜂幼虫细胞凋亡水平的显著增加可能与化蛹异常及死亡有关。     

中华蜜蜂Orco嗅觉受体基因的克隆、表达及亚细胞定位

【目的】克隆鉴定中华蜜蜂Apis cerana cerana的Orco嗅觉受体基因, 并对其在工蜂触角上进行免疫荧光定位。【方法】利用RT-PCR技术克隆中华蜜蜂Orco基因, 并对其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析, 使用Real-time PCR技术鉴定其在中华蜜蜂不同发育时期及不同组织的表达谱; 利用免疫荧光定位技术在中华蜜蜂工蜂触角中对Orco进行亚细胞定位。【结果】获得中华蜜蜂Orco基因的全长cDNA序列, 命名为AcerOrco (GenBank登录号： JF968610.1), 其全长为1 434 bp, 编码477个氨基酸, 预测其含7个跨膜结构以及4个位于细胞膜外的亲水区。表达谱分析显示, AcerOrco在卵、 幼虫和蛹期呈低丰度表达, 1日龄及内勤蜂时期主要在触角和足中表达, 且在1日龄的触角中表达量最高; 采集蜂时期的触角、 头(去除触角)、 胸、 腹和翅中均有较高丰度的表达。亚细胞定位结果显示, AcerOrco不仅在采集蜂触角鞭节上大量表达（尤其在触角鞭节第1亚节中表达量较高）, 而且常成对出现, 并且发现AcerOrco可能主要在触角毛形感器的外部神经元(outer dendrite, OD)以及板形感器的树突神经元中表达。【结论】成功克隆了AcerOrco基因全长, 获得了其表达谱, 且将其定位于工蜂采集蜂的触角感器神经元上, 最终推测AcerOrco与中蜂嗅觉发育和触角感器功能密切相关。     

中华蜜蜂Malvolio基因 Acmvl 的克隆及组织表达分析

【目的】本研究克隆了中华蜜蜂Apis cerana cerana Malvolio (Mvl)基因的cDNA序列,分析了其编码蛋白的结构特点,并探讨其mRNA在内勤蜂、采蜜蜂和采粉蜂各部位组织中的表达差异,以期为该基因的生物学功能研究提供参考。【方法】利用RT-PCR技术从中华蜜蜂内勤蜂头部组织中扩增和克隆获得Acmvl的全长序列,并采用多种生物信息学软件分析Acmvl蛋白的结构特征;采用Real-time PCR对中华蜜蜂Acmvl在内勤蜂、采蜜蜂和采粉蜂各组织中的表达特征进行分析。【结果】Acmvl基因cDNA全长为2 130 bp（GenBank登录号：KP662686）,编码587个氨基酸,预测该蛋白分子量为65.86 kD,等电点为6.03,无信号肽,存在11个跨膜结构域、9个糖基化位点和14个潜在磷酸化位点;系统发育树分析结果显示,中华蜜蜂Acmvl与其他膜翅目昆虫Malvolio聚为一支,与小鼠Mus musculus和人Homo sapiens Nramp家族的Nramp2聚为另一大分支,且与小鼠、水稻 Oryza sativa 、黑腹果蝇 Drosophila melanogaster 和酵母Saccharomyces cerevisiae的Nramp家族同源体在跨膜区、跨膜区带电残基及转运蛋白特征结构域上有很高的保守性,尤其是与Nramp2。Acmvl 基因在中华蜜蜂各部位组织中均有表达,但高表达于内勤蜂的胸部及采蜜蜂和采粉蜂的腹部和足部,提示该基因表达的差异影响采集行为。【结论】Acmvl 属于Nramp基因家族,可能为Nramp2的同源基因,该基因影响采集行为可能与转运Cu²⁺, Mn²⁺和Fe²⁺（尤其是Fe²⁺）有关。     

中华蜜蜂OBP3基因的克隆、原核表达及组织表达谱

【目的】气味结合蛋白质（odorant binding proteins, OBPs）参与气味分子的识别,在蜜蜂嗅觉中扮演重要的角色。本研究旨在克隆中华蜜蜂 Apis cerana cerana OBP3基因,以制备多克隆抗体。【方法】运用RT-PCR技术从中华蜜蜂头部总RNA中扩增OBP3基因,将该基因亚克隆入原核表达载体pET-28a并转入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta (DE3)中诱导表达获得融合蛋白质,融合蛋白质经纯化后免疫新西兰白兔制备多克隆抗体,最后分别用间接ELISA和Western Blot检测抗体的效价和特异性,并采用荧光定量PCR检测OBP3基因在中蜂不同组织中的表达。【结果】克隆得到了中华蜜蜂OBP3基因AccOBP3（GenBank登录号KJ026357）,大小为444 bp。 SDS-PAGE结果显示融合蛋白成功表达。制备的多克隆抗体效价高于1∶40 000,且具有很高的特异性。荧光定量PCR结果表明,AccOBP3基因在腿部和触角中显著高表达（P<0.01）,胸部中次之（P<0.01）,头部和腹部中显著低表达,后两者表达量差异不显著（P>0.05）。【结论】OBP3基因在中蜂触角有高转录活性。本研究实现了中蜂OBP3基因的原核表达,并制备了兔抗中蜂OBP3多克隆抗体,为深入研究中蜂OBP3基因的功能奠定基础 。     

羽化和性成熟时中华蜜蜂蜂王和雄蜂转录组分析

【目的】为了系统了解中华蜜蜂Apis cerana cerana蜂王和雄蜂转录组特征,丰富蜜蜂转录组数据信息。【方法】本研究利用高通量测序的方法分别检测中华蜜蜂蜂王和雄蜂刚出房、性成熟时期以及性成熟期蜂王生殖系统和雄蜂生殖系统之间转录组表达差异。【结果】经过测序获得质量值不低于20的碱基比例（Q20）均高于90%;所有reads组装成90 839个unigenes,平均长度1 549 bp;基于5个数据库(NR,Swiss Prot,GO,COG和KEGG)进行比对,共有45 112个unigenes被注释。差异基因表达分析发现,与刚出房时相比,性成熟的蜂王和雄蜂均在表皮蛋白、细胞色素P450、气味结合蛋白等家族基因上存在显著差异表达,而且这些差异表达基因与蜜蜂生长发育和性成熟过程中蜜蜂骨骼发育、生殖系统发育、嗅觉发育等方面有关;性成熟蜂王与性成熟雄蜂之间以及它们生殖系统之间在气味结合蛋白基因方面存在显著差异。【结论】结果表明,中华蜜蜂在性成熟过程中,体内大量基因的表达发生了变化。这些结果揭示了中华蜜蜂性成熟发育的整体基因表达特征,在得到大量转录组unigene序列的同时,获得了一批与蜜蜂性成熟有关的基因序列,为深入开展中华蜜蜂生长发育与繁殖研究提供了丰富的数据资源。     

中华蜜蜂mab-21基因序列分析及表达特征

【目的】探究中华蜜蜂 Apis cerana cerana Male abnomal 21（mab-21）基因在不同发育阶段的表达特性及染螨条件下mab-21基因表达变化规律。【方法】本研究利用RT-PCR方法,克隆了中华蜜蜂mab-21的基因编码区;采用荧光定量PCR方法检测了中华蜜蜂mab-21在不同发育时期（新出房蜂、哺育蜂、守卫蜂及采集蜂）工蜂头部中mRNA的表达量以及接种大蜂螨 Varroa destructor 前后mab-21基因的表达变化。【结果】克隆获得中华蜜蜂mab-21 cDNA,命名为 Accmab 21（GenBank登录号KR000001）。序列分析显示, 该编码区开放阅读框长为1 098 bp,编码365个氨基酸,推测的编码蛋白的相对分子量和等电点分别为41.63 kD和8.53。系统发育分析表明中华蜜蜂mab-21与西方蜜蜂 Apis mellifera mab-21、小蜜蜂Apis florea mab-21和熊蜂Bombus impatiens mab-21聚成一支。该基因在中华蜜蜂工蜂的不同发育时期均有表达,其中哺育蜂阶段显著高于新出房蜂、守卫蜂和采集蜂(P<0.05)。接种大蜂螨后,哺育蜂和守卫蜂中mab-21基因的表达下降显著(P<0.05);而在新出房蜂和采集蜂中表达量变化不显著。【结论】该基因可能与中华蜜蜂抗螨行为相关。     

重庆中华蜜蜂囊状幼虫病病毒多聚蛋白基因分子特性分析

【目的】分析地处中国南方的重庆地区中华蜜蜂 Apis cerana cerana（简称“中蜂”）囊状幼虫病病毒（sacbrood virus, SBV）（AcSBV-S.Chn-CQ）的遗传特性。【方法】采用RT-PCR法对采自重庆23个区县的阳性中蜂幼虫进行SBV多聚蛋白基因扩增、序列测定和序列分析,采用邻接法（neighbor-joining method）基于基因组和基因组片段SB11-SB12构建系统进化树,使用RDP3检测SBV的基因重组。【结果】AcSBV-S.Chn-CQ与中国南方中蜂SBV（AcSBV-S.Chn）其他分离株、越南北部东方蜜蜂 A. cerana SBV（AcSBV-N.Vie）、越南北部西方蜜蜂 A. mellifera SBV（AmSBV-N.Vie）、韩国东方蜜蜂SBV（AcSBV-S.Kor）的同源性较高。AcSBV-S.Chn-CQ在结构蛋白编码区域存在连续51个核苷酸缺失,在非结构蛋白编码区域有3个不连续的核苷酸缺失,与AcSBV-N.Vie, AmSBV-N.Vie和AcSBV-S.Kor核苷酸缺失相同。AcSBV-S.Chn-CQ与AcSBV-S.Chn-FZ, AcSBV-N.Vie, AmSBV-N.Vie和AcSBV-S.Kor在亚洲基因型中形成一亚型,亚型内检测到重组事件。【结论】推测AcSBV-S.Chn-CQ与SBV-N.Vie和AcSBV-S.Kor可能来自一个共同祖先。     

中华蜜蜂气味结合蛋白AcerOBP14的表达及配体结合特性分析

【目的】气味结合蛋白(odorant binding proteins, OBPs)在昆虫寄主定位、产卵地选择等行为中发挥着重要作用,明确中华蜜蜂Apis cerana cerana AcerOBP14与配体的结合特性有助于阐明中华蜜蜂嗅觉识别的分子机制。【方法】通过qRT-PCR测定OBP14在20日龄中华蜜蜂成年工蜂、20日龄中华蜜蜂成年雄蜂、中华蜜蜂采粉蜂和意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica采粉蜂触角中的表达量。构建原核表达载体pET28a/AcerOBP14,表达并分离纯化重组蛋白AcerOBP14。利用荧光竞争结合实验检测AcerOBP14与37 种气味配体化合物的结合特性。【结果】qRT-PCR分析发现, OBP14在中华蜜蜂采粉蜂触角中的表达量极显著高于20日龄中华蜜蜂成年工蜂和雄蜂以及意大利蜜蜂采粉蜂中的。荧光竞争结合实验表明,AcerOBP14与蜂王信息素、告警信息素、那氏信息素及多种植物挥发物都具有结合能力,其中与β 罗勒烯的结合能力最强,解离常数 Ki=0.297 μmol/L。【结论】AcerOBP14的配体结合谱较宽,暗示其可能参与了中华蜜蜂的多种生理行为反应,且在中华蜜蜂的采粉行为中发挥着重要作用。     

ATP6蛋白影响异沙叶蝉对小麦蓝矮植 原体的传播效率

【目的】探索异沙叶蝉Psammotettix alienus ATP6蛋白对小麦蓝矮植原体(wheat blue dwarf phytoplasma, WBDp)传播效率的影响。【方法】将异沙叶蝉mRNA反转录合成cDNA,构建分离泛素酵母双杂交膜系统cDNA文库;用WBDp的虫传相关蛋白P2-4为诱饵,从异沙叶蝉cDNA文库杂交筛选互作蛋白;通过RNAi沉默ATP6基因,验证ATP6蛋白对异沙叶蝉3龄若虫传播WBDp的影响。【结果】构建了异沙叶蝉分离泛素酵母双杂交膜系统cDNA文库,用P2-4从cDNA文库中杂交筛选获得了ATP6等多种互作蛋白。RNAi结果发现沉默ATP6基因后异沙叶蝉3龄若虫的WBDp传播率比对照组显著下降了23.33%±3.33%,表明ATP6是异沙叶蝉参与WBDp传播的关键蛋白。【结论】明确了异沙叶蝉ATP6是参与WBDp传播的一个关键蛋白。为进一步探明异沙叶蝉传播WBDp的分子机制和植原体病害的田间防治提供了理论基础。